CN114755150A - 一种婴幼儿配方乳粉的评价方法 - Google Patents

一种婴幼儿配方乳粉的评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种婴幼儿配方乳粉的评价方法，包括采用将乳粉的压缩、剪切、流动、粒度、含量五个一级参数指标中的具体二级物理性参数进行检测并统一量化，根据量化后数值绘制物理指纹图谱作为标准谱图，对乳粉进行质量评价；其中，二级物理性参数包括压缩率、条件堆积密度、内聚力、无侧限屈服强度、主应力、内摩擦角、有效内摩擦角、流函数、基本流动能、稳定性指数、流量指数等。本发明确定了能够用于评价婴幼儿配方乳粉的18个指标，并将其归纳为五个一级指标。通过构建乳粉样品各项参数值的换算公式，最终得到了能直观区分婴幼儿配方乳粉的物理指纹图谱。该物理指纹图谱所涉及参数指标数量多、类型广，能对婴幼儿配方乳粉进行全面分析评价。

Description

一种婴幼儿配方乳粉的评价方法
技术领域
本发明属于食品技术领域，具体涉及一种婴幼儿配方乳粉的评价方法。
背景技术
目前关于婴幼儿配方乳粉的评价尚未建立较为系统的方法，在现有的研究与生产中，评价不同婴幼儿配方乳粉的方法都较为片面。婴幼儿配方乳粉作为一种食用级的粉体，所需检测和分析的参数非常多，目前基于粉体的评价指标主要包括颗粒表面物理特性、化学营养成分、生产工艺流程、存放环境等。
目前所有生产及实验所用到的用于评价婴幼儿配方乳粉的方法所涉及参数、所包含的评价项目都不够全面。Carr指数法、豪斯纳比值法、Jenike法所测试的项目包括休止角、压缩率、凝集度、密度、壁面摩擦等几个参数。他们各自所涉及的参数数量较少，且仅能用于评价粉体的流动性能，对于粉体的其他指标难以给出评价，因此不能用于系统全面地评价婴幼儿配方乳粉。评价和区分婴幼儿配方乳粉，我们不仅要整合上述三种方法所涉及的参数，还需考虑到乳粉粉体的粒度、化学成分等因素。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种婴幼儿配方乳粉的评价方法，根据各项参数的测试结果，构建一个能系统全面、直观明了、准确可靠地评价婴幼儿配方乳粉的物理指纹图谱用以评价婴幼儿配方乳粉。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种婴幼儿配方乳粉的评价方法，包括采用将乳粉的压缩、剪切、流动、粒度、含量五个一级参数指标中的具体二级物理性参数进行检测并统一量化，根据量化后数值绘制物理指纹图谱作为标准谱图，对乳粉进行质量评价；
进一步地，所述二级物理性参数包括压缩率、条件堆积密度、内聚力、无侧限屈服强度、主应力、内摩擦角、有效内摩擦角、流函数、基本流动能、稳定性指数、流量指数、比能、D10、D50、D90、蛋白质含量、脂肪含量、碳水化合物含量；
进一步地，所述婴幼儿配方乳粉的评价方法，具体包括以下步骤：
S1、基于FT4粉体流变仪，获取乳粉样品参数压缩率、内聚力、无侧限屈服强度、主应力、流函数、内摩擦角、有效内摩擦角、基本流动能、稳定性指数、流量指数、比能、条件堆积密度；
S2、基于激光粒度仪，获取乳粉样品参数D10、D50、D90；
S3、基于乳粉样品成分配料表获取其蛋白质、脂肪、碳水化合物在每100g乳粉中的含量；
S4、基于乳粉样品各项参数值的取值范围，分别构建其对应的换算公式，将获取的乳粉样品各项参数值对应换算成取值范围在0～10之间的值，进行统一量化；
S5、根据换算后所得各项数据值构建乳粉样品的物理指纹图谱，基于乳粉样品的物理指纹图谱评价后续生产的婴幼儿配方乳粉的各项参数；
其中，乳粉样品各项参数值的换算公式如下：
压缩率：12-x/5
条件堆积密度：35(x-0.3)
内聚力：10-2x
无侧限屈服强度：10-2x/5
主应力：(x-10)/1.5
内摩擦角：15-x/4
有效内摩擦角：15-x/5
流函数：x/2+3
基本流动能：15-x/15
稳定性指数：10(x-1)
流量指数：15(x-1)
比能：1.5(10-x)
D10：x/10-6
D50：x/15-9
D90：x/30-5
蛋白质含量：13-x/2
脂肪含量：15-x/2
碳水化合物含量：(70-x)/3
其中，x表示换算前乳粉样品各项参数值。
进一步地，步骤S1的具体方法包括以下子步骤：
