Analysis of Viscosity and Flow Behaviour of Thai Processed Foods


  • นักสิทธิ์ ปัญโญใหญ่


ความหนืด, พฤติกรรมการไหล, โมเดลคณิตศาสตร์, อาหารแปรรูปไทย, รีโอโลยี, viscosity, flow behavior, Mathematical Model, Thai Processed Food, rheology


การวิเคราะห์ความหนืดและพฤติกรรมการไหลของอาหารเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมกระบวนการผลิต คุณภาพผลิตภัณฑ์ และการบริโภค วัตถุประสงค์ของงานวิจัยพื้นฐานนี้จึงเลือกอาหารแปรรูปไทย 27 ชนิดมาจำแนกพฤติกรรมการไหลด้วยแบบจำลอง คณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายการเปลี่ยนแปลงความหนืด โดยปัจจัยที่ศึกษาคือ การแปรผันอัตราเฉือน (0.01 ถึง 100 ต่อวินาที) และอุณหภูมิ (10-60 องศาเซลเซียส) ผลการศึกษาพบว่า อัตราเฉือนที่เพิ่มขึ้นทำให้ความหนืดของผลิตภัณฑ์ 18 ชนิด เช่น ซอสที่ผสมไฮโดรคอลลอย์ แยมและสเปรด มีค่าลดลงซึ่งอธิบายด้วยสมการเฮอร์เชล-บัลค์ลี (Herschel-Bulkley) ในขณะที่การเพิ่มอัตราเฉือน ไม่มีผลต่อความหนืดในผลิตภัณฑ์ 9 ชนิด เช่น น้ำผึ้ง ไซรัป น้ำมันพืช และน้ำส้มสายชูหมัก ซึ่งจัดเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีการไหลแบบ นิวโตเนียนและอธิบายการไหลแบบนิวโตเนียนด้วยสมการพาวเวอร์ลอว์ (Power law) ค่าดัชนีพฤติกรรมการไหลของนิวโตเนียนมีค่า 0.9574-1.0607 และซูโดพลาสติก (นอนนิวโตเนียน) 0.0215-0.6244 ตามลำดับ การเพิ่มอุณหภูมิให้กับตัวอย่างที่มีพฤติกรรมการไหลทั้งสองแบบทำให้ความหนืดลดลง และโครงสร้างอาหารเกิดการไหลเมื่อมีพลังงานกระตุ้นสูงพอให้กับโมเลกุลขององค์ประกอบเคมีในอาหาร  Analysis of the viscosity and flow behaviour of foods is essential to control food processing, product quality and consumption. The basic research objective was to analyze the viscosity and flow behaviour of 27 Thai processed foods and then apply mathematical models to describe their viscosity changes. The focus factors were variations in shear rate (0.01-100 1/s) and temperature (10-60 oC). The results showed that the increases in shear rate led to decrease in the viscosity of 18 products such as sauces mixed with hydrocolloids, jam, and spread, which was described by the Herschel-Bulkley equation. However, the viscosity profiles of honey, syrup, vegetable oil and fermented vinegar were independent of shear rate changes. These products were classified as Newtonian flow and described the flow by the Power Law equation. The index of the flow behaviour of Newtonian was 0.9574-1.0607 and pseudoplastic (non-Newtonian) was 0.0215-0.6244. The increases in temperature of both flow behaviours resulted in the decreases of viscosity and flowability of the food structure when the energy was high enough to activate chemical molecules in the foods.


Abbas, K. A., Abdulkarim, S. M., Saleh, A. M. and Ebrahimian, M. (2010). Suitability of viscosity measurement methods for liquid food viscosity and applicability in food industry-A review. Journal of Food, Agriculture Environment, 8(3&4), 100-107.

Ali, N. A., Khalid, N. I., Aziz, N. A.B., Shamsudin, R., Taip, F. S. (2014). Investigation of fouling deposit formation during pasteurization of chili sauce by using lab-scale concentric tube-pasteurizer. Journal of Engineering Science and Technology, 9(3), 334-346.

