巧克力中流动性检测方案(流变仪)

：：： Application Report 巧克力!它是如何熔化并流动的?采用 MCR 72 进行测量 巧克力的流变特性对其口感以及加工特性都有影响。本报告介绍一种测定巧克力屈服点和粘度的方法。 关键字： BetaV晶体结构，屈服点，流动曲线，适用于圆筒测量系统的 ISO3219标准，巧克力，粘度 1 引言 巧克力制造商的目标是通过晶体的空间排列来实现某种结构。所需的结构通过巧克力的天然成分和添加剂(如乳化剂等)以及对生产流程本身的管理来实现。这些质量因素通过可使用流变仪直接测量的流变变量、屈服点和粘度来反映。结构坚固而紧凑的 MCR 72 非常适合在巧克力质量控制中进行此类测量。 本报告以三种不同类型的巧克力为例，描述 MCR 72如何在短时间内通过一次测量来测定屈服点和粘度函数。该测量和分析工作按照 IOCCC 2000 标准进行。 2 实验设备 2.1样品 重量为100克的普通巧克力中含有50克以上的糖和30克左右的脂肪。其余成分为膳食纤维、蛋白质、水和天然或人工添加的调味料。 这里研究三种市售的巧克力：白巧克力、牛奶巧克力和黑巧克力。 Table 1中介绍了各种巧克力中与流变特性相关的成分。 Table 1：不同类型巧克力与流变特性相关的成分。本表中给出的所有百分比均为最小值 巧克力类型 可可酱 可可脂 牛奶含量 乳脂 白巧克力 - 20% 14% 3.5% 牛奶巧克力 30% 18% 4.5% 黑巧克力 50% - - - 2.2仪器 MCR 72 所有测量均按照 ISO 3219标准，并采用配有圆筒测量系统CC27 的安东帕 MCR 72 进行测量。 ISO 3219 描述了圆筒的测量系统，并定义了测量杯内壁直径与测量转子直径的比值为1.0847。这可保证测量间隙内的剪切条件符合工业标准要求，而不受测量系统尺寸和制造商等因素的影响。 为了尽量减少清洁工作，可使用可抛性铝质圆筒。这意味着再无需清洗测量杯(尽管有许多用户在洗碗机中清洗它们)。然而，它可以保证在尽量减少清洁工作的情况下提供高样品处理量. 安装在仪器上的测量系统通过温度控制单元冷却。测量系统的温度通过 RheoCompass TM 软件进行控制。有多种可以选择的，定义的温度曲线，用以实现对巧克力熔融和结晶性质的研究。使用 RheoCompass TM 软件，选择一个已有的模板，既可以轻松地得到分析的结果。 该测量曲线由以下四个测量段组成： 1. 以5秒-1的剪切速率进行500秒的预剪切，使样品温度均匀并达到设定的温度。本测量段不记录测量点。 2. 剪切速率有2秒-1增加到50秒-1此测量段取18个点，一共进行180秒测试。 3.以50秒-1的恒定剪切速率进行剪切。 4.剪切速率由50秒-1降低到2秒-1测量总时间为180秒。这是主测量段，之后按照 IOCCC 2000标准进行数据分析。1 由于粘度和屈服点受温度影向很大(温度变化1℃，粘度或和屈服应力会产生5到10%的变化)，因此样品温度应恒定在40℃(±0.1℃)。 在加入测量杯之前，巧克力样品必须处于目标温度。建议测量系统在开始测量之前也应处于目标温度。 3 结果与讨论 研究表明，不同巧克力的粘度和剪切应力函数(参见和Fig.2)具有显著差异，其中黑巧克力样品的粘度最高。 Fig.1 粘度与剪切速率的函数关系曲线 1. (*)IOCCC：国际可可、巧克力及糖果协会 假定在高剪切速率条件下，粘度接近被称为“无限粘度”(hinf) 的恒定极限值。在非常低的剪切速率条件下，当巧克力“几乎处于静止状态”(即当巧克力达到流平状态)时，它将达到其屈服点。屈服点和无限粘度均可采用 IOCCC2000 中的 Casson 模型进行拟合。 Fig.2剪切应力与剪切速率的函数关系图(根据 Casson 模型拟合计算屈服应力)。 测量分析在 Table 2 中进行介绍。 Table 2：屈服点和粘度 类型 屈服点to[Pa] 无限粘度hinf [Pa秒] 黑巧克力 35.1 4.6 白巧克力 17.1 2.8 牛奶巧克力 14.0 1.6 4 总结 标配符合 ISO3219标准测量系统的 CC27 的 MCR 72 非常适合于表征巧克力的性质。测量了三种类型巧克力的流动和粘度曲线，并用Casson 模型计算屈服点。定期测量粘度和屈服点对于生产始终如一的高品质巧克力至关重要。 联系方式：奥地利安东帕有限公司 电话：+4971172091 600 rheo-application@anton-paar.com http：//www.anton-paar.com AH-Awww.anton-paar.com 本报告以三种不同类型的巧克力为例，描述 MCR 72 如何 在短时间内通过一次测量来测定屈服点和粘度函数。该测量和分析工作按照 IOCCC 2000 标准进行。