食品和饮料的化学和物理不稳定是不可避免的，许多相互关联的因素结合在一起，改变了食品乳液、悬浮液和泡沫的长期热力学行为。这会对产品的保质期、质地和口感，甚至风味产生巨大影响。
因此，提高食品和饮料中使用的胶体系统的稳定性是长期保持产品质量和确保最佳客户感知的重中之重。
食品和饮料分散稳定性的潜在挑战是胶体不稳定力学的复杂性。多种不稳定现象会影响胶体稳定性，具体取决于分散体中相互作用的原材料、其环境或储存条件以及它们的应用或输送方法。
在本文中，我们更深入地概述了食品和饮料稳定性方面的一些关键挑战。
1. 饮料中的环形成
环形成是影响浓缩饮料的常见变质过程。这是发生在分散体弯月体中的一种乳霜形式，其中表面张力导致该流体的浓缩相粘附在容器内部，形成一个环。
这种现象可能需要长达六个月的时间才能用肉眼看到。但是，为了保持高质量的产品和高效的制造过程，必须在更短的时间内对产品进行测试。
溴化植物油 （BVO） 等称重剂通常被诊断为限制分散油滴和水相之间密度差异的影响，以提高胶体稳定性。然而，BVO 和其他传统称重剂被认为是不健康的。饮料的稳定性测试越来越关注用于替代 BVO 等的新型成分。
2. 乳制品乳化和絮凝
乳化是一种高度复杂的不稳定机制，受各种材料属性和机械影响的影响。这是影响不同奶制品保质期的关键现象;其速率和严重程度会因脂肪含量、水相中脂肪球的均匀性、钙 （Ca） 等额外矿物质或细菌和蛋白质等额外添加剂的存在而异。不同的产品也可能使分散稳定性测试更加困难。无脂无糖乳制品可能表现出与典型产品截然不同的不稳定性、动力学或力学。
在相同条件下，均质和非均质奶制品随后将以不同的速率发生，全脂和半脱脂非均质奶会更快地形成较厚的乳化层。
乳制品的特点是这种复杂的不稳定现象。酸奶是通过牛奶蛋白凝胶化形成的，牛奶蛋白凝胶是一种絮凝形式，其特征是几个不同的动力学区域（凝结、细菌生长和形成果冻网络）。
3. 食品粉的重组
乳制品行业历来通过将奶制品脱水成可根据要求再水化的粉末来避免胶体不稳定的问题。这是理想的选择，因为这种粉末具有成本效益和节省空间，有助于绿色倡议。然而，从稳定性的角度来看，脱水带来了一系列额外的挑战。评估重组产物的特性以确定其与天然形式的相似性非常重要。再水化奶粉整体稳定性的变化可能表明产品质量相对较差或再水化过程不理想。
食品粉末稳定性通常由其溶解动力学表征，溶出动力学由润湿性、下沉性和分散性等参数决定。评估液体中重构的干粉质量可能需要全面了解粉末层渗透水体积的能力（润湿性）、它克服液体表面张力沉入流体的速度（下沉性）以及沉积物层在流体中溶解的速率（分散性）。
4. 植物蛋白的乳化特性
市场挑战也是食品和饮料稳定性的重大障碍，因为基本成分的可用性和成本会极大地影响最终产品的投资回报 （ROI）。乳化蛋白的可用性是一个特殊的挑战，因为这些基本原材料会受到巨大的市场波动和可用性波动的影响。
研究人员正试图通过评估豌豆和大豆提取物等植物蛋白的潜在乳化特性来克服这个问题。消除动物蛋白的使用现在是一个具有商业、道德和生态重要性的问题。植物蛋白目前是一种明显价值非常低的废物。利用这些废物进行乳化将对我们的星球产生重大好处，消除对动物产品的依赖，以符合素食主义的重要生态趋势。
这需要对样品胶体的整体分散稳定性和稳定性动力学，以及蛋白质浓度和液滴大小有深入的了解。
5. 使用Turbiscan进行食品和饮料稳定性测试
Turbiscan 系列专门用于配方稳定性测试，拥有一套先进的仪器，其设计考虑了食品和饮料市场的复杂性。Turbiscan 系列中嵌入的 SMLS 技术可将分析速度提高到目视测试的 1,000 倍，并能够可靠地检测和量化任何不稳定机制。无需像其他测试技术那样稀释，从而能够准确预测天然产品的保质期。
Turbiscan 系列已经帮助评估植物蛋白作为食品乳化剂的效率，开发估计食品粉末在液体中的重构方法等等。
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