シアー

せん断試験は、食品サンプルの切断、噛み砕き、変形に必要な力を測定するために使用される、食品テクスチャー分析の中核となる方法である。ナイフで切ったり、歯で噛んだり、食品をバラバラにしたりといった現実の動作を再現し、せん断抵抗と食感の質を定量的に評価する方法を提供します。

食品試料に制御されたせん断運動を加えることで、この試験は構造的完全性と機械的特性を評価します。これにより、食品科学者や品質管理チームは、調理された牛肉の柔らかさ、チーズの硬さ、植物由来の代替食肉の噛み応えなど、製品が意図された食感プロファイルを満たしているかどうかを確認することができます。

食感は、消費者が食品の品質を認識する上で決定的な役割を果たします。せん断試験は、この特性を客観的に測定することができるため、メーカーはバッチの一貫性を維持し、対象市場向けにレシピを最適化し、加工や保管による変化をモニターし、新製品開発を検証することができます。

食肉加工では、ワーナー・ブラッツラーせん断試験は、柔らかさのレベルを決定するために日常的に使用されており、多くの場合、高級牛肉では20～60Nのピーク力を目標としています。製菓の分野では、せん断試験により、チョコレートバーがきれいに切れるか、あるいは噛みごたえのあるスイーツが意図された抵抗を維持するかを確認します。これらの測定可能な値は、品質管理と製品革新の両方をサポートします。

食品せん断試験は、切断またはスライス動作を再現する。刃物または治具をサンプルに通し、必要な力を記録する。プロセスには一般的に以下が含まれる：

• 試料の準備：食品試料は均一な寸法に切断または成形され、温度および含水率が一定になるように調整される。
• 機器のセットアップ：肉類用のワーナー・ブラッツラー刃、固い食品用のギロチン刃、または多試料試験用のKramerせん断セルなどの治具を試験フレームに取り付ける。
• 荷重印加：製品によって異なるが、通常50～200 mm/分の等速運動で試料をせん断する。
• データ収集：試験機は、必要な最大荷重と切断中の試料の挙動を記録し、硬さ、繊維度、脆さを特定する。

せん断試験は、食肉、乳製品、植物性食品、菓子、焼き菓子、果物や野菜の加工品など、幅広い食品に利用されている。例えば、チーズ製造業者は、熟成や水分の変化による食感の変化を検出するためにせん断力測定を使用し、植物由来の食肉製造業者は、従来の食肉の官能的プロファイルと一致させるために噛み応えを評価する。

測定可能で実用的な利点がある。客観的な品質管理により、製品が常に仕様を満たしていることが保証される。製品開発では、原材料や製造工程の変更による影響を把握することができる。消費者の満足度は安定した食味によってサポートされ、調理や加工のパラメーターを正確な目標力範囲に調整することで生産効率は向上する。

正確なせん断試験には、正確な移動制御、力測定、治具の選択が必要です。

Mecmesinは以下の製品を提供しています：

• OmniTestおよびMultiTest-dV試験フレームは、精密で再現性の高いモーションコントロールが可能で、さまざまな荷重容量に対応しています。
• 自動制御、荷重-時間曲線のリアルタイムプロット、およびカスタマイズされたレポート作成のためのVectorProソフトウェア。
• ワーナー・ブラッツラー社製ブレード、ギロチンブレード、クレーマー社製シャーセルなど、食品試験用に設計された特殊シャー治具。

典型的な手順としては、関連規格に適合する試料を準備し、食品の種類に適した治具を選択し、滑らないように試料を固定し、指定された速度でせん断力を加え、分析のために曲線特性とともにピーク力を記録します。

牛肉の格付けでは、ワーナー・ブラッツラーせん断試験で柔らかさの分類を確認し、輸出規格に適合していることを保証します。チーズ製造では、剪断力試験により、硬化時間の変化による硬さの変化を検出します。植物性食肉の開発では、動物性タンパク質の口当たりと一致させるために、一貫したせん断抵抗が不可欠です。製菓メーカーは、脆いキャンディの破断力と噛み応えのある製品の切断抵抗の両方を測定するために、Kramer社のせん断試験機を使用しています。

いくつかの業界標準とプロトコルが食品せん断試験を規定し、再現性のある結果と規制遵守を保証しています。例えば、以下のようなものがある：

• ワーナー・ブラッツラー式せん断試験法は、食肉業界における柔らかさ評価のガイドラインに概説されている。
• ISO 1442：食肉および食肉製品の水分含量試験で、食感研究においてしばしば参照される。
• チーズの機械的特性を測定するASTM F2393。

これらの規格に従うことで、データは施設間で比較可能となり、バイヤーの期待に応え、輸出市場における製品クレームをサポートします。

食品の食感分析に必要なせん断試験についてご相談いただき、Mecmesinがどのようにお客様の正確で再現性の高い、規格に準拠した試験結果の達成に貢献できるかをご確認ください。