Tablet disintegration Testi

Güvenilir ve tutarlı bir ilaç salımı sağlamak için yeni hızlı eriyebilen tabletlerin (FMT) formülasyonu için tam bir parçalanma davranışı analizi çok önemlidir. Tablet veya benzeri ürünler, üretime ve sevkiyata dayanacak kadar esnek olmakla birlikte, optimum bir çözünme oranı sağlamak için yeterli parçalayıcıyı serbest bırakmak zorundadır. Tablet Disintegrasyon Donanımı, FMT lerin mekanik özelliklerinin güvenilir bir şekilde değerlendirilmesini kolaylaştırır. Teçhizat, üreticilerin su emilimini ve ilişkili parçacıkların parçalanmasını incelemelerini sağlayarak insan ağzının in vivo koşullarını en iyi şekilde taklit eder. Donanım benzersiz geometrisi, parçalanma ortamının tablete tüm alanlardan erişmesine izin verir. Bazı tabletlerin üretim ve nakliyeye dayanabilecek kadar güçlü olmaları gerekir, ancak farmasötik bileşenlerini ağızlarına yerleştirildiklerinde veya alındıklarında hemen serbest bırakabilecekleri kadar gevrek olmalıdırlar. Geleneksel parçalanma testleri, aktif bileşenlerini çok hızlı bir şekilde serbest bırakan tabletler arasında her zaman ayrım yapmaz ve tabletlerin gerçek in vivo parçalanmasını her zaman yansıtmayabilir. Aşağıdaki grafik, farklı fiziksel çözülme hızlarını gösteren, farklı formüllere sahip ve farklı işlemlerle yapılan ayrı ayrı tabletlerin grafiklerini göstermektedir.

Farklı tablet formülasyonlarının yanı sıra, örneğin in vivo koşullarını taklit etmeye çalışan fizyolojik olarak alakalı ortam kompozisyonunun değiştirilmesi; yüzey gerilimi ve viskozite gibi faktörleri etkileyebilecek olan gastrointestinal sistemin tablet parçalanmasını etkilemesi beklenir. Bu tür grafiklerden elde edilebilecek ölçümler arasında; parçalanmanın başladığı zaman, ne kadar çabuk parçalandığı, tamamen parçalanması zamanı vb. Daha fazla bilgi ve teklif için lütfen bize ulaşın.

 

Tekstür analizleri; Toz Akış Ölçümleri

Stable Micro Systems toz akışkanlığının ölçülmesi için Unconfined Yeild Stress Rig’i tanıttı.

Tozları düzenli olarak işleyen endüstrilerde, toz veya tanecikli malzemenin basınca nasıl tepki verdiğini anlamak çok önemlidir. Depolamada, bir kaptaki tozun ağırlığı, altındaki diğer parçacıklara baskı uygular.

Tozun iyi akış davranışı varsa, topaklanmayacak ve yapışmadan silo veya hazneden akacaktır ve bu istenilen bir durumdur. Bir toz ne kadar uzun süre depoda kalırsa, kekleşme oluşması o kadar muhtemeldir ve yardım almadan akmayı reddedebilir.

Bir tozun akıcılığının iyi bir ölçüsü, akmasını sağlamak için gereken kuvvettir. Bu unconfined yeild stress donanımı kullanılarak hesaplanabilir.

Unconfined yeild stress ölçümü, pek çok farklı tip tozların akış davranışını ve bu davranıştaki değişimleri farklı konsolidasyon gerilmeleri ve zamanlarıyla analiz etmek için kullanılabilecek basit bir tekniktir. Ölçüm, seçilen bir toz numunesi ağırlığının bir tüpe doldurulması ve bir sıkıştırma pistonu ile yapılır ve daha sonra belirli bir süre için seçilen bir birleştirme kuvveti uygulanır.

Formüller, gerekli parametreleri toplayabilen ve tanımlanmamış verim stresini hesaplayabilen Exponent yazılımına dahil edilmiştir. Unconfined yeild stress , konsolidasyon stresine bağlı olduğundan, kendi başına bir ölçüm olarak çok az anlam ifade eder. Bu nedenle “akış faktörü” çizilir ve bunun yerine örnekler arasında karşılaştırma yapmak için kullanılır. Akış faktörü ne kadar büyük olursa, herhangi bir birleştirme basıncından sonra toz o kadar kolay akar.

measurements needed to calculate stress

the classification terms for flowability and their corresponding flow factor


curve A shows a typical flow function for a powder plotted alongside constant flowability lines

Meyve Sertliği ve Raf Ömrü Ölçümlerinde Tekstür analizi

Kayısı, temel olarak meyvenin mekanik hasara ve mantar hastalıklarının gelişmesine karşı duyarlılığını olan ve hızlı bir yumuşama nedeniyle de kısa bir depolama ömrüne sahiptir.

Meyve sıkılığını değerlendirmek için mevcut yöntemler evrim ve yumuşama mekanizmaları hakkında sınırlı bilgi verir. Agroscope Research Center’dan bilim adamları kayısı doku analizi için çok parametreli bir yaklaşım araştırıyorlar. Meyve yumuşamasını daha iyi izlemek için yeni stratejiler geliştirmek amacıyla, dokusal özellikleri ölçen çok parametreli bir yaklaşım değerlendirildi ve sonuçları benzersiz bir parametreden elde edilen bir referans yöntemle karşılaştırıldı.

Piyasadaki optimal ticari kayısı kalitesini sağlamak ve hasattan önce ve sonra bu parametrenin gelişiminde rol oynayan mekanizmaları karakterize etmek için dokunun nicel ölçümü esastır. Kayısının dokusal özelliklerinin ve meyve olgunlaşmasıyla değişimlerinin daha iyi anlaşılması sayesinde tüketicilerin kalitesi iyileştirilebilir ve tüm tedarik zinciri boyunca kayıplar azaltılabilir.

Bir sıkıştırma testi kullanarak tüm meyve sıkılığını belirlemek için TA.XTplus Doku Analizörlerini kullandılar. TA.XTplus Texture Analyzer ile yapılan ölçümler, çeşit ve saklama koşullarının meyvenin farklı dokusal özellikleri üzerindeki etkisini daha kesin olarak tanımlayan çoklu test yaklaşımına izin verdi. Bu cihaz, parametrelerin hesaplanabileceği tüm eğrileri verir. Bu, farklı faktörlerin etkisinin değerlendirilmesinin tüm eğrilere veya yalnızca çıkarılan parametrelere dayanarak yapılabilmesi avantajına sahiptir. Bir AGROSTA100 cihazında her meyvenin küçük bir yüzeyinde yapılan ölçümlerin aksine, tüm meyvede sıkıştırma testleri yapılır. Bu test, meyvenin hasat sonrası kullanımı sırasında meydana gelen basınç kuvvetlerine karşı direnç gösterme kabiliyetini tahmin etmek için özellikle yararlı olan kayısıların viskoelastik özellikleri hakkında bilgi verir (örneğin nakliye sırasında).

tekstür analizi mucoadhesion testleri

Mukoadhezyon, bir ilaç dağıtım cihazının bağırsakların bir kısmına veya diğer mukozalara (bukkal kavite, nazal, rektal ve vajinal) yapışacak şekilde tasarlandığı, böylece uzun bir süre boyunca vücudun belirli bir bölgesine ilacın verildiği süreçtir.

Bu, bazı hastalıkların daha etkili bir şekilde tedavi edilmesini sağlar ve ayrıca ilaçları vücuttaki bazı sert koşullardan koruyabilir. Mukoadhezyon ilaç verme sistemleri, ağızdaki birkaç durumu tedavi etmek için kullanılır ve mide ülseri ve kanser için tedavi olarak araştırılmıştır. İnsanları ve hayvanları etkileyen enfeksiyonların çoğu, mukoza zarlarında meydana gelir veya başlar. Farmakolojik olarak aktif ajanları, burun, ağız, rektum veya vajinadakiler de dahil olmak üzere, herhangi bir mukozal epitelde uzun süre tutma kabiliyeti, birkaç potansiyel terapötik avantaj sağlar.

