Measurement of Glass Transition of Food Products by Differential Scanning Calorimeter

Aplikace | 2024 | ShimadzuInstrumentace
Termální analýza
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Sklo-přechodné vlastnosti potravin zásadně ovlivňují jejich tvrdost, křehkost a strukturu. Měření teploty skelného přechodu pomáhá při návrhu receptur, kontrole kvality a optimalizaci výrobních podmínek. V potravinářské praxi lze na základě této metody předpovědět, zda bude výrobek při skladování a spotřebě měkký, gumovitý či křehký.

Cíle a přehled studie


Tento příspěvek popisuje měření skelného přechodu u komerčně dostupných měkkých a tvrdých cukrovinek, tří jednoduchých sacharidů (fruktóza, glukóza, sacharóza) a vlivu snížení vlhkosti (tepelná úprava) na potahované cukrovinky. Cílem bylo porovnat teploty skelného přechodu a korelovat je s texturálními vlastnostmi a obsahem vody.

Použitá metodika a instrumentace


Měření probíhalo pomocí diferenční kalorimetrie (DSC) s následujícími podmínkami:
  • Instrumentace: Shimadzu DSC-60 Plus s auto-chlazením TAC-60i
  • Vzorkové ampule: hliníkové těsněné
  • Program: zahřívání i ochlazování rychlostí 10 °C/min
  • Rozsah teplot: od –40 °C do 140 °C (pro sacharidy modifikováno až do 200 °C a zpětně na –20 °C)
  • Atmosféra: dusík, 50 ml/min

Hlavní výsledky a diskuse


Porovnání měření ukázalo:
  • Soft candy: skelný přechod Onset 0,39 °C – při běžné teplotě pokojové je v gumovitém stavu.
  • Hard candy: skelný přechod Onset 53,30 °C – při pokojové teplotě je křehká a sklovitá.
  • Sacharidy:<br>   • Fruktóza: Onset 5,37 °C<br>   • Glukóza: Onset 34,57 °C<br>   • Sacharóza: Onset 60,37 °C<br> nižší Tg znamená měkčí texturu za běžných podmínek.
  • Vliv vlhkosti: tepelnou úpravou klesla vlhkost ze 1,6 % na 0,7 % a Onset se posunul z –17,09 °C na +3,74 °C, což potvrzuje zpevnění struktury při odparu vody.

Přínosy a praktické využití metody


DSC skelného přechodu umožňuje:
  • rychlou predikci textury a tvrdosti potravin
  • optimalizaci obsahu vlhkosti pro cílenou konzistenci
  • kontrolu kvality během vývoje receptur i produkce

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj by mohl zahrnovat:
  • hybridské metody – kombinace DSC s vlhkostní analýzou
  • modelování vztahu Tg a mikrostruktury potravin
  • automatizované sledování stability během dlouhodobého skladování
  • rozšíření na další skupiny potravin, např. cereálie či mléčné výrobky

Závěr


Studie potvrdila, že teplota skelného přechodu, měřená pomocí DSC-60 Plus, úzce koreluje s reálnou texturou potravin. Metoda je spolehlivým nástrojem pro odhad tvrdosti, vývoj nových výrobků a kontrolu kvality.

Reference


1. K. Kawai, Glass Transition Properties and Quality Control of Food, Japan journal of food engineering, Vol. 19, No. 1, pp. 9–14, March 2018.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Evaluation of Thermal Characteristics of Rubber O-Rings
Recycled Plastic Analysis Solutions
Recycled Plastic Analysis Solutions
2024|Shimadzu|Brožury a specifikace
Multifaceted Evaluation of Plastics: Difference of Heat Treatment Conditions
Thermal Properties of Composite Filaments for 3D Printers