不知道怎么分析食品粉体的流动性?看完这篇你就懂了

2026-06-29 16:51:52, 赛默飞化学分析 赛默飞智能制作与过程分析


在食品粉体的生产、储存和输送过程中,结块、架桥、下料不畅是常见的“老大难”问题。


你有没有遇到过这样的场景:面粉堵在料斗里,怎么敲都不下来?蛋白粉结块,搅拌半天还是颗粒状?生产效率和质量受到严重影响。


生产部门考虑往粉体里面添加助流剂试图改善粉体的流动性,但面对应该添加多少量、流动性改善效果好不好这些问题时却不知道怎么分析,心里没底。


别急,赛默飞 HAAKE 流变仪来了!它搭配粉体测试附件,可按标准化程序准确测量粉体的压缩、流动和剪切性能,用实测数据告诉你粉体的流动性到底好不好,哪个配方最合适!


粉体流变怎么测?实验数据怎么分析?

我们用一个真实的实验来告诉你答案。

实验对象是高筋小麦粉,分别添加 0.5% 和 10% 的白炭黑(助流剂),使用 HAAKE MARS 粉体流变仪 进行系统测试。



测试一

动态流动测试

动态流动测试模拟粉体在运动中的表现,比如运输、混合等,适合用于评估粉体流动难易程度、团聚倾向、给料稳定性等。

图1.3种粉体样品流动测试结果(点击查看大图)


表1.小麦粉与添加 0.5% 和 10% 比例的白炭黑粉体流动曲线分析结果(点击查看大图)


关键发现

纯高筋小麦粉的稳定性指数(SI)和流速指数(FRI)均接近1,说明粉体流动性适中稳定性较好

添加 0.5% 白炭黑后,粉体的 BFE、SI、SE 和 CBD 等指标略有增加,但 FRI 降低,说明粉体流动更加稳定了,且对流速变化不敏感。

添加 10% 白炭黑后,BFE、CBD 大幅降低,FRI 升高,意味着粉体变得松散、易扰动,对流速变化更敏感,稳定性下降



测试二

剪切性能测试

剪切测试模拟粉体可模拟粉体在储存、输送和加工过程中受到压实和剪切作用时的流动行为,评估粉体是否会出现架桥、堵塞、结块等风险。

图2.小麦粉在 3 Kpa 固结力下的屈服轨迹、莫尔圆和计算的剪切参数(点击查看大图)


表2.3种粉体样品在低固结力 3 kpa 和高固结力 15 kpa 下进行剪切屈服测试分析结果(点击查看大图)


关键发现

低固结力(3 kPa)

添加 0.5% 白炭黑后,UYS和黏聚力有所降低,而FF明显提升,表明体系流动性显著改善。

添加 10% 白炭黑后,UYS 和黏聚力进一步降低,FF 稍有提升,表明流动性进一步提升,但提升幅度不大。


高固结力(15 kPa)

添加 0.5% 白炭黑后,UYS 和黏聚力明显降低,FF 显著提升,粉体具有优异的抗结拱能力和流动性。

添加 10% 白炭黑后,UYS 和黏聚力反而提高,FF 则大幅下降,表明在高固结力下添加过多白炭黑,粉体反而会形成稳定结构(结块),流动性下降。



结论

添加 0.5% 白炭黑 —— 综合表现更优的改性方案。


白炭黑确实能降低粉体颗粒间的内聚力,改善流动性;

添加 0.5% 在不同条件下都表现稳定,是推荐的改性方案

添加 10% 虽然让粉体更松散,但在高压下反而容易结块,稳定性差

表3.粉体流动性与流动函数的关系


用对工具很重要


HAAKE MARS 流变仪 + 粉体附件,可以精准测量粉体的压缩、流动和剪切性能,帮助你提前发现架桥、下料不均等风险,快速找到更优配方。


如果你也在为粉体流动性问题发愁,不妨用流变仪粉体附件来帮助分析解决。

图3.HAAKE MARS iQ 流变仪的粉体流变装置(点击图片查看产品详情及索取报价)


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