Genleri ve aşıları bu yöntemle sağlama olasılığı sektördeki heyecanı tutuşturuyor, geleceğin daha parlak görünmesini sağlıyor. Nazal doğum anlamında, özellikle ağrı yönetimi alanında hızlı başlangıç ​​ve ani rahatlama, bu doğum sisteminin büyük avantajlarından biridir. Çok küçük dozlar bu yoldan oldukça etkilidir, bu nedenle sadece düşük konsantrasyonlar gereklidir. Hasta konforu, uyumluluk ve yüksek maliyetler aşılması gereken iki engeldir. Burun hemen hemen her ilacı vermek için en uygun yer ancak bu yol tahrişe ve dolayısıyla hastanın rahatsızlığına neden olabilir.

 

Filmlerin Mukoadhezasyonu

İlaçların ağız boşluğuna verilmesi bir takım problemlere neden olabilir. Son zamanlarda, sistemik veya lokal ilaç dağıtımı için bukkal boşlukta biyo-yapışkan filmlerin kullanılmasına artan bir ilgi duyulmaktadır. Bukcal ilaç dağıtım filmleri, özellikle kullanım kolaylığı ve dağıtım sisteminin esnekliği açısından bukal tabletlerden daha iyi bir seçenek olabilir. Filmler ülserler arasında koruyucu bir tabaka oluşturabilir ve böylece ağrıyı azaltır. Bukal filmler ayrıca bukal hastalıkların lokal tedavisi olasılığını verir.

Filmler, bir ilacın polimer içinde dağıldığı ve ilacın salınmasının, ilacın sistemden difüzyonundan veya sistemin dağılmasından dolayı olduğu matris sistemleridir. Filmlerin boyut ve şeklini tedavi için amaçlanan alana göre kontrol etmek kolaydır ve oral mukozaya uygulanması hasta için kolaydır ve genellikle kolaydır. Bukkal mukozal ilaç dağıtımının, düşük ilk geçiş etkisi ve düşük doz kullanma olanakları gibi başka birçok avantajı vardır. Sodyum aljinat, iyi biyolojik yapışma özellikleri sergileyen ve çeşitli dozaj formlarında yardımcı madde olarak kullanılan bir biyopolimerdir. Tüm potansiyel eksipiyanlar ve ilaç dağıtım sistemlerinde olduğu gibi, uygunluklarının birçok yönden değerlendirilmesi gerekir.

 

Tozların Mukadezyonu

 

Tabletler bioadhezyon için daha yaygın olarak değerlendirilmiş olsa da, ayrı ayrı mikro küreler ve toz da araştırılmıştır. Tozların, bir malzemenin yapışkan özelliklerini ölçmenin basit ve hızlı bir yöntemini sağladığı ileri sürülmüştür. Normal olarak, gelişmiş biyo yapışma kavramı, kontrollü salınım formülasyonlarının hazırlanmasında ele alınmaktadır ve bu durumlarda, biyolojik yapışmanın ölçümü için gerçek ürünün kullanılması açıkça önemlidir.

Bununla birlikte, bu tür kavramlar, dil altı uygulaması için tabletler gibi anında salınan formülasyonlara da uygulanabilir. Bu formülasyonlarda, ilk hızlı parçalanmadan sonra, oluşan tablet alt birimleri, bağırsaktan yutmayı ve sistemik alımını önlemek için tercihen, dil altı mukozasına sınırlı bir süre boyunca yapışmalıdır. Bu tür özel uygulama için, parçalanmayan bir tablet formu, açıkçası biyo-yapışma testi için uygun bir örnek olmayacaktır. Toz parçacıklarının kullanılması, tablet parçalanmasından sonra alt birimlerin veya parçacıkların mukozaya yapışmasını daha iyi yansıtır.

 

Gastrosferlerin Mukodizasyonu

Duodenum gibi dar bir spesifik bölgeyle sınırlı bazı ilaçların emilmesi durumunda, ilacın biyoyararlanımının azalması ve ardından sık sık dozlama gerekliliği, ilaç verme sisteminin, gastrointestinal kanal geçiş süresini geciktirmek üzere geciktirmek için modifiye edilmesini gerektirebilir biyoyararlanımı arttırın. Gastrosferler olarak adlandırılan çok partiküllü bir gastrofloatabl ve gastroadhesive ilaç verme sistemi, gastrik bölge içinde en az 12 saat boyunca bir dağıtım sistemi sunar ve böylece uzun bir süre boyunca az miktarda ilacı sabit bir ilaç akışı sağlar. ilaç tedavisi süresi boyunca spesifik absorpsiyon bölgesi ile temas halindedir.

 

Polimerlerin Mukodizasyonu

Katı muko-yapışkan dozaj formlarının (filmler, yamalar, tabletler, kaplanmış mikro küreler, vb.) Kullanımı, gerilme testlerinde baskındır, çünkü yapışkanlığın, belirli hidrasyon seviyelerine ulaşıldığında hızla azaldığı bilinmektedir. Bununla birlikte, en azından yarı katı muko-yapışkanları araştırmak için kısmen hidratlanmış polimerlerin test edilmesine de ihtiyaç vardır. Diğer bir genel düşünce, jel oluşumunun mukoadhezyonda kaçınılmaz bir adım olduğudur, bu nedenle polimer-müsin jel etkileşimleriyle ilişkili işlemleri incelemek gerekir.

 

Mukoadhezyonu Ölçme

TA.XTplus Texture Analyzer, biyo-yapışma bağ kuvvetini ölçmek için kullanışlı bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Farmasötik dozaj formlarının yapışkan özelliklerinin belirlenmesi, geliştirilmesinde önemlidir ve bu ölçümler için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Katı dozaj formları, merhemler ve jeller gibi yarı katı maddeler ve hedef organla temas ettiğinde katılaşan sistemler bile alternatif ölçüm probları kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Yapıştırıcı özelliklerinin ölçümü, transdermal yapıştırıcı ürünler için zaten gözden geçirilmiştir ve aynı yapıştırıcı test kılavuzları ve mukoadhezyonun ölçümü için eğri analizi teknikleri uygulanır. Bununla birlikte, numune hazırlama ve test yöntemi teknikleri, numunenin doğasına bağlı olarak değişir. Aşağıdaki noktalar, alternatif numune hazırlama yöntemlerinin, prob seçeneklerinin ve özel testlerin tasarımında yardımcı olmak için gerekli yöntem ayarlamalarının, özellikle mukoadhezyon testleri için bir anlayış sağlamayı amaçlamaktadır.

Strathclyde Üniversitesinde geliştirilen ve İngiltere ve Avrupadaki birkaç grup tarafından kabul edildiğinden bu yana, Mukoadhezyon Teçhizatı daha önce mukoadhezyonun değerlendirilmesinde kullanılan sistemlere göre bir takım avantajlar sunmaktadır. İn vivo olarak bulunanlara yakın koşulların gerekli olduğu durumlarda, Mukoadhezyon Teçhizatı doku numunelerini sıcaklık ayarlı gastrik akışkan bir kaba koyma ve dokuya bağlı katı veya yarı-katı dozaj formu ile bir probu düşürme kabiliyeti sağlar.

Numune Hazırlama Alternatifleri

Domuz mukozası, tipik olarak biyo-yapışkan ölçümleri için kullanılan zardır. Dokunun kendisi genellikle tutarsız olduğu için, numune hazırlama, test yöntemlerini optimize etmek için gereken denemeye bir engel teşkil etmeyecek şekilde numunenin tutarlı bir şekilde toplanması, kesilmesi, saklanması ve çevresel şartlandırılmasını gerektirir. Biyolojik membran kullanıldığında numune hazırlama zorluklarını basitleştirdiği için yapay membranlar da kullanılmıştır.

