流变学在润滑油脂行业的应用

奶油奶酪的涂抹性能——温度与脂肪含量的影响

简介
奶油奶酪这类松软的，可涂抹的食品通常是具有粘弹性的物质。它们的结构特征决定了用户的接受度，比如可涂抹性。这个特性一来可以决定此类物质是否在使用温度下可以轻易规则的变形并均匀分布，二来也会决定被涂抹的基底物质，比如松软白面包的承受能力。现在有多种方法来测量与这类食品的流变性能，而其流变性能则与其涂抹性能直接相关。Breidinger and Steffe[1] 等人通过桨叶式夹具测试屈服应力，屈服应变等数据建立了这类可涂抹性食品的织构图。这类具有可涂抹性的半液体软物质食品很难使用旋转流变仪用常规平行板或者同轴圆筒夹具来测量，因为在测量过程中很有可能出现壁滑以及在细小测量间隙的加样过程中出现过多样品破坏。因此，对于此类流变测试，通常推荐使用桨叶式夹具。当桨叶式夹具完全浸没在样品中后，样品的屈服应力可以通过 Boger[2] 下面公式计算 :

其中 T 为扭矩，K 是桨叶夹具的参数，由其高度（H）及直径（D）决定：


实验结果与讨论图 1 是赛默飞TM哈克 TM Viscotest iQ 智能流变仪配备桨叶式夹具配置图。实验测试了两种不同脂肪含量（10% 和 50%）的奶油奶酪样品再不同温度下（25℃和 8℃）的流变性能。当桨叶式转子完全浸没在样品后，设定转速参数为 0.05rpm 进行测试，然后观察剪切应力随时间的变化趋势。在样品发生初期


弹性响应后，其结构遭到破坏并且剪切应力开始下降。实验结果中剪切应力在整个测试时间内的最大值就对应了样品的屈服应力。图 2 是两种样品在室温下的测试结果，可以看出，脂肪含量高的样品的屈服应力为 1000Pa，而低脂肪含量样品的屈服应力则为210Pa。而图 3 则是两种样品在较低温度下（8℃）的结果，相当于样品刚从冰箱内取出的温度。其结果表明高、低脂肪含量的样品在此温度下的屈服应力都有所上升，分别为 1500Pa 和 370Pa。结合上述结果，当考虑将此类食品涂抹在某些剪切模量低至1200Pa 白面包上时就会出现问题，因为在冷藏条件下的奶油奶酪的屈服应力远大于面包所能承受的剪切模量。



结论
赛默飞TM哈克TM Viscotest iQ 智能流变仪提供的桨叶式测量方式向用户提供了一种快速，简单，准确的方法来评估类似于奶油奶酪这类食品的可涂抹性能。