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1 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 FOOD TEXTURE percezione di un prodotto che nasce dalla interazione del soggetto con l alimento.

2 psicologia fisiologia chimica fisica meccanica Analisi sensoriale A scientific discipline used to evoke, measure, analyse and interpret reactions to those characteristics of food and materials 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

3 Analisi reologica Relazione tra stress and strain Stress = SFORZO l 0 l ε = (l 0 l) / l 0 Strain = DEFORMAZIONE Sforzo - deformazione Compressione Deformazione = (l 0 l) / l 0 uniaxial bulk Tensione Trasversale (di taglio) γ τ

4 CORRELAZIONE TRA RISPOSTA UMANA E STRUMENTALE CONTROLLO DEL PROCESSO E SVILUPPO DI NUOVI PRODOTTI 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 TEXTURE ANALYSIS SVILUPPO PROCESSO Controllo sulla linea Proactive e not reactive Ottimizzazione processo Disegno impianto (tubi e pompe) VALUTAZIONE PRODOTTO Miglioramento prodotto Correlazione con analisi Sensoriale Product matching TPA

5 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) Fondamentali misurano proprieta reologiche fondamentali. Stress e strain sono definiti molto bene. Empirici misurano proprieta del prodotto che sono definite in modo approssimativo ma che hanno una diretta correlazione con la texture dl prodotto imitativi

6 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 controllo qualita di routine, grande numero di campioni (per ridurre la deviazione) ma sono poco capiti. Caratteristici per ogni prodotto PRODOTTI SOLIDI Penetrazione (puncture) Compressione estrusione Compressione Cutting/shear Tensile

7 Penetrazione (puncture) - a stress costante - penetrazione costante Questo test e influenzato da: bordi, superficie di contatto, spessore del prodotto. Il prodotto deve avere una superficie uniforme Penetrazione (puncture) OK NO OK Superficie del campione deve essere > 3 diametro pistone

8 Penetrazione (puncture) OK NO Spessore del campione deve essere alto per evitare effetto della base Punch and die test OK NO NO Foro nella base deve essere volte il diametro del pistone Penetrazione (puncture) Vantaggi: Facile Veloce Versatile (posto, campione) Ok con prodotti eterogenei (ogni componente testato da solo)

9 Compressione - estrusione 1) Compattazione prodotto 2) Rilascio acqua 3) Flusso del prodotto

10 rottura della porzione solida del prodotto Separazione H 2 O Packing prodotto Compressione Uniassiale non distruttivo squeezing by hand distruttivo TPA Bulk come nelle presse idrauliche, non usato, difficile da eseguire

11 TPA = texture profile analysis

12 DUREZZA Forza necessaria per comprimere un alimento tra i molari L2 L1 SPRINGINESS Quanto un alimento ritorna alla sua forma originale quando la forza e rimossa L1 L2

13 ADESIVITA Forza necessaria per rimuovere l alimento da una superficie COESIVITA Forze interne all alimento MASTICABILITA = Energia necessaria per masticare un alimento fino a che e pronto per essere deglutito. DUREZZA * COESIVITA * SPRINGINESS GOMMOSITA = DUREZZA * COESIVITA Energia necessaria per disintegrare un alimento semisolido fino a che e pronto per essere deglutito.

14 CREAM CHEESE HOT DOG

15 PRETZEL Cutting - shear Tagliare in due, dividere

16 Tensile Usati 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

17 Tube Extrusion Rig TA-7 Warner Bratzler Knife Blade Bloom Jar & Centering Fixture Three Point Bend Rig SMS Egg Fixture

18 cilindriche aghi sferiche piatte coniche PRODOTTI LIQUIDI ALCUNI VALORI TIPICI DELLA VISCOSITA MATERIALE VISCOSITA (Pa.s) Aria 10-5 Acqua 10-3 (=1mPa.s) Olio d oliva 10-1 Glicerina 10 0 Miele 10 2 Grasso lubrificante 10 3 Mat. plastica fusa Gomma Vetro 10 21

19 MISURA DELLA VISCOSITA 1) Viscosimetri capillari 2) Viscosimetri a sfera 3) Viscosimetri a orefizio 4) Viscosimetri rotazionali a) A cilindri coassiali b)a cono c) A piatti Viscosimetri capillari L c h Misuro il tempo necessario perche un dato volume passi attraverso un tubo capillare. Forza di gravita

20 Viscosimetri capillari η = C ρ t Viscosimetri capillari

21 10 gradi Viscosimetri a sfera A B Equazione di Stokes η = 1/18 [D 2 t (ρ s ρ f ) g / L] Viscosimetri a sfera

22 Viscosimetri a orefizio Viscosimetri a orefizio

23 Viscosimetri rotazionali τ e γ sono uniformi permettono analisi time-dependent sforzo costante o deformazione costante Viscosimetri rotazionali - cilindri coassiali ω Ω motore Misuratore di coppia h R 1 R 2 momento torcente η = (C Ω / ω) velocita angolare

24 Viscosimetri rotazionali -a cono η = 3αM/2πR 3 Ω α η = (C Ω / ω) R Viscosimetri rotazionali - a piatti η = (C Ω / ω) h

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