Yayınlanan çok sayıda makale biyo-yapışkanların cam veya metal silindirlere yapışmasını inceler.

Biyo-yapışkanlar dokuya göre farklı malzemelere farklı yapışabilse de, genellikle yapışkanlıktaki nispi değişiklikler beklentilere (biyo-yapışkan içeriklerindeki değişikliklerden dolayı) iyi korelasyon gösterir. Bu nedenle, katı materyaller (paslanmaz çelik, alüminyum, akrilik, cam, vb.) Göreceli yapışkan davranışlarını incelemek için kabul edilebilir, ek avantajı ile numune taşıma protokollerinin daha basit olması avantajlı. Mukoza, örneğin mide sıvısında süspansiyon olmadan ortam koşullarında tutulduğunda, sabit bir tampon hacmi genellikle testten önce hidrasyonu standartlaştırmak için mukoza üzerine pipetlenir.

Biyo-yapışkan testi için en yaygın kullanılan prob boyutları ve boyutları 7-10 mm çapında akrilik veya benzeri silindirlerdir. Tabletler ve filmler gibi katı malzemeler (standart bölüm boyutunda), genellikle siyanoakrilat yapıştırıcı veya çift taraflı bant kullanılarak üst test probunun altına tutturulur.

Tozların değerlendirilmesi için, tozun uygulanması, probu (alt tarafa yapıştırılmış yapışkan bant ile) bir toz yatağına batırarak ve ardından bir parçacık parçacıkları elde etmek için herhangi bir fazlalığı çıkarmak için probu hafifçe çalkalayarak gerçekleştirilebilir. Çift taraflı bir bant seçerken, malzemenin bağlanma sırasında esnemesine veya gevşemesine izin verilmemesi gerektiğinden, mümkün olan en ince ve sert bant seçilmelidir. Gastrosfer örnekleri önceden belirlenmiş zaman aralıkları için simüle edilmiş gastrik sıvıya batırılarak, hem probu hem de test platformunu simüle edilmiş gastrik membranla kaplayarak ve 2N lik bir kuvvet uyguladıktan sonra numunelerin biyoadhezyonunu (ayrılma gücü) ölçerek başarılı bir şekilde test edilmiştir.

İzlanda Üniversitesi Farmasötik Bilimler Fakültesinden Araştırmacılar Skulason, Kristmundsdottir ve Holbrook, daha yakın bir zamanda hidrojel bileşimlerinin yapışmasını değerlendirmek için bir teknik sundu. Biyo yapışan polimerlerin mukozal ilaç verme için dozaj formlarının formülasyonunda kullanımı gittikçe daha fazla dikkat çekmektedir ve Mukoadherasyon Teçhizatı kullanılarak katı dozaj formlarının mukaddesasyonu, bu alanda araştırmacılar tarafından sıklıkla kullanılmışken, hidrojel mukaddesyonunun ölçümü daha önce yapılmamıştır.

Müsin disklerinin, çift taraflı yapışkan bant kullanılarak bir silindir sondasının alt tarafına hazırlandığı ve tutturulduğu ve daha sonra önceden tanımlanmış bir süre için aşağı doğru bir kuvvet uygulayarak ve müsini ayırmak için gereken kuvveti ölçmek için jel formülasyonunun yüzeyine indirildiği rapor edilmiştir. Her formülasyonun yüzeyinden disk. Bununla birlikte, Muko-Yapışma Teçhizatının özel bir avantajı, doku numunelerini normalde bulundukları koşullarda test etme yeteneğidir.

Artık jellerin bir sondaya bağlanmasını sağlayan alternatif bir yöntem mevcuttur. Jel Mukoadhezyon Probu (Şekil 12) uçlarında işlenmiş eşmerkezli yivlere sahip olan ters çevrilmiş bir koni şeklinden oluşur. Bu oluklar, kontrollü hacimli bir hidrojel numunesinin prob yüzey alanına bağlanmasını teşvik eder.

Sabit jel hacim uygulaması için bir şırınga kullanılması önerilir. Jel ayarlandığında çıkan daha büyük hacimlerde hidrojel yüklemesini desteklemek için bir PTFE bileziği tedarik edilir.

Yapışma Testi Sonuçlarının Analizi Yapışma testi Daha önce açıklandığı gibi, bir yapışkan testi sırasında sonda (genellikle mukoza yapışma uygulamaları için bir silindir sondası) yapıştırma işlemine başlamak için iner ve bekleme süresi için önceden belirlenmiş sıkıştırma kuvvetini korur.

Bu süreden sonra, prob mukoza dokusundan çekilir ve yapışkan özellikleri ölçülür (tipik grafik için bkz. Şekil 13). Hidrojeli ayırmak için gereken kuvvet, uzama fonksiyonu olarak kaydedilir ve kuvvet / zaman eğrisi altındaki hem maksimum kuvvet hem de alan genellikle elde edilir. Sonuçlar yapışma işine dönüştürülebilir (mJ / cm2) ve daha sonra standart sapma ile birlikte ortalama bir değer olarak gösterilebilir.

Bir yapıştırıcı testi üretildiğinde, bağlanma davranışını analiz etmek, geçmişte sıkça toplanmış olan tepe kuvvetini takip etmekten çok daha karmaşık olabilir. Farklı ürünler için tepe kuvvetleri benzer olsa da, yapışma ve bağlama mesafesi gibi eğrinin diğer bölgelerinden parametrelerin hesaplanması ile gösterilen kemik alma davranışı çok farklı olabilir. Çekme gerilmesinin (N / cm2) ölçülmesi için, ayırma kuvveti, tablet / jel numunesinin yüzey alanı veya prob yüzey alanı (filmler ve tozlar için) ile bölünür. Şekil 13, açıklamalı bir yapışkan eğrisidir.

Yiyecek, sıvı ve kasların yerinden çıkabildiği boğaz astarlarına karşı ilaç bulundurması gereken bir muko yapışkanı çok agresif koşullar altında tutulmalıdır. Çalışma alanı, ürünün yerinden çıkma kuvvetlerine dayanması gerektiğinden, yapışma kapasitesinin tepe kuvvetinden daha iyi bir ölçüsüdür. Birçok muko-yapışkan durumdaki birkaç gerçek kuvvet, anlık olarak yüksek tepe kuvvetleri üretecek kadar keskindir.

Yapışkan grafiklerinin çoğunda, tepe kuvvetinden sonraki mesafe büyükse (tepe noktasına göre ve çalışma alanlarına bakılmaksızın), o zaman ürün içten başarısız olur ve bu da yapışmanın zayıf olduğunu gösterir. Aynı davranış, zirveden sonraki çalışma alanı için de geçerlidir. Bu nedenle, (post mesafe) / (pre mesafe) veya (post area) / (pre area) düşük oranları, güçlü bağıl bağlılığı gösterir; ve yüksek oranlar zayıf yapışmayı işaret eder. Biyo yapıştırıcıların ipliği veya tepe kuvvetine ve nihai bağlamaya karşı deplasman mesafeleri ile ölçülebilir. Yüksek yapışan bir biyo-yapışkanın (örneğin, bir transdermal bant) yapışkan bağı tipik olarak sondaya yapışmasından daha zayıftır, bu nedenle sondadan ayrılma anında olabilir. Çok yapışkan ürünler tipik olarak prob üzerinde kalıntı bırakmaz, çünkü başarısızlık yapışkan yüzeydedir ve kuvvet düşmesi keskindir. Birkaç karmaşık polimer, erken yapıştırıcı ve yapıştırıcı arızalarını yaşayacak, bunu değiştiren ve güçlendirici yapıştırıcı filamanları veya sertleştirme davranışını zorlamak için artan direnci izleyecektir. Bir muko yapışkanı, vücut onu boşalmaya çalışırken bozulmadan kalabilmesi için sağlam kalması arzu edilir. Zayıf yapışan biyo-yapışkanlar (örneğin, tıbbi göz damlaları ve muko-yapışkanlar) yine de ilk uygulama sırasında yerinde kalmaları için yeterince güçlü olmalıdır. Zayıf yapılı biyo-yapışkan debond yaparken, yapışkanlığı bozmadan önce bir kum saati biçiminde deforme olma eğilimindedirler. Bu ürünler tipik olarak prob yüzeyinde kalıntı bırakmaktadır, çünkü başarısızlık tamamen yapışkanın içindedir ve kuvvet düşüşü kademeli olma eğilimindedir. Bu kadar zayıf yapışan ürünler için daha yüksek çalışma alanları ürünün daha küçük bir ilaç dozunun tıbbi zorluk için yeterli olması için bozulmadan kaldığını gösterir.

