Spannung

Zugmethoden sind ein zentraler Ansatz in der Texturanalyse, um zu messen, wie sich ein Material verhält, wenn es einer Zugkraft ausgesetzt wird, bis es sich verformt oder versagt. Sowohl in der Lebensmittel- als auch in der Verpackungsindustrie werden mit diesen Tests Leistungsmerkmale wie Elastizität, Zugfestigkeit und Bruchdehnung quantifiziert.

Bei Lebensmittelanwendungen werden mit Zugprüfungen Eigenschaften wie Kaukraft, Dehnbarkeit oder Bissfestigkeit bewertet. Bei Verpackungen wird die Haltbarkeit von Folien, Dichtungen und anderen Materialien bestimmt, die Handhabung, Transport und Lagerung standhalten müssen. Durch die Bereitstellung objektiver, wiederholbarer Daten unterstützen die Tension-Methoden eine konsistente Qualitätssicherung und eine fundierte Produktentwicklung.

Die Spannungsprüfung erfolgt nach einem festgelegten Verfahren, um Genauigkeit und Wiederholbarkeit zu gewährleisten:

• Probenvorbereitung - Lebensmittelproben, wie z. B. Nudeln, Süßwarenstreifen oder Backwaren, und Verpackungsmaterialien, wie z. B. Folienstreifen, Flaschenverschlüsse oder Heißsiegel, werden gemäß den einschlägigen Normen, wie z. B. ASTM D882 für dünne Kunststofffolien oder ISO 527 für Kunststoffe, auf eine Standardgröße und -form zugeschnitten.
• Befestigung in Spannvorrichtungen - Die Probe wird in geeigneten Griffen oder Spannvorrichtungen befestigt, die so konzipiert sind, dass sie fest gehalten werden, ohne zu verrutschen oder vorzeitig beschädigt zu werden. Mecmesin bietet eine Vielzahl von Grifftypen an, einschließlich pneumatischer und mechanischer, um verschiedenen Materialien und Probenabmessungen gerecht zu werden.
• Einstellen der Testparameter - Mit der VectorPro-Software stellt der Bediener die Testgeschwindigkeit, die Vorspannkraft und die Zielverschiebung oder den Bruchpunkt ein. Die Parameter sind auf das zu prüfende Produkt und die Norm zugeschnitten.
• Aufbringen der Last - Die Traverse bewegt sich mit der eingestellten Geschwindigkeit und zieht die Probe, bis sie sich dehnt, verformt oder bricht.
• Datenerfassung - Kraft- und Wegdaten werden während der gesamten Prüfung aufgezeichnet, um ein Kraft-Weg- oder Kraft-Zeit-Diagramm zu erstellen.
• Analyse - Die Ergebnisse werden auf Messgrößen wie Spitzenkraft (Bruchfestigkeit), Elastizitätsmodul und prozentuale Dehnung überprüft. Eine Änderung der Prüfgeschwindigkeit von 50 mm/min auf 100 mm/min kann beispielsweise die gemessene Zugfestigkeit in dünnen Folien um über 15 Prozent verändern, was die Bedeutung einer einheitlichen Methodik unterstreicht.

Die Elastizität bestimmt, wie gut ein Material nach einer Dehnung in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Die Endfestigkeit gibt die maximale Belastung an, die ein Material aushalten kann, bevor es versagt.

Bei Lebensmitteln beeinflussen diese Eigenschaften sensorische Qualitäten wie Mundgefühl, Bissfestigkeit oder Dehnung, z. B. die Elastizität von Nudelsträngen oder die Zugfestigkeit eines Karamellstreifens. Bei Verpackungen wirken sie sich auf die Haltbarkeit unter Belastung aus, z. B. auf die Reißfestigkeit von Frischhaltefolie oder die Dichtigkeit von Beuteln.

