脂肪基半固态异质材料的力学性质

脂肪基膏状产品是食品工业的重要组成部分，既可作为加工中间体也可作为终端产品。此类材料由连续脂肪相及分散于其中的固体颗粒构成。屈服和断裂等现象在这些材料中发生，并在很大程度上取决于样品的组成。脂肪的结晶在颗粒存在时会发生改变，从而导致具有不同物理性质的产品。然而，由于该问题极为复杂，极少有研究试图表征固体颗粒对最终产品的影响。小振幅振荡流变学常用于表征材料的刚度。但加工产品可能不具备进行流变实验所需的形状，该实验要求非常特定的产品形状，在工业试验中往往难以实现。因此，振荡流变学并非测量硬质脂肪混合物物理性质的 Always 最佳选择。本文中，我们配制了由硬脂基质及添加的海盐固体夹杂物组成的二元混合物。我们制作了具有不同盐和脂肪体积分数的多组样品，并使其结晶数周。随后，我们对所得样品进行了多种微压痕实验方案。接着，我们阐述了一个与数据相符的小型流变模型，该模型能够预测由不同形状和加载方案压痕的异质材料的小变形。我们由该模型推导出存储模量和损耗模量等多种物理量。最后我们指出，二元混合物的复模量随固体体积分数增长，遵循经典的 Krieger Dougherty 经验定律（类似于悬浮液），并最终在某一体积分数处发散。