1、1.1 實(shí)驗(yàn)一LS230/VSM+激光粒度分析儀測(cè)定果汁粒度分布1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饧す饬６确治鰞x的基本操作；了解激光粒度分析儀測(cè)定果汁粒度分布的原理。2實(shí)驗(yàn)原理激光粒度分析儀是根據(jù)光的散射原理測(cè)量顆粒粒度分布的，是一種比較通用的粒度儀。激光粒度儀一般是由激光器、富氏透鏡、光電接收器陣列、信號(hào)轉(zhuǎn)換與傳輸系統(tǒng)、樣品分散系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。激光器發(fā)出的激光束，經(jīng)濾波、擴(kuò)束、準(zhǔn)值后變成一束平行光，在該平行光束沒(méi)有照射到顆粒的情況下，光束經(jīng)過(guò)富氏透鏡后將匯聚到焦點(diǎn)上。如圖下列圖所示：當(dāng)通過(guò)某種特定的方式把顆粒均勻地放置到平行光束中時(shí)，激光將發(fā)生衍射和散射現(xiàn)象，一部分光將與光軸成一定的角度向外擴(kuò)散。米氏

2、散射理論證明，大顆粒引發(fā)的散射光與光軸之間的散射角小，小顆粒引發(fā)的散射光與光軸之間的散射角大。這些不同角度的散射光通過(guò)富氏透鏡后匯聚到焦平面上將形成半徑不同明暗交替的光環(huán)，不同半徑上光環(huán)都代表著粒度和含量信息。這樣在焦平面的不同半徑上上安裝一系列光的電接收器，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳輸?shù)诫娔X中,再用專用軟件進(jìn)行分析和識(shí)別這些信號(hào)，就可以得出粒度分布了。不同的粒度分布對(duì)果汁的穩(wěn)定性、口感等有不同的影響。對(duì)果汁型固體飲料，粒度和粒度分布對(duì)果汁的速溶性也有影響。激光粒度儀可以測(cè)定樣品中的顆粒粒度分布，因?yàn)檠芯款w粒粒度分布對(duì)樣品速溶性、穩(wěn)定性、口感等地影響。3實(shí)驗(yàn)器材3.1實(shí)驗(yàn)樣品果汁3.2實(shí)驗(yàn)儀器激

3、光粒度分析儀LS230/VSM+:4實(shí)驗(yàn)步驟按照粒度儀、電腦、打印機(jī)的順序?qū)㈦娫创蜷_(kāi)，并使樣品臺(tái)里充滿蒸僻水，開(kāi)泵，儀器預(yù)熱10分鐘。進(jìn)入LS230的操作程序，建立連接，再進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置：(1) 啟動(dòng)Run-runcycle運(yùn)行信息選擇measureoffset(測(cè)量補(bǔ)償)，Alignment光路校正，measurebackgroundC測(cè)量空白，loading加樣濃度，Start1run開(kāi)始測(cè)量輸入樣品的基本信息，并將分析時(shí)間設(shè)為60秒，點(diǎn)擊start開(kāi)始。如需要測(cè)量小于Vm以下的顆粒，選擇IncludePIDS,并將分析時(shí)間改為90秒后，點(diǎn)擊start:開(kāi)始泵速的設(shè)定根據(jù)樣品的大小來(lái)定

4、，一般設(shè)在50,顆粒越大，泵速越高，反之亦然。在測(cè)量補(bǔ)償，光路校正，測(cè)量空白的工作通過(guò)后，根據(jù)軟件的提示，加入樣品控制好濃度，Obscuration應(yīng)穩(wěn)定在8-12%:假設(shè)選擇了PIDS,則要把PIDS穩(wěn)定在40-50%,待軟件出現(xiàn)ok提示后，點(diǎn)擊Done完成。分析結(jié)束后，排液，并加水活洗樣品臺(tái)，準(zhǔn)備下一次分析。作平行試驗(yàn)，保存好結(jié)果，根據(jù)要求打印報(bào)告。退出程序，關(guān)電源，樣品臺(tái)里加滿水，防止殘余顆粒附著在鏡片上。5實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論5.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果激光粒度分析儀LS230/VSM+測(cè)定果汁樣品在0.04m2000vm范圍內(nèi)的粒徑分布見(jiàn)圖1。i代響閶-1VHQJ96.0i.3is544DE|jj。WO

5、urnta2D0CumqgEF'artzlaZiianvigi|lfh)F.213%®153Elurr圖1.果汁的粒度分布圖佝luw1IJD%MearurnMfidisri1Ifli7uffiSD9397jm4-3Cjm5.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論由圖1可知，該樣品中顆粒的粒徑在pmpm范圍內(nèi)，平均粒徑是pm,粒徑中位數(shù)為141.7。由激光粒度分析儀LS230/VSM+分析軟件輸出的訴mm的顆粒占80%：果汁粒度分布圖形狀不規(guī)則，不是正態(tài)分布，粒度分布范圍較大，說(shuō)明該樣品果汁中的顆粒分布不均勻。6知識(shí)擴(kuò)展LS230/VSM+激光粒度儀的技術(shù)特點(diǎn)答：LS230/VSM+激光粒度儀的

