Lab 3 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ae/ae2016/src/file/SubjectDocument/file/Lab 3 Texture... · 521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 6 1. การทดสอบเนื้อสัมผัสทางวัตถุวิสัย(objective

อาจารย ดร. ธราพร จลยเสนสาขาวชาวศวกรรมเกษตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร1/2559

Lab 3การวเคราะหเนอสมผส(Texture Analysis)

521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 2

What is “Food Texture”?

How is it measured?


Direction Lab 3

Applications of Texture Analyzer

What is Food Texture? & How is it Measured?

Outlines


What is Food Texture? How is it Measured?


What isFood Texture?

เนอสมผส (texture) หมายถง ลกษณะทมนษยสามารถรบรไดดวยการสมผส ผบรโภครบรเนอสมผสของอาหารไดดวยการสมผสดวยมอ การสมผสดวยฟน เพดานปาก ลน และการเคยว

การวเคราะหเนอสมผส (texture analysis) เปนวธหนงในการศกษาสมบตเชงวศวกรรมของอาหาร ซงหมายถง การวดเนอสมผส (texture measurement) และการแปลความหมายของคาทวดไดเปนคาสมบตทางเนอสมผส (texture properties)

การทดสอบเนอสมผสมอย 2 ประเภทคอ การทดสอบเนอสมผสทางวตถวสย และการประเมนดวยประสาทสมผส


1. การทดสอบเนอสมผสทางวตถวสย (objective method) เปนการทดสอบโดยใชเครองมอวด(Texture Analyzer) ซงมความแมนย า และสามารถควบคมสภาวะแวดลอมของการวดไดด

2. การประเมนดวยประสาทสมผส (sensory evaluation, subjective test) เปนการทดสอบแบบใชคน (ผชม และผประเมน) ในการตรวจวเคราะหคณภาพของอาหาร โดยใชประสาทสมผสทง5 ของผชม ไดแก การมอง การฟง การดม การชม และการสมผส*

What isFood Texture?


Texture Analyzer

TA.XTPlus Texture Analyzer

http://texturetechnologies.com/texture-profile-analysis/texture-profile-analysis.php


Texture Analyzer



Texture Analyzer



Texture Analyzer

ทมา: ปานมนส ศรสมบรณ (2555)


Texture Analyzer

วธการทดสอบเนอสมผสดวยเครอง Texture Analyzer

1. การทดสอบแรงกด* (compression test)

2. การทดสอบแรงดง (tensile test หรอ tension test)

3. การทดสอบแรงกดทะล-เจาะ (penetration test หรอ puncture test)

4. การทดสอบแรงโคงงอ** bending test หรอ fracture test

5. การทดสอบแรงตด cutting test หรอ shearing test

6. การทดสอบแรงผลกกน ( Extrusion test)


Texture Analyzer-- Probe --

http://texturetechnologies.com/texture-analysis/Probes-Fixtures.php


http://texturetechnologies.com/texture-analysis/Probes-Fixtures.php

Texture Analyzer-- Probe --


Texture Analyzer

ขอมลทไดจากการทดสอบเนอสมผสดวยเครอง Texture Analyzer แสดงคาไดดงน

1. ความสมพนธระหวาง แรง (force) กบ ระยะเวลาการเปลยนรป (deformation)

force-deformation curve

2. ความสมพนธระหวางแรง (force) กบ เวลา (time)

force-time curve

3. ความสมพนธระหวางความเคน (stress) กบ ความเครยด (strain)

stress-strain curve


Applications of Texture Analyzer

-- Compression Test --

-- Texture Profile Analysis (TPA) --

-- Fracture Test --


Compression Test


Compression Test

การทดสอบแบบกดโดยใชหววดแบบแผนแบน (flat plate compression test)

1. การทดสอบการกดดวยแผนแบนแบบงาย

(simple compression test)

2. การทดสอบการกดแบบงายและการทดสอบแบบคนรปรวมกน

(simple compression test and recovery test)

3. การทดสอบแบบคลายความเคน (relaxation test)

4. การทดสอบแบบคบ (creep test)

5. การวเคราะหลกษณะเนอสมผสดวยเครองวด (Texture Profile Analysis, TPA)


เปนการทดสอบการตอบสนองของวสดเมอมแรงกด (compression force) มากระท า โดยการใชแรงกดหรอแรงอดในแนวตรง ท าใหวสดเปลยนรปราง (deformation) มความสงหรอความยาวหดสนเขาตามทศทางของแรงทกระท า กราฟทไดจะบอกลกษณะเนอสมผส...

Compression Test

1. Force (N) vs. Deformation (mm)

Maximum force (N) = hardness (ความแขง)

Slope (N/mm) = firmness (ความแนนเนอ)

Area (N.mm) = Energy required for maximum deformation

Compression Test-- simple --


1. Force (N) vs. Deformation (mm)

Maximum force (N) = hardness (ความแขง)

Slope (N/mm) = firmness (ความแนนเนอ)

Area (N.mm) = Energy required for maximum deformation

Compression Test-- simple --

ทมา: ปานมนส ศรสมบรณ (2555)


เปนการทดสอบการกดแผนแบนคางไวเมอกดลงไปถงระดบหนง การกดคางเปนระยะเวลาหนงจะควบคมความเครยด (strain) ใหคงทในระยะเวลานน ตวอยางจะคลายความเคน(stress) ท าใหระดบของแรงทหวกดลดลงไปตามเวลาจนกระทงไมสามารถคลายความเคนตอไปไดอก

