بافت سنجی ژل (1) : اندازه گیری استحکام بافت ژلاتین

اندازه گیری استحکام بافت ژلاتین

ژلاتین به دلیل داشتن خاصیت چند منظوره  نظیر ژل کنندگی ، افزودن ویسکوزیته ، الاستیسیته و کف کنندگی  به عنوان یک ماده اساسی در فورمولاسیون بسیاری از محصولات غذایی به خوبی تثبیت شده است.

ژلاتین یک ماده خالص و با منابع طبیعی است و برای بهبود بافت ، ظاهر و لذت حسی محصولات غذایی استفاده می شود. انتخاب صحیح  ژلاتین و ترکیبی مناسب از عوامل ژل کننده برای تهیه بافت نرم و قابل انعطاف و یا یک محصول سفت،  بسته به نیاز کاربردی، امری بسیار  حیاتی است.

ژلاتین چند کاره

ژلاتین با توجه به  عملکردهای متنوع خود به عنوان یک تثبیت کننده ، بافت ساز افزاینذه ویسکوزیته  در بسیاری از مواد غذایی از شیرینی ، دسر و لبنیات گرفته تا گوشت و ماهی استفاده می شود. در محصولات شیرینی  ، قابلیت انعطاف پذیری ، خاصیت کشسان و جویدنی را ارائه می دهد و به راحتی در فرآیندهای تولید گنجانیده می شود. ژلاتین که به طور موثری در دسرهای ژل شده مورد استفاده قرار می گیرد ، قدرت و پایداری ژل را فراهم می کند و به آن اجازه می دهد تا “جوش wobble” در ژله ، بدون تاثیر رنگ و طعم آن ایجاد شود. در همین حال ، ژلاتین به عنوان یک عنصر حیاتی در ساخت کپسول های نرم الاستیک و کپسول های سخت دو تکه برای داروها و مکمل های غذایی به خوبی تثبیت شده است. خواص ترموالاستیک آن موجب می شود که مواد فعال به صورتی ایمن  منتقل  شوند و به طور موثری در بدن تجزیه  گردند.

دو نوع ژلاتین وجود دارد: نوع A ، که از طریق یک فرآیند اسیدی واز پوست خوک تهیه می شود و نوع B که از طریق یک فرآیند قلیایی از استخوان تولید می گردد. وقتی که ژلاتین  به محصولات غذایی متفاوت افزوده می شود، هر کدام از آنها مزایای خاص خود را به همراه می آورد. به عنوان مثال ، ژلاتین نوع A رنگ روشن تر از ژلاتین حاصل از استخوان ها دارد که موجب می شود تا ظاهر بصری خوبی داشته باشد.

يكي از مهمترين عوامل مؤثر در انتخاب نوع ژلاتين ، استحکام بلوم (استحکام ژلی  آن) است. این به یکی از کارکردهای اصلی ژلاتین – که در آن مقدار بلوم زیاد نشانگر قدرت ژلی بیشتری است – اشاره دارد که در نهایت قیمت را تعیین می کند. ملاحظات مهم دیگر شامل ویسکوزیته ، اندازه ذرات (مش) ، ویژگی های تنظیم ، مقدار pH ، ظرفیت فوم شدن ، شفافیت ، محتوای خاکستر و نقطه ایزوالکتریک هستند.

به طور کلی ، ژلاتین از همان نوع با استحکام بلوم بالا ، ویسکوزیته بالاتری دارند و بالعکس. در استحکام بلوم یکسان،  ژلاتین نوع B ویسکوزیته بالاتری نسبت به نوع A دارد. با انتخاب ژلاتین مناسب ، “صمغینگی gumminess” و کشسانی ایده آل و بدون چسبندگی و حباب هوا حاصل می شود. با استفاده از غلظت های بالاتر ژلاتین با بلوم کم ، می توان بافت های مختلفی نظیربافتی الاستیک و جویدنی (به عنوان مثال پاستیل  wine gum) ایجاد کرد. از طرف دیگر می توان از غلظت کمتری از ژلاتین با بلوم بالا برای ایجاد بافتی سخت تر و با سطحی صاف استفاده کرد (به عنوان مثال برای پاستیل خرسی Gummy Bear ).

نقطه تنظیم ژلاتین دمایی است که در آن  از محلول ژلاتین، ژل شکل می گیرد. این ، همراه با استحکام بلوم بالا ، از اهمیت ویژه ای در ساخت مارشمالو و سایر شیرینی های هوادهی شده برخوردار است ، زیرا تنظیم سریع و زمان های جامد سازی کوتاه برای جلوگیری از توقف تولید مهم است. ژلاتین نقش مهمی در عملکرد و ساخت مارشمالوها دارد ، و موجب می شود تا مارشمالو بافتی سبک، فومی و پرزدار داشته باشد، بدون این که  چسبنده گردد. ژلاتین همچنین باعث ایجاد ثبات و پایداری به  هنگام حمل و نقل و ذخیره سازی می شود و به افزایش ماندگاری کمک می کند.

