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Análisis de textura

Ventajas del análisis de textura instrumentado

  • Determinación objetiva de pruebas sensoriales subjetivas, tales como el frescor, la calidad de crujiente y la suavidad.
  • Detecta incluso las mínimas variaciones y las representa en cifras.
  • Gracias a la estandarización de métodos de ensayo (normas de fábrica), se puede conseguir la misma calidad de un producto elaborado en diferentes puntos de producción. Esto resulta especialmente importante para cadenas de producción muy automatizadas, así como para proveedores de productos semielaborados, ingredientes y sistemas alimentarios. Reducción de reclamaciones a causa de una calidad mejorada y constante del producto.
  • Se obtienen resultados de ensayo reproducibles.
  • Los resultados se pueden representar, interpretar y documentar a partir de gráficos.
  • La correspondiente documentación de la calidad del producto facilita las negociaciones entre productores, proveedores y clientes.

¿Qué finalidad tiene y dónde se realiza el análisis de textura?

¿Qué finalidad tiene y dónde se realiza el análisis de textura?

Investigación y desarrollo de producto
Ensayo de calidad

Investigación y desarrollo de producto

  • Evaluación de las propiedades de calidad y del procesamiento de materias primas alimenticias
  • Elaboración de alimentos con una textura requerida: ensayo de diferentes recetas e ingredientes, así como su influencia sobre el producto durante el proceso de producción.
  • Comparativas de producto: para la optimización de productos, se pueden comparar sustancias nuevas o alternativas con las existentes - o el propio producto con el de la competencia (benchmarking).
  • Determinación de cómo influyen los embalajes en la calidad de los alimentos

Ensayo de calidad

  • Control de entrada de mercancía: Para los suministros se pueden establecer tolerancias y controlar las entradas de mercancías. Las alteraciones de productos u oscilaciones en la calidad de productos de los diferentes fabricantes se pueden detectar fácilmente.
  • Antes y durante la producción: Determinación de modificaciones estructurales del producto durante el proceso de producción y de la repercusión en caso de modificaciones en componentes de proceso, p. ej. temperatura, humedad y tiempo de cocción/horneado. Control de calidad durante la producción o en productos elaborados para garantizar una calidad constante.
  • Transporte/almacenamiento: A través de la determinación de la capacidad de apilamiento, resistencia, shelf life y caducidad, se pueden valorar las influencias de transporte y almacenamiento.
  • Frescor en POS (point of sale) y caducidad en casa del consumidor: ¿Todavía se garantizan las propiedades de producto cuando llega al final de la caducidad mínima?

Punzones de penetración para la determinación de la dureza de alimentos

Estos punzones se emplean mayormente para la determinación de la dureza de alimentos en ensayos de penetración. Estos ensayos son muy comunes y se realizan en muchos productos alimenticios. 

Lo importante es seleccionar el punzón correcto: Los punzones cilíndricos, p. ej., que producen una tensión de compresión sobre el área y tensión de cizalladura sobre los cantos y la superficie lateral, tienen un efecto distinto a los punzones redondos. Al inicio del ensayo, solo ejercen fuerzas verticales y, a medida que va penetrando, se van sumando más fuerzas horizontales. 

ZwickRoell ofrece punzones de penetración de diversas formas, medidas y materiales, también bajo pedido. 

Punzones especiales: Resistencia del pan según AACC, dureza Bloom

El ensayo de la firmeza del pan según la norma AACC74-09 es un método de ensayo de penetración en dos ciclos, que comprime una rebanada de pan determinada al 40% con un punzón cilíndrico. El valor CFV (compression force value) se determina a una compresión del 25%. 

Muchos fabricantes de gelatinas determinan la pegajosidad/adhesión de la sustancia gelatinosa según Bloom (GME Monograph 2005, ISO 9665). 

La dureza Bloom es la masa necesaria para comprimir gelatina con un punzón cilíndrico a una velocidad constante de 4 mm. El método incluye una preparación de las probetas muy compleja en vidrios Bloom especiales.

Dispositivo Kramer

Resistencia al mordisco, la calidad de crujiente y su resistencia de alimentos

La célula de cizalla Kramer (Kramer Shear Cell) simula el mordisco o bocado en un alimento y da información sobre la resistencia al mordisco, la calidad de crujiente y su resistencia. Este dispositivo se emplea para productos cárnicos, pescado, fruta y verdura troceadas, así como cereales y snacks (p. ej. patatas chips). 

