【摘要】 使用 D2O 对全脂牛奶进行对比测量，以区分脂肪和蛋白质信号。

牛奶和奶制品是全球营养和世界食品工业的重要组成部分[1]。使用散射技术对牛奶成分的研究在文献中[2,3]有详细记载。然而，这些研究集中在 q 散射波矢区域 10−3 < q < 2 Å−1。

 

该手稿展示了 3 × 10−5 < q < 2 ×10−2 Å−1 区域的散射结果，该区域允许同时研究商业食品级牛奶中的脂肪球和蛋白质。小角度和超小角度中子散射（SANS 和 USANS）测量表明，基于使用均匀球体的 Schulz 分布函数的模型是成功拟合 q = 0.007 Å−1 以下散射特征的合理选择。

 

使用 D2O 对全脂牛奶进行对比测量，以区分脂肪和蛋白质信号。发现酪蛋白胶束的平均直径为 96 ± 10 nm，多分散性为 33%。胶束的平均散射长度密度从均质、巴氏灭菌商业牛奶中的 −0.04 × 10−6 Å−2 到 D2O 稀释 50% 时的 2.8 × 10−6 Å−2 不等，匹配点为 43 ± 3% ，如之前的研究所示。

 

结果表明，当散射长度密度固定为 0.20 × 10−6 Å 时，均质全脂奶中脂肪球的平均直径为 0.47 ± 0.04 μm，多分散性为 45 ± 5%，体积分数为 0.034 ± 0.002 −2。这些 USANS 测量提供了重要的基础，因为类似的技术可用于研究奶酪品种和奶酪形成。

 

利用对比变化对商业均质脱脂奶和均质全脂奶进行了 SANS 和 USANS 联合研究。这些测量结果支持基于包含酪蛋白胶束和脂肪球的球体多分散双峰分布的结构模型。获得的参数与之前使用多种技术的测量结果一致，但这是首次将脂肪和蛋白质组合在样品中进行散射测量。

 

正如之前报道的，有一些曲线形状变化的迹象或胶束内与 D2O 的非平凡的亚胶束相互作用。将测量范围扩大到脂肪含量较高的区域，为涉及凝固牛奶和奶酪的进一步结构测量提供了良好的基础。

 

[1]Alexander, M., Nieh, M.-P., Ferrer, M. A., & Corredig, M. (2011). Changes in the calcium cluster distribution of ultrafiltered and diafiltered fresh skim milk as observed by small angle neutron scattering. Journal of Dairy Research, 78(3), 349–356.

[2]Barker, J. G., Glinka, C. J., Moyer, J. J., Kim, M. H., Drews, A. R., & Agamalian, M. (2005). Design and performance of a thermal-neutron double-crystal diffractometer for USANS at NIST. Journal of Applied Crystallography, 38, 1004–1011.

[3]Beaucage, G. (1995). Approximations leading to a unified exponential/power-law approach to small-angle scattering. Journal of Applied Crystallography, 28, 717–728

 

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