東南科儀
已認(rèn)證
東南科儀
已認(rèn)證
巧克力是一種營(yíng)養(yǎng)成分比較全面和熱值比較高的食品。巧克力含有多種維生素和礦物質(zhì),尤其是較為豐富的黃酮類物質(zhì)和一定量的生物堿、可可堿和咖啡堿等,它們具有擴(kuò)張血管,促進(jìn)血液循環(huán),緩解情緒低落,提升精神等功能。浪漫情人節(jié)里,粘稠絲滑的巧克力更是表達(dá)愛情的不二之選。
加工中的巧克力
從生產(chǎn)加工來說,巧克力是指以可可制品(可可脂、可可塊或可可液塊、可可油餅、可可粉)為主要原料,添加或不添加非可可植物脂肪、食糖、乳制品、食品添加劑及食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,經(jīng)特定工藝制成的在常溫下保持固體或半固體狀態(tài)的食品。巧克力制品是由巧克力與其他食品按一定比例,經(jīng)特定工藝制成的在常溫下保持固體或半固體狀態(tài)的食品。
從分散體系而言,巧克力是一種以脂肪為分散介質(zhì),糖、可可、入固體及少量的水和空氣為分散相的復(fù)雜的多相分散體系。融化巧克力的流變學(xué)特性及其測(cè)量在巧克力生產(chǎn)加工,尤其是巧克力的精練、澆模、涂衣、輸送等工藝過程中,具有重要的意義和作用。在生產(chǎn)加工過程中,如果原料的粘度過大,會(huì)導(dǎo)致攪拌困難,輸送管道阻力增加,泵的負(fù)荷增大,物料填充成型性能變差,涂衣成型過程中涂層偏厚或涂布量難以控制,供給原料的噴嘴堵塞等弊端;粘度過低,會(huì)導(dǎo)致涂布成型過程中涂布量不足,芯體部分外露,增加可可脂的耗用比例,同時(shí)也不利于物料的存儲(chǔ)與運(yùn)輸。
巧克力的表觀粘度
巧克力的表觀粘度與原料的種類和配比有關(guān),引起液態(tài)巧克力表觀粘度變化的因素包括:油脂含量、固體粒子的粒度、原料水分含量、乳化劑用量和種類、油脂的結(jié)晶化等。所以,在巧克力的加工工藝中,必須對(duì)巧克力漿料的表觀粘度以及流變特性進(jìn)行表征測(cè)定,進(jìn)而控制產(chǎn)品質(zhì)量,鑒別產(chǎn)品優(yōu)劣,并為工藝和配方改進(jìn)提供依據(jù)。建議常規(guī)配置如下:DVNext流變儀/DV2T粘度計(jì) + SSA小量樣品適配器。
本文使用HADV2T粘度計(jì)配套SSA小量樣品適配器(如圖1所示)測(cè)量?jī)煞N巧克力的表觀粘度,進(jìn)而分析其獨(dú)特的流變學(xué)特性。
圖1 SSA+TC系列水浴循環(huán)系統(tǒng)
TC系列水浴循環(huán)系統(tǒng)用于控制樣品溫度(測(cè)試溫度為40℃),Rheocalc T軟件連接主機(jī),進(jìn)行程序編輯及數(shù)據(jù)采集,繪制流變曲線,并針對(duì)其粘度變化特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型擬合。將樣品在50℃下融化,然后再轉(zhuǎn)移一定量的樣品至小量樣品適配器的樣品杯中,待樣品溫度降至40℃并穩(wěn)定后以剪切率掃描的方法開始進(jìn)行粘度測(cè)量。測(cè)試數(shù)據(jù)如圖2。
根據(jù)圖2的測(cè)試結(jié)果可知:在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由5 rpm(剪切率為1.7 1/S)增加至100 rpm(剪切率為34 1/S)時(shí),樣品1的粘度由15400 cP降低至6500 cP,樣品2的粘度由11000 cP降低至4310 cP。這兩個(gè)樣品的粘度都具有剪切變稀的特性,屬于典型的非牛頓流體。
Casson方程
大量研究和實(shí)踐表明,融化的巧克力漿料的流動(dòng)規(guī)律符合Casson方程。在巧克力的粘度測(cè)量中,通常使用Casson 模型描述其流動(dòng)行為,確定塑性粘度和屈服應(yīng)力。
通過粘度測(cè)量數(shù)據(jù),繪制兩種巧克力的流動(dòng)曲線圖,并計(jì)算其塑性粘度,屈服應(yīng)力以及線性擬合相關(guān)系數(shù),分析結(jié)果如下所示:
兩種巧克力樣品的流動(dòng)規(guī)律均符合Casson方程,線性擬合相關(guān)系數(shù)均大于95%。屈服應(yīng)力分別為4.37 Pa,3.73 Pa;塑性粘度分別為4679 cP,2966 cP。屈服應(yīng)力是決定巧克力制品儲(chǔ)存和涂抹性能的重要流變學(xué)參數(shù),塑性粘度則反映了巧克力漿料的流動(dòng)性能。而這,恰恰是巧克力粘度表征的意義所在。
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