استحکام بلوم (استحکام ژل)

ژلاتین دارای خواص گرما-بازگشتی است. هنگام خنک شدن ، ژل تشکیل می دهد اما دمای بالاتر از 25-35 درجه سانتیگراد ژل سفت شده تبدیل به مایع می شود. این ویژگی ، خصوصیات “ذوب شدن در دهان” ژلاتین را نشان می دهد ، که به خصوص توسط تولید کنندگان شیرینی سازی بسیار مورد توجه است. از آنجا که گریدهای مختلف ژلاتین استحکام ژلی مختلفی را در همان غلظت ایجاد می کند ، یا با تغییر غلظت یا با تغییردر استحکام بلوم ژلاتین می توان بافت را تغییر داد. بنابراین ، برای محصولاتی که سرد خورده می شوند  مانند ژله ها ، گرید با استحکام بلوم  کم مناسب تر است زیرا از ژلاتین ها با استحکام ژل بالا بهتر نرم می شوند.

برای تعیین استحکام بلوم یا ژل  قبل از ترکیب ژلاتین در محصولات نهایی ، تعدادی از روشهای آزمایش موجود است. یکی از نوآوری های تست ابزار دقیق که نتایج سریعتر و دقیق تری را ارائه می دهد و به عنوان استاندارد بین المللی (ISO 9665) استفاده می شود ، پروب و فیکسچر بلوم است. این پروب به دستگاه بافت سنج شرکت فروردین تک ماشین (فراتست) متصل می شود و به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا با اعمال نیرو تا عمق 4 میلیمتر ظرف حاوی ژل، نیروی حاصل  را قرائت و ثبت کنند  که به عنوان “استحکام بلوم” یا استحکام ژل معروف و مشهور است.

فراتست عرضه کننده دستگاه های تست

021-88705040

0912-3750274

به طور معمول محلول  12.5٪ غلظت ژلاتین در آب سرد حدود 3 ساعت خیس می شود و دما بیش از 22 درجه سانتیگراد نیست. محلول در ظرف تا 60 درجه سانتیگراد به مدت تقریبی 15 دقیقه گرم می شود تا از حل شدن کامل ژلاتین اطمینان حاصل شود. سپس این بلافاصله در ظرف های شیشه ای  استاندارد بلوم ریخته و پوشانده می شود و ظروف  به مدت 17 ساعت در یک حمام آب با 10 درجه سانتیگراد می ماند. به دنبال این روش آماده سازی ، شیشه ها  زیر دستگاه تست بلوم استاندارد قرار می گیرند تا آزمایش شروع شود.

در نیروی محرک و شروع تست 4 گرم،  پروب به ژل تا عمق 4 میلی متر نفوذ می کند. نیروی حاصل در این عمق با استفاده از نرم افزار که به دستگاه تست بلوم شرکت فراتست متصل شده است ، بدست آمده و تفسیر می شود تا مقاومت نهایی تست بلوم ژل را فراهم کند. نمودار زیر نتایج حاصل از آزمایش انجام شده بر روی دو نوع ژل ژلاتین ، که در آن نقاط استحکام نهایی بلوم ژل 300 و 150 گرم  است، می باشد.

علاوه بر این ، در صورت اندازه گیری نیروی پارگی یا شکنندگی / کشسانی (الاسیتیسته) ژل نیز لازم است ، – همانطور که در نمودار بالا نشان داده شده است – ، این تست قابل تنظیم است به نحوی که نفوذ تا عمق بیش از 4 میلی متر به داخل ظرف بلوم ادامه یابد.

بر خلاف روش های قدیمی تر ، قدیمی تر آزمایش ژلاتین ، دستگاه بلوم سنج شرکت فراتست نتایج دقیق ، سازگار و تکرار شونده را ارائه می دهد.

نتیجه

ژلاتین با ویژگی های چند منظوره و چند کارکردی خود در مجموعه ای از کاربردها استفاده می شود. با درک استحکام ژل و سایر خصوصیات بافتی ، تولید کنندگان می توانند این ماده حیاتی را برای دستیابی به بافت های خاص و پروفایل های ارگانولپتیک برای محصولات خود سازگار کنند. از آنجایی که روشهای جدید آزمایش ژلاتین توسط انجمن های بین المللی صنعت مواد غذایی تولید و شناخته می شوند ، انتخاب ژلاتین صحیح برای تولید کنندگان ساده تر می شود.