Υφή τροφίμων
Περιεχόμενα
Γενικές πληροφορίες
Ο Szczesniak πρότεινε ένα ορισμό της υφής ο οποίος βασιζόταν πάνω στις πολλαπλές εργασίες του Kramer. Ο ορισμός αυτός συνδέει την υφή με τα αισθητήρια όργανα, με τη δομή του προϊόντος και με τις φυσικές ιδιότητες του προϊόντος. Αργότερα, ο Coreg έδωσε τον ορισμό ότι υφή είναι ένας όρος που εκφράζει την αλληλοεπίδραση ανθρώπου και μηχανικών ιδιοτήτων των υλικών. Το ίδιο έτος με τον Coreg δόθηκε και ένας άλλος ορισμός από τον Sherman, ο οποίος έγινε γενικά αποδεκτός από τους επιστήμονες που ασχολούνται με τα θέματα της υφής. Σύμφωνα με τον ορισμό αυτό, υφή ενός τροφίμου είναι το άθροισμα αυτών των ιδιοτήτων του οι οποίες προκύπτουν από τα δομικά στοιχεία και τον τρόπο με τον οποίο αυτά επιδρούν στα αισθητήρια όργανα.
Σύμφωνα με τον παραπάνω ορισμό αναγνωρίζονται τα εξής τρία ουσιώδη στοιχεία της υφής, που είναι η ποιοτική επίδραση στα αισθητήρια όργανα, η απορροή από τη δομή των τροφίμων (μοριακή, μικροσκοπική, μακροσκοπική) και ότι περιλαμβάνει ένα άθροισμα από αρκετές ιδιότητες. Οι μηχανικές ιδιότητες είναι προφανώς οι σπουδαιότερες και λαμβάνονται περισσότερο υπόψη στον ορισμό και στη μέτρηση της υφής. Άλλες ιδιότητες όπως η εμφάνιση, η γεωμετρική τακτοποίηση, η ταχύτητα με την οποία χάνεται το λίπος, ο θόρυβος που παράγεται κατά το σπάσιμο (π.χ μάσηση) ξηραμένων τροφίμων, είναι όλα τα σπουδαία στοιχεία της υφής, αλλά δεν έχουν ακόμα μελετηθεί σε πολύ βάθος.[1]
Σπουδαιότητα και φύση
Οι καταναλωτές παρουσιάζουν μία ευαισθησία στην υφή και για το λόγο αυτό ο ποιοτικός αυτός συντελεστής είναι μία παράμετρος που επηρεάζει το πόσο αποδεκτό θα γίνει ένα τρόφιμο από τον καταναλωτή. Έχει διαπιστωθεί ότι η υφή είναι ένα ευδιάκριτο χαρακτηριστικό των τροφίμων και ότι για μερικά τρόφιμα μπορεί να είναι περισσότερο σημαντικό από την οσμή και τη γεύση. Στην τελευταία αυτή κατηγορία υπάγονται προϊόντα τα οποία χαρακτηρίζονται σαν εύθραυστα, όπως π.χ τα πατατάκια τύπου chips, τα κέϊκ, το τυρί φέτα, το ψωμί. Τα χαρακτηριστικά της υφής τα οποία είναι περισσότερα αρεστά εξαρτώνται από το είδος του τροφίμου, την ώρα που δοκιμάζεται το τρόφιμο, το τι περιμένει ο καταναλωτής, από τις κοινωνικές και μορφωτικές του συνθήκες και από ψυχολογικούς παράγοντες.
Γενικά, αρεστά χαρακτηριστικά της υφής είναι η τρυφερότητα, η μαλακότητα, το χυμώδες, η συνεκτικότητα, η τραγανότητα και το εύθραυστο. Η ιδιότητα του εύθραυστου είναι περισσότερο αρεστή και είναι αντίθετη με την ιδιότητα του μαλακού. Στο άτομο που καταναλώνει ένα τρόφιμο με εύθραυστη υφή δημιουργείται η επιθυμία να συνεχίσει το φαγητό, έτσι ώστε η υφή αυτή να αποτελεί ένα αρκετό ισχυρό ερεθιστικό παράγοντα. Αντίθετα, η μαλακή υφή μετριάζει την πείνα και δημιουργεί το αίσθημα του γεμάτου στομαχιού. Έρευνες που έχουν γίνει για τη μελέτη συμπεριφοράς των καταναλωτών σε νέα προϊόντα έχουν επιβεβαιώσει την εμπειρία, ότι οι καταναλωτές συνήθως θέτουν την υφή σαν ποιοτικό συντελεστή εκτός από κάθε αμφισβήτηση.
