Octobre 2007 - n°125

Une mesure précise et rapide de la viscosité de produits laitiers

Par Bert Postma et Sébastien Rouzeau, Viscotek Europe

Introduction

Le système ARV (Automated Relative Viscometer) de Viscotek s’avère une alternative particulièrement efficace pour la mesure automatisée de la viscosité relative de solutions. Dans de nombreuses applications ce système remplace avantageusement – en termes de rapidité et de précision – les viscosimètres classiques (tubes capillaires, bille tombante) les plus utilisés.
Dans cette page pratique, la viscosité relative de différents produits laitiers est étudiée en utilisant l’eau pure comme solvant de référence. Le passeur automatique d’échantillon Vortex permet de maintenir les échantillons sous agitation et ainsi de conserver leur homogénéité.Principe de mesure du viscosimètre ARV.

Où P2 est la pression dans le capillaire de mesure de l’échantillon et P1 la pression dans le capillaire (du solvant) de référence. La constante k du viscosimètre est déterminée grâce à la ligne de base acquise avant l’injection de l’échantillon. La stabilité de cette constante k est par conséquent un diagnostic de la propreté des capillaires

Conditions expérimentales

Solvant : Eau, grade HPLC
Température : 30°C
Echantillons : Différents produits laitiers (type, teneur en protéine) non dilués
Quantité : 35ml d’échantillon sont utilisés pour une double mesure de la viscosité relative.

Mode opératoire

L’eau pure a été utilisé comme solvant de référence et pour le rinçage du viscosimètre. Les capillaires sont en Teflon, de même que la boucle d’injection. L’échantillon est aspiré à travers la boucle au moyen d’une pompe à seringue située en aval de celle-ci. La procédure de remplissage de la boucle est ajustée de telle sorte que pour chaque mesure, les 6 premiers millilitres environ servent à rincer la boucle, les 9 millilitres suivants permettant de la remplir.
Le débit d’eau à travers le viscosimètre est d’environ 1.0ml/min, ce qui correspond à une pression P1 d’environ 5kPa et à un taux de cisaillement dans le capillaire de 1000s-1. Le temps d’analyse est d’environ 1min et 15s entre la ligne de base et le plateau. La durée totale est de 5 min en incluant le temps de rinçage et de remplissage de la boucle.
A l’issue de chaque mesure, le capillaire est automatiquement rincé par le solvant de référence, l’eau.

Calcul des viscosités

La viscosité de l’eau pure étant de 1cP, le calcul de la viscosité absolue à partir de la viscosité relative est donc immédiat.Analyse de différents échantillons de produits laitiersPrécision des mesures
La viscosité de ces produits laitiers peut être mesurée avec une excellent précision supérieure à 0.3%.

Conclusions

Le viscosimètre ARV de Viscotek est un système d’une très grande précision pour la mesure de tels échantillons alimentaires, en comparaison avec les tubes capillaires pour lesquels les difficultés de mesure du ménisque ou la contamination des tubes est un problème critique. Par ailleurs, le haut niveau d’automatisation du système augmente la précision de la mesure, tout en diminuant la main d’œuvre nécessaire