巧克力流变学.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑巧克力流变学 4.5 食品流变学的应用 4.5.1食品流变学在巧克力生产中的应用 巧克力的种类好多但是总的来说，占其体积35%的物质是可可脂等油脂，其余的物质根本上是处于悬浮状态的固体在体积大约占65%的固体物质中，一片面是糖，另一片面是可可粉，巧克力中通常还含有一些少量的调味物质，如乳粉等;或者含有少量的外观活性物质，如作为增塑剂的卵磷脂此外，油脂和固体粒子的相互作用产生的胶体物质和油脂本身的分子物质直接影响巧克力加工工艺和产品品质及保存性 巧克力的风味主要取决于其口溶性巧克力在口中的融解速度越快，风味的放出速度也越快，巧克力就越好吃好的口溶性是由于在很小温度范围内巧克力的固体脂比例急速下降而产生的，这天性质取决于可可脂的融解特性可可脂的主要成分是甘油酷，一般地说，甘油酷形成结晶多形，不同的结晶其融解速度也不一样可可脂可以分成融解温度在17.3℃~36.3℃范围的I形到Ⅵ形的六种结晶多形，其中最稳定的结晶是36℃下融解的Ⅵ形结晶 在巧克力生产工艺中常用的是用34℃左右急速融解的V形结晶举行接种的方法在生产过程中，巧克力是以液体状态存在的，液体状态的巧克力是具有屈服应力的假塑性物质，此时对其特性的测验室检验就可借助于流变学的测量方法。

1 巧克力生产中表观粘度的操纵 巧克力的表观粘度一般用旋转粘度计测量，但要求粘度计的测量间隙足够大当微粒平均直径约为30μm时，粘度仪的测量间隙应在lmm以上 巧克力属于高粘度流体粘度太大时，搅拌困难，输送管道阻力增加，泵的负荷增大，原料的滚动性下降造成填充成型性能变差，供应原料的喷嘴堵塞等故障所以，在巧克力的加工工艺中，务必留神操纵表观粘度的变化 巧克力的表观粘度与原料种类有关引起液态巧克力表观粘度变化的理由是油脂含量、固体粒子的粒度、原料水分含量、乳化剂用量和种类以及油脂的结晶化等油脂含量越大，滚动性越好，砂糖等固体粒子的粒子越细小，与脂肪接触的总外观就越大，相对地裁减了游离脂肪，故粘度会增大巧克力增加水分，可以促进亲水性固体粒子的相互作用，进一步巩固非牛顿流体的性质添加乳化剂粘度会减小混合后的液体巧克力原料，一般保存在稳定结晶不融解的温度(30-31℃)但由于稳定结晶也随时间引起结晶化，所以液态巧克力的表观粘度也随时间增大 工艺中粘度的上升速度与液态巧克力的品温、种晶量、接种法中种晶的多形和油脂的种类有关，图4一55表示深色巧克力中接种0.2%的V型可可脂结晶粉后，表观粘度随时间的变化规律。

由图可知，初始阶段粘度增加缓慢，接种30min后的粘度急剧上升这是由于搅拌中引起晶体的相互碰撞产生二次核，导致油脂的结晶化显著增加的起因我们把开头接种到粘度急剧上升为止(3mV)的时间称为结晶化时间图4一56表示结晶量与结晶化时间的关系由图可以预料工程中表观勃度突然上升为止的时间 2 巧克力的屈服特性与Casson方程式的应用 (1)巧克力的两个表观屈服应力值(如图4一57):通常认为，只有在剪切速率超过大约 1s-1 的条件下所测得的数据才能应用Cassan方程，这是由于阅历说明，在较低剪切速率条件下，该方程不能与实际滚动特性曲线相吻合由图4一57可知，有12个点完全位于一条直线上，与这12个点相对应的剪切速率范围差不多是40个单位的范围内假设沿剪切速率趋于零的方向外推曲线，可在应力轴上得一截距，这个截距所标明的应力值就是屈服应力在本例中，屈服应力可确定为38.6Pa，粘度可确定为2.38Pa·sCassan方程与测验数据很吻合，因此人们有理由确信Cassan方程对巧克力的适应性，并可认为巧克力就相当于具有38.6Pa屈服应力的液体 然而，当在更低的剪切速率条件下持续举行测验时，将会很明显地看出巧克力在远小于38.6Pa的剪切应力作用下也能滚动。