Η δυσκολία στη μελέτη της υφής είναι η εξεύρεση τρόπου με τον οποίο να μπορεί να περιγραφεί η αντίδραση του καταναλωτή για την ποιοτική αποδοχή των προϊόντων που δοκιμάζει. Μία τεχνική που έχει αναπτυχθεί από τον Szczesniak και ονομάζεται "όψη υφής για τον καταναλωτή", βασίζεται σε οργανοληπτική εξέταση από εκπαιδευμένες ομάδες δοκιμαστών και δίνει μια ποσοτική περιγραφή της υφής του προϊόντος που εκφράζεται με ψυχοφυσικές παραμέτρους. Το γενικό και πολύ σημαντικό πλεονέκτημα της μεθόδου αυτής είναι ότι επιτρέπει την περιγραφή της υφής ενός ιδανικού προϊόντος και έτσι παρέχει ένα ωφέλιμο και απόλυτο στόχο για τη σύνθεση ενός νέου ή τη βελτίωση ενός παλαιού προϊόντος. Ο τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται και σταθμίζουν ποσοτικά τα χαρακτηριστικά της υφής και με τον οποίο εκφράζουν τις οργανοληπτικές δοκιμές είναι σημαντικά στοιχεία τα οποία δημιουργούν τα θεμέλια για να γίνει η υφή έννοια κατανοητή.
Η αξιολόγηση της συνεκτικότητας διαφόρων τροφίμων με μεθόδους που χρησιμοποιούν τα διάφορα αισθητήρια, αλλά όχι το στόμα, μελετήθηκε τα τελευταία χρόνια και εφαρμόστηκε σε τρόφιμα που αντιπροσωπεύουν ένα ευρύ φάσμα συνεκτικότητας, από πουτίγκες μέχρι καρότα. Από την μελέτη προέκυψε το συμπέρασμα ότι ο τύπος των δοκιμών για την οργανοληπτική εξέταση, εξαρτάται από τη συνεκτικότητα του τροφίμου. Για μαλακά τρόφιμα η συνεκτικότητα προσδιορίζεται με ένα είδος δοκιμής του ιξώδους. Τρόφιμα με ενδιάμεση συνεκτικότητα δοκιμάζονται για την αλλαγή σχήματος, τα περισσότερο συνεκτικά με τρύπημα και τα πολύ συνεκτικά δοκιμάζονται με λύγισμα.[1]
Αρχές μέτρησης
Παρά το γεγονός ότι υπάρχει ποικιλία οργάνων που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των χαρακτηριστικών της υφής, η λειτουργία αυτών βασίζεται σε περιορισμένο αριθμό αρχών. Πολλά από τα χαρακτηριστικά της υφής έχουν σαν κοινή ιδιότητα την αντίσταση του προϊόντος σε κάποια δύναμη. Έτσι σαν μονάδα μετρήσεως της υφής μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μονάδα δυνάμεως. Η δύναμη, κατά τη μέτρηση της υφής, μπορεί να εφαρμοστεί κατά διάφορους τρόπους ή με συνδυασμό περισσότερων τρόπων. Οι διάφοροι τρόποι εφαρμογής της δύναμης είναι οι ακόλουθοι.
Για συμπίεση: Για τη μέτρηση της αντοχής στη συμπίεση εφαρμόζεται στο τρόφιμο τόση δύναμη, ώστε αυτό να παραμένει ακέραιο. Ο όγκος του τροφίμου κατά τη συμπίεση μπορεί να γίνεται μικρότερος και η μεταβολή αυτή χρησιμοποιείται για την έκφραση της αντοχής του κάθε προϊόντος στη συμπίεση.
