Kết cấu nén

Kiểm tra kết cấu nén là phương pháp được sử dụng để xác định phản ứng của sản phẩm thực phẩm khi chịu lực. Phương pháp này đo lường các đặc tính như độ cứng, độ đồng nhất và khả năng biến dạng bằng cách ấn vào mẫu với một lực được kiểm soát. Phương pháp này mô phỏng cách người tiêu dùng cắn, phết, múc hoặc xử lý sản phẩm theo các cách khác.

Ví dụ, độ cứng của bơ khi phết lên bánh mì nướng hoặc độ mềm của bánh bông lan khi kẹp giữa hai hàm răng là những trải nghiệm cảm quan có thể được đo lường trong một thử nghiệm được kiểm soát. Quá trình này tác dụng một lượng áp suất xác định lên mẫu và ghi lại biên dạng lực-biến dạng thu được.

Kiểm tra nén là một nhánh của phân tích kết cấu thực phẩm , bên cạnh kiểm tra cắt , phương pháp cắt-nén và phân tích khối . Kiểm tra cắt tập trung vào lực cần thiết để cắt hoặc xé sản phẩm, trong khi phương pháp nén kiểm tra khả năng chịu lực nén của sản phẩm. Điều này làm cho kiểm tra nén đặc biệt có giá trị đối với các sản phẩm rắn mềm, bán rắn, gel và các sản phẩm khác, trong đó biến dạng dưới tải trọng là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng cảm nhận.

Kết cấu thường quan trọng ngang với hương vị trong việc xác định sở thích của người tiêu dùng. Thử nghiệm nén cung cấp một phương pháp khách quan, có thể lặp lại để đo lường các thuộc tính kết cấu, đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng nhất.

Đối với các nhóm phát triển sản phẩm, nó cho phép thử nghiệm có kiểm soát khi điều chỉnh công thức, phương pháp chế biến hoặc điều kiện bảo quản, đảm bảo sản phẩm cuối cùng đáp ứng được kỳ vọng về mặt cảm quan trước khi ra mắt.

Trong đảm bảo chất lượng, thử nghiệm nén cung cấp bằng chứng có thể truy xuất nguồn gốc về việc tuân thủ các thông số kỹ thuật nội bộ và tiêu chuẩn bên ngoài. Ví dụ, độ cứng của bơ có thể được kiểm tra theo các giá trị ISO 16305 , hoặc độ bền gel gelatin được xác nhận theo thông số kỹ thuật GME Bloom .

Trong thử nghiệm thời hạn sử dụng, phương pháp này theo dõi các thay đổi theo thời gian, chẳng hạn như độ ôi thiu của bánh mì hoặc độ cứng của bánh kẹo. Dữ liệu này giúp các nhà sản xuất tối ưu hóa bao bì, quy trình và công thức để duy trì kết cấu đồng nhất lâu nhất có thể.

Bằng cách áp dụng các phương pháp chuẩn hóa, chính xác, các nhà sản xuất có thể đảm bảo tính đồng nhất về cảm quan, tuân thủ quy định và sự hài lòng của khách hàng.

Phương pháp thử nghiệm và thông số

Một thử nghiệm điển hình đặt mẫu lên một bệ ổn định bên dưới một tấm nén hoặc đầu dò. Đầu dò hạ xuống với tốc độ được kiểm soát cho đến khi đạt đến độ sâu hoặc lực nén đã đặt. Các thông số như tốc độ tiếp cận, tốc độ nén, thời gian dừng và tốc độ nhả được thiết lập theo phương pháp hoặc tiêu chuẩn liên quan.

Độ đồng nhất phụ thuộc vào việc kiểm soát các điều kiện thử nghiệm, bao gồm nhiệt độ, kích thước, hình dạng và chuẩn bị mẫu, cũng như sự căn chỉnh chính xác. Một số thử nghiệm, chẳng hạn như thử nghiệm sử dụng buồng cắt Kramer, kết hợp nén và cắt đối với các sản phẩm bán rắn hoặc dạng hạt.

Thiết bị và đồ đạc

Hệ thống OmniTest và MultiTest-dV của Mecmesin, kết hợp với cảm biến lực chính xác, được thiết kế để đo lực nén chính xác và lặp lại. Cảm biến lực có nhiều mức công suất khác nhau, từ cảm biến lực thấp cho các sản phẩm mousse mỏng manh (thường từ 1 N đến 50 N) đến các tùy chọn công suất cao hơn cho các sản phẩm đặc hoặc giòn (lên đến vài kN).

