Inleiding
Fruitgummies zijn zoet en zuur tegelijk, smaken lekker en zijn waarschijnlijk enigszins verslavend. Ken je iemand die ze kan weerstaan? Hun smaak en bijtgedrag worden beïnvloed door temperatuur en vochtigheid, die hun elasticiteit en stevigheid beïnvloeden. Dit beïnvloedt op zijn beurt de perceptie van de consument tijdens het kauwen.
Meetomstandigheden
In dit onderzoek werd het dynamisch-mechanische gedrag van een veganistische en een op gelatine gebaseerde gummibeer bestudeerd tijdens het drogen en onder vochtopname. De High Force DMA Eplexor®, uitgerust met een vochtgenerator (HYGROMATOR®, optioneel), werd gebruikt. Het apparaat kan gegevens leveren over de hardheid tijdens het bijten (Complexe ModulusDe complexe modulus bestaat uit twee componenten, de opslagmodulus en de verliesmodulus. De opslagmodulus (of Young's modulus) beschrijft de stijfheid en de verliesmodulus beschrijft het dempende (of visco-elastische) gedrag van het overeenkomstige monster volgens de methode van Dynamische Mechanische Analyse (DMA). complexe modulus) en het viskeuze smaakgevoel (dempingseigenschappen Tan deltaDe tangens van de fasehoek (= delta) van het monster.tan delta). Beide eigenschappen zijn afhankelijk van temperatuur en vochtigheid. Aangezien fruitgummies vrij stijf worden bij subambienttemperaturen, kan alleen een DMA met hoge kracht deze "testtaak" met succes uitvoeren.
De vochtafhankelijkheid van de monsters is onderzocht in trekmodus bij een constante temperatuur van 35°C.
Meetresultaten
In de eerste stap van het experiment werden de veganistische en op gelatine gebaseerde monsters gedurende ongeveer een uur blootgesteld aan een kamervochtigheid van 20% RH (relatieve vochtigheid). Deze stap komt overeen met een droogproces om van omgevingsvochtigheid te komen tot een "quasi" gedroogde toestand bij 20% RV. Aan het einde van deze stap waren de fruitgummies in een identieke staat van uitdroging, waardoor de curven verkregen tijdens de volgende stappen vergeleken konden worden. De verandering in hun elasticiteitsmodulus werd geregistreerd (figuur 1, eerste stap).
De op deze manier gedroogde monsters werden vervolgens gedurende ongeveer een uur onderworpen aan een kamervochtigheid van 50% en daarna nog een uur aan een kamervochtigheid van 90%. De resulterende tijdsafhankelijke veranderingen in de elasticiteitsmodulus en de vochtigheid in de kamer worden getoond in figuur 1 (tweede en derde stap).
Alle tests werden uitgevoerd bij een testfrequentie van 1 Hz, waarmee menselijk bijten wordt nagebootst dat niet sneller is dan 1 of 2 Hz.
De vegan gummibeer vertoont hogere |E*|-moduli en min of meer dezelfde vochtgevoeligheid als de gummibeer op gelatinebasis. Beide hebben gemeen dat de E*|-modulus toeneemt bij drogen (hier bij 20% RH) en afneemt bij blootstelling aan vocht (hier bij 50% RH en 90% RH).
Conclusie
Zowel de veganistische gummies als de gummies op basis van gelatine vertoonden veranderingen in stijfheid (E-modulus) tijdens het drogen en vochtopname. Zowel veganistische als op gelatine gebaseerde gummies zijn erg gevoelig voor vocht. De stijfheid van beide monsters daalt van het stijfheidsmaximum van 7 MPa (veganistisch) en 6 MPa (op gelatinebasis) na één uur bij 20% rH tot 1,5 MPa (veganistisch) en 0,2 MPa (op gelatinebasis) na één uur bij 90% rH. Er is geen opmerkelijk verschil in hun vochtigheidsgedrag. Het veganistische systeem is echter veel "harder in bijtgedrag" dan zijn tegenhanger op gelatinebasis.