Για διάτμηση: Η διάτμηση είναι αποτέλεσμα της δράσεως δύο αντίθετων δυνάμεων (δύναμη - αντίσταση). Η δύναμη εφαρμόζεται σε μια ζώνη του προϊόντος και είναι τόση, ώστε να προκληθεί διαχωρισμός της ζώνης αυτής από το κύριο σώμα του προϊόντος.
Για κοπή: Κοπή παρατηρείται όταν η δύναμη εφαρμόζεται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε η μονάδα του τροφίμου που δοκιμάζεται να χωρίζεται σε δύο τμήματα, χωρίς το προϊόν να συμπιέζεται ή να συνθλίβεται.
Για εφελκυσμό: Κατά τον εφελκυσμό δύο δυνάμεις τοποθετούνται έτσι ώστε να έχουν αντίθετη φορά. Με τον τρόπο αυτό δοκιμάζεται η αντοχή του προϊόντος έως ότου αυτό σπάσει. Στη βιομηχανία των τροφίμων η τεχνική αυτή βρίσκει εφαρμογή κυρίως στη μέτρηση της αντοχής των νεύρων των χλωρών φασολιών, στην αξιολόγηση των αλεύρων για παρασκευή άρτου και ζυμαρικών και σε άλλες περιπτώσεις.
Συνδυασμός για συμπίεση και διάτμηση: Ο συνδυασμός αυτός χρησιμοποιείται συχνά. Σε πρώτο στάδιο μετριέται η αντοχή στη συμπίεση και στη συνέχεια στη διάτμηση. Είναι δύσκολο να γίνει διαχωρισμός των παραπάνω περιπτώσεων, πολλές από τις οποίες συνυπάρχουν.[1]
Μέτρηση με όργανα
Ο δοκιμαστής πιέσεως Magness - Taylor είναι ένα πολύ κοινό και φθηνό όργανο που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της συνεκτικότητας ή του βαθμού ωριμότητας των φρούτων. Τα αποτελέσματα όμως του οργάνου αυτού πολλές φορές είναι αμφισβητήσιμα. Αν η ίδια ακίδα του δοκιμαστή πιέσεως τοποθετηθεί σε ένα άλλο όργανο που ονομάζεται Instron και εφαρμοστεί ρυθμιζόμενη, σταθερά μεταβαλλόμενη δύναμη για τα μήλα. Η μηχανική δύναμη που εφαρμόζεται με το όργανο αυτό είναι ίση ή μεγαλύτερη από εκείνη που εφαρμόζεται με τη χρήση του αντίχειρα στο δοκιμαστή πιέσεως. Η μέτρηση της υφής δεν χρησιμεύει μόνο για να διαπιστωθεί η αντίσταση των τροφίμων, αλλά και για να προσδιοριστούν ορισμένες άλλες παράμετροι όπως, ο χρόνος που χρειάζεται για την ενυδάτωση αφυδατωμένων τροφίμων, ο χρόνος που απαιτείται για το μαγείρευμα σε κάθε θερμοκρασία, ο προσδιορισμός της αναλογίας αναμίξεως διαφορών υλικών, το στάδιο ωρίμανσης και ο χρόνος συγκομιδής, ο βαθμός ξυλοποίησης διαφόρων προϊόντων, η περιεκτικότητα σε χυμό κ.ά.
Η μελέτη της υφής εκτός του ότι παρέχει τη δυνατότητα της ποιοτικής αξιολογήσεως ενός τροφίμου, εξασφαλίζει και τις απαραίτητες πληροφορίες για τη σχεδίαση μιας νέας μεθόδου παραγωγής τροφίμων, τον έλεγχο της αποτελεσματικότητας μιας μεθόδου που ήδη εφαρμόζεται, τη σχεδίαση ενός νέου μηχανήματος και την αύξηση της αποδοτικότητας μιας μονάδας με ταυτόχρονη ποιοτική βελτίωση του τελικού προϊόντος. Παρακάτω θα εξεταστούν μερικά από τα όργανα που θα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της υφής, ανάλογα με τον τρόπο εφαρμογής της δυνάμεως.
