Litesizer™ 500测试牛奶的颗粒度和zeta电位

       随着科技的发展，人们再也不为吃喝拉撒而犯愁，吃就不必说了，一天三餐一顿都不能少，今天我们来讲的就是喝。而我们所喝的饮品也很多，其中一个早已经成了生活的必需饮品，它就是牛奶。总觉得自己不喝它，身体就会缺少营养似的；如今，又会纠结是全脂好，还是脱脂好？

       介绍

       牛奶是乳脂球体在碳水化合物、矿物质、脂肪颗粒和酪蛋白胶束的水溶液，酪蛋白胶束是牛奶中Zda的溶解成分。有四种类型的酪蛋白胶束，粒径在100-200nm之间。这篇研究的目的是使用Litesizer500纳米粒度电位仪测试牛奶的颗粒度和zeta电位，包括全脂和脱脂牛奶；而且研究盐浓度对zeta电位的影响。

       实验

       全脂（3.5%脂肪）和脱脂（0.5%脂肪）牛奶从本地超市采购。对于颗粒度测试，牛奶和去离子水以1:200（v/v）比例稀释，然后过滤（Whatman 5μm针孔过滤器）。颗粒度通过动态光散射测试，在20℃下以背散射模式进行。运行次数、聚焦位置和光强衰减由仪器自动Zyou化。

       对于zeta电位测试，制备四种牛奶用NaCl（0,10,20,40mM）溶液以1:200比例稀释。Zeta电位在25℃下用电泳光散射测试。应用电压和运行次数都由仪器自动Zyou化。

       结果与讨论

       脱脂牛奶在光强粒度分布时显示一个单峰（图1），对应流体力学直径是175nm、5次重复测试的标准偏差是2.5%。很可能通过5μm针孔过滤器过滤了更大的脂肪颗粒，留下的酪蛋白胶束作为主要颗粒粒径是100-200nm。

Fig.1 DLS intensity size (radius) distribution of skimmed milk

       全脂牛奶DLS测试观察到了不同的现象（图2）。光强粒度分布显示两个峰，表明是一个双峰分布，平均颗粒尺寸是135nm和527nm，标准偏差（5次重复测试）10%左右。小颗粒有可能是酪蛋白胶束，大颗粒可能是残留的中等尺寸脂肪颗粒。与脱脂牛奶相比，全脂牛奶不仅有更多的脂肪而且包含的脂肪颗粒有更宽的尺寸范围。

Fig.2 DLS intensity size (radius) distribution of whole milk

       Zeta电位测试结果如图3所示。脱脂和全脂牛奶样品在四种盐浓度（0,10,20,40mM）测试。脱脂牛奶zeta电位结果分别是-42.0、-37.2、-32.7、-27.6mV，全脂牛奶zeta电位结果分别是-38.9、-35.9、-31.9、-27.0mV。所有数据点（每个数据点重复5次测试）的标准偏差在1.5%以内。两种牛奶随着盐浓度增加zeta电位数值减小。结果是可以预见的，因为盐浓度越高会减弱颗粒的德拜双电层也就是zeta电位。而且在每个浓度脱脂牛奶比全脂牛奶有更高的zeta电位，然而随着盐浓度增加差距在变小。

Fig.3 Zeta potential VS salt concentration for skimmed milk (blue) and whole milk (red)

       结论

       我们成功地用Litesizer™ 500测试了脱脂牛奶和全脂牛奶的颗粒度和zeta电位。