در تولید پیشرفته شکلات، تجهیزات خودکار جایگزین فرآیند‌های دستی شده است که به طور سنتی عمدتاً به تجربه و مهارت شکلات ساز متکی بود. برای اهداف کنترل کیفیت و رضایت مشتری، اعمال شرایط پروسس صحیح و پارامتر‌های کنترلی مانند زمان، دما، میزان رطوبت و رطوبت نسبی هوای اطراف در بافت شکلات بسیار مهم است. انتخاب دقیق این پارامتر‌ها نه تنها به فرآیند تولید کمک می‌کند، بلکه محصولی با کیفیت بالا را مستقیماً از کارخانه و پس از مدتی نگهداری تضمین می‌کند.
بافت شکلات چیست؟
شکلات پراکندگی ذرات شکر و کاکائو در فاز مداوم کره کاکائو است. در شکلات شیری، اجزای شیر بدون چربی نیز در فاز پراکنده و چربی کره در فاز چربی پیوسته وجود دارد. هنگامی که محصول مایع به درستی گرم و سرد نمی‌شود، گلیسرید‌های با نقطه ذوب بالاتر در توده روغنی جامد می‌شوند.
محصول به دست آمده بافت ضعیفی دارد و تمایل به ایجاد شکوفه چربی در انبارش سرد دارد. بافت شکلات به طور کلی در هنگام ذخیره‌سازی کاملاً پایدار است مگر اینکه محصول در معرض نوسانات شدید دما باشد که باعث ذوب و انجماد می‌شود. این منجر به زوال بافت می‌شود همانطور که در بالا به انجماد کنترل نشده کره کاکائو در طول پروسه نسبت داده شد. تا حدی می‌توان با افزودن لسیتین از این امر جلوگیری کرد.
بسیاری از روش‌های تست مختلف برای اندازه‌گیری بافت شکلات، از نفوذ و برش گرفته تا فشرده‌سازی و خمش، وجود دارند.
روش های تست باف شکلات
قدرت شکستن نمونه‌های سفت و سخت مانند شکلات را می‌توان با انجام آزمایش خمش سه نقطه‌ای تعیین کرد. در این آزمایش، یک نمونه در طول یک دهانه با فاصله شناخته شده پشتیبانی می‌شود، نیرویی به مرکز نمونه (که در مرکز تکیه گاه‌ها نیز قرار دارد) اعمال می‌شود و نیروی شکست تعیین می‌شود. چنین آزمایشی ممکن است، برای مثال، برای ارزیابی اثر مواد مختلف مورد استفاده، یا برای بررسی مشکلات معمول محصول نهایی مانند جذب رطوبت مورد استفاده قرار گیرد.
قدرت شکست (نیرو در واحد عرض) یا تنش شکست (نیرو در واحد سطح) نمونه شکلات به عنوان حداکثر مقاومت یا مقدار تنش منحنی در نظر گرفته می‌شود. سایر ویژگی‌های بافتی که ممکن است مورد توجه باشد، فاصله تا شکستن و شیب شیب در هنگام اعمال نیرو است که اندازه‌گیری سفتی نمونه را نشان می‌دهد. فاصله تا شکستن نشانه‌ای از شکنندگی شکلات است زیرا نشان می‌دهد که تا چه حد می‌توان نمونه را قبل از شکست تغییر شکل داد.
آزمایش ویکرز به دلیل تجزیه و تحلیل ساده داده‌ها و آماده‌سازی آزمایش، برای چندین دهه یک تکنیک بسیار پرکاربرد برای بسیاری از مواد بوده است. بسیاری از کاربرد‌ها نیاز به پروب دارند که از مواد بسیار سختی مانند الماس یا یاقوت کبود ساخته شده باشد، زیرا این دندانه باید به طور قابل توجهی سخت‌تر از ماده مورد بررسی باشد. با این حال، فولاد ضد زنگ برای آزمایش بسیاری از مواد نرم‌تر مانند قرص، صابون، میوه و سبزیجات، پنیر، شکلات و برخی پلیمر‌ها مناسب است.
