مدل سازی رفتار جریان و شاخص های رئولوژیکی، و بهینه سازی فرمولاسیون بستنی با استفاده از روش سطح پاسخ

چکیده بستنی یک آمیخته کلوئیدی پیچیده می باشد که در آن قطرات چربی و سلول های هوا در فاز نیمه منجمدی پراکنده شده اند. در این پژوهش تاثیر چربی در چهار سطح (5/2، 5 ،5/7 و 10 درصد)، شیره انگور در سه سطح (0، 9 و 18درصد) و دو نوع هیدرو کلوئید (کربوکسی متیل سلولز و بالنگو) هر کدام در چهار سطح (1/0 ،3/0  ، 5/0  ، 7/0 درصد) با استفاده از روش سطح پاسخ بر خصوصیات جریانی بستنی و پذیرش کلی آن مورد آزمون قرار گرفت و در انتها فرمولاسیون بهینه بستنی با استفاده از نرم افزار design expert تعیین گردید. رفتار جریان تمام نمونه ها با استفاده از مدل های توان، هرشل بالکلی، کاسون و بینگهام بررسی شد. بر اساس مقدار ضریب تبین (≤99/0) و ریشه میانگین خطا (9314/0≥) مشخص شد که مدل توان توانایی بالایی در توصیف رفتار جریان نمونه های بستنی دارد. همچنین نتایج نشان داد مدل کاسون  مدل معنی داری برای بررسی تنش تسلیم نمونه های بستنی می باشد. نمونه های حاوی صمغ بالنگو دارای ضریب قوام و تنش تسلیم بالاتر و شاخص رفتار جریان کمتری نسبت به نمونه های حاوی صمغ کربوکسی متیل سلولز بودند. لازم به ذکر است که تنش تسلیم به دست آمده با استفاده از مدل هرشل بالکلی منفی می باشد چیزی که فاقد معنای فیزیکی می­باشد. تفاوت معنی داری بین نتایج پذیرش کلی  نمونه های حاوی کربوکسی متیل سلولز و بالنگو شیرازی مشاهده نشد. میزان تابع مطلوبیت برای عملیات بهینه سازی 93/ 0 می باشد که خود نشان دهنده دقت بالای عملیات بهنه سازی  است و همچنین  فرمولاسیون بهینه عبارت است از غلظت چربی  6/5% ، غلظت صمغ بالنگو 6/0% میزان شیره انگور 18%.