Όργανα που χρησιμοποιούν τη δύναμη για συμπίεση: Τα όργανα της κατηγορίας αυτής στηρίζονται στην ίδια αρχή. Στο ένα άκρο μιας μεταλλικής ράβδου τοποθετείται μία ακίδα και στο άλλο άκρο υπάρχει ένα ελατήριο. Η ράβδος είναι βαθμολογημένη σε γραμμάρια, έτσι ώστε να μπορεί να μετρηθεί η δύναμη που απαιτείται, προκειμένου η ακίδα να εισχωρήσει μέχρι ορισμένο βάθος στο τρόφιμο, οταν τοποθετηθεί στην επιφάνειά του και πιεστεί. Με τον τρόπο αυτό μετριέται η αντίσταση του τροφίμου στη συμπίεση. Είναι φανερό ότι με τη χρήση του δοκιμαστή πιέσεως, τα δοκιμαζόμενα φρούτα πληγώνονται ή καταστρέφονται και αυτό αποτελεί ένα σημαντικό μειονέκτημα του οργάνου, γιατί χρειάζεται να ζημιωθεί ένας μεγάλος αριθμός μονάδων, προκειμένου να συγκεντρωθούν στοιχεία για τον υπολογισμό αντιπροσωπευτικών μέσων όρων. Παρά το μειονέκτημα αυτό και παρά το γεγονός ότι τα αποτελέσματα που λαμβάνονται με τη χρήση του οργάνου αυτού ποικίλουν σημαντικά, ο δοκιμαστής πιέσεως χρησιμοποιείται ευρύτατα από τις βιομηχανίες, κυρίως για τον έλεγχο του σταδίου ωριμότητας των διάφορων φρούτων. Ο δοκιμαστής πιέσεως χρησιμοποιείται για τον έλεγχο των μήλων, των αχλαδιών, των κερασιών, των σταφυλιών, του τυριού, των κοτυληδόνων του αρακά.
Το περισσότερο κοινό όργανο της κατηγορίας αυτής είναι ο "δοκιμαστής πιέσεως" Magness - Taylor. Στο όργανο αυτό υπάρχει η δυνατότητα αλλαγής του καθετήρα, ανάλογα με το προϊόν που δοκιμάζεται. Για τα μήλα π.χ, χρησιμοποιείται καθετήρας διαμέτρου 1,1cm, για τα ροδάκινα και για τις πίκλες 0,8cm. Για τη χρήση του οργάνου πρέπει να αφαιρεθεί ένα μεγάλο κομμάτι από τον φλοιό, έτσι ώστε να μην επηρεαστούν τα αποτελέσματα από την ύπαρξή του. Κατόπιν, τοποθετείται ο καθετήρας κάθετα προς την επιφάνεια του προϊόντος και εφαρμόζεται στο άλλο άκρο σταθερή πίεση έως ότου η σάρκα σπάσει ή εισχωρήσει ο καθετήρας στη σάρκα μέχρι ορισμένο βάθος που προσδιορίζεται από χαραγή που υπάρχει πάνω στον καθετήρα.
Μία άλλη εφαρμογή της πιέσεως είναι ο υπολογισμός του χυμού ορισμένων φρούτων με τη χρήση οργάνου που ονομάζεται εκχυμωτής. Με το όργανο αυτό μπορεί να υπολογιστεί η περιεκτικότητα σταφυλιών, μήλων, πορτοκαλιών σε χυμό, των κονσερβών τόννου σε νερό και λάδι. Η μέτρηση του περιεχομένου χυμού γίνεται κάτω από ρυθμιζόμενες συνθήκες χρόνου - πιέσεως, έτσι ώστε τα αποτελέσματα να είναι συγκρίσιμα.
