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テクスチャ分析

計装化テクスチャ分析の利点

  • 食感試験の客観的な値への変換:鮮度、カリカリ感、粘弾性などの重要な試験基準を客観的に評価しています。
  • 小さな偏差でもを測定し、客観値で表示されます。
  • 試験方法の標準化(会社の規格)により、異なる生産現場でも同じ製品クオリティーを達成できます。これは、高度に自動化された生産ライン、および半製品、原材料、食品システムのサプライヤーにとって非常に重要です。これらはすべて、製品の品質と一貫性を向上させることにより、出荷時の苦情を回避するのに役立ちます。
  • 試験は再現性の高い試験結果をもたらします。
  • すべての結果はグラフで表示および評価でき、試験結果の文書化を簡単に行えます。
  • 製品品質の適切な文書化により、サプライヤー、加工業者、および顧客間の交渉も簡素化されます。

なぜ、どこでテクスチャ分析が行われるのでしょうか?

なぜ、どこでテクスチャ分析が行われるのでしょうか?

製品の研究開発
品質試験

製品の研究開発

  • 食品の品質や製造工程での評価
  • 望ましい食感の食品製造:さまざまなレシピや材料の試験、および生産プロセス中の製品への影響
  • 製品の比較:製品の最適化のために、新しいあるいは代替の成分を既存の成分と比較したり、自社製品を競合他社の製品と比較したりできます(ベンチマーキング)
  • 食品の品質に対する包装の影響の決定

品質試験

  • 受入れ検査:許容範囲を指定して、入荷商品を確認できます。個々の生産者による製品の変更や品質の変化を簡単に追跡できます。
  • 製造前、製造中:製造プロセス中の製品の構造変化と、温度、湿度、調理/ベーキング時間などの部材をプロセスしている最中に加えられた変化の影響を特定できます。品質の一貫性を確保するための製造中または完成品の品質管理。
  • 輸送/保管:保管の影響は、積み重ね性、固さ、保管寿命、耐久性を決定することで評価できます。
  • POS(店頭)での鮮度と消費者の家での耐久性:製品の特性は賞味期限の終わりまで保持されているでしょうか?

食品製品の硬さを測定する圧子

これらのダイは、主に食品の硬度を決定するための押込み試験に使用されます。これらの試験は広く使用されており、多くの食品に活用できます。 

適切なダイを選択することが基本です:円筒形のダイは、表面に圧縮荷重をかけ、エッジと表面外周へのせん断力を発生させています。ボールダイは垂直方向の力から始まり、試験中に水平方向の力が追加されます。 

ツビックローエルは、すべての試験条件を満たすために、さまざまな形状、サイズ、および材料の圧子を用意しています。 

スペシャルダイ:AACCのパンの硬さ、ゲル強度

AACC74-09に従ってパンの固さを決定するために、円筒形のダイが2サイクルで最大40%までスライスパンを圧縮します。25%の圧縮でCFV(圧縮力の値-compression force value)が決定されます。 

ゲル強度、Bloom(GME Monograph 2005、ISO 9665)では、多くのゼラチン生産者および加工業者によって測定されています。 

グラム単位の ゲル強度Bloomは、標準のプランジャーをゲルに4 mm押し込むのに必要な質量です。この方法には、特別なBloomジャーでの包括的な試験体の準備も含まれます。

Kramer せん断セル

食品の噛み応え、パリパリ食感、硬さ

Kramerせん断セルは、食品の一口をシミュレートし、一口の特徴、パリパリ感、硬さに関する情報を提供します。肉や魚類製品、小さな果物や野菜だけでなく、シリアルやポテトチップスのようなスナックにも使用されます。 

5または10せん断ブレードは、試験体材料に対して一定の速度で動き、スロット付きのベースを通して圧縮、せん断、押出しを行います。この試験はある決められたサンプル数に足して行われます。複数のブレードは、同時にいくつかの位置を測定し、局所的なテクスチャの偏差を補正します。

