Original article

Characterization of milk protein concentrate solubility using focused beam reflectance measurement

用聚焦光束反射测量方法 (FBRM) 表征牛乳浓缩蛋白 (MPC) 的溶解度

Caractérisation de la solubilité de concentrés de protéines laitières par la technique FBRM

Department of Chemical Engineering, Monash University, Clayton Campus, Victoria, Australia

^* Corresponding author (通讯作者): dong.chen@eng.monash.edu.au

Received: 11 May 2009
Revised: 5 November 2009
Accepted: 9 November 2009

Abstract

Milk protein concentrate (MPC) is a newly developed dairy powder with high protein content (40–90 wt%). MPC is known to have relatively poor dissolution properties, rendering traditional testing methods ineffective for characterizing their functionality. To date, various techniques have been used to quantitatively measure the properties of MPC. Mostly, they are conducted offline with considerable sample preparation that influences the reproducibility of the measurement. Here, a methodology to characterize the solubility of MPC using Focused Beam Reflectance Measurement (FBRM) is presented. FBRM provides the ability to monitor in situ the changes in chord length with time over a wide range of suspension concentrations, which directly reflects the solubility of MPC in this case. Faster rate of the chord length reduction implies a better solubility, as more particles break down and dissolve in solution. In this study, the effect of water temperature was investigated for MPC powders. A characteristic dissolution profile for different MPC powders was subsequently established.

摘要

蛋白浓缩物 (MPC) 是一种高蛋白质含量 (40–90 wt%) 的新型乳粉。 众所周知， MPC 溶解性相对较差， 用传统的测试方法无法表征其功能特性。 迄今为止， 有很多技术被用来定量测试 MPC 的特性。 这些技术大多需要离线制备大批量的样品， 从而影响了测量的可重复性。 本研究用聚焦光束反射测量法 (FBRM) 表征了 MPC 的溶解度。 FBRM 能够在一个较宽的悬浮液浓度范围内原位监测弦长的变化， 直接反映出 MPC 溶解度随时间的变化。 随着越来越多的粒子破裂溶解到溶液中， 更快的弦长减幅意味着溶解性越好。 此外， 还研究了水温对 MPC 的影响， 并建立了不同 MPC 的溶解特性模型。

Résumé

Le concentré de protéines totales de lait (CPT) est une poudre laitière nouvellement développée ayant une teneur élevée en protéine (40–90 %p). Ce produit est connu pour avoir des propriétés de dissolution relativement faibles, rendant les méthodes de mesure traditionnelles inefficaces pour caractériser ses fonctionnalités. À ce jour, différentes techniques ont été utilisées pour mesurer quantitativement les propriétés des CPT. Elles sont majoritairement effectuées hors ligne avec une longue préparation des échantillons qui influence la reproductibilité de la mesure. Une méthode utilisant la technique FBRM pour caractériser la solubilité des CPT est présentée. Cette méthode de mesure de la réflectance d’un faisceau focalisé de lumière permet de suivre in situ les changements de longueur de corde au cours du temps sur une large gamme de concentrations de suspensions qui renvoient directement à la solubilité du CPT dans ce cas. Une vitesse plus rapide de réduction de la longueur de corde signifie une meilleure solubilité puisque plus de particules se cassent et se dissolvent en solution. Dans cette étude, l’effet de la température de l’eau a été étudié sur les poudres de CPT. Un profil de dissolution caractéristique de différentes poudres de CPT a été établi par la suite.