 

KONTROLLÜ SALINIM ÜRÜNLERİNİN GELECEĞİ

 

Farmasötik bir ürünün dengesi, tüketicinin onu kabul etmesinin yanı sıra, daha sonraki etkinliği ve güvenliği açısından da önemlidir. Yardımcı maddelerin ve diğer bileşenlerin iyileştirilmesi ilaç dağıtımını daha düşük maliyetlerle çok daha etkili hale getirebilir, ancak üretim sırasında kalite kontrol sorunları ortaya çıktığında bu yararlar hafifletilebilir. Bu nedenle üreticilerin, ürünlerinin yapısındaki veya karakterindeki olası değişiklikleri formülasyon, işleme ve dağıtım boyunca bilimsel olarak değerlendirmesi önemlidir. Doku analizinin, aktif bileşenlerin, aktif olmayan bileşenlerin ve bitmiş ürünlerin fiziksel kalitesi üzerindeki etkileri hakkında gerçek zamanlı bilgi sağlamada rol oynadığı yerdir.İstenilen amaç, imalat işleminin sonunda önceden tanımlanmış bir kaliteyi tutarlı bir şekilde sağlayabilen süreçleri tasarlamak ve geliştirmektir. Doku analizi enstrümantasyonları üreticilerin tam da bunu yapmalarını sağladı ve işlem yapılabilir veri üreten hedefli, tekrarlanabilir testler sundu İlaç endüstrisi ilerledikçe, malzeme analizi gelişmekte olan gereksinimler için yeni araçlar ve metodolojiler sağlamak üzere gelişmekte, geliştirilmekte ve uyarlanmaktadır.

Jelatinin Tekstürel Ölçümü

Jelatinin Tekstürel Ölçümü

Jöleli tatlı – jelatin dokusal özellikleri
Çok işlevli jelleşme, kalınlaşma, elastik yapı ve köpüklenme özellikleri nedeniyle jelatin, birçok üründe hayati bir bileşen olarak ortaya çıkmıştır.

Saf ve doğal kaynaklı bir madde olan jelatin, doku, görünüm ve duyusal zevkini iyileştirmek için kullanılır. Doğru jelatin seçimi ve jelleşme ajanlarının doğru kombinasyonu, uygulama gereksinimlerine bağlı olarak yumuşak, ezilebilir dokular veya pürüzsüz, sıkı bir son ürün sağlamak için hayati önem taşır.

Çok işlevli jelatin
Jelatin, şekerleme, tatlılar ve süt ürünlerinden et ve balığa kadar birçok gıdada dengeleyici, tekstüre edici ve koyulaştırıcı olarak çeşitli işlevleri için yaygın olarak kullanılmaktadır. Şekerleme ürünlerinde plastikliği, elastikiyeti ve çiğneme özelliklerini sunar ve üretim işlemlerine kolayca dahil edilir. Jelleşmiş tatlılarda etkili bir şekilde kullanılan jelatin, jel veya mukavemeti sağlayarak jölede in yalpalamanın allowing rengini veya tadını etkilemeden izin verir. Bu arada, jelatin, yumuşak elastik kapsüllerde ve farmasötikler ve diyet takviyeleri için iki parçalı sert kapsüllerde hayati bir bileşen olarak iyi bir şekilde ortaya çıkmıştır. Termoelastik özellikleri, aktif bileşenlerin güvenli bir şekilde taşınmasını sağlar ancak vücudun içinde etkin bir şekilde parçalanır.

İki tür jelatin mevcuttur: domuz derisinden bir asit işlemi ile elde edilen tip A ve B tipi, sığır derilerinden veya bir alkali işlem vasıtasıyla kemiklerden üretilir. Farklı ürünlere dahil edildiğinde, her tür kendi avantajlarını sağlar. Örneğin, A tipi jelatin, kemiklerden elde edilen jelatinden daha açık bir renk sunar – iyi görsel görünüm sağlar.

Jelatin tipi seçimini etkileyen ana faktör bloom kuvvetidir. Bu, jelatinin temel fonksiyonlarından birine (yüksek bloom değerinin daha yüksek bir jel mukavemetine işaret ettiği teknik dayanım) ve nihayetinde fiyatı belirlediği anlamına gelir. Diğer önemli hususlar arasında viskozite, partikül büyüklüğü (ağ), ayar özellikleri, pH değeri, köpüklenme kapasitesi, berraklık, kül içeriği ve izoelektrik nokta bulunur.

Genel olarak, aynı bloom kuvvetine sahip olan jelatinler yüksek bir viskoziteye sahiptir ve bunun tersi de geçerlidir. B tipi jelatinler, bloom mukavemetinin aynı olduğu A tipinden daha yüksek viskoziteye sahip olma eğilimindedir. Doğru jelatin seçilerek, yapışkanlık, hava kabarcıkları veya kuyruklar (yani kalıplanmış tortular) olmadan ideal “sakızlık” ve elastikiyet elde edilir. Çiğnenebilir, elastik bir doku (örneğin şarap sakızları için) oluşturmak için yüksek bloom konsantrasyonlu düşük jelatin konsantrasyonları kullanılarak farklı dokular geliştirilebilir. Alternatif olarak, daha sert, pürüzsüz bir doku (örneğin sakızlı ayılar için) oluşturmak için daha yüksek bloom jelatinine sahip daha düşük bir konsantrasyon kullanılabilir.

Jelatin ayar noktası, jelatin çözeltisinin bir jel oluşturduğu sıcaklıktır. Bu, yüksek bloom mukavemeti ile birleştirildiğinde, lokumların ve diğer havalandırmalı şekerlemelerin imalatında özellikle önemlidir, çünkü hızlı ayar ve kısa katılaşma süreleri, üretimdeki durmaları önlemek için hayati öneme sahiptir. Jelatin, şekerlemelerde çok işlevli bir rol oynar ve yumuşak, yapışkan olmayan hafif, kabarık bir köpük dokusu sağlar. Ayrıca taşıma ve depolama sırasında stabilite sağlar ve raf ömrünün uzamasına yardımcı olur.

Bloom gücü
Jelatin, termik olarak geri kazanılabilir özelliklere sahiptir; Soğuduğunda bir jel oluşturur, ancak bu sıvılar 25-35ºC’nin üzerindeki sıcaklıklarda sıvılaşır. Bu özellik, özellikle şekerleme üreticileri tarafından aranan “ağızda eriyen” kaliteler sağlar. Değişen jelatin dereceleri aynı konsantrasyonda farklı jel kuvvetleri ürettiği için, jelatin konsantrasyonunu veya bloom kuvvetini değiştirerek dokudaki farklılıklar elde edilebilir. Bu nedenle, jöleler gibi soğutulmuş ürünler için, düşük bir bloom mukavemeti, yüksek bir bloom mukavemetine sahip jelatinlerden daha iyi yumuşadığından daha uygun olma eğilimindedir.

