速溶咖啡的分散性，溶解性以及分離過程的快速表征

速溶飲料廣義是指便于攜帶、食用方便的飲料。常以咖啡、可可、牛奶等為原料，經浸提、過濾、濃縮、真空干燥等工序制成。能保持原料的色、香、味，沖飲時能迅速溶解于熱水或冰水中。常見產品有速溶咖啡，奶粉，奶茶粉，巧克力粉等。

速溶咖啡區別于較為繁復的傳統咖啡沖泡方式，在儲運過程中占用的空間和體積更小，更耐儲存，因此獲得了廣泛的流行。但是在喝速溶咖啡或其他速溶飲料的時候，往往也會出現攪拌不均勻，攪拌不溶解，或者攪拌后沒過多久就出現分層的現象，影響飲用的滿意度。這也是速溶飲料類廠家在做產品質量控制時比較關心的問題。

本文就針對性地應用了LUMiReaderPSA®穩定性分析儀（靜置型）來對速溶咖啡的分散性，溶解性以及分離過程進行表征。

一，任務&挑戰

1，客戶需要向市場推進一種新的干式速溶咖啡。

2，顧客對速溶咖啡的接受程度取決于當地占主導地位的公司的  產品（如雀巢，麥斯威爾等）。

3，用于比較的基準咖啡在加入熱水攪拌后，在很長一段時間內保持均勻黑色狀態，不會出現沉淀。不溶性顆粒分散良好，不易分離。

4，在尊重消費者的口味選擇和飲用習慣的前提下，需要將新產品與基準產品進行定性定量的比較。

二，樣品準備

1，取1.5g咖啡粉分散于100 ml熱水中, 茶匙手動攪拌

2，立即將樣品裝入LUM PC2mm規格的樣品管中

三，儀器&測試

儀器型號：LUMiReader PSA®穩定性分析儀（靜置型）

1，測試條件: 溫度25°C，RCA 1 g

2，測試時間：約8min，前50條譜線每條掃描間隔1s,后44條譜線掃描間隔10s（詳見Figue1）

Figue1:實驗SOP

四，結果展示

1，新品速溶咖啡樣品的透光率圖譜和實物照片的比較

LUMiReader PSA®穩定性分析儀（靜置型）的透光率圖譜與以往我們介紹的加速型穩定性分析儀的圖譜略有不同，縱坐標對應了樣品的位置（可以結合圖2進行比較），橫坐標對應了透光率數值。隨著樣品的分離，不同位置的顆粒濃度變化會引起透光率的變化，總的來說是顆粒濃度高的地方透光率低，顆粒濃度低的地方透光率高。從該新品速溶咖啡樣品的透光率圖譜當中，我們可以看出，其在8min的實驗過程中，出現了典型的沉降過程（詳細描述見圖2）。

2，新品和市場其他品牌的對比

Figue3

Figue4

圖3和圖4分別是新品和市場其他品牌的透光率圖譜（樣品中間段局部放大）和澄清度圖譜（相較于初始透光率的變化）的比較。

理想的分散狀態是所有顆粒都是單個存在連續相/介質當中，不發生團聚；測試過程樣品狀態也不會發生變化，即非常穩定。透光率譜線的平滑程度可以確定樣品的分散均勻性。圖3和4中基準樣品的曲線均勻平滑無波動，意味著顆粒在樣品中的濃度和大小分布均一；而新品曲線出現波動代表樣品的分散性和溶解性性較差。

Figue5

圖5所示分別是新品和市場其他品牌在實驗10s和1min時候的不穩定性數值。不穩定性指數越大，表示樣品越不穩定。新品較基準的穩定性更差。LUMiReader PSA®可以隨時監測和比較樣品的穩定性，且|快可以實現1秒即可掃描一個完整樣品從上至下所有位置的透光率。

五，討論

1，新品沒有達到市場基準咖啡的性能和顧客的接受程度。

2，LUMiReader PSA®在數秒內對速溶咖啡的溶解度，分散性和分離行為進行了定性和定量分析。結果與傳統的目測結果一致。

3，后續可結合LUMiReader PSA®的定量數據，在新品的粒徑和其他工藝控制上進行系統的數據記錄和產品優化。

沖調速溶咖啡如果講究口感，也不能隨便沖泡，亦需要有一定的沖泡程序