[科普中国]-不溶度指数

原理概要

将样品加入到24℃的水中或50℃的水中，然后用特殊的搅拌器使之复原，静止一段时间后(有规定)，使一定体积的复原乳在刻度离心管中离心，去除上层液体，加入与复原温度相同的水，使沉淀物重新悬浮，再次离心后，记录所得沉淀物的体积。

注：喷雾干燥产品复原时使用温度为24℃的水，部分滚筒干燥产品复原时使用温度为50℃的水。

主要试剂和仪器主要试剂硅酮消泡剂：硅酮乳化液的质量分数为30%，按步骤(不加样品)检验硅酮消泡剂的适用性。试验结束后，离心管底部可见硅酮液体不应大于0.01mL。

仪器水浴：工作温度为24.0℃±0.2℃和/或50.0℃±0.2℃；

温度计：可测定温度为24℃和/或50℃，误差不超过±0.2℃；

表面光滑的勺，或干净且光滑的取样纸(尺寸为140mm×140mm)，用来称样；

天平：准确到0.01g；

塑料量筒：容量为100mL±0.5mL(20℃)；

刷子：可刷去勺或称样纸上的残留样品；

电动搅拌器：

(a)搅拌器轴上有16个叶片(不锈钢)。叶片平的一面位于下方，对于按顺时针方向旋转的搅拌器，叶片从右向左向上倾斜；

(b)叶片之间成30°角，水平齿间距(叶轮的圆周)为8.73mm(11/32英寸)，使用一段时间后这些尺寸可能会变化，因此应周期性检查和维护；

(c)当搅拌杯固定在搅拌器上后，搅拌器轴的高度(即从叶片最低处到杯底的距离)应为10mm±2mm，也就是说杯的深度为132mm，由杯的顶部到叶片最低处是122mm±2mm，杯顶部到叶片最高处为115mm±2mm。叶轮应位于杯中央；

(d)当向搅拌杯中加入100mL24℃的水[加入或未加入样品]进行混合时，搅拌器接通后，叶轮的固定转速为3600r/min±100r/min(在5s之内达到)。叶轮的旋转方向应为顺时针。应使用电动测速仪定期检查，在负载情况下叶轮的转速(如上所述)，这对旧型的搅拌器尤其重要。对于非同步电动机，转速可以用调速器或速度指示器调整到3600r/min±100r/min(适用于转速的准确度得不到保证的搅拌器)；

玻璃搅拌杯：容量为500mL。可与搅拌器配套使用。

计时器：可显示0～60s和0～60min；

电动离心机：有速度显示器，垂直负载，有适合于离心管并可向外转动的套管，管底加速度为160gn，并且在离心机盖合时，温度保持在20～25℃；

玻璃离心管：带橡胶塞；

20℃时，其容量最大误差如下：

——在0.1mL处：±0.05mL； ——0.1～1mL：±0.1mL；

——1～2mL：±0.2mL； ——2～5mL：±0.3mL；

——5～10mL：±0.5mL； ——在10mL处：±1mL。

注：作为日常生产控制，可以使用其他形状的离心管，但容量误差必须符合上面所列出的要求。如果是有争议的或需要确定的结果，则应使用上述中规定的离心管。

虹吸管或与水泵相连的吸管：可除去离心管中的上层液体，管由玻璃制成，并且带朝上的U型管，适于虹吸

玻璃搅拌棒：长250mm，直径为3.5mm；

放大镜：读取沉淀物体积数。

有些搅拌器，其叶轮可能是逆时针旋转的。这些搅拌器的叶片要从左向右朝上倾斜,因此搅拌杯中液体运动方向产生的效果就与顺时针转动的叶轮一样。在其他方面,如轴的固定方式及与杯底部的距离,逆时针旋转叶轮与顺时针旋转叶轮的要求相同。

过程简述样品的制备测定前，应保证实验室样品至少在室温(20～25℃)下保持48h，以便使影响不溶度指数的因素，在各个样品中趋于一致。

然后反复振荡和反转样品容器，混合实验室样品。如果容器太满，则将全部样品移入清洁、干燥、密闭，不透明的大容器中，如上所述彻底混合。

对于速溶乳粉，应小心地混合，以防样品颗粒减小。

搅拌杯的准备根据不溶度指数的测定温度(24℃或50℃)，分别将搅拌杯的温度调整到24.0℃±0.2℃或50.0℃±0.2℃。方法是将搅拌杯放入水浴中一段时间，水位接近杯顶。

注：后文中，“在24.0℃±0.2℃或50.0℃±0.2℃是适当的”是指采用这一温度。

样品用勺或在称样纸上称样，精确至0.01g，取样量如下：a)全脂乳粉、部分脱脂乳粉、全脂加糖乳粉、乳基婴儿食品及其他以全脂乳粉和部分脱脂乳粉为原料生产的乳粉类产品：13.00g；b)脱脂乳粉和酪乳粉：10.00g；c)乳清粉：7.00g。