 

TA.XTplus’ta Bloom Ölçümü
Son ürünlere jelatin eklenmeden önce bloom kuvvetini belirlemek için, çeşitli test yöntemleri mevcuttur. Uluslararası standart (ISO 9665) olarak kullanılan daha hızlı ve daha doğru sonuçlar sunan test cihazlarında bir yenilik, Stable Micro Systems’den Bloom probu. Şirketin TA.XTplus doku analiz cihazına bağlı olan prob, üreticilerin jelin “bloom gücü” olarak çevrilen 4 mm’lik penetrasyonda bir okuma gücü elde etmelerini sağlar.

Tipik olarak, soğuk suda% 12.5 jelatin konsantrasyonu, 22 ° C sıcaklıkları geçmeyecek şekilde yaklaşık üç saat bekletilir. Solüsyon jelatinin tamamen çözünmesini sağlamak için kabında yaklaşık 15 dakika 60 ° C’ye kadar ısıtılır. Bu daha sonra derhal standart bloom kavanozlarına dökülür ve 10 ° C’de bir su banyosunda 17 saat bekletilmeden önce bekletilir. Bu hazırlama prosedürünün ardından, bloom kavanozları teste başlamak için standart Bloom probu altına yerleştirilir.

4 g’lık bir tetikleme kuvvetinde, prob, jeli 4 mm derinliğe nüfuz eder. Bu derinlikte okuma kuvveti daha sonra, jelin nihai bloome gücünü sağlamak için TA.XTplus doku analiz cihazına bağlı Exponent yazılımı kullanılarak elde edilir ve yorumlanır. Aşağıdaki grafik, son bloom kuvvetlerinin 300 ve 150 olduğu iki tip jelatin jeli üzerinde yapılan bir testin sonuçlarını göstermektedir.

Ek olarak, eğer kırılma kuvveti veya jel kırılganlığı / elastikiyetinin ölçümü de gerekliyse, test uyarlanabilir, böylece yukarıdaki grafikte gösterildiği gibi penetrasyon bloom kavanoza 4 mm’den daha derinlemesine devam eder.

Önceki, daha eski test jelatin metotlarından farklı olarak, TA.XTplus doğru, tutarlı ve tekrarlanabilir sonuçlar sağlar. Bu enstrümantasyon artık Amerika Jelatine Üreticileri Enstitüsü’nün endüstri standardı olarak tanınmaktadır ve o zamandan beri dünya çapındaki önde gelen jelatin üreticilerinin çoğunluğu tarafından benimsenmiştir.

Sonuç
Çok işlevli nitelikleri ile jelatin, bir dizi uygulamada kullanılır. Bloom gücünü ve diğer dokusal özelliklerini anlayarak, üreticiler bu hayati bileşeni, ürünleri için belirli dokular ve organoleptik profiller elde etmek üzere adapte edebilirler. Yeni jelatin test yöntemleri uluslararası gıda endüstrisi birlikleri tarafından geliştirilip tanındığından, doğru jelatin seçimi üreticiler için daha kolay hale gelmektedir.

Konu hakkında daha detaylı bilgi almak ve bizlere teknik detay sormak için lütfen bize ulaşın.

Tekstür Analizinizi Optimize Etmek İçin Veri Alma Oranını ve Kesim Frekansını Değiştirme

VERİ TOPLAMA ORANI
Aksi halde, örnekleme frekansı olarak bilinen bir testin veri toplama hızı, saniyede toplanan veri noktalarının sayısı (pps) ile tanımlanır. Genel olarak, daha yüksek veri toplama hızı, test sırasında daha fazla detayın toplanmasına izin verir. Gelişmiş teknoloji ve artan bilgisayar belleği sayesinde, mümkün olan maksimum veri toplama oranı yıllar içinde artmıştır.

Yeni model Connect Texture Analiz Cihazları serisi 2000pps’ye kadar veri toplamaya izin veriyor. Bu daha yüksek edinim oranı (2000pps), saniyede daha önce elde edilen orandan (500pps) dört kat daha fazla kuvvet değişikliği tespit ettiğinden, bu nedenle netlik veya yüksek hızlı olaylar gibi yüksek hızda kırılma içeren uygulamalar için çok uygundur.

 

Bu şema artan veri toplama oranına bir örnek göstermektedir. Üstteki çizgi, gerçek bir kuvvet sinyalinin nasıl görünebileceğinin bir örneğidir (doku analizörünün “hissettiği”). Aşağıdaki üç satır kuvvet-zaman grafiğinin farklı veri toplama oranları kullanarak Exponent’te nasıl görüneceğini göstermektedir. Örneğin, eğer 200 pp seçiliyse, doku analizörü saniyede 1 / 200’de bir veri noktası kaydeder, her 0.005 saniyede bir veri noktasına eşittir. Bu örneği kullanarak, kuvvet yalnızca 0, 0,005, 0,01 ve 0,015 saniyelerinde kaydedilir, bu yüzden ilk satır çok basitleştirilmiş görünüyor. Veri toplama hızı arttıkça, saniyede daha fazla veri noktası toplanır ve kaydedilen veriler yük hücresi üzerinde uygulanan kuvvete yaklaşır.

Bir test eğrisinin hızla değişen bölümlerinin detayı, edinim oranındaki her artışla birlikte artar. Sinyal ne kadar karmaşıksa, hiçbir olayın kaybolmayacağı şekilde veri yakalamak için gereken edinim oranı da o kadar yüksek olur. Bu etki, gevrek numunelerin sıkıştırma testinden alınan aşağıdaki dört grafikte gösterilmektedir:

 

 

Ek olarak, Connect yazılımını kullanarak, test sırasında veri yakalama açılabilir ve kapatılabilir ve testin farklı bölümlerindeki veriler farklı oranlarda yakalanabilir. Değişken oranın kullanılması, daha düşük öneme sahip dönemlerde veri yakalamayı sınırlandırarak dosya boyutunu küçültebilir. Örneğin, bir yapışkan testin tutma kuvveti periyodu düşük veri toplama hızında yakalanmayı gerektirebilir, ancak testin sonunda prob geri çekilmesi için 2000pps’ye geçmek faydalıdır.

VERI FİLTRELEME

XTPlus ve Connect cihazları, kuvvet verilerini koşullandırmak için bir filtreyle donatılmıştır. Kullanıcı, bu filtre için birkaç farklı kesim frekansı arasında seçim yapma seçeneğine sahiptir. Seçilen “kesim frekansı” nın üzerinde bir frekansa sahip tüm sinyaller kaldırılır (veya “azaltılmış”). Bu kesme frekansı ne kadar düşük olursa, gürültü o kadar azalır (hızlı, geçici sinyaller filtrelenir). Gürültü, titreşim ve elektriksel parazit gibi birçok dış faktörün neden olduğu rastgele bir hatadır. Düşük bir kesme frekansının yan etkisi, sinyalin hızlı tepe noktaları üzerinde yuvarlama etkisine neden olacak yanıtlama süresinin ‘uyuşması’ dır. Bu süreçte ne hızlı tepe noktaları ne de gürültü tamamen ortadan kaldırılmaz; azalırlar.
5 kg yük hücresi bulunan bir cihaz için önerilen filtre 10 Hz’dir. Diğer tüm kapasiteler için 40Hz ayarı önerilir. Yazılım, kullanılan yük hücresi kapasitesi için normal şartlar altında önerilen filtreyi seçmek üzere otomatik olarak ayarlanır, ancak kullanıcı gerektiğinde bu frekansı değiştirebilir. Bazı örnekler aşağıda olduğu gibi dört benzer gevrek tahıl örneğinde gösterilmiştir:

Veri toplama hızını veya filtresini değiştirme seçeneği, Exponent Connect’teki Parametreler sekmesinin altındaki Test Konfigürasyonu penceresinde bulunabilir. Veri toplama hızı ayarlarına Exponent’te aynı konum verilir, ancak filtre ayarlarına File – Preferences – User – Miscellaneous seçeneğine giderek erişilir.