Las 5 o 10 cuchillas atraviesan a una velocidad constante el material a ensayar, comprimiéndolo, cizallándolo y extrudiéndolo (la placa base del dispositivo se encuentra perforada). El ensayo se realiza en una cantidad definida de material. Las mediciones se realizan en varios puntos a través de las numerosas cuchillas, y compensan diferencias locales de la textura.

Dispositivo de cizallamiento Warner Bratzler

En el ensayo Warner Bratzler, la probeta se corta con una cuchilla. A través del comportamiento en cizalla se puede determinar la ternura/dureza de productos cárnicos, pescado, la textura crujiente de salchichas o la resistencia al mordisco de productos de panadería. 

Para probetas de forma cuadrada se aconseja el empleo de cuchillas rectas y para probetas de forma redondeada es preferible usar cuchillas en forma de cuña.

Gracias a la buena reproducibilidad de los resultados, este ensayo es muy popular. 

Dispositivo de flexión en 3 puntos: Resistencia a la rotura de alimentos

Para el ensayo de flexión en 3 puntos, la probeta se apoya sobre dos soportes y se somete a carga en el centro con punzón. La distancia entre los soportes se adapta al tamaño de la probeta. 

Este ensayo es muy apropiado para materiales quebradizos, cuyas dimensiones sean definidas además por la producción, tales como galletas, tabletas de chocolate o pastas. 

La resistencia a la flexión, rotura, inclinación de la rotura y dureza de una probeta permiten obtener datos sobre su composición. Además, se puede averiguar la influencia que tienen la humedad, el tiempo y la temperatura de cocción, así como el envasado y almacenamiento en las características del producto.

Punzón de compresión

También para la determinación de la capacidad de apilamiento

La probeta debe tener un tamaño inferior a la punta del punzón de compresión, no puede de sobresalir ni siquiera cuando se encuentra bajo presión.

El ensayo de compresión se realiza en probetas quebradizas, en primer lugar para determinar la inclinación de la rotura, su frescor y resistencia, por ejemplo de caramelos, granos de café o fruta (para determinar el comportamiento de apilamiento).

En productos elásticos, tales como panes, pasteles, quesos, pescados o gominolas, este ensayo se realiza de forma cíclica: La probeta se carga y descarga dos veces hasta un punto determinado. El comportamiento de compresión y descarga indica la resistencia, la adherencia, el grado de madurez y las propiedades viscoelásticas.

Dispositivo OTMS, dispositivo Ottawa

Con el dispositivo Ottawa u OTMS (Ottawa Texture Measuring System) se hacen ensayos de la resistencia de productos mediante compresión y extrusión. De esta forma, se pueden determinar el grado de madurez, la suavidad, el carácter crujiente o el estado de extrusión en cantidades definidas de producto. El procedimiento es ideal para productos que se dejan extrudir, tales como verduras en conserva, queso fresco y patés, pero también se emplea para extruidos y cereales.

El dispositivo se puede adaptar a probetas de materiales diversos mediante diferentes platos de extrusión y mandíbulas para la reducción del volumen. Con el uso del plato de sellado, se pueden medir solo las fuerzas de compresión.

Dispositivo de extrusión múltiple en sentido inverso

Las estructuras cristalinas de grasas como la mantequilla o margarina se descomponen sucesivamente en varios procesos. Los valores hallados de estas alteraciones materiales se definen como el "work softening" o la dureza remanente.

Un punzón poliperforado extrude la grasa en varios ciclos. Durante este proceso se define el número de ciclos que son necesarios para la determinación de una dureza remanente definida, o la dureza remanente tras un número determinado de ciclos.

Mediante otros métodos de ensayo, este dispositivo se puede emplear helado, queso fresco o pasta cocida.

Dispositivo de tracción para masas

Extensibilidad, elasticidad y adherencia de masas y gluten.

El ensayo de tracción para masa se realiza a micro escala, por lo que cantidades mínimas de harina o masa suelen ser suficientes. Durante este ensayo se determinan las características de preparación, el alargamiento, la elasticidad y adherencia de masas y gluten.

Este ensayo permite la comparación entre harinas e ingredientes de cocción entre sí y la determinación de su influencia sobre el resultado de la cocción. Con ello se pueden mejorar recetas, fórmulas y tiempos de preparación y aditivos, y con ello mejores productos finales.

Este dispositivo se puede emplear también para la determinación de las propiedades elásticas de goma de mascar.

Cortador de mantequilla: Resistencia mantequilla ISO 16305

Este útil de ensayo se emplea para la determinación de la resistencia de mantequilla de acuerdo con la norma ISO 16305. Durante el ensayo un hilo de acero inoxidable corta una loncha definida de mantequilla. Dado que la temperatura tiene una influencia decisiva sobre el resultado del ensayo, se realiza en baño de agua templada, según exige la norma.

