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Analyse de texture

Avantages de la mesure instrumentale de la texture

  • Les tests subjectifs sont remplacés par des tests objectifs - Les principaux critères d’essais (fraîcheur des aliments, croustillant, pâtes à tartiner qui s’étalent parfaitement etc.) sont déterminés de manière objective.
  • Les plus petits écarts peuvent être enregistrés et chiffrés.
  • Grâce à la standardisation des méthodes d’essais (normes usine), différents sites de production peuvent produire des produits de même qualité. Cela vaut notamment pour les productions hautement automatisées ainsi que pour les fournisseurs de produits semi-finis, d’ingrédients et de systèmes alimentaires. Les réclamations sont évitées ou minimisées, grâce à une amélioration constante de la qualité des produits.
  • Les résultats d’essais livrent des résultats reproductibles.
  • Les résultats représentés sous forme de graphique peuvent être aisément interprétés et documentés.
  • Une documentation correspondante de la qualité des produits simplifie les négociations entre fabricants, fournisseurs et clients.

Pourquoi et où faire faire une analyse de texture?

Pourquoi et où faire faire une analyse de texture?

Recherche produit et développement produit
Contrôle qualité

Recherche produit et développement produit

  • Évaluation de la qualité et des propriétés de transformation des matières premières alimentaires
  • Production d’aliments avec la texture requise: Tests sur différentes formulations et ingrédients ainsi que leur impact sur le produit pendant le processus de fabrication
  • Comparaison entre produits: Pour optimiser votre produit, vous pouvez comparer de nouveaux ingrédients à ceux existants ou le comparer aux produits de la concurrence (analyse comparative)
  • Détermination de l’impact des emballages sur la qualité des aliments

Contrôle qualité

  • Contrôle de réception: Grâce au contrôle d’entrée de marchandises, vous pouvez identifier très tôt d’éventuels problèmes de qualité d’un fournisseur avant que ces problèmes se manifestent également dans la fabrication.
  • Avant et pendant la fabrication: Identification des modifications structurelles du produit au cours du processus de fabrication et de l’impact des modifications apportées aux composantes du processus tels que la température, l’humidité et le temps de cuisson. Contrôle qualité pendant la fabrication ou sur les produits finis afin de garantir une qualité constante.
  • Transport/conservation: La détermination de la résistance au gerbage, de la durée de conservation et de la durabilité vous permettront d’évaluer l’impact du transport et du stockage.
  • Fraîcheur sur le point de vente et durée de conservation à la maison: Les propriétés du produit sont-elles toujours garanties en fin de durée de vie?

Poinçon de pénétration pour la détermination de la durée des denrées alimentaires

Ces poinçons sont principalement utilisés pour les essais de traction, afin de déterminer la dureté des denrées alimentaires. Ces essais, très courants, s’appliquent à de nombreux aliments. 

Le choix de poinçons appropriés est essentiel: par exemple, les poinçons cylindriques qui génèrent une contrainte de compression sur la surface et une contrainte de cisaillement sur les arêtes - fonctionnent différemment des poinçons sphériques: Seules, les forces verticales agissent en début essai, tandis qu’un nombre croissant de forces horizontales apparaissent au cours des pénétrations suivantes. 

ZwickRoell propose des poinçons de perforation dans différentes formes, tailles et matériaux et s’adapte à toutes vos demandes. 

Poinçon spécial: Résistance du pain selon AACC, Dureté Bloom

L’essai de résistance du pain selon AACC74-09 est un test de pénétration en deux cycles, au cours duquel un poinçon cylindrique comprime les tranches de pain spécifiées à 40%. Le CFV (Compression force value) est déterminé pour un écrasement de 25%. 

La résistance à enfoncement d’un gel d’après Bloom (GME Monograph 2005, ISO 9665) est déterminée par de nombreux fabricants et transformateurs de gélatine. 

La dureté Bloom est la masse requise pour enfoncer un poinçon cylindrique à vitesse constante à 4 mm de profondeur dans la gélatine. La méthode comporte une phase préparatoire dans des verres spécialement conçus pour ce faire.

Cellule de cisaillement Kramer

Perception du croustillant lors de la morsure/mastication, fermeté des denrées alimentaires

La cellule de cisaillement simule une morsure unique dans un aliment et fournit des informations sur le croustillant, le croquant et la fermeté. Il est utilisé pour les produits à base de viande, de poisson, les petits morceaux de fruits et légumes ainsi que les snackings (chips de pomme de terre). 

Les 5 ou 10 lames traversent l’éprouvette chargée à une vitesse constante, la compriment, la cisaillent et l’extrudent (la plaque de base de la cellule est fendue). L’essai est réalisé sur une quantité définie d’échantillon. Les lames multiples, qui assurent une mesure simultanée en plusieurs points, permettent de compenser les variations locales de texture.

