Wprowadzenie
Gumy owocowe są słodkie i kwaśne jednocześnie, dobrze smakują i prawdopodobnie są nieco uzależniające. Czy znasz kogoś, kto jest w stanie im się oprzeć? Na ich smak i zachowanie podczas gryzienia mają wpływ temperatura i wilgotność, które wpływają na ich elastyczność i jędrność. To z kolei wpływa na percepcję konsumenta podczas żucia.
Warunki pomiaru
W niniejszym badaniu zbadano dynamiczno-mechaniczne zachowanie wegańskich i żelatynowych żelków podczas suszenia i absorpcji wilgoci. Wykorzystano urządzenie High- Force DMA Eplexor®, wyposażone w generator wilgotności (HYGROMATOR®, opcjonalnie). Urządzenie jest w stanie dostarczyć danych na temat twardości podczas gryzienia (moduł złożony) i uczucia lepkiego smaku (właściwości tłumiące Tan deltaTangens kąta fazowego (= delta) próbki.tan delta). Obie właściwości zależą od temperatury i wilgotności. Ponieważ gumy owocowe stają się dość sztywne w temperaturach poniżej temperatury otoczenia, tylko DMA o dużej sile może z powodzeniem wykonać to "zadanie testowe".
Zależność próbek od wilgotności jest badana w trybie rozciągania w stałej temperaturze 35°C.
Wyniki pomiarów
W pierwszym etapie eksperymentu próbki wegańskie i próbki na bazie żelatyny zostały wystawione na działanie wilgotności w komorze wynoszącej 20% RH (wilgotności względnej) przez około godzinę. Etap ten odpowiada procesowi suszenia w celu przejścia od wilgotności otoczenia do stanu "quasi" suszenia przy 20% wilgotności względnej. Pod koniec tego etapu gumy owocowe były w identycznym stanie odwodnienia, co umożliwiło porównanie krzywych uzyskanych w kolejnych etapach. Zarejestrowano zmianę ich modułu Younga (rysunek 1, pierwszy etap).
Próbki wysuszone w ten sposób poddano następnie działaniu wilgotności w komorze wynoszącej 50% przez około godzinę, a następnie wilgotności w komorze wynoszącej 90% przez kolejną godzinę. Wynikające z tego zależne od czasu zmiany modułu Younga i wilgotności komory pokazano na rysunku 1 (drugi i trzeci etap).
Wszystkie testy przeprowadzono przy częstotliwości testowej 1 Hz, naśladując ludzkie gryzienie, które nie jest szybsze niż 1 lub 2 Hz.
Wegańskie żelki wykazują wyższe moduły |E*| i mniej więcej taką samą wrażliwość na wilgoć jak żelki na bazie żelatyny. Wspólną cechą obu jest wzrost modułu |E*| podczas suszenia (tutaj przy 20% wilgotności względnej) i spadek po wystawieniu na działanie wilgoci (tutaj przy 50% wilgotności względnej i 90% wilgotności względnej).
Wnioski
Zarówno żelki wegańskie, jak i żelatynowe wykazywały zmiany sztywności (moduł E) podczas suszenia i wchłaniania wilgoci. Zarówno żelki wegańskie, jak i żelatynowe są bardzo wrażliwe na wilgoć. Sztywność obu próbek spada z maksymalnej sztywności 7 MPa (wegańskie) i 6 MPa (na bazie żelatyny) po jednej godzinie przy 20% wilgotności względnej do 1,5 MPa (wegańskie) i 0,2 MPa (na bazie żelatyny) po 1 godzinie przy 90% wilgotności względnej. Nie ma znaczącej różnicy w ich zachowaniu w wilgotności. Jednak system wegański jest zdecydowanie "twardszy w gryzieniu" niż jego odpowiednik na bazie żelatyny.