Вимірювання тертя розплавленим шоколадом SpringerLink
Виправлення до цієї статті доступне
Ця стаття оновлена
Анотація
Повідомляється про новий тест, який дозволяє вимірювати тертя розплавленого шоколаду в модельному контакті стирання язик-небо. Тертя вимірювали протягом періоду втирання 150 с для ряду комерційних зразків з різним вмістом какао (85–5% мас.). Більшість кривих тертя мали характерний малюнок: спочатку відбувається швидке збільшення, оскільки розплав шоколаду з високою в'язкістю зрізається в контактній області з подальшим падінням тертя, коли плівка руйнується. Виняток становили дуже високі (85%) та дуже низькі (
5%) зразків вмісту какао, які давали досить постійні сліди тертя протягом часу випробування. Відмінності спостерігались у початковому максимальному та кінцевому коефіцієнтах тертя залежно від складу шоколаду. Як правило, початкове максимальне тертя збільшувалось із збільшенням вмісту какао. В кінці тесту натерті плівки на нижньому предметному склі досліджували за допомогою оптичної мікроскопії та інфрачервоної мікровідбивної спектроскопії. У натираній доріжці структура шоколаду була сильно погіршена і переважно складена з крапель ліпідів, що підтвердили ІЧ-спектри. Новий тест пропонує метод розрізнення поведінки тертя різних шоколадних композицій у натирається контакті низького тиску. Це також дозволяє нам виявити зміни в деградованій шоколадній плівці, які можуть бути пов'язані з профілем тертя. Подальший розвиток методу випробування необхідний для поліпшення моделювання контакту язик-небо, включаючи вплив слини, і це буде наступним етапом дослідження.
Вступ
Сприйняття кремоподібності та гладкості в першу чергу пов’язане із тертям, яке виникає при контакті язика та піднебіння під час жування [1]. Однією з популярних закусок, де вершковість і гладкість є цінними якостями, є шоколад, а розробка аналогів з низьким вмістом жиру/цукру повинна задовольнити сподівання споживачів у цьому плані. Однією з проблем при формулюванні таких продуктів є кількісна оцінка сенсорних властивостей вершковості/гладкості в лабораторії таким чином, щоб це стосувалося споживчого досвіду. Метою даної роботи було розробити простий лабораторний тест, який вимірює фрикційні властивості шоколаду при модельному оральному контакті (язик/небо) та розрізняє різні продукти. Сподіваємось визначити тест, який полегшить розробку нових продуктів, а також дасть уявлення про основні механізми оральної обробки.
Шоколад - це тверда суміш часток (тверді речовини какао, кристали цукру, тверді речовини молока), дисперговані у безперервній фазі (переважно какао-масло) [2]. До додаткових компонентів належать емульгатори (зазвичай соєвий лецитин) та рослинні олії (наприклад, ши, пальма). Вміст какао (жиру та твердих речовин), цукру та молока змінюється, щоб отримати цілий ряд продуктів (наприклад, темний, молочний, білий). Склад і визначення різних типів шоколаду та смакових уподобань різняться по всьому світу і є предметом напружених онлайн-дискусій. В ЄС різні типи шоколаду та їх дозволений склад визначені в Директиві ЄС 2000/36/ЄС [3]. Вони зведені в таблиці 1.
Шоколад готують комбінованим перемішуванням (зсувом) та нагріванням, який зазвичай називають «коншируванням» з подальшим відпуском, щоб отримати кінцевий продукт [2]. Отримані властивості об’ємного потоку шоколаду були широко вивчені реологією [4,5,6]; розплавлений шоколад класифікується як неньютонівська рідина, яка має межі текучості та пластичну в'язкість [4,5,6]. Хоча реологія є важливою для визначення властивостей потоку для виробничих процесів, вона не обов'язково корисна для прогнозування або пояснення різних атрибутів текстури, що виникають під час їжі [1]. Широко поширена думка, що в міру зсуву і витончення плівки на межі розділу язик - небо домінує саме трибологічний, а не реологічний механізм [1, 7,8,9].
Шоколад як трибологічний матеріал та вплив оральної обробки на тертя виявились важкими для вивчення, і опубліковано дуже мало робіт [7,8,9]. Як правило, розплавлений шоколад вводиться в ковзний контакт і коефіцієнт тертя, виміряний в межах діапазону або значень швидкості або навантаження. Зразки для контактування різняться: використовувались полімер (PDMS)/полімер (PDMS) [8] або полімер/кераміка [7, 9]. У цих роботах [7,8,9] вивчався вплив складу та способу приготування шоколаду на тертя. Хоча різниця у величинах тертя та реакції на зміна швидкості зважаючи на різний склад шоколаду, було незрозуміло, як співвідносити ці тенденції з атрибутами текстури відчуття рота.
Вживання шоколаду в їжу широко сприймається (або продається!) Як досвід самозадоволення, на який впливають смак та в’язкість, але домінує усне сприйняття вершковості та гладкості [10]. Таким чином, сподівання споживачів великі, особливо для більш дорогих марок. При споживанні шоколаду існує ряд різних процесів: початкове прикушування та клацання (зуб – шоколад), подрібнення та змішування зі слиною (зуб – зуб) та остаточна обробка (язик – піднебіння) перед ковтанням [10]. Хоскін [2] перераховує ряд сенсорних властивостей, пов’язаних з оцінкою шоколаду, і до них належать: колір, зовнішній вигляд поверхні, ламаність, текстура, аромат та смак (солодкість/гіркота). Розробка нових рецептів, наприклад, зі зниженим вмістом жиру або цукру, повинна відповідати сподіванню споживача щодо відчуття ротової порожнини та насичення, однак продукт їдять. У поточній роботі основна увага приділяється процесу язика та піднебіння, а не початковому закріпленню.