Warner Bratzler せん断デバイス

Warner Bratzler試験ではブレードが試験体をカットします。せん断挙動が、肉および魚製品の靭性と柔らかさ、ソーセージのカリカリ感、およびケーキやペストリーに特徴的な噛みごたえに関する測定値を提供します。 

ストレートブレードは主に長方形の試験体に使用され、ノッチブレードはソーセージのような丸い試験体に使用されます。

結果の再現性が良いため、この試験は広く行われています。 

3点曲げ試験冶具:食品の壊れ強さ

3点曲げ試験では、試験片は2つのアンビル上に置かれ、上部アンビルが中央に取り付けられます。スパンは自由に調整出来ます。 

この試験は、ワッフル、クッキー、チョコレートバー、ヌードル製品など、同一の試験片寸法で製造される割れやすい製品に最適です。 

曲げ強度と破壊強度、破砕性および脆性が、異なったレシピ間で比較評価する事が出来ます。さらに、製品の特性に対する湿気、ベーキング時間と温度、および梱包と保管の影響の分析も可能です。

圧縮ダイ

スタッキング挙動の決定にも

圧縮試験では、試験片は圧縮ダイよりも小さくなります。圧縮下でも、試験片はダイの端を超えてはなりません。

圧縮試験は、キャンディー、コーヒー豆、果物などの試験体の脆性、鮮度、および固さを決定するために、もろい試験片に対して行われます(積込み挙動を決定するため)。

この試験は、パン、ケーキ、チーズ、魚、マシュマロなどの比較的弾性のある試験体に対しては繰返しプロセスで実行されます。試験体はある程度まで2回圧縮された後、圧縮解除されます。圧縮と回復の動作は、固さ、べたつき、熟度の程度、粘弾性特性を示します。

OTMS セル, Ottawa セル

OTMSセル(Ottawa Texture Measurement System)は、圧縮と押し出しによって製品の硬さを決定します。これは、ある決められたサンプル量に対する熟度、優しさ、パリパリ感、または押出し性などの特性を決定するために使用されます。この方法は、缶詰野菜、クリームチーズ、パテなど、簡単に押出される製品に適しています。また、混合膨化物やシリアルにも使用できます。

さまざまな押出しプレートと体積を減らすためのリダクションインサートにより、治具をさまざまな試験体材料に簡単に合わせることができます。純粋な圧縮力の測定は、シーリングプレートを使用して可能です。

複数背面押出しセル

いくつかの製造プロセスは、バターやマーガリンなどの脂肪の脂肪結晶ネットワークを徐々に分解します。この材料の変化は、加工の軟化または残留硬度によって測定されます。

複数の穴を持つ背面押出ダイは、数サイクルで脂肪を押し出します。試験は、定義されたサイクル数または定義された残留硬度に到達するために必要なサイクル数の後の残留硬度を決定します。

他の試験シーケンスでは、治具はアイスクリーム、フレッシュチーズ、または調理済みパスタにも使用されます。

生地の引張試験冶具

生地とグルテンの進長性、弾力性、粘弾性

生地の引張試験は、マイクロスケールの引張試験となります:少量の小麦粉または生地のみが必要です。試験では、生地とグルテンの加工特性、伸展性、弾力性、粘弾性を調べます。

これは、さまざまな小麦粉とベーキング成分の比較や、焼き菓子への影響の測定に役立ちます。さまざまなレシピ、処理のタイプと時間、および添加剤を改善して、最適な最終製品を実現できます。

あるいは、同じ治具でチューインガムの弾性特性を決定することもできます。

バターカッター:バターの硬さ、ISO 16305

この試験ツールは、ISO 16305に従ってバターの硬さを決定するために使用されます。この試験では、ステンレスのワイヤーでバターの立方体を切ります。この試験は温度に大きく依存し、温水バスで標準的な方法で実行されます。

