Propriétés rhéologiques de préparations en poudre pour brownies

UTILISATION 

Mélange à pâtisserie pour brownies. 

ÉQUIPEMENT DE TEST 

Instrument : testeur de débit de poudre (PFT) 

Cuve : 230 cc, 6 pouces de diamètre (volume standard) 

Type de couvercle : Couvercle à palette, 33 cc, 6 pouces de diamètre 

Couvercle mural, finition 2B, 6 pouces de diamètre 

Type de test : Débit Test de fonctionnement, test de friction murale 

Température : Température ambiante (70-72°F) 

Humidité : 48%

MÉTHODE 

Un testeur de flux de poudre Brookfield équipé du logiciel Powder Flow Pro pour le contrôle automatisé des instruments et l'acquisition de données a été utilisé pour tester ce mélange de brownie de marque. Le mélange de brownie a été versé dans l'auge et l'outil de raclage a été utilisé pour répartir uniformément la poudre dans l'auge. Après avoir enregistré le poids de l'échantillon et l'avoir entré dans le logiciel, un test de fonction d'écoulement standard, puis un test de friction de paroi ont été exécutés. Le temps requis pour le test de la montre était respectivement de 25 minutes et 13 minutes. 

PARAMÈTRES MESURÉS 

Fluidité : Très cohésive 

Frottement de paroi : 45° à 25° 

Densité apparente : 475 kg/m3 (densité de remplissage) à 660 kg/m3 

ANALYSE 

Forme de la trémie : Conique 

Dimension critique d'arche : 108,6 mm (4,28 in.) 

RÉSULTATS

La figure 1 montre la fluidité du mélange de brownies à différents niveaux de contrainte de consolidation. Ces résultats montrent que le mélange de brownie est généralement très cohérent à travers les différents niveaux de contraintes de consolidation. 

Remarque : les données de la fonction de débit sont indiquées par la ligne rouge. Lors de l'interprétation d'un graphique de fonction de flux, les données sont lues de droite à gauche. Le point de données le plus à droite indique le débit de poudre lorsque la trémie est pleine ; le point de données le plus à gauche indique le débit de poudre lorsque la trémie est presque vide. Les lignes violettes sont des indices de flux standard qui distinguent les différents types de comportement de flux à travers des niveaux de consolidation, allant de « fluide libre » (segment inférieur) à « non fluide » (segment supérieur le plus élevé). 

Figure 1 : Graphique de la fonction taux de compression du mélange pour brownies

La figure 2 représente l'angle de frottement des parois à différents niveaux de contrainte normale. L'angle de frottement de paroi représente le frottement entre la poudre glissante et la paroi de la trémie ou de la goulotte au début de l'écoulement. Dans ce test, un couvercle en acier inoxydable a été utilisé, illustrant à quoi ressemblerait le frottement si le mélange de brownies était dans une trémie en acier inoxydable. À une faible contrainte normale d'environ 0,5 kPa, l'angle de frottement de la paroi est d'environ 45° et descend à environ 25° à des niveaux plus élevés de contrainte normale (4,75 kPa). Les angles de frottement des parois supérieurs à 20° sont considérés comme élevés.

Figure 2 : Graphique de friction de paroi Brownie Mix

La figure 3 montre la densité apparente du matériau à différents niveaux de contrainte de consolidation. Ce graphique nous indique que le mélange de brownie a une densité de remplissage d'environ 475 kg/m³ et s'élève à environ 660 kg/m³ à environ 4,75 kPa de contrainte de consolidation. En général, une poudre à écoulement libre présentera de très faibles changements de densité apparente, tandis qu'une poudre cohésive ou à faible écoulement présentera généralement une augmentation importante de la densité apparente. Ce mélange de brownie montre une forte augmentation de la densité apparente, ce qui est un autre indicateur que cette poudre est très cohésive. 

Figure 3 : Graphique de la densité en vrac du mélange de brownies 

CONCLUSION 

Le mélange de brownie est une poudre très cohésive à tous les niveaux de stress de consolidation. Cela signifie que le mélange de brownies peut rencontrer des problèmes de fluidité si les précautions appropriées ne sont pas prises. Les problèmes possibles incluent la cambrure (lorsque la poudre forme un pont cohésif sur la sortie) et le trou de rat (lorsque la poudre ne s'écoule que du centre, laissant le reste du matériau statique contre les murs). La dimension critique de la voûte de 108,6 mm (4,28 pouces) fournit une estimation prudente pour empêcher la formation de voûte, à condition que la dimension de sortie minimale de la trémie dépasse cette valeur. La dimension critique du trou de rat dépend du diamètre du bac. Si le diamètre du bac est connu, le logiciel peut calculer automatiquement la dimension du trou de rat.