전단 테스트 소개

전단 시험은 식품 시료를 자르거나 깨물거나 변형시키는 데 필요한 힘을 측정하는 데 사용되는 식품 질감 분석의 핵심 방법입니다. 이 테스트는 칼로 자르기, 이빨로 씹기, 음식 부수기와 같은 실제 동작을 재현하여 전단 저항과 질감 품질을 평가할 수 있는 정량적인 방법을 제공합니다.

이 테스트는 식품 시료에 제어된 전단 모션을 적용하여 구조적 무결성과 기계적 특성을 평가합니다. 이를 통해 식품 과학자와 품질 팀은 조리된 소고기의 부드러움, 치즈의 단단함, 식물성 육류 대체품의 씹힘 등 제품이 의도한 질감 프로파일을 충족하는지 확인할 수 있습니다.

식품 산업에서 전단 시험의 중요성

식감은 식품 품질에 대한 소비자의 인식에 결정적인 역할을 합니다. 전단 테스트는 이러한 특성을 객관적으로 측정하여 제조업체가 배치 일관성을 유지하고, 목표 시장에 맞게 레시피를 최적화하고, 가공 또는 보관으로 인한 변화를 모니터링하고, 신제품 개발을 검증할 수 있도록 해줍니다.

육류 가공에서는 프리미엄 소고기의 경우 20~60N의 최대 힘을 목표로 하는 워너 브라츨러 전단 테스트를 통해 부드러움 수준을 결정하는 데 일상적으로 사용됩니다. 제과에서는 전단 테스트를 통해 초콜릿 바가 깨끗하게 부서지거나 쫄깃한 과자가 의도한 저항을 유지하는지 확인합니다. 이러한 측정 가능한 값은 품질 관리와 제품 혁신을 모두 지원합니다.

전단 테스트 작동 방식

식품 전단 테스트는 절단 또는 슬라이스 동작을 재현합니다. 필요한 힘이 기록되는 동안 칼날이나 고정구가 샘플을 통과합니다. 이 프로세스에는 일반적으로 다음이 포함됩니다:

  • 시료 준비: 식품 시료를 균일한 크기로 자르거나 모양을 만들고 온도와 수분 함량이 일정하도록 조절합니다.
  • 장비 설정: 육류용 워너 브라츨러 블레이드, 단단한 식품용 길로틴 블레이드, 다중 시료 테스트용 크레이머 전단 셀과 같은 고정 장치가 테스트 프레임에 장착됩니다.
  • 로드 애플리케이션: 제품에 따라 일반적으로 50~200mm/분 사이의 일정한 속도 동작이 적용되어 시료를 전단합니다.
  • 데이터 캡처: 기기는 필요한 최대 힘과 절단 중 시료의 거동을 모두 기록하여 견고성, 섬유성 또는 취성을 식별합니다.

전단 테스트의 적용 및 이점

전단 시험은 육류, 유제품, 식물성 식품, 제과류, 제빵류, 가공 과일 또는 채소 등 다양한 식품에 걸쳐 사용됩니다. 예를 들어 치즈 생산업체는 전단력 측정을 통해 숙성 또는 수분 변화로 인한 질감 변화를 감지하고, 식물성 육류 제조업체는 기존 육류의 관능 프로파일과 일치하도록 씹힘 저항성을 평가합니다.

측정 가능하고 실용적인 이점이 있습니다. 객관적인 품질 관리를 통해 제품이 항상 사양을 충족하도록 보장합니다. 제품 개발은 성분 또는 공정 변경의 효과에 대한 인사이트를 얻을 수 있습니다. 일관된 식육 품질로 소비자 만족도를 높이고, 조리 또는 가공 매개변수를 정확한 목표 힘 범위에 맞게 조정할 수 있어 생산 효율성이 향상됩니다.

전단 테스트 장비 및 절차

정확한 전단 테스트를 위해서는 움직임, 힘 측정 및 고정구 선택의 정밀한 제어가 필요합니다.

멕메신은 제공합니다:

  • 다양한 하중 용량으로 제공되는 정밀하고 반복 가능한 모션 제어를 위한OmniTestMultiTest-dV 테스트 프레임.
  • 자동 제어, 힘-시간 곡선의 실시간 플로팅 및 사용자 정의보고를위한VectorPro 소프트웨어.
  • 식품 테스트 애플리케이션을 위해 설계된 워너 브라츨러 블레이드, 길로틴 블레이드, 크레이머 전단 셀과 같은 특수 전단 기구.

일반적인 절차에는 관련 표준에 맞게 샘플을 준비하고, 식품 유형에 적합한 픽스처를 선택하고, 미끄러지지 않도록 샘플을 고정하고, 지정된 속도로 전단력을 가하고, 분석을 위해 곡선 특성과 함께 피크 힘을 기록하는 것이 포함됩니다.

사례 연구 및 실제 적용 사례

소고기 등급 판정에서 워너 브라츨러 전단 시험은 연도 분류를 확인하여 수출 기준을 충족하는지 확인합니다. 치즈 생산에서는 전단력 테스트를 통해 경화 시간 변경에 따른 단단함의 변화를 감지합니다. 식물성 육류 개발에서는 동물성 단백질의 식감을 맞추기 위해 일관된 전단 저항이 필수적입니다. 제과 생산업체는 부서지기 쉬운 캔디의 파단력과 쫄깃한 제품의 절단 저항을 측정하기 위해 Kramer 전단 세포 테스트를 사용합니다.

전단 테스트의 표준 및 규정

여러 산업 표준 및 프로토콜이 식품 전단 테스트를 관리하여 반복 가능한 결과와 규정 준수를 보장합니다. 예를 들면 다음과 같습니다:

이러한 표준을 준수하면 시설 간 데이터 비교가 가능하고, 바이어의 기대치를 충족하며, 수출 시장에서 제품 클레임을 지원할 수 있습니다.

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