6、特點(diǎn)是測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍寬、測(cè)量速度快、操作方便，尤其適合測(cè)量粒度分布范圍寬的粉體和液體霧滴。1雙鏡頭專利技術(shù)：防止了更換鏡頭的麻煩，測(cè)量寬分布顆粒時(shí)，大、小顆粒的信息在一次分析中都可得到，大大提高了分析精度。2PIDS偏振光強(qiáng)度差專利技術(shù)：用三種方法改良了對(duì)小顆粒的測(cè)定：多波長(zhǎng)450nm,600nm,900nm測(cè)量、大角測(cè)量150°m小顆粒測(cè)量的準(zhǔn)確性。3濕法分散技術(shù)：機(jī)械攪拌使樣品均勻散開(kāi)，超聲高頻震蕩使團(tuán)聚的顆粒充分分散，電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中均勻分布，從而在根本上保證了寬分布樣品測(cè)試的準(zhǔn)確重復(fù)。4測(cè)試操作簡(jiǎn)便快捷：放入分散介質(zhì)和被測(cè)樣品，啟動(dòng)超聲發(fā)生器使樣品充分分散

7、，然后啟動(dòng)循環(huán)泵，實(shí)際的測(cè)試過(guò)程只有幾秒鐘。測(cè)試結(jié)果以粒度分布數(shù)據(jù)表、分布曲線、比外表積、D10、D50、D90等方式顯示、打印和記錄。5輸出數(shù)據(jù)豐富直觀：本儀器的軟件可以在各種電腦視窗平臺(tái)上運(yùn)行，具有操作簡(jiǎn)單直觀的特點(diǎn)，不僅對(duì)樣品進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，而且具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與輸出功能，可以選擇和設(shè)計(jì)最理想的表格和圖形輸出6.2激光粒度儀在粒度測(cè)量方法中的優(yōu)勢(shì)。答：激光粒度儀，即激光散射法是目前用途最廣泛的一種。這種方法具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)量范圍寬通常為0.13500卜m、粒度分析快、再現(xiàn)性較好、可實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量和干法測(cè)量等特點(diǎn)，對(duì)科學(xué)研究和生產(chǎn)過(guò)程中的粒度控制起著重要的作用。此外，激光粒度儀可以得出多種粒

8、度數(shù)據(jù)，如體積平均粒徑、比外表積、區(qū)問(wèn)粒度分布和累計(jì)粒度分布等。6.3激光粒度分析儀的食品領(lǐng)域中的應(yīng)用。答：激光粒度分析儀的食品領(lǐng)域中的應(yīng)用主要分為兩方面。一是研究粒度分布對(duì)果汁、液態(tài)乳等液態(tài)飲品的穩(wěn)定性和口感等指標(biāo)的影響；二是研究粒度分對(duì)部分果汁型固體飲料速溶性的影響；三是研究不用食品結(jié)合后粒徑的變化比方,乳脂肪或乳蛋白與脂肪結(jié)合后的粒徑變化。6.4激光粒度分析儀在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用。答：在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的固體原料和制品，很多都是以粉體形態(tài)存在的，顆粒粒度分布對(duì)這些產(chǎn)品的質(zhì)量和性能起著重要的作用。例如，催化劑的粒度對(duì)催化效果有著重要的影響；水泥的粒度影響凝結(jié)時(shí)間及最終的強(qiáng)度；各種礦物填

9、料的粒度影響著制品的質(zhì)量與性能；涂料的粒度會(huì)影響涂飾效果和外表光澤；藥物的粒度影響口感、吸收率和療效等等。因此，在粉體加工與應(yīng)用領(lǐng)域中：相應(yīng)的顆粒粒度測(cè)量就顯得相當(dāng)重要。有效地測(cè)量與控制粉體的顆粒粒度及其分布對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能源消耗、控制環(huán)境污染、保護(hù)人類的健康等具有重要意義。6.5激光粒度分析儀測(cè)定粉體粒徑過(guò)程中，樣品制備的注意事項(xiàng)。答：樣品準(zhǔn)備是指從待測(cè)的粉體材料中有代表性地取出適當(dāng)?shù)姆垠w作測(cè)量樣品，選取適當(dāng)?shù)膽腋∫汉头稚瑢悠放c懸浮液混合，并讓樣品顆粒在懸浮液中在分散劑的輔助之下充分分散的過(guò)程。懸浮液要到達(dá)以下要求：與待測(cè)顆粒不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，亦不使顆粒溶解；能浸潤(rùn)顆粒；使用后進(jìn)樣器容易活洗；成本比較低廉的液體。其中，水是最常用的懸浮液。分散劑是用來(lái)增進(jìn)顆粒與懸浮液的親和性，減少顆粒與顆粒之間的團(tuán)聚力的化學(xué)試劑。常見(jiàn)的有六偏磷酸鈉等。取樣的要點(diǎn)有二：一是代表性；二是適量。代表性是指測(cè)量樣品的粒度分布在一定程度上能夠代表待測(cè)的粉體材料的粒度分布。取樣的適