Die Prüfung beider Eigenschaften stellt sicher, dass die Produkte die Leistungserwartungen während des Gebrauchs, des Transports und der Lagerung erfüllen. Dadurch wird das Risiko von Bruch, Verderb oder Unzufriedenheit der Verbraucher verringert und die Einhaltung von Industrienormen unterstützt.

Tension-Methoden bilden die realen Bedingungen nach, denen Lebensmittel während der Produktion, der Handhabung und des Verzehrs ausgesetzt sind. Durch die Simulation von Dehnungs-, Zug- oder Reißkräften können Hersteller Lebensmittel mit gleichmäßiger Textur entwickeln und die Produktionseinstellungen optimieren.

Beispiele hierfür sind:

• Messung der Zugfestigkeit von getrockneten Nudeln, um sicherzustellen, dass sie beim Kochen nicht vorzeitig brechen.
• Prüfung der Elastizität von Käse oder Teig, um die gewünschte Dehnung in Pizzen und Backwaren zu erhalten.
• Bewertung der Festigkeit von Süßwarenstreifen, um einen gleichmäßigen Biss und ein gleichmäßiges Mundgefühl zu gewährleisten.

Regelmäßige Tests unterstützen die Konsistenz der Chargen und ermöglichen die frühzeitige Erkennung von Veränderungen der Qualität der Zutaten oder der Verarbeitungsparameter.

Zugversuche spielen bei der Entwicklung von Verpackungen eine wichtige Rolle, da sie die Auswahl und Verbesserung von Materialien im Hinblick auf Haltbarkeit und Leistung ermöglichen. Typische Bewertungen umfassen:

• Reißfestigkeit - Sicherstellung, dass Folien und Umhüllungen dem versehentlichen Einreißen widerstehen, sich aber dennoch wie vorgesehen öffnen lassen.
• Siegelfestigkeit - Bestätigung, dass Heißsiegel in Beuteln oder Blisterverpackungen während des Transports intakt bleiben und sich beim Öffnen sauber ablösen lassen.
• Bruchdehnung - Optimierung von Stretchfolien, um ein Gleichgewicht zwischen Flexibilität und Durchstoßfestigkeit herzustellen.

Diese Tests simulieren Handhabungs-, Verteilungs- und Lagerungsbedingungen und verringern so das Risiko von Schäden und Verlusten.

Mecmesin hat jahrzehntelange Erfahrung mit Präzisionsspannungstests für die Lebensmittel- und Verpackungsindustrie. Unsere OmniTest- und MultiTest-dV-Systeme wurden entwickelt, um reale Bedingungen zu replizieren und hochgradig wiederholbare Daten für Forschung und Entwicklung sowie Qualitätskontrolle zu liefern.

Zu den wichtigsten Stärken gehören:

• Anpassbare Prüfsysteme - Kraftmesszellen mit Kapazitäten von wenigen Newton bis zu mehreren Kilonewton, mit einer Auflösungsgenauigkeit von mehr als 0,1 Prozent des Skalenendwerts.
• Fortschrittliche Softwaresteuerung - VectorPro bietet eine intuitive Prüfeinrichtung, Echtzeitüberwachung, automatische Berechnungen und sicheren Datenexport.
• Vielseitige Greiflösungen - Eine breite Palette von Greifern und Vorrichtungen für empfindliche Lebensmittel bis hin zu hochfesten Verpackungsfolien.
• Konformität und Rückverfolgbarkeit - Die Systeme können so konfiguriert werden, dass sie den ASTM-, ISO- und BS-Normen entsprechen, und verfügen über Kalibrierungszertifikate für die Auditbereitschaft.

Von der Bestimmung der Elastizität von Bäckereiprodukten bis hin zur Messung der Siegelstärke von Beuteln, Mecmesin-Equipment ermöglicht es Ingenieuren, zuversichtliche, datengestützte Entscheidungen über Produktqualität und Leistung zu treffen.

Besprechen Sie Ihre Anforderungen mit einem Mecmesin-Spezialisten, um die richtige Lösung für Ihr Produkt und Ihren Prozess zu finden.