توسعه فرمولاسیون
فرایند توسعه فرمولاسیون مواد غذایی، یک فرایند چند بعدی برای تنظیم اجزای فرمولاسیون با هدف تولید محصولی است که در درجه اول، در محدوده تعریف شده از نظر قانونی بوده و دوم اینکه به لجاظ ویژگی ها، بیشترین پذیرش را از سوی جامعه مصرف کننده داشته باشد. هر فراورده غذایی در سه حوزه بافت، ظاهر و ویژگی های حسی باید مورد بررسی قرار گیرد. در این بین، بررسی ویژگی های بافتی یک موضوع چند وجهی است. در اینجا، بافت محصول، کلیه ویژگی های مرتبط با فیزیک محصولات مختلف مانند پایداری ظاهری محصول در زمان، داشتن رفتار جریان مورد انتظار، احساس دهانی و نحوه جویدن مناسب است.
رفتار جریان محصول
رفتار جریان محصول، بررسی تغییرات نیرو های لازم جهت انتقال محصول در مسیر لوله ها و پمپ ها و طی همزدن است. همچنین بخشی از ویژگی های مربوط به خوردن و بلع نیز با تعیین ویسکوزیته محصول تعیین می شود. بررسی رفتار جریان با استفاده از دستگاه ویسکومتر و در نوع پیشرفته تر، با رئومتر انجام می شود. خروجی این آزمون، نموداری از تغییرات نیرو طی سرعت های مختلف همزدن ماده است. داده های حاصل، میتواند برای سنجش قوام طی سرعت های مختلف حرکت ماده مورد استفاده قرار گیرد. همچنین داده های این روش میتواند برای تعیین نحوه خروج ماده از بسته بندی و ایستایی آن بر سطح که در محصولاتی مانند سس ها، حائز اهمیت است، مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این اطلاعات، در نرم افزارهای محاسبات مکانیک سیالات، برای شبیه سازی فرایند کاربرد گسترده ای دارد.
بررسی ویژگی های بافت ژل
بخش زیادی از محصولات غذایی دارای ساختار ژلی هستند. این نوع ساختار ها ممکن است به سفتی پاستیل یا نرمی سس باشد. در کلبه محصولاتی که در طیف این دو گروه قرار میگیرد، تکنیک های بافت سنجی کاربرد دارد. دستگاه های بافت سنجی با اعمال روش های مختلف اعمال نیرو، واکنش ماده در قالب تغییرات فیزیکی را سنجش میکند. بر اساس پارامتر مورد اهمیت در محصول مورد بررسی، داده لازم از نمودار های اعمال نیرو استخراج می شود. برای مثال در محصولی مانند خمیر، میزان کشش پذیری خمیر یا در محصولی مانند نان، سفتی بافت یا میزان اسفنجی بودن قابل ارزیابی است. همچنین در طیف محصولات مختلف، میزان سختی بافت از جنبه های مختلف به صورت کمی قابل سنجش است که میتواند در بهینه سازی فرمولاسیون مورد استفاده قرار گیرد. این دستگاه میتواند در ترکیب با ابزار های خاص، روش های سنجش متنوع را فراهم سازد. یکی از این ابزارها، محفطه ایزوله دمایی و میکروفون ثبت صدا طی شکستن ساختار اسنک است.
بررسی ویژگی های زیرساختاری ژل
تکنیک های بسیار حساس و دقیق مانند آزمون های دستگاه رئومتر، که قادر است نیروی بسیار کوچکی را در سرعت های بسیار کم بر ماده اعمال کند، در سنجش رفتار حرکت محصول در ابعاد بین مولکولی کاربرد دارد. چنین تکنیک هایی می تواند در سنجش اثر فرمولاسیون بر میزان ژل شدن ماده، تعیین نقطه حرکت و ایستایی در سطح مورد استفاده قرار گیرد. برای مثال، چنین تکنیکی می تواند در توسعه فرمولاسیون نوشیدنی حاوی ذرات، برای تعیین نقطه بهینه غلظت پایدار کننده، تعیین میزان نیرو های لازم جهت حرکت سس درون ظرف، میزان بازگشت به فرم اولیه در ماده حد واسط مانند روکش شکلاتی و تعیین ساختار کلی ماده مورد استفاده قرار گیرد. از طرف دیگر، این ابزار، امکان بررسی اثر تغییرات دمایی را بر ساختار ماده را نیز فراهم می کند. رئومتر در آزمون هایی مانند تنش متغیر، این امکان را دارد که ارزیابی از ویژگی هایی مانند پخش پذیری ماده ارایه دهد.
اثر تشدید جاذبه
در امولسیون ها، یکی از پارامتر های مهم، پایداری در برابر خامه ای شدن است. از ابزار های در دسترس برای تشدید شرایط و بررسی ماندگاری فرمولاسیون طراحی شده، دستگاه سانتریفیوژ است. این دستگاه با اعمال نیروی گریز از مرکز، اثر فیزیکی تفاوت در دانسیته را تشدید کرده و می تواند در بررسی ناسازگاری بین اجزای فرمولاسیون مورد استفاده قرار گیرد.
ارزیابی نیروهای بین ذرات
یکی از عوامل پایداری در سیستم های غذایی حاوی فازهای آب و چربی، میزان دافعه الکترومغاطیسی بین ذرات است که به دلیل پوشش ذرات با عوامل فعال سطحی است. دستگاه اندازه گیری بار الکتریکی سطحی، موسوم به زتاسایزر، می تواند میزان اختلاف پتانسیل را اندازه گیری کرده و همچنین توزیع اندازه قطرات را نیز ارایه دهد. این داده ها در طراحی محصولاتی که بنیان امولسیون دارند، اهمیت بسیار زیادی دارد.
