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柜谷科技發展（上海）有限公司
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HAAKE流變儀測試奶油、奶酪的涂抹性能
2020-7-16 閱讀(501)
關鍵詞
流變學，屈服應力，乳制品，奶油奶酪
簡介
奶油奶酪這類松軟的，可涂抹的食品通常是具有粘彈性的物質。它們的結構特征決定了用戶的接受度，比如可涂抹性。這個特性一來可以決定此類物質是否在使用溫度下可以輕易規則的變形并均勻分布，二來也會決定被涂抹的基底物質，比如松軟白面包的承受能力。
現在有多種方法來測量與這類食品的流變性能，而其流變性能則與其涂抹性能直接相關。Breidinger and Steffe[1] 等人通過槳葉式夾具測試屈服應力，屈服應變等數據建立了這類可涂抹性食品的織構圖。這類具有可涂抹性的半液體軟物質食品很難使用旋轉流變儀用常規平行板或者同軸圓筒夾具來測量，因為在測量過程中很有可能出現壁滑以及在細小測量間隙的加樣過程中出現過多樣品破壞。因此，對于此類流變測試，通常推薦使用槳葉式夾具。
當槳葉式夾具*浸沒在樣品中后，樣品的屈服應力可以通過 Boger[2] 下面公式計算 :
其中 T 為扭矩，K 是槳葉夾具的參數，由其高度（H） 及直徑（D）決定：
實驗結果與討論
圖 1： Thermo賽默飛HAAKE哈克 Viscotester iQ 智能流變儀
圖 1 是賽默飛哈克Viscotest iQ 智能流變儀配備槳葉式夾具配置圖。實驗測試了兩種不同脂肪含量（10% 和 50%）的奶油奶酪樣品再不同溫度下（25℃ 和 8℃）的流變性能。當槳葉式轉子*浸沒在樣品后，設定轉速參數為 0.05rpm 進行測試，然后觀察剪切應力隨時間的變化趨勢。在樣品發生初期彈性響應后，其結構遭到破壞并且剪切應力開始下降。實驗結果中剪切應力在整個測試時間內的zui大值就對應了樣品的屈服應力。圖 2 是兩種樣品在室溫下的測試結果，可以看出，脂肪含量高的樣品的屈服應力為 1000Pa，而低脂肪含量樣品的屈服應力則為210Pa。而圖 3 則是兩種樣品在較低溫度下（8℃） 的結果，相當于樣品剛從冰箱內取出的溫度。其結果表明高、低脂肪含量的樣品在此溫度下的屈服應力都有所上升，分別為 1500Pa 和 370Pa。結合上述結果，當考慮將此類食品涂抹在某些剪切模量低至1200Pa 白面包上時就會出現問題，因為在冷藏條件下的奶油奶酪的屈服應力遠大于面包所能承受的剪切模量。
圖 2： 25℃下，兩種樣品的剪切應力隨時間的變化
圖 3： 8℃下，兩種樣品的剪切應力隨時間的變化
結論
賽默飛哈克Viscotest iQ 智能流變儀提供的槳葉式測量方式向用戶提供了一種快速，簡單，準確的方法來評估類似于奶油奶酪這類食品的可涂抹性能。
參考文獻
1.Breidinger, S. L. and Steffe, J. F. 2001. Texture mapof cream cheese. J. Food Sci. 66, 453-456
2.Dzuy NQ, Boger DV. 1985. Direct yield stress masurementwith the vane method. J Rheol 29:335-47
