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FOOD TEXTURE
Definizione ISO 5492 (International Organization for Standardization, 1992):
All the mechanical, geometrical and surface attributes of a product perceptible by means of mechanical, tactile and, where
appropriate, visual and auditory receptors
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FOOD TEXTURE
percezione di un prodotto che nasce dalla interazione del soggetto con l’alimento.
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psicologiafisiologia
chimica
fisica
meccanica
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Analisi sensorialeA scientific discipline used to evoke, measure, analyse andinterpret reactions to those characteristics of food andmaterials as perceived by the senses of: sight; smell; taste;hearing and touch. (IFT, USA)
SOGGETTIVA
Analisi reologica (instrumental texture analysis)An analytical procedure which subjects a sample to known conditions (Stress or Strain) in a controlled manner from which mechanical characteristics can be interpreted.
OGGETTIVA, piu’ riproducibile e sensibile
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Analisi reologica Relazione tra stress and strain
l0 l
ε = (l0 – l) / l0
Stress = SFORZO
Strain = DEFORMAZIONEFOOD TEXTURE, Dr. Elena Vittadini
Sforzo - deformazione• Compressione
• Tensione
• Trasversale (di taglio)
uniaxial bulkDeformazione = (l0 – l) / l0
τ
γ
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• CORRELAZIONE TRA RISPOSTA UMANA E STRUMENTALE
• CONTROLLO DEL PROCESSO E SVILUPPO DI NUOVI PRODOTTI
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SVILUPPO NUOVI PRODOTTI•Scale up•Shelf-life
•Specifiche prodotto•Valutazione nuovi ingredienti
•Product matching
QA e QC•Controllo di processo
critical quality points•Materie prime
SVILUPPO PROCESSO•Controllo sulla linea
•“Proactive” e not “reactive”•Ottimizzazione processo
•Disegno impianto (tubi e pompe)
TEXTUREANALYSIS
VALUTAZIONE PRODOTTOMiglioramento prodotto
Correlazione con analisi SensorialeProduct matching
TPA
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Caratteristiche primarie- durezza soffice (soft) -- compatto (firm) -- duro (hard)- coesivita’ / friabilita’ crumbly -- crunchy -- brittle- viscosita’ thin -- viscous- elasticita’ plastico -- elastico- adesivita’ sticky – tacky -- gooey
Caratteristiche secondarie- masticabilita’ morbido (tender) -- chewy-- duro (tough)- gommosita’ short -- farinoso (mealy) -- pastoso (pasty)–gommoso (gummy)
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Fondamentalimisurano proprieta’ reologiche fondamentali. Stress e
strain sono definiti molto bene.
Empiricimisurano proprieta’ del prodotto che sono definite inmodo approssimativo ma che hanno una direttacorrelazione con la texture dl prodotto
imitativi
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Fondamentali
- piccole deformazioni (1 – 3 % dimensione originale)
- materiale e’ continuo, omogeneo, isotropico
- geometria uniforme e regolare
Sono ben definiti e calibrati ma molto lenti, costosi e di solito non si correlano bene con la valutazione sensoriale del prodotto.
Empirici
Facile esecuzione, veloci, costano poco, buono per controlloqualita’ di routine, grande numero di campioni (per ridurre la deviazione) ma sono “poco capiti”. Caratteristici per ogni prodotto
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Penetrazione (puncture)Compressione – estrusioneCompressioneCutting/shearTensile
PRODOTTI SOLIDI
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Penetrazione (puncture)
- a stress costante- penetrazione costante
Questo test e’ influenzato da: bordi, superficie di contatto, spessoredel prodotto. Il prodotto deve avere una superficie uniforme
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Penetrazione (puncture)
OK NO OK
Superficie del campione deve essere > 3 diametro pistone
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Penetrazione (puncture)
Spessore del campione deve essere alto per evitare effetto della baseOK NO
Punch and die test
OK NO NOForo nella base deve essere 1.5 – 3 volte il diametro del pistone
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Penetrazione (puncture)
Vantaggi: FacileVeloceVersatile (posto, campione)Ok con prodotti eterogenei (ogni componente testato da solo)
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Compressione - estrusione
1) Compattazione prodotto2) Rilascio acqua3) Flusso del prodotto
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Packing prodotto
Separazione H2O
“rottura”della porzionesolida del prodotto
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Compressione
Uniassialenon distruttivo squeezing by handdistruttivo TPA
Bulkcome nelle presse idrauliche, non usato, difficile da eseguire
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TPA = texture profile analysis
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DUREZZA
SPRINGINESS
L1L2
L1 L2
Forza necessaria per comprimere un alimento
tra i molari
Quanto un alimento ritorna alla sua forma originale
quando la forza e’ rimossa
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ADESIVITA’
COESIVITA’
Forza necessaria per rimuovere l’alimento da
una superficie
“Forze interne” all’alimento
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MASTICABILITA’ =
GOMMOSITA’ =
DUREZZA * COESIVITA’ * SPRINGINESS
DUREZZA * COESIVITA’
Energia necessaria per masticare un alimento fino a che e’ pronto per essere deglutito.
Energia necessaria per disintegrare un alimento semisolido fino a che e’ pronto per essere deglutito.
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CREAM CHEESE
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HOT DOG
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PRETZEL
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Cutting - shear
Tagliare in due, dividere
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TensileUsati poco perche’ il processo di masticazione e’ una compressione.
Utili per caratterizzazione della “stickiness” e adesione ad una superficie.
Problemi con analisi: - clumps trattengono poco il campione- rottura del campione lontano dalle clumps
Esempi: spaghetti, tortillas, stickiness dell’impasto da pane
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TA-7 Warner BratzlerKnife Blade
Tube Extrusion Rig
Three Point Bend Rig
Bloom Jar & Centering Fixture
SMS Egg Fixture
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cilindriche aghi
sferiche
piatte coniche
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ALCUNI VALORI TIPICI DELLA VISCOSITA’
MATERIALE VISCOSITA’ (Pa.s)
Aria 10-5 Acqua 10-3 (=1mPa.s) Olio d’oliva 10-1 Glicerina 100 Miele 102 Grasso lubrificante 103 Mat. plastica fusa 102 – 106 Gomma 104 – 108 Vetro 1021
PRODOTTI LIQUIDI
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MISURA DELLA VISCOSITA’
1) Viscosimetri capillari2) Viscosimetri a sfera3) Viscosimetri a orefizio4) Viscosimetri rotazionali
a) A cilindri coassialib)A conoc) A piatti
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Viscosimetri capillari
Misuro il tempo necessario perche’ un dato volume passi attraverso un tubo capillare.
Forza di gravita’
Lc
h
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Viscosimetri capillari
η = C ρ t FOOD TEXTURE, Dr. Elena Vittadini
Viscosimetri capillari
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Viscosimetri a sfera10 gradi
A
B
η = 1/18 [D2 t (ρs −ρf) g / ∆L]
Equazione di Stokes
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Viscosimetri a sfera
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Viscosimetri a orefizio
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Viscosimetri a orefizio
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Viscosimetri rotazionali
• τ e γ sono uniformi• permettono analisi time-dependent • “sforzo costante” o “deformazione costante”
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Viscosimetri rotazionali- cilindri coassiali
R1
R2
h
ω
motore
Misuratore di coppia
Ω
η = (C Ω / ω)momento torcente
velocita’ angolareFOOD TEXTURE, Dr. Elena Vittadini
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R
α
Viscosimetri rotazionali- a cono
η = 3αM/2πR3Ω
η = (C Ω / ω)
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Viscosimetri rotazionali- a piatti
h
η = (C Ω / ω)
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