S1-1、基于FT4粉体流变仪压缩模式，选用25*10ml样品池，称取6.00g乳粉样品，获取其参数压缩率；
S1-2、基于FT4粉体流变仪剪切模式，选用25*10ml样品池，剪切应力为9kPa，称取6.00g乳粉样品，获取其参数内聚力、无侧限屈服强度、主应力、流函数、内摩擦角、有效内摩擦角；
S1-3、基于FT4粉体流变仪流动模式，选用25*25ml样品池，称取13.50g乳粉样品，获取其参数基本流动能、稳定性指数、流量指数、比能、条件堆积密度。
进一步地，物理指纹图谱中五个一级参数指标，压缩、剪切、流动、粒度、含量及其下属18个二级参数指标按照顺时针方向依次排列，所有指标最大取值≤10，最小取值≥0，得到多边形区域，即婴幼儿配方乳粉物理指纹图谱。
本发明的有益效果为：
1.本发明确定了能够用于评价婴幼儿配方乳粉的18个指标，并将其归纳为五个一级指标。通过构建乳粉样品各项参数值的换算公式，最终得到了能直观区分婴幼儿配方乳粉的物理指纹图谱。该物理指纹图谱所涉及参数指标数量多、类型广，能对婴幼儿配方乳粉进行全面分析评价。
2.本发明评价方法中所使用的仪器设备操作简单，能避免一些经验因素带来的偏差。
3.本发明使用的换算公式，采用了两位数内整数的四则运算，使公式简洁明了、便于应用。
附图说明
图1为本发明由18个指标构成的乳粉物理指纹图谱示意图；
图2为实施例1提供的某品牌一婴幼儿配方乳粉的物理指纹图谱；
图3为实施例2提供的某品牌二婴幼儿配方乳粉的物理指纹图谱；
图4为实施例3提供的某品牌三婴幼儿配方乳粉的物理指纹图谱；
图5为实施例4提供的某品牌四婴幼儿配方乳粉的物理指纹图谱；
图6为实施例5提供的某品牌一婴幼儿配方乳粉检测评价样品的物理指纹图谱。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
根据目前生产及查阅大量文献确定与婴幼儿配方乳粉有关的各项参数，使用Freeman Technology(FT4)和激光粒度仪两种仪器进行测试。
实施例1
(1)使用FT4压缩模式，选用25*10ml样品池，称取约6.00g某品牌一的乳粉样品，获得其参数压缩率(CPS)。
(2)使用FT4剪切模式，选用25*10ml样品池，剪切应力为9kPa，称取约6.00g某品牌一的乳粉样品，获得其参数内聚力(C)、无侧限屈服强度(UY)、主应力(MPS)、流函数(FF)、内摩擦角(AIF)、有效内摩擦角(AIF(E))。
(3)使用FT4流动模式，选用25*25ml样品池，称取约13.50g某品牌一的乳粉样品，获得其参数基本流动能(BFE)、稳定性指数(SI)、流量指数(FRI)、比能(SE)、条件堆积密度(CBD)。
(4)使用激光粒度仪，选择Bluewave，获得某品牌一的乳粉样品参数D10、D50、D90。
(5)由某品牌一的乳粉成分配料表获取其三大主要成分(蛋白质、脂肪、碳水化合物)在每100g乳粉中的含量。
根据构建的换算公式，将获取的乳粉样品各项参数值对应换算成取值范围在0～10之间的值，进行统一量化。各项参数指标可接受数值范围及数值换算公式如表1所示，换算后的数值如表2所示。
根据换算后所得各项数据值构建某品牌一的乳粉样品的物理指纹图谱，如图2所示。
实施例2
(1)使用FT4压缩模式，选用25*10ml样品池，称取约6.00g某品牌二的乳粉样品，获得其参数压缩率(CPS)。
(2)使用FT4剪切模式，选用25*10ml样品池，剪切应力为9kPa，称取约6.00g某品牌二的乳粉样品，获得其参数内聚力(C)、无侧限屈服强度(UY)、主应力(MPS)、流函数(FF)、内摩擦角(AIF)、有效内摩擦角(AIF(E))。
(3)使用FT4流动模式，选用25*25ml样品池，称取约13.50g某品牌二的乳粉样品，获得其参数基本流动能(BFE)、稳定性指数(SI)、流量指数(FRI)、比能(SE)、条件堆积密度(CBD)。
(4)使用激光粒度仪，选择Bluewave，获得某品牌二的乳粉样品参数D10、D50、D90。
(5)由某品牌二的乳粉成分配料表获取其三大主要成分(蛋白质、脂肪、碳水化合物)在每100g乳粉中的含量。
根据构建的换算公式，将获取的乳粉样品各项参数值对应换算成取值范围在0～10之间的值，进行统一量化。各项参数指标可接受数值范围及数值换算公式如表1所示，换算后的数值如表2所示。