Các thiết bị cố định được lựa chọn dựa trên hình dạng và kết cấu của sản phẩm. Tấm nén phẳng phù hợp cho các phép đo độ cứng tổng quát, đầu đo hình trụ đánh giá khả năng chịu lực xuyên thấu , và đầu dò hình cầu được sử dụng khi bề mặt tiếp xúc cần phản ánh điều kiện sử dụng thực tế. Đối với kết cấu đa pha hoặc phức tạp, có thể áp dụng các thiết bị cố định chuyên dụng.

Phần mềm VectorPro tự động hóa các chuỗi thử nghiệm, hiển thị dữ liệu đồ họa trực tiếp và cho phép phân tích chi tiết. Các quy trình thử nghiệm có thể được lập trình để đảm bảo độ lặp lại, thiết lập giới hạn đạt/không đạt cho QC và xuất kết quả để kiểm soát quy trình thống kê hoặc lưu trữ hồ sơ kiểm toán.

ISO 16305 - Độ cứng của bơ

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ cứng của bơ trong điều kiện được kiểm soát. Một đầu dò hình trụ nén bơ đến độ sâu đã thiết lập ở tốc độ và nhiệt độ đã thiết lập, sau đó lực nén được ghi lại.

GME Bloom - Độ bền của gelatin

Đo độ cứng của gel bằng cách xử lý gelatin ở nhiệt độ cài đặt trước khi nén bằng pít-tông hình trụ đến độ sâu cụ thể. Lực cực đại phản ánh độ cứng của gel. Nhiệt độ, quá trình chuẩn bị mẫu và kích thước đầu dò được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo độ chính xác.

Sản phẩm từ sữa

Đối với bơ, việc tuân thủ ISO 16305 xác nhận tính nhất quán của sản phẩm. Đối với phô mai, các thử nghiệm nén có thể định lượng tác động của quá trình chín lên độ cứng và độ đàn hồi.

Gelatin và hydrocolloid

Kiểm tra độ bền gel GME Bloom rất cần thiết trong sản xuất bánh kẹo , món tráng miệng từ sữa và viên nang. Đối với hydrocolloid, thử nghiệm nén đánh giá mức độ ảnh hưởng của nồng độ hoặc hỗn hợp đến kết cấu cuối cùng.

Tiệm bánh và bánh kẹo

Các sản phẩm bánh như bánh ngọt và bánh quy được kiểm tra độ mềm, độ đàn hồi và độ vụn. Trong ngành bánh kẹo , việc theo dõi độ cứng đảm bảo sản phẩm luôn đồng nhất trong suốt quá trình lưu trữ và phân phối.

Vai trò của thử nghiệm kết cấu nén trong kiểm soát chất lượng thực phẩm là gì?

Thiết bị này cung cấp các phép đo kết cấu khách quan, có thể lặp lại để đáp ứng các tiêu chuẩn cảm quan và quy định.

Làm thế nào để chọn đúng đầu dò hoặc thiết bị cố định cho sản phẩm của tôi?

Tùy thuộc vào hình dạng, kết cấu và các thuộc tính của sản phẩm cần đo. Mecmesin cung cấp nhiều loại thiết bị đo lường phù hợp với các ứng dụng cụ thể.

Kiểm tra nén có thể được tự động hóa không?

Có, sử dụng giá thử nghiệm có động cơ và phần mềm như VectorPro để có kết quả nhất quán.

Những bước chuẩn bị nào đảm bảo kết quả đáng tin cậy?

Kiểm soát nhiệt độ, kích thước, hình dạng và vị trí, và thực hiện quy trình tương tự cho từng mẫu.

Những yếu tố nào ảnh hưởng đến khả năng lặp lại?

Hiệu chuẩn thiết bị, kiểm soát môi trường, tính đồng nhất của mẫu và xử lý nhất quán.

Tôi có thể diễn giải đường cong lực-thời gian như thế nào?

Nó thể hiện khả năng chống biến dạng theo thời gian. Lực cực đại và sự thay đổi về sức cản có thể chỉ ra những thay đổi về cấu trúc.

Kiểm tra kết cấu nén là điều cần thiết để đảm bảo sản phẩm thực phẩm đồng nhất, tuân thủ quy định và đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Hệ thống OmniTest và MultiTest-dV , thiết bị đo đa năng và phần mềm VectorPro của Mecmesin cung cấp các giải pháp toàn diện cho các phép đo chính xác và lặp lại. Để được tư vấn cụ thể về lựa chọn phương pháp kiểm tra, lựa chọn thiết bị đo hoặc cấu hình thiết bị, vui lòng liên hệ với chuyên gia của Mecmesin .