Optimizing Chocolate by Simulating Mastication with Rheology

"Rakas suklaa, käytän tilaisuutta hyväkseni kertoakseni sinulle, kuinka paljon merkitset minulle...!" Vaikka monilla meistä on tunneside suklaaseen, käytännöllinen materiaalitiede on vastuussa siitä ainutlaatuisesta vetovoimasta, joka tekee suklaasta yhden maailman herkullisimmista herkuista.

Edellisessä artikkelissa kerroimme, miten reologia auttaa optimoimaan kiinteän suklaapatukan purevuuden ja suklaan maun, jotta se maistuu täydellisesti sulamispisteen yläpuolella, sekä miten suklaan käsittelyä voidaan optimoida. Lue artikkeli täältä!

Tässä keskustelemme suklaan suutuntuman täydellistämisen tieteestä optimaalisen kermaisuuden ja pehmeyden saavuttamiseksi. Eri suklaatyyppien koostumus ja makumieltymykset vaihtelevat eri puolilla maailmaa. Lisäksi trendit edellyttävät vähärasvaisia/sokerisia vaihtoehtoja, joiden on myös täytettävä kuluttajien odotukset.

Laboratorioympäristössä on vaikea määrittää kermaisuuden/sileyden aistittavia ominaisuuksia tavalla, joka vastaa kuluttajien kokemuksia uusia tuotteita kehitettäessä.

Reologia suklaan täydellistä suutuntumaa varten

Kun perinteistä rotaatioreometriaa laajennetaan käyttämällä Kinexus-reometrin aksiaalisia ominaisuuksia, voidaan simuloida pureskelua eli pureskelua.

Tämän testin avulla voidaan arvioida objektiivisesti suklaan kovuus, myötöraja, suunpohjan pinnoitus ja TakkuisuusTarttuvuus kuvaa kahden samanlaisen (autohesiaatio) tai erilaisen (koheesio) materiaalikerroksen välistä vuorovaikutusta pinnan tarttuvuuden suhteen.tahmeus. Mittauksen aikana syntyvät normaalivoiman vaihtelut antavat viitteitä siitä, miten suklaa sulaa, virtaa ja päällystää suun pureskelun aikana.

Reologian avulla voidaan jäljitellä todellisia prosesseja, tässä tapauksessa suklaan suutuntumaa ja pureskelua. Puristusvirtaus simuloi kielen painamista suulakea vasten sekä hampaiden painamista toisiaan vasten. Pyörivä leikkaus jäljittelee virtausta suussa kielen ympärillä.

Tässä syklisessä testissä materiaaliin kohdistuu sekä leikkaus- että normaalivoimia (puristusvoima). Kun rakoa puristetaan, normaalivoima kasvaa (kuva 2, kohta A), ja tätä voidaan kutsua näytteen kovuudeksi tai konsistenssiksi. Puristamisen jälkeinen jäännösvoima on suklaan myötöraja (kuva 2, kohta B).

Käyrän alapuolinen alue normaalivoiman saavuttaessa nollan osoittaa, kuinka kauan suklaa pysyy kosketuksessa ylälevyyn. Tämä jäljittelee sitä, miten suklaa peittää suun katon. Kun väliä kasvatetaan jälleen kerran, negatiivinen normaalivoima kirjataan, mikä voidaan luokitella tarttuvuudeksi (kuva 2, kohta C). Jäännösvoima purkautumisen jälkeen on suklaan "tarttuvuus" (kuva 2, kohta D).

Erilaisten maitosuklaiden pureskelun simulointi

Kolmea erilaista maitosuklaata simuloitiin pureskelemalla tekemällä normaalivoima- ja leikkausmittaus Kinexuslaitteella (kuva 3). Premium-suklaa on koostumukseltaan pehmeintä ja kuorrutussuklaa huomattavasti kovempaa. Kuorrutussuklaan MyötöjännitysMyötöjännitys määritellään jännitykseksi, jonka alapuolella ei tapahdu virtausta; se käyttäytyy kirjaimellisesti kuin heikko kiinteä aine levossa ja neste, kun se myötää.myötöjännitys on myös suuri, ja tämä suklaa päällystää suuta pidempään kuin molemmat patukkasuklaat, jolloin kuluttaja saa tyydyttävän suklaahitin huolimatta suklaan suhteellisen pienestä osuudesta tuotteessa (tämä tuote sisältää keskuksen). Premium-suklaalla on vähiten tarttuvuutta ja tahmeutta. Tämä on toivottavaa, sillä suuri tarttuvuus tai TakkuisuusTarttuvuus kuvaa kahden samanlaisen (autohesiaatio) tai erilaisen (koheesio) materiaalikerroksen välistä vuorovaikutusta pinnan tarttuvuuden suhteen.tahmeus voi aiheuttaa suussa sulavan tunnun.

Koska kuorrutetun suklaatuotteen nauttimisessa on vähemmän suklaata, nämä parametrit vaikuttavat kuluttajan kokemukseen vähemmän kuin suklaapatukassa.

Suklaan reologisten ominaisuuksien laajempi ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää prosessien optimoinnissa, tuotteen tasaisen laadun saavuttamisessa ja asiakkaiden odotusten täyttämisessä. Käyttämällä reologiaa pureskelun simuloimiseksi voidaan ennustaa ja hallita suklaan rakenteellisia muutoksia, kun sitä nautitaan.

Lähteet

Kitkamittaukset sulalla suklaalla | SpringerLink

De Graef, V., Depypere, F., Minnaert, M., & Dewettinck, K. (2011). Suklaan myötöraja mitattuna oskilloivan reologian avulla. Food Research International, 44(9), 2660-2665.

Chung, C. et al. (2012) Instrumental mastication assay for texture assessment of semi-solid foods: compile cyclic squeezing flow and shear viscometry. Food research international, 49, s. 161-169.