Dispositif de cisaillement Warner-Bratzler

Lors du test Warner-Bratzler, l’éprouvette est tranchée à l’aide d’une lame. Grâce au comportement de cisaillement, vous pourrez déterminer la dureté/tendreté des produits dérivés de la viande et du poisson ainsi que le craquant des saucisses ou croustillant à la morsure des viennoiseries. 

Des lames droites sont recommandées pour les éprouvettes de forme carrée, des lames avec entailles pour éprouvettes cylindriques.

L’essai est très fréquemment utilisé, grâce à la bonne reproductibilité des résultats. 

Dispositif 3 points flexion: Résistance à la rupture des denrées alimentaires

Pour l’essai de flexion 3 points, l’éprouvette est posée sur deux appuis puis chargée à l’aide d’une panne de flexion. L’écartement entre appuis est adapté à l’éprouvette. 

L’essai est bien adapté aux produits fragiles, qui disposent de dimensions identiques (par exemple, gaufres, gâteaux secs, tablettes de chocolat ou pâtes alimentaires). 

La résistance à la flexion et à la rupture, la tendance à la rupture et la fragilité donnent des informations sur les différentes formulations. Les impacts de l’humidité, de la durée et température de cuisson de même que celui de l’emballage et du stockage sur les propriétés du produit pourront en outre être étudiés.

Poinçon de compression

Également pour la détermination du comportement de gerbage

En essai de compression, l’éprouvette est plus petite que le poinçon de compression. Même sous pression, celle-ci ne doit pas déborder du poinçon.

L’essai de compression est réalisé sur des éprouvettes fragiles afin, notamment, de mesurer la tendance à la rupture, la fraîcheur et la résistance sur des bonbons, des grains de café ou encore des fruits (pour la détermination du comportement de gerbage).

Sur les produits élastiques (pains, gâteaux, fromages, poissons et Marshmallows), l’essai est réalisé de manière cyclique: L’éprouvette est comprimée deux fois à un degré déterminé puis déchargée de nouveau. Le comportement de compression et de déchargement fournit des informations sur la résistance, l’adhérence, la maturité et les propriétés visco-élastiques

Cellule OTMS, cellule Ottawa

La cellule OTMS (Ottawa Texture Measuring System) sert à vérifier la résistance par compression et extrusion. Vous pourrez ainsi déterminer la maturité, la tendreté, le croustillant ou le travail d’extrusion sur une quantité d’échantillon déterminée. La méthode est particulièrement bien adaptée aux produits aux produits, qui sont aisément extrudés, tels les légumes en conserve, le fromage à pâte molle et pâtés à la viande (tourtières), mais elle est également utilisée pour les extrudas et céréales.

Grâce aux différentes plaques d’extrusion et inserts de réduction servant à réduire le volume, le dispositif s’adapte aux différents matériaux à tester. L’utilisation de plaques étanches permet de mesurer les forces de compression pures.

Cellule de Back-Extrusion multiple

L’organisation cristalline des lipides (beurre et margarine) est décomposée étape par étape au cours des différents processus de traitement. Cette transformation est induite par le ramollissement du matériau.

Le poinçon de Back-Extrusion multiple extrude la graisse en plusieurs cycles. Le nombre de cycles requis est déterminé pour une dureté résiduelle définie (et inversement, le dispositif vous permettra également de déterminer la dureté résiduelle après un nombre de cycles défini).

D’autres méthodes d’essais permettent d’utiliser le dispositif pour les crèmes glacées, le fromage à pâte molle et les pâtes cuites.

Dispositif de traction de la pâte

Élasticité, viscosité des pâtes et du gluten

L’essai de traction des pâtes est un essai de traction à l’échelle micro, permettant de réaliser des essais avec de très petites quantités de farine ou de pâte. Les propriétés déterminées sont la transformation, l’extensibilité, l’élasticité et le collant des pâtes et du gluten (réseau glutineux).

Différentes farines et ingrédients pour cuisson peuvent ainsi être comparés et leurs influences sur le résultat de cuisson déterminées. Les différentes formulations, types de traitement, durées et additifs peuvent être améliorés pour obtenir le meilleur produit final possible.

Le dispositif est également utilisé pour la détermination des propriétés élastiques du Chewing-Gum.

Fil à couper le beurre: Fermeté du beurre ISO 16305

Cet outillage d’essais est conçu pour déterminer la fermeture du beurre conformément à la norme ISO 16305. Le fil en acier inoxydable coupe pour ce faire un morceau de beurre aux dimensions définis. Conformément à la norme, l’essai est réalisé dans un bain d’eau tempéré afin de maintenir l’éprouvette à la température requise.