バターカッターは、チーズ、卵、野菜、果物の切断強度の測定にも使用されます。

穿孔ニードル

果物/野菜の熟度、皮の硬さ

”パンクチャー試験”または”負荷ペネトレーション”とも呼ばれる穿孔試験は、果物や野菜の熟度と皮の強さを試験するために頻繁に使用されます。

穿刺針を試験体に一定の深さまで押し込みます。皮と繊維の一貫性に応じて、独特の曲線が生じます。

ソーセージと魚類製品向け硬さ試験機

ツビックローエルは、魚、肉などに対していろいろな硬さ試験機を開発しています。ソーセージの硬度や魚の鮮度を測定し比較可能な品質管理データを取得するための押込みポンチとして、表面積の大きな圧縮シリンダーを使用しています。

食品用温度と天候チャンバー

食品は、湿度や周囲温度によって特性が変化します。製品の感度に応じて、決められた一定の温度で試験片または試験を事前にアレンジしなければいけない場合があります。例として、-20℃の保管温度でのアイスクリームの試験、または約80℃でのピザチーズの試験です。

ツビックローエルは、特にzwickiLineテクスチャアナライザーで使用するこれらのアプリケーション用の温度チャンバーを開発しました。要求に応じて、個別の温度チャンバーまたは天候チャンバーも利用できます。

カスタマイズ試験治具

印象的な特徴を持つ製品があり、最も適切な試験方法を選択したいですか?これにはユニークな試験治具やツールが必要です。ツビックローエルはユーザーの製品と試験メソッドに対して最も適切なツールを開発、製造することが出来ます。そして、必要ならば、ユーザー独自の試験シーケンスや試験結果に対応した独自のソフトウェアプログラムを用意しています。

試験片準備

試験片サイズ

平均構造サイズの5〜10倍の大きさの試験片を選択します。例:大きなマクロ構成(穴)を持つチーズキューブは、最大の穴よりも少なくとも5倍(好ましくは10倍)大きくする必要があります。適切な試験片サイズを作成できない場合は、次のいずれかをお勧めします

  • 外れ値を説明するためにさらに多くの試験を実行するか、
  • 構造的な損傷の無い小さなサンプルを作成し、これにより、材料のみが試験され、通常の特性を持つ製品全体が試験されなくなります。

抽出点/抽出方向

試験片の抽出は常に同じ場所から行う必要があります、例えば、チーズの抽出は常に皮から同じ距離で行う必要があります。試験物質が肉の繊維(異方性)などの構造を持っている場合、試験片抽出の方向に注意する必要があります。

試験片カット/試験片形状

鈍い切削工具から生じる粗いエッジは、試験片の不均一性を高め、したがって、麺やラザニアパスタの破損など、試験の実行に影響を与えます。平行にカットすることも、試験中の均一な応力分布にとって重要です(画像を参照)。

試験片への負荷

所望する影響のみが試験結果に含まれるように、荷重をサンプルに適切に加える必要があります。これはリンゴを例として説明するのが最も適切です(画像3を参照)。

試験ツールと試験を一緒に動作

ツールは試験片にマッチしていなければなりません。チーズの圧縮試験の例:平らなチーズキューブの表面を作成して、圧縮プレートによって表面全体に均等な荷重が確実にかかるようにすることができない場合は、小さいダイを使用した押込み試験の方が適切です。重要な点:試験方法の変更のため、他の荷重が試験片にかかります、この場合は追加の圧縮せん断力によってです。

ツールは試験片にマッチしていなければなりません:圧縮試験中、せん断力が発生するため、試験片が圧縮プレートの端を超えて伸びることはありません。ただし、押込み試験中は、材料内の力と抵抗を測定する必要があるため、試験片の端で変形が発生してはなりません。

お客様のあらゆる試験要求に最適な試験ソリューョンを探して見つけます。

私たちの業界エキスパートへご連絡お待ちしています。

皆様のニーズを話し合うことを楽しみにしております。

 

ご連絡お待ちしております

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