根据换算后所得各项数据值构建某品牌二的乳粉样品的物理指纹图谱，如图3所示。
实施例3
(1)使用FT4压缩模式，选用25*10ml样品池，称取约6.00g某品牌三的乳粉样品，获得其参数压缩率(CPS)。
(2)使用FT4剪切模式，选用25*10ml样品池，剪切应力为9kPa，称取约6.00g某品牌三的乳粉样品，获得其参数内聚力(C)、无侧限屈服强度(UY)、主应力(MPS)、流函数(FF)、内摩擦角(AIF)、有效内摩擦角(AIF(E))。
(3)使用FT4流动模式，选用25*25ml样品池，称取约13.50g某品牌三的乳粉样品，获得其参数基本流动能(BFE)、稳定性指数(SI)、流量指数(FRI)、比能(SE)、条件堆积密度(CBD)。
(4)使用激光粒度仪，选择Bluewave，获得某品牌三的乳粉样品参数D10、D50、D90。
(5)由某品牌三的乳粉成分配料表获取其三大主要成分(蛋白质、脂肪、碳水化合物)在每100g乳粉中的含量。
根据构建的换算公式，将获取的乳粉样品各项参数值对应换算成取值范围在0～10之间的值，进行统一量化。各项参数指标可接受数值范围及数值换算公式如表1所示，换算后的数值如表2所示。
根据换算后所得各项数据值构建某品牌三的乳粉样品的物理指纹图谱，如图4所示。
实施例4
(1)使用FT4压缩模式，选用25*10ml样品池，称取约6.00g某品牌四的乳粉样品，获得其参数压缩率(CPS)。
(2)使用FT4剪切模式，选用25*10ml样品池，剪切应力为9kPa，称取约6.00g某品牌四的乳粉样品，获得其参数内聚力(C)、无侧限屈服强度(UY)、主应力(MPS)、流函数(FF)、内摩擦角(AIF)、有效内摩擦角(AIF(E))。
(3)使用FT4流动模式，选用25*25ml样品池，称取约13.50g某品牌四的乳粉样品，获得其参数基本流动能(BFE)、稳定性指数(SI)、流量指数(FRI)、比能(SE)、条件堆积密度(CBD)。
(4)使用激光粒度仪，选择Bluewave，获得某品牌四的乳粉样品参数D10、D50、D90。
(5)由某品牌四的乳粉成分配料表获取其三大主要成分(蛋白质、脂肪、碳水化合物)在每100g乳粉中的含量。
根据构建的换算公式，将获取的乳粉样品各项参数值对应换算成取值范围在0～10之间的值，进行统一量化。各项参数指标可接受数值范围及数值换算公式如表1所示，换算后的数值如表2所示。
根据换算后所得各项数据值构建某品牌四的乳粉样品的物理指纹图谱，如图5所示。
在乳粉样品的物理指纹图谱中，五个一级指标(压缩、剪切、流动、粒度、含量)及其下属18个二级指标按照顺时针方向依次排列，所有指标最大取值≤10，最小取值≥0，图中灰色多边形区域，即婴幼儿配方乳粉样品物理指纹图谱。
基于不同品牌婴幼儿配方乳粉样品物理指纹图谱即可直观评价后续对应品牌生产的婴幼儿配方乳粉的各项参数，如若各项参数与乳粉样品物理指纹图谱的参数相比，误差在10％以内，所生产的婴幼儿配方乳粉合格，否则，不合格。
表1各项参数指标可接受数值范围及数值换算公式
Figure BDA0003646179430000081
Figure BDA0003646179430000091
表2不同品牌乳粉样品各项参数换算后的数值
Figure BDA0003646179430000092
实施例5
以实施例1中品牌一的乳粉为例，进行乳粉的评价：
对实施例1的品牌一的乳粉，取不同生产批号的乳粉进行取样作为检测评价样品，采用与实施例1相似的操作，计算检测评价样品的各项参数指标的数值。
具体为：
(1)使用FT4压缩模式，选用25*10ml样品池，称取约6.00g某品牌一生产的用于销售的婴幼儿配方乳粉，获得其参数压缩率(CPS)。
(2)使用FT4剪切模式，选用25*10ml样品池，剪切应力为9kPa，称取约6.00g某品牌一生产的用于销售的婴幼儿配方乳粉，获得其参数内聚力(C)、无侧限屈服强度(UY)、主应力(MPS)、流函数(FF)、内摩擦角(AIF)、有效内摩擦角(AIF(E))。
(3)使用FT4流动模式，选用25*25ml样品池，称取约13.50g某品牌一生产的用于销售的婴幼儿配方乳粉，获得其参数基本流动能(BFE)、稳定性指数(SI)、流量指数(FRI)、比能(SE)、条件堆积密度(CBD)。
(4)使用激光粒度仪，选择Bluewave，获得某品牌一生产的用于销售的婴幼儿配方乳粉参数D10、D50、D90。