به طور سنتی، سختی ویکرز با وارد کردن قطر‌های فرورفتگی در یک فرمول استاندارد محاسبه می‌شود. با این حال، تورفتگی ابزاری روی یک آنالایزر بافت امکان تجزیه و تحلیل سختی خودکار را بدون استفاده از میکروسکوپ فراهم می‌کند. همچنین پارامتر‌های دیگری مانند تنش آرام و نسبت انرژی الاستیک به پلاستیک محاسبه می‌شود. این فرورفتگی ویکرز از جنس استنلس استیل برای تست سختی سریع و تکرارپذیر مواد نرم، مانند مواردی که اغلب در صنایع غذایی، دارویی و مراقبت شخصی استفاده می‌شود، طراحی شده است.
بسته به نوع نمونه، ممکن است مستقیماً روی پایه ابزار آزمایش شود، یا ممکن است استفاده از کانتینر یا پلت فرم Heavy Duty راحت‌تر باشد. استفاده از یک پلت فرم برای آزمایش شکلات توصیه می‌شود تا به عایق‌بندی نمونه از گرمای پایه ابزار کمک کند.
در یک مطالعه نمونه، شش نمونه مورد آزمایش قرار گرفت: شکلات سفید و تیره بلافاصله پس از انجماد تا ۱۸- درجه سانتیگراد، پس از یخچال در دمای ۴ درجه سانتیگراد و در دمای اتاق (۲۱ درجه سانتیگراد) آزمایش شدند. نمونه‌ها بر روی یک سکوی برش پلاستیکی برای آزمایش دندانه قرار گرفتند.
منحنی‌های فوق از آزمایش شکلات سفید در دمای ۲۱ درجه سانتی گراد، ۴ درجه سانتی گراد و ۱۸- درجه سانتی گراد تولید شدند. می‌توان مشاهده کرد که با کاهش دمای نمونه، حداکثر نیرو افزایش می‌یابد، که نشان دهنده سختی نمونه بالاتر است.
نمونه‌هایی که از چند لایه تشکیل شده‌اند، مانند یک تخته شکلات با لایه‌های خامه، شکلات، بیسکویت یا ویفر، می‌توانند با یک پروب نازک نفوذ کنند یا با یک چاقوی کاردستی برش دهند. مهم است که این اندازه‌گیری‌ها را با سرعت آزمایش آهسته انجام دهیم تا بتوان ویژگی‌های هر لایه را جداگانه تعیین کرد. تصویر زیر آزمایش چاقو را نشان می‌دهد که لایه‌های ویفر را در یک تخته شکلات برش می‌دهد. این نمونه از نوسانات نیرو است که هنگام برش نمونه‌های چند لایه مشاهده می‌شود.
ویژگی های بافت شکلات در فرایند تولید
یکی از ویژگی‌های مهم بافت شکلات در طول فرآیند تولید، چسبندگی آن هنگام قالب‌گیری است. تعیین تجربی چسبندگی شکلات به یک قالب توسط محققان دانشگاه لیدز (Keijbets، Chen and Vieira، ۲۰۱۰) با استفاده از یک وسیله ثابت برای این کار انجام شد.
همانطور که در نمودار شماتیک زیر نشان داده شده است، نیروی چسبندگی سطح یا چسبندگی، با کشیدن یک پروب پلی کربنات مسطح از روی نمونه شکلات جامد شده اندازه‌گیری شد. این به تقلید از نیرو‌های درگیر در فرآیند قالب‌گیری تخته‌های شکلات تجاری بود. پارامتر‌های پردازش مانند دما، زمان تماس و رطوبت محیط تأثیر قابل توجهی بر فرآیند‌های تبلور و انجماد شکلات و بر چسبندگی شکلات به سطح قالب دارند. کابینت کنترل شده Peltier در این نوع آزمایش شکلات بسیار ارزشمند است، زیرا محدوده دمایی کنترل شده بین ۰ تا ۵۰ درجه سانتیگراد را فراهم می‌کند.
پروژه‌های متعددی در نرم‌افزار Exponent ادغام شده‌اند که می‌توانند برای آزمایش شکلات استفاده شوند. علاوه بر این، هنگامی که این‌ها با پروژه‌های تولید شده توسط کاربر ترکیب می‌شوند (همانطور که در آخرین مثال مشاهده می‌شود)، قابلیت و انعطاف‌پذیری عظیم Texture Analyzerهای Stable Micro Systems قابل مشاهده است.
ثبت ديدگاه