不管他们叫什么,饼干或饼干必须有正确的咬和正确的味道。前者是相当主观的,可能导致长时间的讨论,而后者可以用流变仪以非常客观的方式进行测试。
除了经典的变形、剪切速率和应力测量参数外,现代流变仪还配备了额外的传感器来检测法向力。因此,流变仪可以结合其精确升力进行结构分析。
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亚博网站下载材料和方法
一个Thermo Scientific™HAAKE™MARS™iQ流变仪(图1)配有三点弯曲附件[1]如图2所示,使用8mm平板作为探针测试饼干。通过使用带有6 mm孔的通用适配器U1或带有4 mm孔的通用适配器U2,可以轻松地将其他探针调整到测量头上。
图1所示。热科学HAAKE MARS iQ流变仪。图片来源:赛默费雪科学材料与结构分析亚博网站下载
图2。设置在开始位置打碎饼干。图片来源:赛默费雪科学材料与结构分析亚博网站下载
测量方案首先将法向力归零,并将探头降低到足够高的位置,以便快速将新鲜饼干放置到三点弯曲附件的较低支撑上。在这里讨论的测试中,使用了一个距离饼干上表面大约2毫米的位置。
为了支撑饼干,三点弯曲工具的下部支架彼此相距5厘米,距离边缘约0.8厘米。如图2所示,饼干被放置在较低的支架上,其中心位于探头下方。
探头以0.1 mm/s的速度从起始位置向饼干方向移动。以0.1 n的触发力检测饼干表面时开始测量,相应的提升位置为零位置h = 0,从这里测量弯曲量。
探针以1毫米/秒的速度向下移动,同时每秒记录200个数据点。当探头向下运动结束时,探头又自动上升到起始位置。
然后显示一条消息热科学TM哈克TMRheoWinTM软件放置下一块饼干,并通过鼠标点击或触屏开始下一个测量。所需的循环次数在RheoWin作业中进行了编程。
如图3所示,上次测量的数据在每个周期结束时使用自动生成的文件名保存。用户只需放置饼干并确认即可开始下一次测量。
图3。RheoWin Job使用goto元件创建一个循环,执行5次相同的断裂测试,并在每个循环中分别保存结果。图片来源:赛默费雪科学材料与结构分析亚博网站下载
测量分两个阶段进行。在第一阶段,饼干在打开密封包装后立即进行测试,随后,其余的饼干在打开包装后留在实验室长凳上。
从环境空气中吸收水分是可以预期的主要变化,这通常会导致饼干轻微软化。剩下的饼干在两周后用同样的测试技术进行测试。
结果
轴向力FN作为探针位置h的函数绘制,并确定曲线的最大值以评估数据(图4、图5)。
图4。新鲜饼干的破碎试验(重复5次)。图片来源:赛默费雪科学材料与结构分析亚博网站下载
图5。开封包装老化14天的饼干断裂试验(重复5次)。图片来源:赛默费雪科学材料与结构分析亚博网站下载
结果分散在一个平均值周围,这是完全正常的,因为没有两个饼干有完全相同的孔隙结构和密度分布。因此,为了得到一个统计上合理的结果,建议始终对同一产品进行一定数量的破坏测试。
从单个结果中计算平均值和标准差作为比较的基础,如表1所示。陈年饼干的破裂力比新鲜饼干平均高出22%。
表1。新鲜饼干和陈年饼干的弯曲量和最大弯曲力。资料来源:赛默飞世尔科学公司-材料与结构分析亚博网站下载
不。 |
新鲜的饼干 |
存放14天的饼干 |
Δh /毫米 |
Fn/ N |
Δh /毫米 |
Fn/ N |
1 |
0.633 |
5.384 |
0.633 |
6.395 |
2 |
0.563 |
6.395 |
0.596 |
7.927 |
3. |
0.596 |
5.943 |
0.584 |
7.545 |
4 |
0.501 |
5.332 |
0.530 |
7.289 |
5 |
0.490 |
6.684 |
0.562 |
7.065 |
平均值 |
0.537 |
5.948 |
0.581 |
7.244 |
StdDev |
0.039 |
0.536 |
0.034 |
0.512 |
雷尔。标准偏差 |
7.31% |
9.02% |
5.90% |
7.07% |
水分的吸收使结构更加灵活。这一假设被饼干在最大力下的弯曲所证实,这一弯曲平均增加了8%。
结论
的HAAKE MARS iQ流变仪可以测量在开放包装中储存饼干时,添加一个简单的附件对其质地的影响。随着时间的推移,湿度的吸收会使饼干变软,从而改变饼干的脆度和消费者对饼干的看法。
HAAKE MARS iQ流变仪除了对原料和从中制备的面团进行流变特性表征外,还可以对最终产品的质地进行量化,提供从原材料到最终产品的每一个步骤的全面分析。亚博网站下载
工具书类
- P014“HAAKE MARS流变仪弯曲和断裂测试的样品夹具”Cornelia Küchenmeister-Lehrheuer, Klaus Oldörp
致谢
制作材料的原始作者克劳斯Ol亚博网站下载dörp从赛莫费舍尔科学。
该信息来源、审查和改编自Thermo Fisher Scientific元素分析仪和相位分析仪提供的材料。亚博网站下载
有关此来源的更多信息,请访问赛莫费雪科学-元素分析仪和相位分析仪。