Le fil à beurre est également utilisé pour déterminer la résistance à la découpe des fromages, œufs, légumes et fruits.

Aiguille de pénétration

Maturité des fruits et légumes; craquant de la peau / coque

Le test de pénétration, également appelé "puncture test" ou "Pénétration de force" est fréquemment utilisé pour contrôler la maturité des fruits et légumes ainsi que le craquant de la peau / coque.

Le pénétrateur (aiguille) est enfoncé dans l’éprouvette jusqu’à une profondeur déterminée. Différentes courbes sont obtenues selon la consistance de la chair du fruit.

Appareil d’essais de dureté pour saucisse et produits à base de poisson

ZwickRoell a développé un appareil d’essai de dureté spécialement adapté aux poissons, saucissons et saucisses à cuire. Un cylindre de compression à surface large est utilisée comme pénétrateur. La détermination de la dureté des saucisses ou encore de la fraîcheur du poisson permet la mise en place d’un contrôle de la qualité par comparaison.

Enceintes thermiques et climatiques pour denrées alimentaires

Pour palier au changement de propriétés des aliments en fonction de l’humidité et de la température ambiante, un pré-chauffage du produit ou la réalisation de l’essai sous température, constante, définie peut être requis (par exemple, essai sur crèmes glacées à une température de conservation de -20 °C ou essai sur fromage à pizza à +80 °C environ).

Une enceinte thermique spécialement conçue pour la machine d’essais zwickiLine ou sélection d’enceintes thermiques et climatiques adaptées à vos besoins vous seront proposer pour ce faire.

Dispositifs d’essais spécifiques client

Vous disposez d’un produit aux caractéristiques exceptionnelles et souhaitez utiliser la méthode d’essais la mieux adaptée? Cela nécessite un outillage d’essais unique. ZwickRoell développe et fabrique un outillage spécialement adapté à votre produit et à votre essai. Vos demandes d'essais (séquences librement définissables, résultats spécifiques clients) pourront être transposées efficacement grâce aux Programmes d’essais spécifiques client.

Préparation des éprouvettes

Taille éprouvette

Choisissez une taille d’échantillon 5 à 10 fois plus grande que la taille moyenne de la structure. Par exemple: Un cube de fromage avec macro-structure prononcée (trous) doit être au minium 5 fois, au mieux 10 fois, plus grand que son plus grand trou. Si la fabrication d’un échantillon de taille adaptée n’est pas possible, nous vous recommandons soit

  • de réaliser un plus grand nombre d’essais pour lisser les valeurs aberrantes ou encore
  • de fabriquer des échantillons, sans trou, de plus petite taille. Le cas échéant, le produit ne pourra, toutefois, être testé dans son intégralité avec ses caractéristiques typiques.

Site de prélèvement / emplacement de prélèvement

L'échantillonnage doit toujours avoir lieu au même endroit, c’est à dire, toujours à même distance de la croute du fromage. Si le matériau à tester est structuré (fibres musculaires de la viande), vous devrez en outre prendre en compte la direction de l'échantillonnage.

Section de l’éprouvette / forme de l’éprouvette

Les arêtes de coupe malpropres, provenant d’une outil imprécis, augmentent les inhomogénéités de l’échantillon et peuvent par conséquent influencer le déroulement de l’essai, par exemple la cassure des pâtes, feuilles de lasagnes. Des coupes parallèles sont en outre essentielles pour une distribution homogène des contraintes pendant l’essai (voir Diagramme).

Chargement de l’éprouvette

La charge devra être appliquée sur l’éprouvette de telle manière que seules les influences souhaitées soient prises en compte dans le résultat d’essais. La pomme illustre parfaitement cet exemple (voir Fig. 3).

Adéquation entre outillage d’essais et éprouvette

L’éprouvette et l’outillage doivent également correspondre. Exemple de l’essai de compression sur fromage: Lorsque la surface du cube (de fromage) ne peut être suffisamment lisse pour permettre une application uniforme de la charge via le plateau de compression, l’essai de pénétration à l’aide d’un poinçon de petite taille s’avère mieux adapté. Également important ici: D’autres forces sont également appliquées sur l’éprouvette via la méthode d’essais modifiée (dans le cas présent, en plus des forces de cisaillement-compression).

La taille de l’échantillon doit également être adaptée à l’outillage d’essai: Dans l’essai de compression, l’échantillon ne doit pas dépasser des arêtes - sans quoi des forces de cisaillement seraient enregistrées dans l’essai. Afin de mesurer les forces et résistances à l’intérieur du matériau, aucune déformation ne devra d’autre part être enregistrée (sur les bords de l’échantillon) lors de l’essai de pénétration.

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