巧克力不仅是一种广受欢迎的美味食品，其复杂的成分与结构更使其成为一种具有特殊流变学特性的材料。在食品工业领域，对融化的巧克力进行精确的粘度测量，对于控制产品质量、优化生产工艺以及开发新配方具有至关重要的指导意义。

一、 巧克力的流变学特性及其控制意义

从物理化学角度看，融化的巧克力是一个以可可脂为连续相，糖、可可固体颗粒及乳固体等为分散相的复杂多相悬浮体系。这种结构决定了其通常表现出非牛顿流体的特性，即其粘度会随着所受剪切力（如搅拌、泵送）的变化而改变。

在生产过程中，巧克力浆料的粘度直接影响到多个关键环节：

• 粘度过高：会导致搅拌阻力大，管道输送困难，泵负荷增加，且在注模、涂衣时会造成涂层过厚或不均匀。

  
  

• 粘度过低：则可能导致涂布量不足，产品外观缺陷，同时为达到标准厚度可能需耗费更多可可脂，增加成本。

  
  

因此，精确表征巧克力的“表观粘度”及其流变行为（如剪切变稀效应和屈服应力），是实现生产标准化和保证产品最终品质（如丝滑口感、光泽度）的关键。

二、 巧克力粘度测量方法与实践

为准确分析巧克力的流变特性，可以采用以下测量方案。

1. 实验设备配置

• 主机： Brookfield DV2T 或 DVNext 粘度计/流变仪

  
  

• 测量附件： SSA（Small Sample Adapter）小量样品适配器

  
  

• 温控设备： TC-650 系列恒温水浴循环系统

  
  

• 控制与采集软件： Rheocalc T 软件

  
  

2. 实验步骤

1. 样品准备：将待测巧克力样品在50°C下充分融化，确保其完全呈液态且均匀。

   
   

2. 装样与控温：取适量融化后的巧克力浆料注入SSA适配器的样品杯中。将样品杯与转子组装后，连接至TC-650水浴系统，将测试温度精确控制在40°C，并等待温度稳定。

   
   

3. 程序设置：通过Rheocalc T软件设置测试程序。本实验采用“剪切率扫描”模式，使转子转速从低（如5 rpm，对应剪切率约1.7 s?1）到高（如100 rpm，对应剪切率约34 s?1）线性增加，模拟不同的加工剪切条件。

   
   

4. 数据采集与分析：软件自动采集并记录不同剪切率下的粘度值，绘制流动曲线，并可基于数学模型（如Casson模型）进行拟合分析。

   
   

三、 结果分析与讨论

典型的测试结果会显示，随着剪切率（转子转速）的升高，巧克力的表观粘度显著下降。例如，样品A的粘度可能从15400 cP（在1.7 s?1时）下降至6500 cP（在34 s?1时）。这种典型的剪切变稀行为，证实了巧克力属于非牛顿流体。

为了更深入地量化其流变特性，常使用Casson模型对数据进行拟合。该模型可以计算出两个关键参数：

• 屈服应力：指使巧克力浆料开始流动所需的最小剪切应力。此参数关系到巧克力的成型性、涂层保持能力和储存稳定性。

  
  

• 塑性粘度：反映了巧克力在开始流动后，其粘度随剪切率变化的趋势。它直接影响生产过程中的泵送效率和涂布的难易程度。

  
  

通过软件对实验数据进行Casson模型拟合，可以得出特定巧克力样品的屈服应力和塑性粘度的具体数值，从而为不同配方或批次的产品提供可量化的对比依据。

四、 结论

采用Brookfield DV2T/DVNext粘度计，配合SSA小量样品适配器和TC-650精确温控系统，能够有效地对巧克力浆料的表观粘度及流变特性进行表征。该方法样品需求量小，温控精确，数据可靠，为巧克力生产中的质量控制、配方优化和新产品开发提供了重要的技术手段。通过科学的流变学测试，可以更好地理解并控制巧克力的工艺性能，最终确保产品具有稳定且优良的品质。