Όργανα που χρησιμοποιούν τη δύναμη για διάτμηση: Τα όργανα της κατηγορίας αυτής μετρούν τη δύναμη που χρειάζεται η διάτμηση. Στην πραγματικότητα η δύναμη που μετριέται είναι άθροισμα δυνάμεων πιέσεως και διατμήσεως. Τα όργανα αυτά χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του βαθμού ωριμότητας διαφόρων λαχανικών. Το σπουδαιότερο από τα όργανα της κατηγορίας αυτής είναι το τεντερόμετρο το οποίο έχει αναγνωριστεί σαν το καταλληλότερο όργανο για τον προσδιορισμό της τρυφερότητας του φρέσκου αρακά. Έχει διαπιστωθεί ότι τα αποτελέσματα που λαμβάνονται από το όργανο αυτό προσδιορίζουν θαυμάσια τις ιδιότητες του προϊόντος που εμφανίζονται κατά τη μάσηση. Ο αρακάς θεωρείται και είναι καλύτερος ποιοτικά, όταν ο βαθμός τεντερομέτρου είναι μικρός. Μικρότερος βαθμός τεντερομέτρου σημαίνει προϊόν τρυφερότερο το οποίο μπορεί να επιτύχει καλύτερη τιμή.
Μέτρηση αντοχής στην κοπή: Τα όργανα της κατηγορίας αυτής χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της ινώδους υφής των λαχανικών ή της αντοχής στην κοπή διαφόρων άλλων τροφίμων. Ειδικά για τα σπαράγγια και για ανάλογα προϊόντα έχει σχεδιαστεί ο δοκιμαστής ινώδους υφής που για την κοπή χρησιμοποιείται ένα καλά τεντωμένο σύρμα πάχους 0,9mm περίπου. Για τη μέτρηση της αντοχής στην κοπή του τυριού ή των λουκάνικων και άλλων αλλαντικών χρησιμοποιούνται όργανα τα οποία αντί για σύρμα φέρουν ειδική λάμα.
Χρησιμοποίηση συνδυασμού πιέσεως και διατμήσεως: Η μέτρηση της αντοχής στην διάτμηση είναι δύσκολη χωρίς παράλληλη μέτρηση και της αντιστάσεως στη συμπίεση. Ο συνδυασμός της μετρήσεως των δύο αυτών δυνάμεων αντιπροσωπεύει καλύτερα την ενέργεια των δοντιών πάνω στο τρόφιμο κατά τη μάσηση. Έτσι τα αποτελέσματα των μετρήσεων ανταποκρίνονται καλύτερα στις απαιτήσεις των καταναλωτών. Σε πολλές περιπτώσεις, κατά τη μέτρηση της υφής μετριώνται περισσότερες από μία δυνάμεις ταυτόχρονα. Από μελέτες κατά τις οποίες χρησιμοποιήθηκε το όργανο Kramer shear press, διαπίστωσαν ότι κατά τις μετρήσεις συνυπάρχουν πολλά είδη δυνάμεων όπως δυνάμεις διατμήσεως, συμπιέσεως και εφελκυσμού. Ο συνδυασμός των διαφόρων δυνάμεων είναι συνάρτηση της ρεολογικής φύσεως του κάθε τροφίμου.
Ο Voisey σε δοκιμές της αντοχής κρέατος σε διάτμηση με τη χρήση του οργάνου Warner Bratzler καθώς και άλλων παρεμφερών κατασκευασμάτων για το σκοπό αυτό, έδειξε ότι το δείγμα δεν υφίσταται μόνο δυνάμεις διατμήσεως αλλά και εφελκυσμού.
Μία σημαντική εξέλιξη στη μέτρηση της υφής αποτελεί το "κύτταρο δοκιμής". Το δείγμα του τροφίμου τοποθετείται σε ειδικό δοχείο στο οποίο γίνεται η δοκιμή με κατερχόμενο κατακόρυφο καθετήρα. Για όλα τα είδη των δοκιμών χρησιμοποιείται το ίδιο όργανο και αλλάζει μόνο ο καθετήρας. Το όργανο αυτό παρέχει την απαιτούμενη για τη μέτρηση δύναμη και είναι εφοδιασμένο με αυτόματο σύστημα καταγραφής της μεταβολής της αντιστάσεως. Το πρώτο όργανο που χρησιμοποιήθηκε για έλεγχο των τροφίμων ήταν το Instron.[1]
Φυσικοχημικές μέθοδοι προσδιορισμού
Βιβλιογραφία
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Αρχές ποιοτικού ελέγχου τροφίμων, του καθηγητή Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών Παναγιώτη Αθανασόπουλου, Αθήνα 2003.
Σχετικές σελίδες
