VERWENDUNG
Wird zum Eindicken von Soßen und Bratensäften, aber auch zum Backen verwendet.
MESSEINRICHTUNG
Messgerät: Pulverfluss-Tester (PFT)
Pulverringschale: 230 cc, 15,3 cm Durchmesser (Standard-Volumen)
Deckeltyp: Scherzellendeckel, 33 cc, 15,3 cm Durchmesser
Wandreibungsdeckel, Oberflächenbeschaffenheit 2B, 15,3 cm Durchmesser
Art der Prüfung: Fließfunktionstest, Wandreibungstest
Temperatur: Raumtemperatur (ca. 21 bis 22 °C)
Luftfeuchte: 47,5 %
METHODE
Brookfield Pulverfluss-Tester mit Powder Flow Pro Software zur automatisierten Gerätesteuerung und Datenerfassung. Die Maisstärke wurde in die Pulverringschale geschöpft und das Pulver dann mit dem Schaber gleichmäßig über die Schale verteilt. Nach Aufzeichnung des Probengewichts und Eingabe der Daten in die Software wurden ein standardmäßiger Fließfunktionstest und anschließend ein Wandreibungstest durchgeführt. Der Zeitaufwand für die einzelnen Tests betrug 25 bzw. 13 Minuten.
KENNGRÖSSEN
Fließfähigkeit: Sehr kohäsiv bis leicht fließend
Wandreibung: 35° bis 29°
Schüttdichte: 625 kg/m3 (Fülldichte) bis 800 kg/m3
AUSWERTUNG
Trichterform: Konisch
Kritische Brückenbildungsdimension: 63,1 mm
ERGEBNISSE
Abbildung 1 zeigt die Fließfähigkeit der Maisstärke bei verschiedenen Werten der Verfestigungsspannung. Diese Ergebnisse zeigen, dass Maisstärke bei verschiedenen Werten der Verfestigungsspannung über 6 kPa ein eher leichter fließendes Material ist. Bei sehr geringer Verfestigungsspannung unterhalb von 1,4 kPa fällt Stärke hingegen in den sehr kohäsiven Bereich und zeigt dann schwierigere Fließeigenschaften.
Hinweis: Die Fließfunktionsdaten werden durch die rote Linie dargestellt. Zum Auswerten der Fließkurve werden die Daten von rechts nach links gelesen. Der Datenpunkt ganz rechts zeigt den Pulverfluss an, wenn der Trichter voll ist; der Datenpunkt ganz links zeigt den Pulverfluss an, wenn der Trichter fast leer ist. Die violetten Kurven entsprechen Standardfließkennwerten, die eine Unterscheidung zwischen den verschiedenen Arten von Fließverhalten über mehrere Verfestigungsstufen, die von „frei fließend“ (unteres Segment) bis zu „nicht fließend“ (oberstes Segment) reichen, erlauben.
Abbildung 1: Diagramm der Fließfunktion von Maisstärke
Abbildung 2 zeigt den Wandreibungswinkel bei verschiedenen Werten der Normalspannung. Durch den Wandreibungswinkel wird die Reibung zwischen dem gleitenden Pulver und der Wandoberfläche des Trichters oder Fallrohrs bei einsetzendem Durchfluss erfasst. Mit diesem Test, bei dem ein Deckel aus Edelstahl verwendet wurde, konnte veranschaulicht werden, welche Reibung entstehen würde, wenn sich die Maisstärke in einem Trichter aus Edelstahl befände. Bei niedriger Normalspannung von ca. 0,5 kPa liegt der effektive Wandreibungswinkel bei ca. 35º und sinkt dann bei höherem Druck (4,75 kPa) auf etwa 29º.
Hinweis: Wandreibungs- und Fließfunktionstest werden unabhängig voneinander durchgeführt. Der Fließfunktionstest misst das Abfließen des Pulvers durch die Auslauföffnung, während der Wandreibungstest das Fließen von Pulver misst, das gegen ein bestimmtes Konstruktionsmaterial anströmt.
Abbildung 2: Grafik der Wandreibung von Maisstärke
Abbildung 3 zeigt die Schüttdichte des Materials bei verschiedenen Werten der Verfestigungsspannung. Diese Grafik veranschaulicht, dass die Maisstärke eine Fülldichte von ca. 625 kg/m³ hat, die bei einer Verfestigungsspannung von ca. 11 kPA auf etwa 800 kg/m³ steigt. Gewöhnlich schwankt die Schüttgutdichte bei freier fließendem Pulver nur sehr geringfügig (unter 30 %), während diese bei einem kohäsiven oder schlecht fließenden Pulver im Allgemeinen stark zunimmt (über 30 %). Bei dieser Probe beträgt die Schüttgutdichte 28 %. Diese Probe ist ein tendenziell kohäsiverer, schwer fließender Stoff. Diese Beurteilung wird durch den Fließfunktionstest gestützt, der zeigt, dass der Stoff bei höherer Verdichtung anfänglich leicht fließt.
Abbildung 3: Grafik der Schüttdichte von Maisstärke
FAZIT
Die Maisstärke ist sehr kohäsiv bei niedriger Verfestigungsspannung (unter 1 kPa), kohäsiv bei Verfestigungsspannungen im Bereich von 1 bis 6 kPa und leicht fließend bei hohen Verfestigungsspannungen. Daher können beim Fließen der Maisstärke an der Oberfläche der Trichterwand möglicherweise Probleme auftreten. Die kritische Brückenbildungsdimension von 63,1 mm lässt eine vorsichtige Schätzung zu, inwieweit sich die Brückenbildung durch eine Auslauföffnung von der Mindestgröße dieses Wertes vermeiden lässt.
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