Abstract The conching process is a crucial stage in chocolate manufacturing involving the development of sensory attributes and rheological properties of the product in three phases: dry, plastic, and liquid. This research creates a Phenomenological Based Semi-Physical Model for predicting the chocolate structural changes during conching process. The model was constructed by applying the methodology proposed by Alvarez etal. (2009). Sampling involved all phases of conching for semi-sweet chocolate. The study of the rheological behavior of the chocolate, in the dry and plastic phases involved the extrusion test for the semi-solid samples. For the liquid phase, the rheological data was generated through a bob-cup rheometer. Rheological parameters of the Herschel–Bulkley model including yield stress ( σ o ), consistency index ( k ), and flow index ( n ) were determined for all samples. A microstructural analysis was conducted to qualitatively validate the structural changes. This analysis revealed coating of the solid particles by fat released from the mechanical impacts on the product. Additionally, the strong relationships between rheological parameters and structural changes are due to the released fat. The created model predicts the viscosity within the accepted range for guaranteeing the rheological quality of product, i.e, 5.3 [ Pa*s] for shear rate of 40 s − 1 , measured by rheometer. Additionally, operational conditions were varied during the simulation to evaluate the viscosity behavior. The model provides a tool for proposing possible process modifications for optimization without affecting the rheological quality of the product.

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基于现象学的巧克力精炼过程中结构变化预测模型

摘要 精炼过程是巧克力制造中的关键阶段，涉及产品在三个阶段的感官属性和流变特性的发展：干燥、塑性和液体。该研究创建了一个基于现象学的半物理模型，用于预测精炼过程中的巧克力结构变化。该模型是通过应用 Alvarez 等人提出的方法构建的。(2009)。抽样涉及半甜巧克力精炼的所有阶段。巧克力在干燥和塑性阶段的流变行为的研究涉及半固体样品的挤出测试。对于液相，流变数据是通过摆杯流变仪产生的。Herschel-Bulkley 模型的流变参数，包括屈服应力 (σo)、一致性指数 (k)、测定所有样品的流动指数 (n)。进行微观结构分析以定性验证结构变化。该分析揭示了固体颗粒被机械冲击对产品释放的脂肪所覆盖。此外，流变参数与结构变化之间的密切关系是由于脂肪的释放。创建的模型预测粘度在可接受的范围内，以保证产品的流变质量，即剪切速率为 40 s - 1 时为 5.3 [Pa*s]，由流变仪测量。此外，在模拟期间改变操作条件以评估粘度行为。该模型提供了一种工具，可以在不影响产品流变质量的情况下提出可能的工艺修改以进行优化。进行微观结构分析以定性验证结构变化。该分析揭示了固体颗粒被机械冲击对产品释放的脂肪所覆盖。此外，流变参数与结构变化之间的密切关系是由于脂肪的释放。创建的模型预测了可接受范围内的粘度，以保证产品的流变质量，即 5.3 [Pa*s]，剪切速率为 40 s - 1，由流变仪测量。此外，在模拟期间改变操作条件以评估粘度行为。该模型提供了一种工具，可以在不影响产品流变质量的情况下提出可能的工艺修改以进行优化。进行微观结构分析以定性验证结构变化。该分析揭示了固体颗粒被机械冲击对产品释放的脂肪所覆盖。此外，流变参数与结构变化之间的密切关系是由于脂肪的释放。创建的模型预测了可接受范围内的粘度，以保证产品的流变质量，即 5.3 [Pa*s]，剪切速率为 40 s - 1，由流变仪测量。此外，在模拟期间改变操作条件以评估粘度行为。该模型提供了一种工具，可以在不影响产品流变质量的情况下提出可能的工艺修改以进行优化。该分析揭示了固体颗粒被产品的机械冲击释放的脂肪所覆盖。此外，流变参数与结构变化之间的密切关系是由于脂肪的释放。创建的模型预测了可接受范围内的粘度，以保证产品的流变质量，即 5.3 [Pa*s]，剪切速率为 40 s - 1，由流变仪测量。此外，在模拟期间改变操作条件以评估粘度行为。该模型提供了一种工具，可以在不影响产品流变质量的情况下提出可能的工艺修改以进行优化。该分析揭示了固体颗粒被产品的机械冲击释放的脂肪所覆盖。此外，流变参数与结构变化之间的密切关系是由于脂肪的释放。创建的模型预测了可接受范围内的粘度，以保证产品的流变质量，即 5.3 [Pa*s]，剪切速率为 40 s - 1，由流变仪测量。此外，在模拟期间改变操作条件以评估粘度行为。该模型提供了一种工具，可以在不影响产品流变质量的情况下提出可能的工艺修改以进行优化。流变参数与结构变化之间的密切关系是由于脂肪的释放。创建的模型预测了可接受范围内的粘度，以保证产品的流变质量，即 5.3 [Pa*s]，剪切速率为 40 s - 1，由流变仪测量。此外，在模拟期间改变操作条件以评估粘度行为。该模型提供了一种工具，可以在不影响产品流变质量的情况下提出可能的工艺修改以进行优化。流变参数与结构变化之间的密切关系是由于脂肪的释放。创建的模型预测了可接受范围内的粘度，以保证产品的流变质量，即 5.3 [Pa*s]，剪切速率为 40 s - 1，由流变仪测量。此外，在模拟期间改变操作条件以评估粘度行为。该模型提供了一种工具，可以在不影响产品流变质量的情况下提出可能的工艺修改以进行优化。在模拟过程中改变操作条件以评估粘度行为。该模型提供了一种工具，可以在不影响产品流变质量的情况下提出可能的工艺修改以进行优化。在模拟过程中改变操作条件以评估粘度行为。该模型提供了一种工具，可以在不影响产品流变质量的情况下提出可能的工艺修改以进行优化。