(5)由某品牌一生产的用于销售的婴幼儿配方乳粉成分配料表获取其三大主要成分(蛋白质、脂肪、碳水化合物)在每100g乳粉中的含量。
基于表1的换算公式，将获取的各项参数值对应换算成取值范围在0～10之间的值，如表2所示，进行统一量化得到实施例5的与实施例1同品牌，不同生产批号的乳品的数值；根据统一量化所计算的数值构建形成其对应物理指纹图谱(如图6所示)；将图6与实施例1所得的乳粉样品的物理指纹图谱(图2)进行对比，两者指纹图谱形状相似，且各项参数值的误差在10％以内，表明实施例5的品牌一的待检测生产批号的婴幼儿配方乳粉合格。
本发明确定了能够用于评价婴幼儿配方乳粉的18个指标，并将其归纳为五个一级指标。通过构建乳粉样品各项参数值的换算公式，最终得到了能直观区分婴幼儿配方乳粉的物理指纹图谱。该物理指纹图谱所涉及参数指标数量多、类型广，能对婴幼儿配方乳粉进行全面分析评价。
本发明评价方法中所使用的仪器设备操作简单，能避免一些经验因素带来的偏差。本发明使用的换算公式，采用了两位数内整数的四则运算，使公式简洁明了、便于应用。
于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种婴幼儿配方乳粉的评价方法，其特征在于，包括采用将乳粉的压缩、剪切、流动、粒度、含量五个一级参数指标中的具体二级物理性参数进行检测并统一量化，根据量化后数值绘制物理指纹图谱作为标准谱图，对乳粉进行质量评价；
其中，所述二级物理性参数包括压缩率、条件堆积密度、内聚力、无侧限屈服强度、主应力、内摩擦角、有效内摩擦角、流函数、基本流动能、稳定性指数、流量指数、比能、D10、D50、D90、蛋白质含量、脂肪含量、碳水化合物含量。
2.根据权利要求1所述的一种婴幼儿配方乳粉的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、基于FT4粉体流变仪，获取乳粉样品参数压缩率、内聚力、无侧限屈服强度、主应力、流函数、内摩擦角、有效内摩擦角、基本流动能、稳定性指数、流量指数、比能、条件堆积密度；
S2、基于激光粒度仪，获取乳粉样品参数D10、D50、D90；
S3、基于乳粉样品成分配料表获取其蛋白质、脂肪、碳水化合物在每100g乳粉中的含量；
S4、基于乳粉样品各项参数值的取值范围，分别构建其对应的换算公式，将获取的乳粉样品各项参数值对应换算成取值范围在0～10之间的值，进行统一量化；
S5、根据换算后所得各项数据值构建乳粉样品的物理指纹图谱，基于乳粉样品的物理指纹图谱评价后续生产的婴幼儿配方乳粉的各项参数；
其中，乳粉样品各项参数值的换算公式如下：
压缩率：12-x/5
条件堆积密度：35(x-0.3)
内聚力：10-2x
无侧限屈服强度：10-2x/5
主应力：(x-10)/1.5
内摩擦角：15-x/4
有效内摩擦角：15-x/5
流函数：x/2+3
基本流动能：15-x/15
稳定性指数：10(x-1)
流量指数：15(x-1)
比能：1.5(10-x)
D10：x/10-6
D50：x/15-9
D90：x/30-5
蛋白质含量：13-x/2
脂肪含量：15-x/2
碳水化合物含量：(70-x)/3
其中，x表示换算前乳粉样品各项参数值。
3.根据权利要求2所述的一种婴幼儿配方乳粉的评价方法，其特征在于，步骤S1的具体方法包括以下子步骤：
S1-1、基于FT4粉体流变仪压缩模式，选用25*10ml样品池，称取6.00g乳粉样品，获取其参数压缩率；
S1-2、基于FT4粉体流变仪剪切模式，选用25*10ml样品池，剪切应力为9kPa，称取6.00g乳粉样品，获取其参数内聚力、无侧限屈服强度、主应力、流函数、内摩擦角、有效内摩擦角；
S1-3、基于FT4粉体流变仪流动模式，选用25*25ml样品池，称取13.50g乳粉样品，获取其参数基本流动能、稳定性指数、流量指数、比能、条件堆积密度。
4.根据权利要求2所述的一种婴幼儿配方乳粉的评价方法，其特征在于，所述物理指纹图谱中五个一级参数指标，压缩、剪切、流动、粒度、含量及其下属18个二级参数指标按照顺时针方向依次排列，所有指标最大取值≤10，最小取值≥0，得到多边形区域，即婴幼儿配方乳粉物理指纹图谱。
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