Effect of Solid Content and Particle Size on the Flow Properties of Molten Chocolate

고형성분의 농도와 입도가 액상 초코렛의 유동특성에 미치는 영향

The rheological properties of sugar and cocoa particle suspensions in cocoa butter under molten condition were analyzed with Haake rotationary viscometer. Both suspensions had yield value and showed rheopexy at low shear rate and thixotropy at high shear rate. Flow behaviors of the suspensions were analyzed with modified Casson model. Casson viscosity and yield value increased with increasing the concentration of sugar and cocoa particles. There was an obvious dependence of the Casson viscosity and yield value on the particle size distributions that was represented by the Sauter mean diameter of the particles. Casson viscosity and yield value of cocoa butter-sugar suspension increased with increasing the fineness of sugar particle crystal. With increasing the fineness of cocoa particle a decreasing Casson viscosity of cocoa butter-cocoa particle suspension was achieved, but the yield value did not change significantly with cocoa particle size. Therefore, it was predicted that the best rheological properties of chocolate could be obtained with the combination of coarse ground sugar $(d=36.30{\mu}m)$ and fine ground cocoa particle $(d=14.81{\mu}m)$ within the studied range.

초콜렛의 주요 고체성분인 설탕과 코코아 현탁액의 용융상태에서의 유동특성을 Haake회전점도계로 측정 분석하였다. 두 현탁액 모두 실험 농도에서 항복응력을 가졌으며 낮은 전단속도에서는 rheopexy, 높은 전단속도에서는 thixotropy 성질을 나타내었다. 현탁액의 유동특성은 변형된 Casson식으로 분석되었으며 Casson viscosity와 yield value는 설탕과 코코아 입자의 농도가 증가함에 따라 증가하였으며. Casson viscosity는 고체성분의 입도가 커짐에 따라 설탕 현탁액에서는 감소하였고 코코아 현탁액에서는 증가하였다. Casson yield value는 고체성분의 입도가 커짐에 따라 설탕 현탁액에서 는 감소하였고 코코아 현탁액에서 는 변화가 거의 없었다. 따라서 초콜렛의 유동성은 관능적으로 바람직한 범위 내에서 설탕 입도는 크게 하고 코코아 입도는 작게 함으로써 개선되어질 수 있을 것으로 판단되었다.