Phân tích kết cấu là khoa học đo lường một cách khách quan các đặc tính chủ quan của sản phẩm thực phẩm, các thành phần trung gian và thành phần chức năng của chúng. Theo nghĩa khoa học, kết cấu có thể được xem như một biểu hiện của các đặc tính lưu biến và vật lý của thực phẩm.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng kết cấu của một sản phẩm thực phẩm quyết định và ảnh hưởng đến cả sự lựa chọn và sự yêu thích của khách hàng đối với sản phẩm đó. Kết cấu mong muốn cũng ảnh hưởng đến quy trình chế biến và xử các sản phẩm thực phẩm. Vì vậy, việc đảm bảo được sự ổn định về kết cấu tối ưu là điểm mấu chốt để thành công đối với bất kỳ sản phẩm thực phẩm nào.
Đặc tính của kết cấu thực phẩm thường được chia thành hai nhóm chính, dựa trên các phương pháp phân tích cảm quan hoặc phân tích bằng công cụ.
Phân tích cảm quan bao gồm việc sử dụng các giác quan của thị giác, khứu giác, vị giác, âm thanh và xúc giác. Đánh giá kết cấu thực phẩm bằng xúc giác bao gồm việc sử dụng các ngón tay, cũng như môi, lưỡi, vòm miệng và răng trong miệng. Thường các phương pháp phân tích cảm quan có thể có sự biến động lớn, kể cả khi được thực hiện bởi các chuyên gia đánh giá được đào tạo nhằm giảm thiểu biên độ này. Việc kết hợp cảm quan với các phương pháp đánh giá kết cấu thực phẩm bằng thiết bị thường được ưu tiên hơn vì nhờ vào ưu điểm mang đến thể hiệu quả hơn về chi phí và có thông lượng cao hơn.
Máy phân tích kết cấu (Hình 1) được sử dụng để định lượng cảm giác mà thực phẩm mang lại khi ăn. Nó cũng có thể định lượng chất lượng của sản phẩm thực phẩm trong quá trình chế biến hoặc xử lý. Khi sử dụng phân tích kết cấu bằng thiết bị, các vấn đề liên quan đến sự phân tán của kết quả thử nghiệm có nhiều khả năng là do sự không đồng nhất của mẫu gây ra hơn là do sự không chính xác của máy móc. Hiệu quả về chi phí và thời gian là các lợi ích rõ ràng nhất để sử dụng phân tích kết cấu bằng thiết bị.
MÁY PHÂN TÍCH KẾT CẤU LÀ GÌ?
Máy phân tích kết cấu là một thiết bị cơ học định lượng phản ứng của thực phẩm khi chúng ta chạm hoặc cầm, cắn và nhai trong miệng trước khi nuốt. Máy phân tích kết cấu đã được sử dụng trong nghiên cứu suốt 70 năm qua để điều tra các đặc điểm hành vi của thực phẩm. Công nghiệp thực phẩm yêu cầu một phương pháp đánh giá kết cấu sản phẩm nhanh chóng nhưng tinh vi, hiệu quả về chi phí và khách quan đã dẫn đến sự phát triển của máy phân tích kết cấu thông qua Hiệp hội Nghiên cứu Thực phẩm Leatherhead (nay được gọi là Leatherhead Food International).
Máy phân tích kết cấu hoạt động giống như một chiếc cân lộn ngược trong phòng thí nghiệm. Trong quá trình thử nghiệm nén, khi bề mặt mẫu được phát hiện bởi đầu dò (điểm tiếp xúc ban đầu), phép đo được “kích hoạt”, nhờ vậy xác định điểm bắt đầu nhất quán cho phép thử kết cấu.
Máy phân tích kết cấu di chuyển đầu dò theo hướng lên hoặc xuống với tốc độ xác định để nén hoặc kéo mẫu thực phẩm. Bộ phận chuyển động được gắn với một cảm biến lực đo phản ứng của thực phẩm với các điều kiện được áp đặt giống như một phép đo lực. Máy phân tích kết cấu làm biến dạng mẫu theo một khoảng cách xác định (ví dụ: 5 hoặc 10 mm) hoặc % thay đổi về chiều cao (ví dụ: 50%) trong khi liên tục ghi lại tải trọng tác dụng lên mẫu thực phẩm. Sau đó, các bộ phận di chuyển quay trở lại vị trí bắt đầu; trong thời gian đó thiết bị theo dõi liên tục đáp ứng của mẫu với tải lực trong suốt quá trình đi lên.
Các thông số như “độ dính” được đo trong giai đoạn này bằng cách định lượng tải lực cần thiết để phá vỡ tiếp xúc mẫu với đầu dò. Các đặc tính như độ cứng, độ dính, độ đàn hồi, độ dai, độ kết dính, độ bền, độ bền bắt, lực ép đùn, lực cắt, lực cắn và nhiều thông số khác có thể được định lượng và xây dựng tương quan với các kênh thử nghiệm cảm quan.
Máy phân tích kết cấu có thể được sử dụng trong một số môi trường bao gồm QC và R&D.
Xem Máy phân tích kết cấu CTX của AMETEK Brookfield tại đây