Bu ve buna benzer destek talepleriniz için Tekstür Cihazı Uzmanlarımıza ulaşabilirsiniz.

Duyusal Panel Sonuçlarını Tahmin Etmek İçin Tekstür Analizi Verilerini Kullanma

Gıda endüstrisi, ürün geliştirme maliyetini düşürmek için yüksek motivasyona sahiptir ve mümkünse geleneksel tekniklere göre daha ucuz alternatifler aranmaktadır. Örneğin, duyusal paneller pahalıdır…

Bir duyusal panelde yoğurt incelendiğinde, “kremsi” gibi daha az temel parametreleri ölçmeleri istenir. Bir Doku Analizöründe ölçülen kesme işi, bu parametreyle ilgilidir, ancak iki değişken arasında doğrudan orantılı bir ilişki olması gerekmez. Diğer faktörler de dikkate alınmalı ve model devreye giriyor.

Duyusal ve enstrümental ölçümler, bir veri setindeki en önemli ilişkileri belirleyen istatistiksel bir prosedür olan temel bileşen analizi kullanılarak birleştirilir ve analiz edilir. Bu işlemin ardından regresyon analizi, enstrümantal parametrelerden duyusal özellikleri modellemek için kullanılır. Bu, araçsal ölçümlerin duyusal puanları nasıl yansıttığını gösterir. Bir duyusal panelin değişken yapısı, modelin daha fazla sayıda katılımcı ile daha başarılı olacağı anlamına gelir.

Bu prosedürü gerçekleştirmek için, söz konusu duyusal parametrelerin tanımları ortaya konmalı ve bu tanımlar daha sonra duyusal parametrelerin değerlendirilmesinde optimum araçsal prosedürleri tanımlamak için kullanılır.

Örnek olarak elmaların kullanılması (Barreiro ve ark. 1998), meyvenin “unu” ilgi alanıdır. Bir duyusal panel, canlılığı netlik, sertlik ve sulu olma kaybı ve ağızdaki un hissi artışı olarak gösterebilir. Enstrümantal sıkıştırma testinin bu dört özellikle (ayrı bir akustik dürtü testi olduğu gibi) yüksek oranda korelasyon gösterdiği bulundu, bu yüzden bu testlerin yemek yemenin değerlendirilmesinde enstrümantal referans testleri olarak faydalı olduğu bulundu.

Kullanılacak reolojik tekniklerin kullanılmasına rağmen, 2016 çalışmasının sonuçları (He ve ark.), Sonuçta bir dizi ağız hissi algısı ile ilişkilendirilebilecek tek bir reolojik parametrenin olmadığını ve bunun da doku analizine uygulanabileceğini vurgulamıştır. Kremlik gibi bir ağızlık hissi yalnızca bir araçsal sonuçla tanımlanamaz, bu nedenle öngörücü bir model kombinasyon halinde birkaç araçsal parametre kullanır. Kabukluların reolojik ölçümlere duyusal niteliklerine ilişkin böyle bir başka çalışma (Jellema ve ark. 2005), enstrümantal ölçümlerin duyusal analiz için tamamlayıcı olduğunu ve uygulayıcı için ürünün geliştirilmesinin erken bir aşamasında görevini büyük ölçüde kolaylaştırabileceğini göstermiştir. Modelin daha az korelasyon gösterdiği bu gibi durumlarda bile, bu değerlendirme türü son derece yararlıdır.

Bu analitik sürecin son ürünü, enstrümantal testler sırasında ölçülen parametrelerin bir kombinasyonunu kullanarak söz konusu duyusal niteliklerin istatistiksel bir modelidir. Bu, bu enstrümantal testlerin öngörücü olarak kullanılabileceği güveni hesaplamaya yardımcı olur. Söz konusu duyusal parametre, her bir araçsal sonucun ve onun korelasyon katsayısının toplam ürünüdür. Uygulamada, bu sadece sonuç elektronik tablosunun aynı zamanda korelasyon katsayıları kümesini de içermesini gerektirir. Bu, Exponent elektronik tablo paketini kullanarak gerçekleştirmesi kolay bir iştir ve ilk istatistiksel analiz, özel bir yazılım paketi kullanılarak otomatik olarak gerçekleştirilebilir.

Tüm enstrümantal sonuçlar tüm duyusal parametreler için faydalı olmayacaktır. Örneğin, yukarıdaki yoğurt örneğinde yapışkanlık, kremsi bir ağızlık hissi üzerinde çok az etkiye sahip olabilir. Dolayısıyla yapışkanlık kremlik modelinden ihmal edilir.

Başarılı olursa, bu teknik, enstrümantal ölçümler ile bir tüketici bir ürünü yerken hissettiği çok boyutlu duyumlar arasındaki korelasyon hakkında bilgi edinerek, erken gelişim aşamalarında duyusal panellere gerek duymadan yeni gıda ürünlerinin taranma üretiminin arttırılmasına yardımcı olabilir.

Analiz, gıda endüstrisi ile sınırlı değildir. Diğer birçok endüstri, duyusal panel testlerinden (kozmetik, ilaç ve ambalaj gibi) faydalanır ve bu analiz yöntemi, maliyet azaltma potansiyeli sunan her bir durum için uygulanabilir.

et-teksturu-ve-juiciness-olcumu/

Mantıksal olarak, etin nemi ya da yağ içeriğini etkileyen antemortem faktörlerin yanı sıra, sertleştirme, yumuşatma ve pişirme fazlarının proteinler üzerindeki etkileri et gevrekliğini de etkiler. Bu nedenle, ante ve postmortem faktörlerin, etin nihai hassasiyetini ve sulu yapısında önemli bir etkisi olabilir. 

 

WHC (Su Tutma Kapasitesi) et gevrekliği için objektif bir parametre olarak kullanılabilir.

Woolley tarafından 2014 yılında yapılan çalışmada, sığır eti sululuk ölçümü ve tüketici sığır eti sululuk memnuniyetini tahmin etmek için bir enstrümantal teknik geliştirdi. Yöntem, pişmiş sığır numunelerini 17.6 lb kuvvetle 8 saniye süreyle sıkıştırmak için bir TA.XTplus Tekstür Analiz Cihazı kullanır ve Presed Juice Percentage (PJP) olarak kaybedilen nem yüzdesi hesaplaması sayısal olarak ölçülebilir.

Kanada Tarım Bakanlığı ve Agri-Foods Kanada’daki araştırmacılara göre: “Et hassasiyetini belirleyen dört önemli faktör, arka plan tokluğu (belirlenen ölüm öncesi), sertlik başlangıcı sırasında sertleştirme aşaması, hassaslaştırma aşaması (ölüm sonrası yaşlandırma döneminde) ve pişirme sırasında proteinlerin denatürasyonu / çözündürülmesi.

“Mantıksal olarak etin nem veya yağ içeriğini etkileyen ölüm öncesi faktörler ile sertleştirme, yumuşatma ve pişirme aşamalarının proteinler üzerindeki etkileri de et suyunu etkiler. Bu nedenle, sayısız ölüm öncesi ve ölüm sonrası faktör etin nihai hassasiyeti ve sululuğu üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. ”

Sığır eti ürünlerinde, genel doku ve ağız hissini oluşturmak için hassasiyet ve sulululıuk etkileşir. Sonuç olarak, sığır etinin sulu olması, tatmin edici bir sığır eti yeme deneyimi yaratmada en önemli faktörlerden biridir. Sığır eti dokusu ve sululuğunun karmaşıklığı, geçtiğimiz yüzyılda araştırma çabaları için verimli zeminler sağlamıştır.

