Cizalla

El ensayo de cizallamiento es un método fundamental en el análisis de la textura de los alimentos, que se utiliza para medir la fuerza necesaria para cortar, morder o deformar una muestra de alimento. Reproduce acciones de la vida real, como cortar con un cuchillo, masticar con los dientes o romper un alimento, y proporciona una forma cuantificable de evaluar la resistencia al cizallamiento y la calidad de la textura.

Al aplicar un movimiento de cizallamiento controlado a una muestra de alimento, la prueba evalúa la integridad estructural y las propiedades mecánicas. Esto ayuda a los científicos de los alimentos y a los equipos de calidad a confirmar si un producto cumple el perfil de textura previsto, ya sea la terneza de la carne de vacuno cocida, la firmeza del queso o el mordiente de una alternativa cárnica vegetal.

La textura desempeña un papel decisivo en la percepción que tiene el consumidor de la calidad de los alimentos. Los ensayos de cizallamiento proporcionan una medición objetiva de esta propiedad, lo que permite a los fabricantes mantener la consistencia de los lotes, optimizar las recetas para los mercados de destino, controlar los cambios derivados del procesado o el almacenamiento y validar el desarrollo de nuevos productos.

En el procesado de la carne, el ensayo de cizallamiento Warner-Bratzler se utiliza de forma rutinaria para determinar los niveles de terneza, a menudo con picos de fuerza de entre 20 y 60 N para la carne de vacuno de primera calidad. En confitería, el ensayo de cizallamiento garantiza que una tableta de chocolate se rompa limpiamente o que un caramelo masticable mantenga la resistencia prevista. Estos valores medibles ayudan tanto al control de calidad como a la innovación de los productos.

Las pruebas de cizallamiento de alimentos reproducen acciones de corte o rebanado. Se hace pasar una cuchilla o un accesorio a través de una muestra mientras se registra la fuerza requerida. El proceso suele incluir

• Preparación de la muestra: Las muestras de alimentos se cortan o se les da forma para que tengan dimensiones uniformes y se acondicionan para que la temperatura y el contenido de humedad sean constantes.
• Preparación del equipo: En el bastidor de ensayo se montan dispositivos como una cuchilla Warner-Bratzler para carnes, una cuchilla de guillotina para alimentos firmes o una célula de cizallamiento Kramer para ensayos con varias muestras.
• Aplicación de la carga: Se aplica un movimiento de velocidad constante, normalmente entre 50 y 200 mm/min dependiendo del producto, para cizallar la muestra.
• Captura de datos: Los instrumentos registran tanto la fuerza máxima requerida como el comportamiento de la muestra durante el corte, identificando su firmeza, fibrosidad o fragilidad.

Las pruebas de cizallamiento se utilizan en una amplia gama de productos alimentarios, como carnes, productos lácteos, alimentos vegetales, confitería, productos horneados y frutas o verduras procesadas. Por ejemplo, los productores de queso utilizan mediciones de fuerza de cizallamiento para detectar cambios de textura causados por variaciones en el envejecimiento o la humedad, mientras que los fabricantes de carne de origen vegetal evalúan la resistencia a la mordedura para igualar el perfil sensorial de la carne tradicional.

Las ventajas son cuantificables y prácticas. El control de calidad objetivo garantiza que los productos cumplan siempre las especificaciones. El desarrollo de productos permite conocer el efecto de los cambios en los ingredientes o los procesos. La satisfacción del consumidor se ve reforzada por una calidad de consumo constante, y la eficiencia de la producción mejora cuando los parámetros de cocción o procesado pueden ajustarse a un rango de fuerza objetivo preciso.

Un ensayo de cizalladura preciso requiere un control exacto del movimiento, la medición de la fuerza y la selección de la fijación.

Mecmesin ofrece:

• Bastidores de ensayoOmniTest y MultiTest-dV para un control preciso y repetible del movimiento, disponibles en una amplia gama de capacidades de carga.
• Software VectorPro para control automatizado, trazado en tiempo real de curvas fuerza-tiempo e informes personalizados.
• Dispositivos de cizallamiento especializados, como cuchillas Warner-Bratzler, cuchillas de guillotina y células de cizallamiento Kramer, diseñados para aplicaciones de ensayos alimentarios.

Un procedimiento típico consiste en preparar muestras que se ajusten a las normas pertinentes, seleccionar el dispositivo adecuado para el tipo de alimento, fijar la muestra para evitar que se deslice, aplicar la fuerza de cizallamiento a la velocidad especificada y registrar la fuerza máxima junto con las características de la curva para su análisis.

En la clasificación de la carne de vacuno, el ensayo de cizallamiento Warner-Bratzler confirma la clasificación de terneza, garantizando el cumplimiento de las normas de exportación. En la producción de queso, el ensayo de fuerza de cizallamiento detecta cambios en la firmeza debidos a tiempos de curación alterados. En el desarrollo de productos cárnicos de origen vegetal, una resistencia al cizallamiento consistente es esencial para igualar la sensación en boca de las proteínas animales. Los productores de confitería utilizan el ensayo de célula de cizallamiento de Kramer para medir tanto la fuerza de rotura en caramelos quebradizos como la resistencia al corte en productos masticables.

Las pruebas de cizallamiento de alimentos se rigen por varias normas y protocolos industriales que garantizan la repetibilidad de los resultados y el cumplimiento de la normativa. Algunos ejemplos son:

• Los métodos de cizallamiento Warner-Bratzler descritos en las directrices de la industria cárnica para la evaluación de la terneza.
• ISO 1442 para la comprobación del contenido de humedad de la carne y los productos cárnicos, a la que a menudo se hace referencia en los estudios de textura.
• ASTM F2393 para medir las propiedades mecánicas del queso.

El cumplimiento de estas normas garantiza la comparabilidad de los datos en todas las instalaciones, satisface las expectativas de los compradores y respalda las reclamaciones de productos en los mercados de exportación.

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