El cortador de mantequilla se emplea también para determinar la resistencia al corte de queso, huevos, verdura y fruta.

Aguja de punción

Grado de madurez de frutas / verduras; resistencia de la piel / cáscara

El ensayo de penetración, también llamado "puncture test" o "fuerza de penetración", se emplea para la comprobación del grado de madurez de fruta y verdura, tanto como de la resistencia de la piel o de la corteza.

La aguja de punción penetra hasta una profundidad determinada dentro de la probeta. En dependencia de la piel o la consistencia de la pulpa, se producen curvas muy marcadas.

Durómetro para embutidos y productos de pescado

ZwickRoell ha desarrollado durómetros especiales para pescado y embutidos. Como cuerpo de penetración se emplea un cilindro de compresión con una superficie grande. Mediante la determinación de la dureza de embutidos o pescados se determina su frescor, permitiendo un control de calidad comparativo.

Cámaras de temperatura y climatización para productos alimenticios

Las propiedades de los productos alimenticios pueden variar según la humedad y la temperatura ambiente. Según la sensibilidad del producto, es necesario un preacondicionamiento del mismo, o bien la realización del ensayo bajo una temperatura constante definida, como en los ensayos de helado a una temperatura de almacenamiento de -20 °C, o el ensayo de queso para pizza a aproximadamente +80 °C.

Especialmente para estos requerimientos, ZwickRoell ofrece una cámara de temperatura adecuada para la máquina de ensayos de textura zwickiLine o cámaras de temperatura y climatización independientes, según sus necesidades.

Dispositivos de ensayos a medida del cliente

¿Usted tiene un producto con características destacadas y quiere encontrar el método mejor indicado para su ensayo? Para ello necesita útiles de ensayo a medida. ZwickRoell las desarrolla, diseña y construye individualmente para usted, su producto y su tipo de ensayo. Si lo desea, desarrollamos un programa de ensayos específico para su secuencia de ensayo y los resultados que necesita determinar.

Preparación de probetas

Dimensiones de la probeta

Seleccione el tamaño de la probeta entre 5 y 10 veces mayor que el tamaño medio de la estructura. Ej.: Un dado de queso con una macroestructura muy marcada (agujeros) deberá ser como mínimo 5 veces, mejor 10 veces mayor que su agujero más grande. Si no se puede preparar un tamaño de probeta adecuado, se recomienda o bien

  • realizar un mayor número de ensayos, para eliminar valores anómalos, o bien
  • preparar probetas más pequeñas sin fallos estructurales, a través de las cuales se ensayará solo el material y no el producto completo con sus propiedades típicas.

Lugar y orientación de la toma

La toma de probetas deberá realizarse siempre en el mismo punto, por ejemplo, en el caso del queso a la misma distancia de la corteza. Asimismo, deberá observar el sentido de toma de la probeta si el material de ensayo tiene una orientación de la estructura, como las fibras de la carne (anisotropía).

Corte de probeta / forma de la probeta

Los cantos mal recortados que pueden producirse por una máquina de corte mal afilada reducen la homogeneidad de la probeta y pueden influir en el desarrollo del ensayo, p. ej. la rotura de pasta, lasaña. Además, los cortes paralelos son importantes para una distribución homogénea de la tensión durante el ensayo (véase el gráfico).

Carga de la probeta

La carga se deberá aplicar sobre la probeta de modo que solo intervengan las influencias deseadas en el resultado del ensayo. La mejor forma de demostrarlo es a partir del ejemplo de la manzana (véase imagen 3).

Combinación de útil de ensayo y probeta

La probeta y el útil deben encajar. Ejemplo de ensayo de compresión en el queso: Si no se puede dejar la superficie del queso tan lisa como para aplicar una carga homogénea sobre toda la superficie, es más adecuado realizar el ensayo de penetración a través de un punzón pequeño. Sin embargo, es importante lo siguiente: A través del método de ensayo modificado, también se aplican otras fuerzas en la probeta, en este caso además de las fuerzas de cizallamiento de compresión.

El tamaño de la probeta también debe encajar con el útil de ensayo: En el ensayo de compresión, la probeta no puede sobresalir de los cantos, de lo contrario, las fuerzas de cizallamiento se transmiten en el ensayo. En cambio, en el ensayo de penetración en bordes de probeta no se permite apreciar ninguna deformación, ya que deben medirse las fuerzas y resistencias dentro del material.

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