【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于食品科學領域，具體涉及一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法。
技術介紹
1、吸管飲用是各年齡段人群普遍使用的液態食品飲用方式，在臨床上尤其被推薦用于開發嬰兒的口腔運動技能和處理老年人的飲用困難。以客戶為中心的管吸能力設計對于改善普通和特殊醫療食品的食用體驗變得越來越重要。在過去，人們越來越依賴于基于小組的感官來評估食品的感官特性，因為感官評價本身就適合于量化食品感官屬性的強度。然而，為確保符合道德規范和降低成本，人工感官評價依賴于人的主觀感受，易受到品評人員心態、環境等因素的影響，導致結果具有一定的不穩定性。所以在產品創新過程中盡量減少受試者參與的大趨勢給未來的食品創新帶來了挑戰，亟需傳統感官評價的替代方法，為食品企業研發決策提供信息。
技術實現思路
1、要解決的技術問題：本專利技術的目的是提供一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，通過所建立的感知吸管管吸難度與液態食品的流體性質間數學模型，從而通過簡單的測量就可以直接評估管吸的難易程度。
2、技術方案：一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，包括以下步驟：s1.采用旋轉流變儀對液態食品進行穩態流動測試，獲得隨剪切速率變化的黏度和剪切應力，進行carreau-yasuda模型和herschel-bulkley模型的擬合，獲得擬合參數組a，或進行casson模型和herschel-bulkley模型的擬合，獲得擬合參數組b；
3、s2.根據s1得到的擬合參數組a或
4、s3.根據預測吸管流量qc，基于流量方程計算管壁剪切應力τr，將管壁剪切應力τr與herschel-bulkley模型結合，計算剪切速率和對應的表觀黏度
5、s4.根據剪切速率和對應的表觀黏度構建預測模型預測出液態食品吸管管吸難度。
6、進一步的，所述步驟s1中穩態流動測試的參數為：錐形板夾具直徑為40mm，flowsweep模式，測試剪切速率范圍為0.01-1000s-1，溫度為24.8-25.2℃。
7、進一步的，所述的一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，所述步驟s1中擬合參數組a為零剪切速率黏度η0，無限剪切速率黏度η∞，時間常數λ，冪律指數n，零剪切速率區與冪律區之間過渡區的無量綱參數a，一致性指數kh，herschel-bulkley屈服應力τh；所述擬合參數組b為卡森黏度τc，卡森屈服應力kc，herschel-bulkley屈服應力τh，冪律指數n。進一步的，所述步驟s2中預測吸管流量qc的具體步驟為：
8、若為非屈服型流體，為carreau-yasuda模型：qc＝11.104×η0-0.159×η∞0.261×λ-0.336×a0.377×n0.761；其中，η0表示零剪切速率黏度，η∞表示無限剪切速率黏度，λ為時間常數，n為冪律指數，a為表征零剪切速率區與冪律區之間過渡區的無量綱參數；
9、若為屈服型流體，為casson模型：qc＝1.125×kc-0.414×τc-0.048；
10、其中，kc為卡森黏度，τc為卡森屈服應力。
11、進一步的，所述步驟s3具體步驟為：
12、s31.對液體在吸管中的流量進行表示：
13、
14、式中，r是吸管的半徑，τr是吸管內壁上的剪切應力，r＝r，是通過半徑為r的圓形橫截面的剪切速率；
15、s32.用簡化的herschel-bulkley模型進行上述s31中公式的換算：
16、
17、s33.將qc帶入方程，經換元、移項，計算管壁剪切應力：
18、
19、s34.結合s33計算的管壁剪切應力τr與herschel-bulkley模型計算剪切速率和對應的表觀黏度
20、進一步的，所述步驟s32中herschel-bulkley模型為式中kh為一致性指數，n為冪律指數，τh為herschel-bulkley屈服應力。
21、進一步的，所述步驟s4中sp為預測吸管管吸難度。
22、進一步的，所述的方法在預測液態食品吸管管吸難度中的應用。
23、有益效果：
24、1.本專利技術將感知的吸管飲用能力建模為關于特定流量下液體食品的剪切黏度的冪律方程，所建立的模型的決定系數(r2)為0.90，在已有的樣品中有著非常好的預測效果，對于商業樣品，預測成功率達到了70％。
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1.一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于，所述步驟S1中穩態流動測試的參數為：錐形板夾具直徑為40mm，flow?sweep模式，測試剪切速率范圍為0.01-1000s-1，溫度為24.8-25.2℃。
3.根據權利要求1所述的一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于：所述步驟S1中擬合參數組A為零剪切速率黏度η0，無限剪切速率黏度η∞，時間常數λ，冪律指數n，零剪切速率區與冪律區之間過渡區的無量綱參數a，一致性指數Kh，Herschel-Bulkley屈服應力τh；所述擬合參數組B為卡森黏度τc，卡森屈服應力Kc，Herschel-Bulkley屈服應力τh，冪律指數n。
4.根據權利要求1所述的一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于，所述步驟S2中預測吸管流量Qc的具體步驟為：
5.根據權利要求1所述的一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于，所述步驟S32中Herschel-Bulkley模型為式中Kh為一致性指數，n為冪律指數，τh為Herschel-Bulkley屈服應力。
7.根據權利要求1所述的一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于：所述步驟S4中Sp為預測吸管管吸難度。
8.根據權利要求1-7任一項所述的方法在預測液態食品吸管管吸難度中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于，所述步驟s1中穩態流動測試的參數為：錐形板夾具直徑為40mm，flow?sweep模式，測試剪切速率范圍為0.01-1000s-1，溫度為24.8-25.2℃。
3.根據權利要求1所述的一種基于流變測試的液態食品吸管管吸難度的預測方法，其特征在于：所述步驟s1中擬合參數組a為零剪切速率黏度η0，無限剪切速率黏度η∞，時間常數λ，冪律指數n，零剪切速率區與冪律區之間過渡區的無量綱參數a，一致性指數kh，herschel-bulkley屈服應力τh；所述擬合參數組b為卡森黏度τc，卡森屈服應力kc，herschel-bulkley屈服應力τh，冪律...
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