O Papel do Analisador de Textura na Avaliação Sonora de Produtos Aerados

Sistema de Captura de Audio

Para que mensurar o som dos alimentos? Os sons produzidos durante a mastigação são importantes tanto na avaliação da qualidade do produto quanto no prazer de consumi-lo. Uma complexa análise de dados foi utilizada no passado e, pelo nosso conhecimento, não foi integrada em qualquer pacote de software de análise de textura existente. A Stable Micro Systems, como sempre, fez o seu dever de casa e integrou a análise acústica com dados de força, de distância e de tempo dentro do Software Exponent. Com isso, saiu na frente de todos os concorrentes e disponibilizou para os seus clientes uma nova dimensão na análise de textura.

Mas o que seria o som aplicado ao estudo de materiais? Quando uma força é aplicada a qualquer material, os movimentos resultantes dentro da estrutura formam ondas sonoras. Estas ondas sonoras podem ser monitoradas como emissões acústicas. A definição de emissão acústica é a onda elástica transitória gerada pela liberação rápida de energia dentro de um material.

Outra maneira de descrever tal fenômeno é: ao aplicar uma carga sobre uma amostra, a energia é armazenada como energia de deformação. Quando um ponto crítico inerente é atingido nessa amostra, há uma súbita redistribuição da energia. Neste exato momento, parte da energia de deformação é convertida em energia acústica.

Os sons de alimentos variam principalmente em sua intensidade. Portanto, a amplitude é uma das variáveis ​​que distinguem a textura do produto. Esse parâmetro é utilizado em combinação com o número de sons produzidos dentro de uma dada distância ou tempo. A estrutura de um alimento e as propriedades mecânicas dessa estrutura estão relacionadas com as bolhas que estouram, gerando o som apropriado e sua capacidade de amortecer ou amplificar este som. Estas sensações acústicas podem ser produzidas eletronicamente e ser independentes de quaisquer propriedades reológicas.

O gráfico de força versus tempo acima revela os parâmetros texturais mensuráveis a partir de um teste com o dispositivo Back Extrusion.

Produtos: Mousses de limão, chocolate escuro e chocolate ao leite

Objetivo: Mensurar as emissões acústicas e propriedades texturais durante a extrusão de sobremesas aeradas.

Equipamento: Analisador de Textura TA.XT Plus da Stable Micro Systems.

Acessórios: Dispositivo Back Extrusion (código A/BE) com disco de 40mm, extensor, célula de carga de 5kg, plataforma Heavy Duty, placa de captura e Sistema de Captura de Audio da Stable Micro Systems.

Curvas típicas:

O gráfico acústico em função do tempo acima mostra os picos acústicos resultantes a partir de um teste com o dispositivo Back Extrusion.

Teste de Preparação: Prepare as mousses de limão, chocolate escuro e chocolate ao leite e acondicione as amostras nos recipientes do dispositivo Back Extrusion (o kit contempla 3 unidades) para, em seguida, mantê-las sob refrigeração de 5°C. Posicione plataforma Heavy Duty na base do analisador de textura utilizando os parafusos de centralização. Fixe o dispositivo Back Extrusion na plataforma e o conjunto extensor/disco na célula de carga dentro do braço do analisador de textura. Em seguida, calibre o microfone. Retire uma das amostras do refrigerador e cole uma fita adesiva dupla face na parte inferior do recipiente, de forma a evitar que o mesmo seja suspenso durante o teste. Posicione o recipiente centralmente sob o probe com o auxílio do alvo na plataforma Heavy Duty. Aproxime o microfone para perto da amostra com o objetivo de maximizar a captação acústica. Inicie o teste imediatamente. As outras amostras devem ser testadas exatamente de acordo com o método aqui descrito.

Curvas típicas:As curvas acima foram produzidas pelo Software Exponent (fornecido com o equipamento) ao receber os dados enviados pelo Analisador de Textura TA.XT Plus a partir do teste de 3 diferentes tipos de mousse, destacando as claras diferenças texturais que serão examinadas na seção de resultados.

Observações: Ao atingir um gatilho de superfície de 5 g (isto é, o ponto em que os discos maximizam o contato com a amostra) o disco passa a penetrar até uma profundidade de 25 mm (ou outra distância previamente especificada). Neste ponto, o probe retorna à sua posição original. A área de força da curva até este ponto foi tomada como uma medida de consistência – quanto maior o valor, mais espessa a consistência da amostra. As depressões de força e os picos acústicos positivos observados durante a penetração resultam da ruptura das bolsas de ar. O número de valas de força e picos acústicos corresponde ao grau de aeração. A área da região negativa da curva de força pode ser referida como “trabalho de coesão” (quanto maior for o valor, mais resistente à retirada a amostra será, dando uma indicação da coesão e consistência da amostra). As emissões acústicas são mostradas no gráfico acústico como picos acima do nível de ruído de fundo base, com aproximadamente 44dB. Os picos acústicos significativos são identificados pelo anterior sendo um valor limiar pré-definido, neste caso superior a 6dB. O número de picos acústicos significativos e o nível sonoro dos 5 picos acústicos superiores fornecem uma indicação de aeração. Os dados acústicos juntamente com dados de força permitem estabelecer um produto característico.

Curvas típicas:
O gráfico de força acima versus curva acústica versus tempo demonstra a capacidade do Software Exponent de retratar eixos duplos com um cursor sincronizado.

Os resultados: O mousse de limão foi o mais espesso em consistência seguido pela mousse de chocolate com leite e por último o de chocolate escuro. As amostras foram de coesão semelhante. O número de valas de força e o número de emissões significativas são ambos indicadores de aeração, e geralmente correlacionam-se uns com os outros. As amostras classificaram-se na seguinte ordem: limão, chocolate escuro e chocolate de leite. A média das 5 emissões mais altas corresponde à potência das emissões acústicas. Os resultados indicaram que houve diferenças significativas entre a potência e o número de emissões acústicas da mousse de limão em comparação com as outras mousses.

Notas:

  • Dependendo da regularidade da superfície (isto é, o conteúdo do pote pode não ter sido acomodado em uma superfície plana), pode ser necessário aumentar um pouco o valor da força de gatilho. Deve-se considerar que, quando o ensaio começa a traçar os dados, o disco deve estar numa posição tal que fique em total contato com a superfície do produto, mas ao mesmo tempo não deve penetrado a uma profundidade considerável.
  • Ao comparar amostras diferentes, deve-se assegurar que a temperatura, o tamanho do recipiente e o volume do produto despejado sobre o recipiente sejam os mesmos (e sempre devem ser especificados) ao relatar os resultados.
  • A distância de extrusão deve ser definida na barra de ferramentas T.A. do menu superior do Software Exponent (fornecido ao se adquirir o Analisador de Textura TA.XT Plus). As configurações dependerão da profundidade da amostra dentro do recipiente, da profundidade do recipiente e se o recipiente escolhido é cônico em direção à base ou não. A profundidade escolhida não deve ser superior a 75% da profundidade da amostra, de modo a evitar que o disco entre em contato com a base do recipiente durante o ensaio, o que poderia produzir um resultado errado.
  • Os termos consistência, coesão etc. referem-se às propriedades sensoriais das amostras utilizadas neste caso. Embora os pontos de mensuração da curva sejam suscetíveis de serem úteis em cada caso, os termos relativos à análise sensorial podem precisar de ser renomeados.

Para maiores informações sobre este teste ou sobre o Analisador de Textura TA.XT Plus, entre em contato com os engenheiros da Extralab Brasil por e-mail: contato@extralab.com.br ou telefone: 11 4524 2414.

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