Optimizing Chocolate by Simulating Mastication with Rheology

"Cokelat yang terhormat, saya akan menggunakan kesempatan ini untuk mengatakan betapa berartinya Anda bagi saya...!" Meskipun banyak dari kita yang memiliki hubungan emosional dengan cokelat, ilmu material praktis bertanggung jawab atas daya tarik unik yang membuat cokelat menjadi salah satu kudapan paling menyenangkan di dunia.

Pada artikel sebelumnya, kita telah membahas tentang bagaimana ilmu reologi membantu mengoptimalkan gigitan cokelat batangan padat dan rasa cokelat yang dapat dirasakan di atas titik lelehnya, serta bagaimana mengoptimalkan pemrosesan cokelat. Baca artikelnya di sini!

Di sini, kami membahas ilmu untuk menyempurnakan rasa cokelat di mulut untuk mendapatkan kelembutan dan kehalusan yang optimal. Komposisi dan preferensi rasa dari berbagai jenis cokelat berbeda-beda di seluruh dunia. Selain itu, tren menuntut adanya alternatif rendah lemak/gula yang juga harus memenuhi ekspektasi konsumen.

Di lingkungan laboratorium, sulit untuk mengukur sifat sensorik dari krim/kelembutan dengan cara yang berhubungan dengan pengalaman konsumen ketika mengembangkan produk baru.

Reologi untuk rasa cokelat yang sempurna di mulut

Memperluas reometri rotasi konvensional dengan menggunakan kemampuan aksial dari reometer Kinexus memungkinkan pengunyahan, atau tindakan mengunyah, untuk disimulasikan.

Dari pengujian ini, kekerasan, tegangan luluh, lapisan atap mulut dan kelengketan cokelat dapat dinilai secara objektif. Variasi gaya normal yang dihasilkan selama pengukuran memberikan indikasi bagaimana cokelat akan meleleh, mengalir, dan melapisi mulut selama pengunyahan.

Rheometer pelat paralel yang mensimulasikan pengunyahan cokelat, membantu mengoptimalkan rasa dan tekstur untuk konsistensi yang lembut. — Gambar 1: Sistem pengukuran pelat paralel yang meniru mengunyah cokelat

Reologi dapat digunakan untuk meniru proses kehidupan nyata, dan dalam hal ini, rasa dan kunyahan cokelat. Aliran tekanan mensimulasikan tekanan lidah terhadap langit-langit mulut, serta gigi terhadap satu sama lain. Geseran rotasi meniru aliran di dalam mulut di sekitar lidah.

Dalam uji siklus ini, material mengalami gaya geser dan normal (tekanan). Saat celah dikompresi, gaya normal meningkat (Gambar 2, titik A) dan kita bisa menyebutnya sebagai kekerasan atau konsistensi sampel. Gaya sisa setelah kompresi adalah tegangan luluh cokelat (Gambar 2, titik B).

Area di bawah kurva saat gaya normal mencapai nol menunjukkan berapa lama cokelat tetap bersentuhan dengan pelat atas. Hal ini meniru bagaimana cokelat melapisi atap mulut. Ketika celah ditingkatkan sekali lagi, gaya normal negatif dicatat yang dapat diklasifikasikan sebagai kelengketan (gambar 2, titik C). Gaya sisa setelah dekompresi adalah "kelengketan" cokelat (gambar 2, titik D).

Grafik yang mengilustrasikan uji pengunyahan cokelat, menguraikan konsistensi (A), tegangan leleh (B), kelengketan (C), dan kelengketan (D). — Gambar 2: Uji pengunyahan. A = konsistensi, B = tegangan luluh, C = kelengketan, D = kelengketan

Simulasi pengunyahan berbagai jenis cokelat susu

Tiga cokelat susu yang berbeda menjalani simulasi pengunyahan dengan melakukan pengukuran gaya normal dan geseran pada Kinexus (Gambar 3). Cokelat premium memiliki konsistensi yang paling lembut dan cokelat enrobing jauh lebih keras. Tegangan luluh cokelat enrobing juga tinggi dan cokelat ini akan melapisi mulut lebih lama dibandingkan cokelat batangan, sehingga konsumen mendapatkan rasa cokelat yang memuaskan meskipun proporsi cokelat dalam produk ini relatif rendah (produk ini mengandung bagian tengah). Cokelat premium memiliki tingkat kelengketan dan kelengketan yang paling rendah. Hal ini diinginkan karena kelengketan atau kelengketan yang tinggi dapat menyebabkan rasa yang memualkan.

Karena jumlah cokelat yang terkandung dalam produk cokelat yang dienkapsulasi lebih sedikit, maka parameter ini tidak terlalu berpengaruh terhadap pengalaman konsumen dibandingkan dengan cokelat batangan.

Grafik gaya normal vs waktu yang menggambarkan hasil simulasi pengunyahan untuk cokelat susu premium, mid-range, dan enrobing. — Gambar 3: Gaya normal vs waktu percobaan untuk cokelat susu selama uji simulasi pengunyahan

Pemahaman yang lebih luas mengenai sifat-sifat reologi cokelat sangat penting dalam optimalisasi proses, untuk mencapai kualitas produk yang konstan dan juga untuk memenuhi ekspektasi pelanggan. Menggunakan reologi untuk mensimulasikan pengunyahan memungkinkan untuk memprediksi dan mengontrol perubahan struktural pada cokelat saat dikonsumsi.

Sumber

Pengukuran Gesekan dengan Cokelat Lumer | SpringerLink

De Graef, V., Depypere, F., Minnaert, M., & Dewettinck, K. (2011). Tegangan hasil cokelat yang diukur dengan reologi osilasi. Food Research International, 44(9), 2660-2665.

Chung, C. dkk. (2012) Uji pengunyahan instrumental untuk penilaian tekstur makanan semi-padat: menyusun aliran pemerasan siklik dan viskometri geser. Food research international, 49, p161-169.