Optymalizacja czekolady poprzez symulację żucia za pomocą reologii

"Droga czekolado, skorzystam z okazji, aby powiedzieć Ci, jak wiele dla mnie znaczysz...!" Podczas gdy wielu z nas ma emocjonalny związek z czekoladą, praktyczna nauka o materiałach jest odpowiedzialna za wyjątkowy urok, który sprawia, że czekolada jest jednym z najbardziej rozkosznych smakołyków na świecie.

W poprzednim artykule mówiliśmy o tym, jak reologia pomaga zoptymalizować gryzienie tabliczki czekolady i smak czekolady, aby była w pełni smakowana powyżej temperatury topnienia, a także o tym, jak zoptymalizować przetwarzanie czekolady. Przeczytaj artykuł tutaj!

Tutaj omawiamy naukę o doskonaleniu odczucia w ustach czekolady w celu uzyskania optymalnej kremowości i gładkości. Skład i preferencje smakowe różnych rodzajów czekolady różnią się na całym świecie. Ponadto trendy wymagają alternatyw o niskiej zawartości tłuszczu/cukru, które również muszą spełniać oczekiwania konsumentów.

W środowisku laboratoryjnym trudno jest określić ilościowo właściwości sensoryczne kremowości/gładkości w sposób, który odnosi się do doświadczeń konsumentów podczas opracowywania nowych produktów.

Reologia zapewniająca doskonałe odczucie czekolady w ustach

Rozszerzenie konwencjonalnej reometrii rotacyjnej poprzez wykorzystanie osiowych możliwości reometru Kinexus umożliwia symulację żucia.

Na podstawie tego testu można obiektywnie ocenić twardość, granicę plastyczności, pokrycie dna jamy ustnej i lepkość czekolady. Zmiany siły normalnej generowane podczas pomiaru wskazują, w jaki sposób czekolada będzie się topić, płynąć i pokrywać usta podczas żucia.

Reologia może być wykorzystywana do naśladowania rzeczywistych procesów, w tym przypadku odczuwania w ustach i żucia czekolady. Przepływ ściskający symuluje dociskanie języka do podniebienia, a także zębów do siebie. Ścinanie obrotowe naśladuje przepływ w jamie ustnej wokół języka.

W tym cyklicznym teście materiał doświadcza zarówno sił ścinających, jak i normalnych (ściskających). Gdy szczelina jest ściskana, siła normalna wzrasta (rysunek 2, punkt A) i możemy to nazwać twardością lub konsystencją próbki. Siła resztkowa po ściśnięciu to Naprężenie plastyczneGranica plastyczności jest definiowana jako naprężenie, poniżej którego nie występuje przepływ; dosłownie zachowuje się jak słabe ciało stałe w spoczynku i ciecz po ugięciu.granica plastyczności czekolady (rysunek 2, punkt B).

Obszar pod krzywą, gdy siła normalna osiąga zero, wskazuje, jak długo czekolada pozostaje w kontakcie z górną płytką. Naśladuje to sposób, w jaki czekolada pokrywa dach jamy ustnej. Gdy szczelina jest ponownie zwiększana, rejestrowana jest ujemna siła normalna, którą można sklasyfikować jako przyczepność (rysunek 2, punkt C). Siła resztkowa po dekompresji to "lepkość" czekolady (rysunek 2, punkt D).

Symulacja żucia różnych czekolad mlecznych

Trzy różne czekolady mleczne zostały poddane symulacji żucia poprzez przeprowadzenie pomiaru siły normalnej i ścinania na Kinexus (rysunek 3). Czekolada premium ma najbardziej miękką konsystencję, a czekolada do oblewania jest znacznie twardsza. Granica plastyczności czekolady do oblewania jest również wysoka, a czekolada ta będzie pokrywać usta dłużej niż obie czekolady w tabliczkach, dając konsumentowi satysfakcjonujące uderzenie czekolady pomimo stosunkowo niskiego udziału czekolady w produkcie (ten produkt będzie zawierał środek). Czekolada premium ma najmniejszą przyczepność i lepkość. Jest to pożądane, ponieważ wysoka adhezyjność lub lepkość może wiązać się z mdłym posmakiem w ustach.

Ponieważ podczas konsumpcji oblanego produktu czekoladowego obecna jest mniejsza ilość czekolady, parametry te mają mniejszy wpływ na wrażenia konsumenta niż w przypadku tabliczki czekolady.

Rozszerzone zrozumienie właściwości reologicznych czekolady ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji procesów, osiągnięcia stałej jakości produktu, a także spełnienia oczekiwań klientów. Wykorzystanie reologii do symulacji żucia pozwala przewidywać i kontrolować zmiany strukturalne w czekoladzie podczas jej spożywania.

Źródła

Pomiary tarcia przy użyciu stopionej czekolady | SpringerLink

De Graef, V., Depypere, F., Minnaert, M., & Dewettinck, K. (2011). Granica plastyczności czekolady mierzona za pomocą reologii oscylacyjnej. 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.