Tekstür Analiz Cihazı Kullanarak Viskoelastisitenin Ölçülmesi

Viskoelastisite nedir?

Bir malzemeye bir kuvvet uygulandığında, malzemenin deforme olmasına neden olur. Bu deformasyon iki aşırı uçtan birini alabilir – saf elastik deformasyon (örneğin bir yay) veya saf viskoz akış (örn. Yağ).

Kuvvet, elastik malzemenin belirli bir miktarda hemen deforme olmasına ve viskoz malzemenin kuvvetin uygulandığı tüm zaman boyunca akmasına neden olur. Kuvvet çıkarıldığında, elastik malzeme hemen orijinal haline geri döner, oysa viskoz malzeme eksi haline dönmez.

Playing with 'slime'

Elastik davranış genellikle atomlar arasında uzanan (anlık olan) bağlardan kaynaklanır. Viskozite, birbirine geçen atomların veya moleküllerin neden olduğu, zaman alır ama aynı zamanda esneklikten farklı olarak kolayca geri çevrilemez.

Malzemelerin çoğu ikisinin aralarında bir yerdedir. Hem viskoz hem de elastik davranış gösterirler ve buna “viskoelastik” denir. Bu, bir kuvvet uygulandığında, bir başlangıç elastik ‘gerdirme ‘anlamına gelir ve malzeme, kuvvet çıkarılıncaya kadar viskoz bir şekilde deforme olmaya devam eder. Boşaltmadan sonra elastik deformasyon tersine döner, ancak viskoz deformasyon olmaz.

Viskoelastik malzeme ne kadar hızlı olursa deforme olur, elastik davranışa ve viskozdan uzaklaşır. Bu, sürünme ve gevşemenin ilk sırada gerçekleşmesine izin veren zamana bağlı mekanizmalardan kaynaklanır. Deformasyon daha hızlıysa, oluşacak zaman yoktur.

İncelenen ürünün türüne bağlı olarak, farklı oranlarda elastik ve viskoz davranışlar arzu edilir. Bir araba lastiği düşük viskoziteye sahip olmalıdır (bu nedenle ısı birikimi daha az olasıdır), ekmek hamurunun hem viskoz hem de elastik niteliklere sahip olması gerekir (yoğurulduğunda hem karıştırma hem de germe için).

Viskoelastisite, Tekstür Analizörü kullanılarak nasıl ölçülebilir?

Viskoelastik bir materyal, zamana bağlı davranış gösterirken (bir kuvvet uygulandığı sürece gerilimi koruyacaktır), viskoelastisitenin bir ölçümü bir tutma periyodunu içermelidir. Bu genellikle bir numuneyi ayarlanmış bir kuvvete yüklemeyi ve bir zaman zarfında deformasyondaki değişimi gözlemlemeyi (bir ‘sürünme’ testi) veya belirlenen bir mesafeye yüklenmeyi ve mevcut değişikliği gözlemlemeyi (bir ‘gevşeme’ testi) içerir.

Numunelerin sabit ve ölçülebilir bir kesiti kolayca verilebildiği durumlarda, kuvvet ve mesafe yerine stress ve strain sık sık kullanılır. Bununla birlikte, endüstride kalite kontrol testlerinin çoğunluğu için, kuvvet ve mesafeyi (eşit yükseklikteki numuneler için) veya gerilimi (değişken yükseklikte örnekler için) kullanmak daha uygundur. Strain, başlangıç yüksekliğine göre bölünmüş basit bir deformasyon mesafesidir.

Bu ölçümlerin bir istisnası vardır. Viskoelastisiteyi belirlemek için genellikle bir “dinamik modül eğrisi” hesaplanır. Bu genellikle sıvı ile yarı-katı aralığındaki (bir reometrenin gerekli olduğu) numuneler için kullanılır, ancak katı malzemelere de uygulanabilir. Daha karmaşık ve zaman alıcı bir testtir ve her zaman tutarlı geometri numunelerine uygulanmalıdır.

Bir tekstür cihazında sünme ve gevşemeyi (creep and relaxation) ölçmenin birkaç basit yolu vardır:

• Bir Sıkıştırma testi, iki düz plaka (genellikle alet tabanı ve P75 gibi düz bir prob) arasına yerleştirilen bir numuneyi içerir. Prob, nüfuz etmeyi veya kesmeyi önlemek için numuneden daha büyük olmalıdır. İdeal olarak, bu test tipi için örnekler düz, paralel üst ve alt yüzeylere sahip olacaktır. Bununla birlikte, bitmiş bir ürünü test ediyorsanız, bu mümkün olmayabilir. Örneğin, bir çikolata yumurtası ya da bir tabletin test edilmesi gerekiyorsa, ana konu, numuneyi her defasında aynı yönde yüklemek olacaktır. Diğer örnekler, uygun geometriye sahip bir örnek oluşturmak için değiştirilemez. Numune ve plakalar arasındaki sürtünme, viskoelastisite ölçümünde hatalara neden olabilir, ancak bu genellikle küçük bir etkidir. Sürtünmeyi önlemek, numuneyi yağlamak veya prob ve enstrüman tabanına yapıştırmak faydalı olabilir. Ek olarak, sıkıştırmada test yapabildiklerinde sıkıştırma testi yapılırken çok uzun örneklerden kaçınılmalıdır, ancak çok kısa olan numuneler, testin tabana çok yakın olmasından dolayı hatalara yol açabilir.

• Çekme testleri lifli veya elastomerik malzemeler veya kullanım sırasında gerilim altında olan numuneler için kullanışlıdır. Bir çekme testinde, numune çeneler arasında sıkıştırılır. Çoğu durumda, çenelerin uyguladığı basınç malzemeyi zayıflatır ve erken başarısızlığa neden olur. Bu, çentikle (bu kadar kolay tekrarlanabilir olmamakla birlikte) veya ince merkezi kesitte deformasyonu teşvik etmek için numuneyi bir köpek kemiği şekline dönüştürerek önlenebilir. Tırtıklı ve kauçuk kaplı tutucular dahil olmak üzere, temin edilebilen birçok germe çenesi var.

• Bükme testleri bazen viskoelastik ölçümler için de kullanılır, ancak genellikle çekme testi için kolayca sıkıştırılmayan veya sıkıştırma testi için kompakt şekillerde oluşturulmuş uzun örneklerle sınırlandırılır. Aynı zamanda, kırılgan malzemeler için de yararlıdır, çünkü gerçek malzeme deformasyonu ölçülen sapmaya kıyasla küçüktür.

• Girinti testi, temel parametreleri çıkarmak zor olduğundan viskoelastik test için ideal değildir. Bununla birlikte, bazı jeller ve yumuşak malzemeler gibi serbest olmayan (içermesi gereken) numuneler için çok yararlı olabilir. Gerçekleştirmek çok basit – en önemli durum düz bir numune yüzeyidir. Girinti derinliği belirli bir süre boyunca tutulur ve sonuçta ortaya çıkan gevşeme yürürlükte bir düşüş olarak gözlenir.

Viskoelastik Grafikler

Bir gevşeme grafiğinin genel şekli zamanla azalan bir kuvvet gösterirken, bir creep grafiği artan bir deformasyon gösterir. Her iki durumda da, bu davranış moleküler seviyedeki dahili yeniden düzenlemelerden ötürüdür, çünkü numune yükleme kuvveti üzerinde uygulanan kuvvetin kısmi gevşemesine izin verir (veya kuvvete tepki olarak deformasyonda bir artış). Bu, ilk yükleme periyodu sırasında depolanan enerjinin bir kısmını dağıtır. Bu enerji ısı olarak kaybolur. Yükleme kolu kuvveti kaldırdığında, malzeme elastik iyileşme geçirir. Hala probu geri çekiyor, bu yüzden iş yapıyor. Bu işlem sırasında, depolanmış enerjinin geri kalanı kurtarılır. İdeal elastik bir malzemede kayıp enerji yoktur. İdeal viskoz bir malzemede elastik geri kazanım yoktur. Çoğu malzeme bu davranışların arasında bir yerdedir.

