巧克力融體的流動行為 ——ICA 標準分析簡介融化的巧克力的流動行為在很多情況下都是一個關鍵因 素。其生產運輸、灌裝、浸漬及注射等過程需要巧克力 具有非常適合的粘度及屈服應力。同樣，最終產品的外 觀及口感也直接受到其粘性行為的影響。 對于巧克力生產公司或者以巧克力為原料的制品公司， 比如巧克力曲奇制造商來說，測試其粘度已經成為一個 標準的質量控制方法。 為了滿足客戶在質控過程中快速，簡單，更加可靠的進 行粘度測試，新一代賽默飛 TM 哈克 TM Viscotest iQ 智能 流變儀（圖1）已經問世。這臺設計無二，基于質 控應用的儀器具有很多新的特點。比如，它的靈敏度的 高度提升保證了其可以使用更小的測量夾具，并可以節 約用戶的樣品以及溫度平衡的時間和清理時間。同時也 提高了其測量更低的剪切速率的能力，改善了其利用數 學模型進行模擬計算的可靠性，比如用卡松模型來擬合 計算樣品的屈服應力 [1]。
實驗準備過程按照 ICA 第 46 條標準制備了兩種巧克力樣品，一種是牛 奶巧克力，另一種是黑巧克力。將兩種樣品切成片，放 進密封的玻璃容器中，然后將玻璃容器在 52℃的爐子中 放置45-60 分鐘。同時，將測量杯和轉子在Viscotester iQ 的帕爾貼溫控單元中預加熱到 40℃。 這個實驗中采用的測量夾具為CC25 DIN Ti（直徑 25mm 鈦合金同軸圓筒）. 這個小尺寸同軸圓筒體系只 需要 16.1 毫升的樣品，而且可以很容易的拆卸及清理。 測試方法按照ICA 第 46 條標準轉換成賽默飛 TM 哈克 TM RheoWinTM軟件的標準程序。剪切速率范圍見圖2所示。 哈克 TM RheoWinTM 程序（圖 3）包三部分內容：樣品條 件，測試及評估。樣品條件應該始終保留在程序序列中， 以防止忘記并保證所有測試都按此條件進行從而保證測 試結果的重復性。在測試條件這一部分中（步驟 1-4），
當圓筒轉子的上部到達測量位置后，樣品保持一個 靜止的狀態。在這個時間里，任何由于加樣或者或 者夾具閉合帶來的外力作用都會得到松弛，同時樣 品也會到達測試溫度。程序的最后（步驟11-13） 是數據評估部分，由RheoWinTM 軟件自動進行。 通過傳統的卡松模型或者Windhab 模型[3] 可以來 計算巧克力融體的屈服應力. 而 Servais [4] 提供了 一個更為簡便的方法，就是用剪切速率為5s-1 下 的剪切應力作為其屈服應力。如果采用這種方法， RheoWinTM 軟件也可以自動進行插值計算。 同樣，本報告中也給出了兩種樣品在 40℃下的穩態 剪切實驗結果。相對于瞬時粘度數據，穩態剪切粘 度不取決于時間依賴效應或者剪切速率變化斜率。
如果需要進行粘度數據比較，穩態剪切方法是選 擇，因為其不依賴于所使用的儀器而且可以直接關聯于 所施加的剪切速率。
結果討論
圖 4 給出了符合 ICA 46 條標準的典型的流變實驗結果。 紅色曲線代表粘度，藍色曲線表示剪切應力。很明顯， 牛奶巧克力的粘度更高，大約高出兩倍以上。黑巧克力 的粘度曲線隨剪切速率上升及下降的變化幾乎一樣。相 反，牛奶巧克力則表現出較為明顯的觸變性。綠色拋物線是根據卡松模型對數據進行擬合的結果，而垂直的 綠色線則是根據 Servais 法則計算的結果。不同的方法 決定了兩種巧克力屈服應力的不同，具體數值如表1 所示。表格數據給出的最重要的結果是即使對于同一 個數據，不同方法就會得到不同的分析結果。因此， 樣品的屈服應力只能按照相同的計算方法來進行比較。 但是，無論何種計算方法，牛奶巧克力的屈服應力都 比黑巧克力要大，而且觸變性更加明顯。
結論在質控過程中，巧克力的流變表征主要集中在其粘度與屈服應力方面。賽默飛哈克Viscotest iQ智能流變儀是一款簡潔緊湊的儀器，并將靈敏度及測試能力結合，從而可以根據ICA46標準在很寬的剪切速率范圍內對巧克力進行成功的流變測試，并且只需要使用非常少量的樣品。同樣，穩態剪切實驗結果給出非常好的結果，提供了可靠的數據以進行不同方法、模型下的數據分析。