在图4一57中，用“X”符号标绘了4个应力小于38.6Pa的测量值，这4个点也可用一条直线来拟合，此时剪切应力截距(屈服应力)仅为3.9Pa，对 应的粘度(也称Cassan粘度)为132Pa·s由于所选择的剪切速率测量范围不同，巧克力就呈现出相差一个数量级的两个表观屈服应力这两个屈服应力都是用如下的方法确定的:首先不断地变更粘度仪的速度，测出应力值，做出曲线，然后将曲线外推至零剪切速率而最终得到屈服值因此，这两个屈服应力值仅仅是揣测值要想得到直接测量的屈服应力值，只有借助于可以变更外加应力的粘度仪，将外加应力从零逐步增加，测量相应的滚动特性数据，如图4一58所示这个曲线在小于 1s-1剪切速率的范围内具有较多的测量数据可以看出，外推图4一58曲线可得到约3Pa的屈服应力，而能够观测到滚动时的最低的应力值那么为1Pao这个曲线的上下两片面均可用Cassan方程举行合理的拟合上述这些结果表明了关于巧克力具有两个表观屈服值的早期察觉 根据上述结果，可以假定巧克力的刚性布局分两步破碎当只受到较小的外加应力作用时，在巧克力布局的薄弱片面将会展现缝隙，较大的聚集体由于本身夹带较大量的液态脂肪而能够开头做相互间的滑动，聚集体之间的液膜起到润滑作用。

由于此时对滑动的阻力较大，这个区域中将显示出较高的粘度但是，聚集体只能承受有限的剪切应力，一旦应力达成其临界值，聚集体就开头破碎，这时将产生好多润滑条件更好的外观，以致展现完全自由的运动，而且随着聚集体的不断破碎，这个区域中的粘度将逐步降低 (2)Casson方程式的应用:现在我们可以持续议论有关屈服值的问题为了便于议论可以举一个给方旦糖涂布巧克力层的例子首先把方旦糖浸没在40℃的溶解巧克力中:然后给定los使过量 的巧克力从方旦糖外观流走假设在这段时间内温度保持不变，直到结果一刻突然发生急速的冷却，使面层凝固在这种前提下，可以很轻易计算出勃附在方旦糖竖直外观的巧克力面层厚度图4一59(a)中标绘了lomm竖直外观的巧克力面层断面图这个图是根据图4一57的数据，用Cassan方程计算得到的运用Cassan方程时，疏忽了巧克力试样在最低剪切速率段显示出来的特性我们可将图4一59(a)与图4一59(b)举行对比图4一59(b)的面层厚度完全是根据实际测量数据计算出来的从图中可以看出，Cassan方程计算值比实际的勃附层质量约多2%但是还务必指出，若把巧克力视作牛顿液体，所得出的面层质量计算值几乎与按Casson方程计算的值具有一致的精度。

因此，看起来面层总质量计算值与选用何种模型来表示巧克力的流变特性关系不大 4.5.2食品流变学在奶油蛋糕加工中的应用 按表4一13的配方比制造的奶油蛋糕的蠕变曲线如图4一60(a)所示，其蠕变特性可用图4一60(b)所示的八要素模型解释式中各粘弹系数的计算结果列于表4一14中 由图可知，蛋糕的蠕变曲线是由普弹片面(E0),粘弹片面( E1、η1、E2、η2、E3、η3) 和定常粘性片面(N)组成的，其蠕变方程可用下式表示 由表可知，随着奶油添加量的增大(即鸡蛋裁减)，按A,B,C,D的依次粘弹系数E和η都增大，即奶油裁减，鸡蛋多的蛋糕，粘弹系数小，轻易变形，柔嫩 奶油蛋糕的感官检验结果列于表4一15(依次法)由表可知，用手压时的硬度感(No.10)与仪器测定的粘弹系数有显著正相关，即仪器测定的粘弹系数越大，手压时的硬度也越大而吃时的硬度感依次(No.3)和口中溶解感依次(No.5)一致，与仪器测定的粘弹系数有负相关，即仪器测定的粘弹系数越大，口感越软，口溶性越好综合以上判断结果说明，最正确配方为:奶油和鸡蛋的比为19：36。

— 7 —。