Tüm viskoelastik testlerle, sonuçlar test hızı, sıcaklık ve numune kompozisyonu ve geometri gibi test koşullarına bağlı olacaktır. Koşullar aynı tutulduğu sürece, testler mutlak malzeme özelliklerini bulmaktan ziyade örnekleri karşılaştırmak için kullanılır. Örneğin, bir mango küpünün sıkıştırma davranışı, benzer kullanım amaçlı diğer mangoların sıkıştırma davranışı veya iyi bir ürünü temsil ettiği bilinen bir hedef değer bağlamında yorumlanmalıdır.

Sıcaklık, viskoz bileşen üzerinde özellikle büyük bir etkiye sahip olabilir. Daha yüksek bir sıcaklık, moleküllerin daha fazla termal enerjiye sahip olmalarından dolayı daha viskoz davranışlara yol açar, böylece birbirlerini daha kolay geçmelerine izin verirler. Sıcaklık değişikliği çok büyük olmadıkça, sıcaklığın elastik özellikler üzerinde belirgin bir etkisi yoktur. Sıcaklığın viskoelastisite üzerindeki etkisi, özellikle amaçlanan kullanımın sıcaklık aralığı civarında olmak üzere birçok ürün üzerinde çalışılmaktadır.

Stable Micro Systems’ın Tekstür Analizörleri serisi, gıda, kozmetik, ilaç ve malzeme endüstrilerinde bulunanlar gibi yarı katı ve katı ürünler için ideal test çözümüdür. Yukarıdaki tüm ölçümler, özel olarak tasarlanmış problar ve donanımların yanı sıra sıcaklık kontrolü ve özel test dizileri olasılığı ile basitleştirilmiştir. Veri analizi, bir tuşa basarak otomatik olarak yapılabilmektedir.

Gıda Endüstrisinde Viskoelastisite

Gıda maddelerinin büyük çoğunluğu viskoz ve elastik davranışların bir kombinasyonunu gösterse de, birçoğu diğerinden daha fazladır.

Bazı istisnalar vardır – sert krakerler genellikle tamamen elastiktir, oysa yağ ve akan bal genellikle hiçbir elastik davranış göstermez. Viskoelastik testler, çoğu gıda ürününün olağandışı bir geometriye sahip olduğu için karşılaştırmalı bir ölçü olarak en iyi şekilde kullanılır, bu nedenle geleneksel viskoelastik denklemler, temel parametreleri bulmak için kullanılamaz.

Stretchy cheese finger

Bir kraker ısırıldığında tamamen elastik değilse, bayatlamış olabilir. Bu etkiyi incelemek için viskoz davranış derecesi ölçülebilir. Bu kadar kırılgan bir örnek, kırılmadan kolaylıkla sıkıştırılamaz, bu nedenle çekme testi bir seçenek değildir, ancak eşit olarak sıkıştırma için uygun bir şekil değildir.

En iyi seçenek bükme testi. Çatlak viskoelastisitesini hızlı bir şekilde ölçmek için Üç Nokta kırma donanımını, bir tekstür Analizörü üzerinde kullanılabiliriz. Yükleme kolu, kırıcıya doğru aşağı doğru hareket eder ve bir tetikleme kuvvetine erişildiğinde, ayarlanmış bir mesafeye (ör., 0.5mm) ilerler. Kol durur ve bu mesafeyi belirli bir süre boyunca tutar (ör. 30 saniye). İlk yük sırasında kırılmadığından emin olmak için bu tür kırılgan bir örnek için mesafe küçük olmalıdır. Daha uzun süre açık havada bırakılan krakerlerin daha yumuşak olması muhtemeldir ve bu nedenle aynı mesafeye yüklendiğinde taze açılmış krakerlerden daha büyük bir kuvvet geri kazanımı gösterecektir.

Ayrıca bükme testi için uygun, çerezler sert hamurlu (elastik) kadar neredeyse visko (viskoz) kadar her viskoelastik durumda satılmaktadır. Çerez üreticileri, ürünlerinin tüm dünyada tutarlı olmasını ve her partide aynı olmasını sağlamalıdır. Malzemelerin ve işlemenin, pişirme süresi ve sıcaklığı gibi büyük bir etkisi olacaktır. Diğer birçok gıda ürününde olduğu gibi, bu özellikleri izlemek için güvenilir, hızlı ve kolay bir kalite kontrol sürecine sahip olmak hayati önem taşımaktadır. Stabil Micro Systems’ın Exponent yazılımı, isim ve tarih, otomatik test prosedürleri ve anlık veri analizi ile kaydedilen yığınlar ile bunu çok kolaylaştırıyor.

Çekme testleri lifli veya elastomerik malzemeler için yararlıdır. Bu tür bir test, bir ekmek ürününü, meyan kökü, mozzarella peyniri veya sığır eti dilimleri, çiğnemekten ziyade dişlerle çekme şeklinizi simüle eder.

Peynir viskoelastisitesi son birkaç yıldır yaygın olarak incelenmektedir ve dokusal özellikleri, peynir öğütücüler tarafından verilen duyusal skoru büyük ölçüde etkileyen lezzet kadar önemli olabilir. Peynir, hem gevşeme hem de creep yöntemlerini kullanarak, sıkıştırma testi için ideal olan küboid numunelere kolayca kesilir. Exponent yazılımında, gerekli tüm test ayarlarına sahip olan ve otomatik olarak kullanılmaya hazır olan projeler vardır. Peynir viskoelastisitesi, test sıcaklığı, olgunlaşma süresi ve protein lifi oryantasyonundan (mozzarella gibi gerilmiş bir peynir için) kolaylıkla etkilenir. Bir peynir sıkıştırmasının sıcaklığı, bir Doku Analizörüne bağlı bir Peltier Kabini kullanılarak kontrol edilir. Ek olarak, eğer eriyen peynir ilgi çekiyorsa, peynir uzayabilirlik teçhizatı, eritilmiş peynir kütlesinden çekilen peynir iplikçiklerinin uzamasını ve gücünü incelemek için bir yöntem sağlar.

Bazı malzemeler, tahıllar ve bazı meyve ve sebzeler gibi yukarıdaki test türlerinin herhangi biri için uygun bir geometriye dönüştürülemez. Bu durumda, bu düzensiz şekilleri, düz bir prob ile karşılaştırmalı test için cihaz tabanı arasında sıkıştırmak kabul edilebilir. Her numunenin başlangıç ​​yüksekliği, gerilme yüksekliği olarak kaydedilir ve her seferinde ayarlanmış bir gerilme yüksekliğine test edilerek bazı normalizasyon mümkündür.

Gıda maddelerinin çoğu, farklı yollarla yüklendiğinde viskoelastik davranışa sahip gibi görünmektedir. Bu materyallerin reolojik modellemesi hakkında onları karakterize etmek ve davranışlarını belirli fiziksel koşullar altında tahmin etmek için deneysel prosedürler hakkında sayısız yayın yapılmıştır. Bu viskoelastik modeller, farklı gıda maddelerini temsil edebilen karmaşık davranışları gösteren farklı yay ve kısa çizgi kombinasyonları içerir. Viskoelastik gıdaların modellenmesi konusunda, özellikle tek tip, ölçülebilir örneklerde (örneğin, peynir veya elma küpleri) oluşturulabiliyorsa, birçok yayın yapılmıştır.