食品の粘弾性測定

クリーミーである、ジューシーである、滑らかである、ほろりと崩れる、柔らかい、硬いなど、食品を食べた時に感じるテクスチャー特性は、多くの場合、粘弾性特性と粘弾性挙動に関係しています。 原材料の品質を評価し、加工時の材料の挙動を予測し、貯蔵要件及び安定性要件を満たすために、食品の粘弾性特性を評価することがますます重要になっています。

製造者及び消費者のニーズに応えるため、チョコレートには次のような特定の粘弾性特性が必要です。製造過程では材料がスムーズに流れる必要があり、最終製品は室温では溶けず、口に入った時だけ溶ける必要があります。さらに、チョコレートが舌や口蓋にどのように付着するかは、消費者が口当たりや味をどう感じるかに大きく影響します。

液状のチョコレートで重要な粘弾性特性は、 粘度 と 降伏点の2つです。 粘度 は、チョコレートの流れに対する抵抗の尺度です。液状のチョコレートを(バーや様々な形にするための)型に流し入れる際には、粘度を考慮する必要があります。 降伏点 は、流れを開始させるのに必要な せん断応力 です。降伏点は、チョコレートの注入やデコレーションに関係するだけでなく、消費者の口や手でチョコレートがどのように溶けるかにも関係します。どちらの値も温度に依存します。

チョコレートは、舌の上で29～33 °Cの温度で溶ける必要があります。そうでないと、ロウを食べているような感じがしたり、室温で柔らかくなったりします。

粘弾性測定は、チョコレート溶融液の品質管理に使用できます。最適なソリューションは、40 °Cでのフローカーブです。チョコレートの流動挙動は、様々な材料によって影響を受けます。降伏点や粘度などのパラメータを確認することによって、安定した品質を保証できます。

この試験には、ペルチェ温度制御システムを備えた粘度計または回転式レオメータ、またはペルチェ温度制御システムを備えた回転/振動式レオメータが必要です。

コーヒークリーマーは、冷蔵の必要がなく賞味期限が非常に長く輸送も容易なため、ミルクの代用品として極めて便利です。ただし、クリーマーが良好な品質を維持できるためには、均一な流動性の高い粉末として製造する必要があります。このような品質はクリーマーの目視検査では容易に測定できませんが、粉体レオロジーを使用して測定することができます。

粉体の流動挙動は、加工と包装の容易さや粉体の長期安定性に大きな影響を与えます。したがって、効率的な製造と品質管理を実現するためには、粉体の流動挙動を理解することが重要です。粉体レオロジーでは、粉体流を支配する要因に関する量的情報が得られます。例えば、粒子が相互に凝着する強さは凝集力により決まります。パウダーセルを装備した高性能なレオメータを使用すると、品質管理の直接的な指標となり得る凝集力の値を高い信頼性で測定できます。

この試験にはhttps://www.anton-paar.com/corp-en/products/details/powder-rheology/粉体レオロジーに対応できるレオメータが必要です。 

ジャムやマーマレードを適切にポンピング及び充填するには、せん断速度が速い場合に粘度が低いことが必要です。   反対に、ジャムの粘度が低すぎると、パンの上で流れてしまいます。  スイーツスプレッドの構造は、舌の上で溶ける時のフルーティな味わいにも影響します。フルーツジャムの粘度にとって最も重要な要因は、添加するペクチンの種類と量(及び併用するカルシウムイオンの濃度)です。   

フルーツジャムの粘度は粘度計またはレオメータで簡単に測定することができます。しかし、フルーツジャムの粘度を測定する際の主な課題は、果実の大きな粒がたくさん含まれていることです。 粒を取り除くと時間がかかるだけでなく、流動挙動を特定する時に正確な結果が得られなくなります。このような場合は、ボール測定システムを搭載した回転式レオメータが必要です。    ボールは1周目でしか新しい無せん断の材料に接しないため、測定システムが1回転する間に測定全体を完了する必要があります。このような条件を満たすには、測定ポイントごとに回転速度をすばやく制御できるレオメータが必要です。

この試験には、ボール測定システムを搭載したレオメータが必要です。  

ケチャップは、基本的にはトマトとスパイスを合わせたものです。消費者は、ケチャップの味だけでなく、容器からの出方も重視します。製造工程では、ケチャップを混ぜやすく、容器に詰めやすいことが大切ですが、容器からスムーズに出すことができ、料理の上で流れ落ちないことも要求されます。

容器から押し出された時のケチャップの出方に影響を与える主な要因は、降伏応力または降伏点です。 ケチャップは、降伏点に達するまでは固体の状態で、この点を超えると流れ出すとされています。  力をかけるのをやめると、ケチャップは元の状態に戻ります。

注いだ後の流れとレベリング性をシミュレートするため、3つのインターバルで構成されるステップ試験を行います。最初のインターバルは、サンプルの静止時の挙動を表します。2つ目のインターバル(注ぐとき)は構造的分解を、3つ目のインターバルは構造回復を表します。   この試験は、装置の種類やお客様の必要性に応じて、回転試験、振動試験、または回転試験と振動試験を組み合わせて行うことができます。回転試験の場合、ペルチェ温度制御システムを備えた回転式粘度計またはレオメータを用いて、せん断速度を変化させながらインターバル試験を行います。振動試験の場合は、1つ目と3つ目のインターバルは、一定の角周波数と線形の粘弾性範囲内の一定の変形値に設定します。2つ目のインターバルは、サンプル材料を絞り出したり容器に充填したりするプロセスを再現した、一定のせん断速度で回転させます。       

この試験には、ペルチェ温度制御システムを搭載した粘度計またはレオメータが必要です。  

粉ミルクは、新鮮なミルクが入手できないときの基本的な食料供給製品として日常的に使用されています。製品として存続していくには品質の一貫性と信頼性が重要です。一方、粉ミルクの品質は原料(生乳)と製造工程により大幅に変わる可能性があります。生乳が安定した粉体になるまでには、多くの処理工程を経る必要があり、各工程には固有の技術的課題があります。最後の処理工程となるのが、スプレー乾燥タワーからの粉体の排出です。この排出工程では、しばしば問題が発生することがあります。原因は一般的にミルク粉体の凝集力が比較的強いこと、さらに重要なのはホッパーの壁面が摩擦発生源となり流動の妨げになる可能性があることです。

流動挙動を監視する方法の1つは、パウダーセルを装備したレオメータを使用して壁面の摩擦を測定することです。壁面の摩擦を測定すると、粉体をホッパーから均一に排出可能か否かの尺度となる、壁面摩擦角を計算できます。壁面摩擦角が小さいほど、粉体は壁面に凝着しにくくなり、よりスムーズに排出されます。

この試験には粉体レオロジーに対応できるレオメータが必要です。 

以下のトピックの詳細については、対応する各項をご覧ください。

• MCR 72によるケチャップの流動と回復の測定
• 食品 | ViscoQCによるソースとドレッシングの回転式粘度試験
• 食品 | ViscoQCによるチョコレートの回転式粘度試験
• 食品 | ヘーゼルナッツクリームののび
• 食品、飲料 | フルーツと野菜の飲料及びピューレの粘度試験
• 食品 | RheolabQCによるパン生地の粘度測定
• 食品、飲料、製薬 | 流動食のフローカーブ試験
• 食品 | 乳製品の降伏点の測定
• 食品 | RheolabQC用のボール測定システムによる食品の粘度測定
• 食品 | RheolabQCによるケチャップの構造回復試験