Optimizing Chocolate by Simulating Mastication with Rheology

"Beste chocolade, ik maak van deze gelegenheid gebruik om je te vertellen hoeveel je voor me betekent...!" Hoewel velen van ons een emotionele band hebben met chocolade, is de praktische materiaalwetenschap verantwoordelijk voor de unieke aantrekkingskracht die chocolade tot een van de heerlijkste lekkernijen ter wereld maakt.

In een vorig artikel hebben we het gehad over hoe reologie helpt bij het optimaliseren van de bite van de vaste chocoladereep en hoe de smaak van chocolade volledig geproefd kan worden boven het Smelttemperaturen en -getallenDe enthalpie van fusie van een stof, ook wel latente warmte genoemd, is een maat voor de energie-input, meestal warmte, die nodig is om een stof om te zetten van vaste naar vloeibare toestand. Het smeltpunt van een stof is de temperatuur waarbij de toestand verandert van vast (kristallijn) naar vloeibaar (isotroop smeltpunt).smeltpunt en hoe de verwerking van chocolade geoptimaliseerd kan worden. Lees het artikel hier!

Hier bespreken we de wetenschap van het perfectioneren van het mondgevoel van chocolade voor optimale romigheid en zachtheid. De samenstelling en smaakvoorkeuren van verschillende chocoladesoorten variëren wereldwijd. Bovendien vragen trends om alternatieven met weinig vet/suiker die ook moeten voldoen aan de verwachtingen van de consument.

In een laboratoriumomgeving is het moeilijk om de sensorische eigenschappen van romigheid/gladheid te kwantificeren op een manier die gerelateerd is aan de ervaring van de consument bij de ontwikkeling van nieuwe producten.

Reologie voor het perfecte mondgevoel van chocolade

Door de conventionele roterende reometrie uit te breiden met de axiale mogelijkheden van de Kinexus reometer kan kauwen gesimuleerd worden.

Met deze test kunnen hardheid, vloeispanning, coating van het gehemelte en KleverigheidKleverigheid beschrijft de interactie tussen 2 lagen identieke (autohesie) of verschillende (cohesie) materialen in termen van kleverigheid van het oppervlak.kleverigheid van de chocolade objectief worden beoordeeld. De normale krachtvariaties die tijdens een meting worden gegenereerd, geven een indicatie van hoe de chocolade zal Smelttemperaturen en -getallenDe enthalpie van fusie van een stof, ook wel latente warmte genoemd, is een maat voor de energie-input, meestal warmte, die nodig is om een stof om te zetten van vaste naar vloeibare toestand. Het smeltpunt van een stof is de temperatuur waarbij de toestand verandert van vast (kristallijn) naar vloeibaar (isotroop smeltpunt). smelten, vloeien en de mond zal omhullen tijdens het kauwen.

Reologie kan worden gebruikt om echte processen na te bootsen en in dit geval het mondgevoel en het kauwen van chocolade. Knijpstroming simuleert het drukken van de tong tegen het gehemelte en de tanden tegen elkaar. Roterende afschuiving bootst stroming in de mond rond de tong na.

In deze cyclische test ondervindt het materiaal zowel schuif- als normale (knijp)krachten. Naarmate de spleet wordt samengedrukt, neemt de normaalkracht toe (Figuur 2, punt A) en we zouden dit de hardheid of consistentie van het monster kunnen noemen. De restkracht na samendrukking is de OpbrengstspanningDe vloeispanning wordt gedefinieerd als de spanning waaronder geen vloei optreedt; letterlijk gedraagt het zich als een zwakke vaste stof in rust en als een vloeistof wanneer het vloeit.vloeispanning van de chocolade (Figuur 2, punt B).

Het gebied onder de curve wanneer de normaalkracht nul bereikt, geeft aan hoe lang de chocolade in contact blijft met de bovenste plaat. Dit bootst na hoe de chocolade het dak van de mond omhult. Als de opening weer groter wordt, wordt een negatieve normaalkracht geregistreerd die kan worden geclassificeerd als de kleefkracht (figuur 2, punt C). De restkracht na decompressie is de "KleverigheidKleverigheid beschrijft de interactie tussen 2 lagen identieke (autohesie) of verschillende (cohesie) materialen in termen van kleverigheid van het oppervlak.kleverigheid" van de chocolade (afbeelding 2, punt D).

Simulatie van het kauwen van verschillende melkchocolades

Drie verschillende melkchocolades werden onderworpen aan een kauwsimulatie door een normaalkracht- en afschuifmeting uit te voeren op de Kinexus (Afbeelding 3). De premium chocolade heeft de zachtste consistentie en de overtrekchocolade is aanzienlijk harder. De OpbrengstspanningDe vloeispanning wordt gedefinieerd als de spanning waaronder geen vloei optreedt; letterlijk gedraagt het zich als een zwakke vaste stof in rust en als een vloeistof wanneer het vloeit.vloeispanning van de overtrekchocolade is ook hoog en deze chocolade zal de mond langer omhullen dan beide reepchocolades, waardoor de consument een bevredigende chocoladeklop krijgt ondanks het relatief lage chocoladeaandeel in het product (dit product zal een kern bevatten). De premiumchocolade kleeft en plakt het minst. Dit is wenselijk omdat een hoge KleverigheidKleverigheid beschrijft de interactie tussen 2 lagen identieke (autohesie) of verschillende (cohesie) materialen in termen van kleverigheid van het oppervlak.kleverigheid geassocieerd kan worden met een plakkerig mondgevoel.

Aangezien er minder chocolade aanwezig is bij de consumptie van een omhuld chocoladeproduct, hebben deze parameters minder invloed op de ervaring van de consument dan bij een chocoladereep.

Een beter begrip van de reologische eigenschappen van chocolade is cruciaal voor het optimaliseren van processen, het bereiken van een constante productkwaliteit en het voldoen aan de verwachtingen van de klant. Door reologie te gebruiken om het kauwen te simuleren, kunnen de structurele veranderingen in de chocolade tijdens het consumeren voorspeld en gecontroleerd worden.

Bronnen

Wrijvingsmetingen met gesmolten chocolade | SpringerLink

De Graef, V., Depypere, F., Minnaert, M., & Dewettinck, K. (2011). De OpbrengstspanningDe vloeispanning wordt gedefinieerd als de spanning waaronder geen vloei optreedt; letterlijk gedraagt het zich als een zwakke vaste stof in rust en als een vloeistof wanneer het vloeit.vloeispanning van chocolade gemeten met oscillerende reologie. 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, p161-169.