测定(1)从水浴中取出搅拌杯，迅速擦干杯外部的水，用量筒向杯中加入100mL±0.5mL、24℃±0.2℃或50.0℃±0.2℃的水。

(2)向搅拌杯中加入3滴硅酮消泡剂，然后加入样品，必要时，可使用刷子，以便使全部样品均落入水表面。

(3)将搅拌杯放到搅拌器上固定好，接通搅拌器开关，混合90s后，断开开关。如果搅拌器为非同步电动机，带有调速器或速度指示器，则将叶轮在最初5s内的转速调到3600r/min±100r/min，并混合90s。

(4)从搅拌器上取下搅拌杯(停留几秒，使叶片上的液体流入杯中)，将杯在室温下静止5min以上，但不超过15min。

(5)向杯内的混合物加入3滴硅酮消泡剂，用平勺彻底混合杯中内容物10s(不要过度)，然后立即将混合物倒入离心管中至50mL刻度处，即顶部液位与50mL刻度线相吻合。

(6)将离心管放入离心机中(要对称放置)，使离心机迅速旋转，并在管底部产生160g的加速度，然后在20～25℃下使之旋转5min。

(7)取出离心管，用平勺去除和倾倒掉管内上层脂肪类物质。竖直握住离心管，用虹吸管或吸管去除上层液体，若为滚筒干燥产品，则吸到顶部液位与15mL刻度处重合，若为喷雾干燥乳粉，则与10mL刻度处重合，注意不要搅动不溶物。如果沉淀物体积明显超过15mL或10mL，则不再进行下部操作，记录不溶度指数为“15mL”或“>10mL”，并标明复原温度。反之应按所述操作。

(8)向离心管中加入24℃或50℃的水，直到液位与30mL刻度重合，用搅拌棒充分搅拌沉淀物，将搅拌棒抵靠管壁，加入相同温度的水，将搅拌棒上的液体冲下，直到液位与50mL刻度处重合。

(9)用橡胶塞塞上离心管，缓慢翻转离心管5次，彻底混合内容物，打开塞子，然后如上所述，在规定的转速和温度下离心5min。

注：建议将离心管放入离心机中时，使离心管的刻度线在离心机旋转时既不朝上也不朝下，而是处于中间位置。这样即使沉淀物顶部倾斜，沉淀物体积也很容易估算。

(10)取出离心管，竖直握住离心管，以适当背景为对照，使眼睛与沉淀物顶部平齐，借助放大镜读取沉淀物体积数。如果沉淀物体积小于0.5mL，则精确至0.05mL。如果沉淀物体积大于0.5mL，则精确至0.1mL。如果沉淀物顶部倾斜，则估算其体积数。如果沉淀物顶部不齐，则使离心管垂直放置几分钟。通常沉淀物的顶部会变平些，因此比较容易读数。记录复原水温度。

以灯光或暗背景为对照观察离心管，沉淀物的顶部会更醒目、易读。

结果计算样品的不溶度指数等于所记录的沉淀物体积的毫升数。并报告复原时所用水的温度。例如：0.1mL(24℃)4.1mL(50℃)

允许差（1）重复性

由同一分析人员，用相同仪器，在短时间间隔内，对同一样品所做的两次单独试验的结果之差不得超过0.138M，M是两次测定结果的平均值。

（2）重现性

由不同实验室的两个分析人员，对同一样品所做的两次单独试验结果之差不得超过0.328M，M为两次测定结果的平均值1。

注意事项（1）实验一旦开始，就应连续进行。任何步骤都不得间断。必须严格遵守所有关于温度和时间的规定。

（2）由于不溶度指数的测定可能受环境温度的影响，所以建议检验过程应在温度为20～25℃的实验室内进行。

（3）该检验中允许有5～15min的放置时间，这点已表明对不溶度指数无明显影响。在10min之内如果事先将几个搅拌杯的温度都已调好，且将样品同时称好，则可将这几个样品作为一批同时测定。这样，可以发现修正后操作步骤有一定的优越性，即向放在水浴中的搅拌杯内加入100mL±0.5mL水(温度适当)。当杯内水温稳定在正确值后，由水浴中取出一个搅拌杯，然后再按步骤操作，同样，依次准备其他搅拌杯，这样则可同时离心成批样品。

（4）各试样量等于：混合时，100mL水中样品的总固体含量(用混合物的质量分数表示)大约为原始液体中的总固体含量。

（5）加入3滴硅酮消泡剂，对在混合过程中不大可能起泡的产品则是不必要的。但是为了使所有样品的操作步骤一致，应均加入3滴消泡剂2。