Compression Test-- relaxation test --



ความสมพนธระหวาง แรง กบ เวลา ในการทดสอบแรงกดบนชส (Sharma ,2000)

Dforce = maximum force (N)

Relaxation ratio(อตราการคลายความเคน) = แรงทลดลง / แรงทงหมด= (D-E) / (D-0)

%Relaxation= [แรงทลดลง / แรงทงหมด] x 100



Stress relaxation curves (James, 1992)

%Relaxation= [แรงทลดลง / แรงทงหมด] x 100= [(D-E) / (D-0)] x 100

%Relaxation ต า เขาใกล ideal elasticเชน ยาง (มความยดหยนสง)

%Relaxation สง เขาใกล viscoelasticliquid เชน เนย แปงโดว (ยดหยนและไหลหนด)



Force (g) Force (N) Distance (mm) Time (sec)

F = maF --> (N) , m --> (kg) , a --> (m/s2)



Force vs. Time

Force vs. Distance



Force (g)

Force (N)

Distance (mm)

Time (sec)

Stress=F/A(N/m²)

Or Pascal (Pa)Strain=(∆L)/L0



Stress (Pa)

Strain (-)

Stress vs. Strain

Slope = ?



Stress

Strain

? Slope = Elastic Modulus

วตถทมมอดลสของความยดหยนมากแสดงวาวตถทนตอการเปลยนแปลงรปราง (ความยาวตามแนวแรง) ไดมาก


Compression Test-- Stress และ Strain ของวสด --


Compression Test-- Stress และ Strain ของวสด --


Texture Profile Analysis

(TPA)


What isTexture Profile Analysis (TPA)?

การวเคราะหเนอสมผสใชกบวสดทเปนอาหารเนองจากเปนการจ าลองการเคยวดวยฟนกราม 2 ครง

การทดสอบ: กดวสดอาหารดวยแผนแบน (probe) ขนาดใหญกวาชนวสด โดยกดลงในระยะใดๆ ทเปน % ความเครยด (strain) เชน 50% strain or 75% strain (% strain สงมากขนคาทไดจากการวเคราะหจะเปนการจ าลองการเคยวทสมบรณยงขน)

Texture Profile Analysis is a popular double compression test for determining the textural properties of foods.





Fresh Cheese : 40% strain

Cylinder Probe: aluminum P/100



Tofu (เตาห) : 25% strain












1. Fracturability --> แรงทจดยอดแรกซงท าใหตวอยางหรออาหารแตกในชวงการกดหรอการเคยวครงท 1 (เดมเรยกวา brittleness) หนวยเปนแรง เชน นวตน (N)

2. Hardness --> แรงสงสดทเกดขนระหวางการกดครงแรก หนวยเปนแรง เชน นวตน (N)3. Springiness --> เปนคาทบอกถงความสามารถในการคนตวของตวอยางหลงการเสยรปจากการ

กดครงแรก (เดมเรยกวา elasticity) นยมอธบายในรปของอตราสวนของระยะเวลา หรอระยะทางทวสดเปลยนแปลงรปรางของตวอยาง ทวดไดจากการกดถงแรงสงสดครงทสองตอคาดงกลาวของตวอยางทวดไดจากการกดครงแรก

4. Adhesiveness --> คาการยดตด ในกราฟ TPA คอพนทใตกราฟสวนทมคาเปนลบของชวงการกดหรอการเคยวท 1 (Area 3) มหนวยเปนแรงคณดวยเวลา เชน N.s บางทเรยก stickiness

5. Cohesiveness --> พลงงานยดเกาะกนภายในเนออาหาร หาไดจากอตราสวนของพนทใตกราฟสวนทเปนคาบวกของการกดหรอการเคยวครงท 2 (Area 2) และครงท 1 (Area 1)

cohesiveness = Area 2/Area 1

http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0987/texture-profile-analysis




Hardness Fracturability Adhesiveness Springiness Cohesiveness Gumminess Chewiness

g g g.sec sec/sec g.sec/g.sec g g


Fracture Test


What isFracture or Bending Test?



What isFracture or Bending Test?



What isFracture Test?


Force (g) Force (N) Distance (mm) Time (sec)

F = maF --> (N) , m --> (kg) , a --> (m/s2)




Force (g)

Force (N)

Distance (mm)

Time (sec)

Flex Stress= 3FL/2Wt²

Flex Strain = 6Dt/L²

(N/m²)Pascal


0

500

1000

1500

2000

0 0.5 1 1.5 2

Forc

e (g

)

Distance (mm)

Butter Cracker



Direction Lab 3การวเคราะหเนอสมผส(Texture Analysis)

References:

1. Shri. K. Sharma, Steven J. Mulvaney, Syed S. H. Rizvi. 2000. FoodProcess Engineering : Theory and Laboratory Experiment. A John Wiley&Sons., Publication. USA

2. พมพเพญ พรเฉลมพงศ และ นธยา รตนาปนนท. Texture properties.http://www.foodnetworksolution.com/ (accessed on July 05, 2016)

3. ปานมนส ศรสมบรณ. Texture Technology of Agricultural Product andFood. 2555. คณะวศวกรรมศาสตร สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง กทม

Documents

Lab 3 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ae/ae2016/src/file/SubjectDocument/file/Lab 3 Texture... · 521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 6 1. การทดสอบเนื้อสัมผัสทางวัตถุวิสัย(objective