Apintanapong, M. (2013). Correlation between puff ability and pasting properties of RD6 glutinous rice. Agricultural Science Journal, 44(2) (supplemented), 33-36. (in Thai).

Bozdogan, A. (2015) Viscosity behavior of bitter orange (Citrus aurantium) juice as affected by temperature and concentration. Journal of Food, 13(4), 535-540. DOI:10.1080/19476337.2015. 1012120

Bourne, M. (2002). Food texture and viscosity: concept and measurement. 2nd edition. London: Academic Press.

Faustino, C. and Pinheiro, L. (2021). Analytical rheology of honey: a state-of-the-art review. Foods,10, 1709. https://doi.org/10.3390/foods10081709

Food and Drug Administration. (2000). Notification of The Ministry of Public Health (No. 213) B.E. 2543 (2000) Re: Jam, Jelly, and Marmalade in sealed containers. Nonthaburi, Ministry of Public Health. (in Thai).

Food Standard Australia New Zealand. (2020). Food temperature control. Government of Western Australia, Department of Health.

Gallegos, C., Franco, J. H. and Partal, P. (2004). Rheology of food dispersions in Rheology review (pp. 19-65). UK: British Society of Rheology.

Hron, B. and Rosen, R. (2022). Viscosity of commercial food-based formulas and home prepared blenderized feed. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition,70(6), DOI:10.1097/MPG. 0000000000002657

Kassim, M. S. and Sarow, S. A. (2020). Flow of viscous fluids in food processing industry: A review. IOP Conference Series: Material Science and Engineering, 870012033(2020), DOI: 10.1088/1757-899x1870/1/012032

Komg, X., Kasapis, S., Bertoft, E., and Corke, H. (2010). Rheological properties of starches from grain amaranth and their relationship to starch structure. Starch, 62,303-308

Koocheki, A., Ghaniddi, A., Razavi, S. M. A. and Martazavi, S. A. (2009). The rheological properties of ketchup as a function of different hydrocolloids and temperature. International Journal of Food Science and Technology. 44(3), 596-602.

Mezger, T. G. (2018). Applied rheology. Austria: Anton Paar GmbH.

Nguyen, H. T. L., Panyoyai, N., Paramita, V. D., Mantri, N. and Kasapis, S. (2018). Physicochemical and viscoelastic properties of honey from medicinal plants. Food Chemistry, 24, 143-149.

Nguyen, H. T. L., Panyoyai, N., Kasapis, S., Pang, E. and Mantri, (2019). Honey and its role in relieving multiple facets of atherosclerosis. Nutrients, 14; 11(1):167. DOI: 10.3390/nu11010167.

Renard, D., van de Velde, F., Visschers, R. W. (2006). The gap between food gel structure, texture, and perception. Food Hydrocolloids, 20, 423-431.

Subramarian, R., Hebbar, H. U., and Rastogi, N. K. (2007). Processing of honey: a review. International Journal of Food Properties, 106, 127-143.

Tabilo-Munizaga, G. and Barbosa-Canovas, G. V. (2005). Rheology for the food industry. Journal of Food Engineering, 67, 147-156.

Tattiyakul, J. (2014). Food rheology. Bangkok: Chulalongkorn University. (in Thai).

Thaunkhong, K., Uttapap, D., Puncha-arnon, S., Rungsardthong, V. and Puttanlek, C. (2014). Study on Paste behaviour of native and modified canna starches for use as a thickening agent. KMUTT Research & Development Journal. 37(1), 61-76. (in Thai).

Tien, N. P., Siripongvutikorn, S. and Usawakesmanee, W. (2018). Prototype of Vietnamese tamarind fish sauce fortified with iron, zinc, and vitamin A. Food and Raw materials, 6(1),110-119.

Trávníček, P., Vítěz, T. and Přidal, A. (2012). Rheological properties of honey. Scientia Agriculturae Bohemica, 43, 2012 (4),160–165.

Witoro, Y. Windrati, W. S., Taruna, I., Afriliana, A., Assadam, A. (2014). Characteristics and sensory analysis of ketchup and sauce products from “Blbisan” fish hydrolysate. American Journal of Food Science and Technology, 2(6), 203-208.