美国博勒飞Brookfield巧克力粘度测定

巧克力是指以可可制品（可可脂、可可块或可可液块、可可油饼、可可粉）为主要原料，添加或不添加非可可植物脂肪、食糖、乳制品、食品添加剂及食品营养强化剂，经特定工艺制成的在常温下保持固体或半固体状态的食品。巧克力制品是由巧克力与其他食品按一定比例，经特定工艺制成的在常温下保持固体或半固体状态的食品，其中巧克力部分质量分数≥ 25%。

巧克力是一种营养成分比较均衡和热值比较高的食品。巧克力含有多种维生素和矿物质，尤其是较为丰富的黄酮类物质和一定量的生物碱、可可碱和***等，它们具有扩张血管，促进血液循环，缓解情绪低落，提升精神等功能。在浪漫的情人节，巧克力更是表达爱情的不二之选。

       巧克力是一种以脂肪为分散介质，糖、可可、入固体及少量的水和空气为分散相的复杂的多相分散体系。融化巧克力的流变学特性及其测量在巧克力生产加工，尤其是巧克力的精练、浇模、涂衣、输送等工艺过程中，具有重要的意义和作用。在生产加工过程中，如果原料的粘度过大，会导致搅拌困难，输送管道阻力增加，泵的负荷增大，物料填充成型性能变差，涂衣成型过程中涂层偏厚或涂布量难以控制，供给原料的喷嘴堵塞等弊端；粘度过低，会导致涂布成型过程中涂布量不足，芯体部分外露，增加可可脂的耗用比例，同时也不利于物料的存储与运输。

       巧克力的表观粘度与原料的种类和配比有关，引起液态巧克力表观粘度变化的因素包括：油脂含量、固体粒子的粒度、原料水分含量、乳化剂用量和种类、油脂的结晶化等。所以，在巧克力的加工工艺中，必须注意对表观粘度的控制。通过对巧克力浆料的流变特性测定，控制产品质量，鉴别产品优劣，并为工艺和设备提供设计依据。

        使用美国博勒飞Brookfield HADV2T标准粘度计配套SSA小量样品适配器（如图1所示）测量两种巧克力表观粘度，并分析其流变学特性。

        美国博勒飞Brookfield TC系列水浴循环系统用于控制样品温度（测试温度为40℃），Rheocalc T软件连接主机，进行程序编辑及数据采集，绘制流变曲线，并针对其粘度变化特点进行数学模型拟合。将样品在50℃下融化，然后再转移一定量的样品至小量样品适配器的样品杯中，待样品温度降至40℃并稳定后以剪切率扫描的方法开始进行粘度测量。测试数据如图2。

根据图2的测试结果可知：在转子转速由5 rpm（剪切率为1.7 1/S）增加至100 rpm（剪切率为34 1/S）时，样品1的粘度由15400 cP降低至6500 cP，样品2的粘度由11000 cP降低至4310 cP。这两个样品的粘度都具有剪切变稀的特性，属于典型的非牛顿流体。

大量研究和实践表明，融化的巧克力浆料的流动规律符合Casson方程。在巧克力的粘度测量中，通常使用Casson 模型描述其流动行为，确定塑性粘度和屈服应力。Casson方程如公式（1）所示：

         以 为纵坐标， 为横坐标，绘制两种巧克力的流动曲线图，并计算其塑性粘度，屈服应力以及线性拟合相关系数，分析结果如下图3及表1所示：

两种巧克力样品的流动规律均符合Casson方程，线性拟合相关系数均大于95%。屈服应力分别为4.37 Pa，3.73 Pa；塑性粘度分别为4679 cP，2966 cP。屈服应力是决定巧克力制品储存和涂抹性能的重要流变学参数，塑性粘度则反映了巧克力浆料的流动性能。

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