A fraturabilidade é a tendência de um material à fratura, quebra ou desintegração conforme sofre a aplicação de uma quantidade relativamente pequena de força ou impacto. Esta característica é geralmente exibida por um produto de alto grau de dureza e baixo grau de coesão, sendo comumente a propriedade textural verificável em assados, snacks e produtos “secos”.
A fraturabilidade engloba a friabilidade, a crocância e a fragilidade. Um material é considerado frágil se for suscetível à fratura quando submetido ao estresse. Ou seja, ele apresenta pouca tendência a deformar-se antes da fratura e, geralmente, reproduz um som de estalo.
Avaliando um único ponto de fratura
Às vezes você quer simplesmente medir a força de quebra no meio de alguma coisa. Muitos produtos são apresentados em forma de barra sólida e, como tal, a sua força de pressão ou a força para quebra pode ser de interesse. O dispositivo Three Point Bend Rig [A] imita a quebra de um produto pela metade, apoiando-o sobre guias posicionadas a uma distância adequada. O dispositivo apresenta uma lâmina com borda curva que empurra a amostra para baixo a partir do topo. A apresentação de uma força baixa constitui um indicativo de um produto que requer pouco esforço por parte do consumidor para romper enquanto a distância no ponto de quebra indica o grau de flexibilidade ou inversamente a fragilidade que o produto possui.
Outro dispositivo de fratura em um único ponto é o Crisp Fracture Support [B], o qual é utilizado para mensurar a fraturabilidade de salgadinhos e batatas fritas por meio de um teste de penetração. Ele permite o rápido posicionamento e alinhamento da amostra em um suporte circular. Um probe esférico, em seguida, é empurrado sobre a amostra até ao ponto de fratura. Normalmente, um lote com 12 quebras pode ser testado individualmente, com uma média de 12 picos máximos de força. As distâncias nos valores de ruptura/fratura são calculadas para dar uma medida de fraturabilidade.
O dispositivo Spaghetti Flexure [C] usa outra abordagem para mensurar a força de um produto até a sua fratura. A amostra de teste fica posicionada entre os suportes superiores e inferiores em orifícios localizados centralmente. O suporte superior está diretamente ligado à célula de carga e o suporte inferior na base do texturômetro. Este ensaio investiga a possível fraqueza inerente ao espaguete cru, a qual pode ocorrer devido a danos nos brotos do trigo ou procedimentos incorretos de secagem. As medidas dão uma boa indicação da adequação do produto para embalagem e transporte.
O método mais utilizado para a caracterização das propriedades de comprimidos é o dispositivo Diametral Crushing Test [D], onde é mensurada a força necessária para causar a quebra de um produto. Este teste de esmagamento diametral é amplamente utilizado tanto para o monitoramento do processo quanto no controle de qualidade no final da produção.
Medindo fratura de múltiplas partículas a granel
A fratura (da qual efetivamente a propriedade da friabilidade é um resultado) representa uma característica muito difícil de ser mensurada pelo fato de um evento de fratura nunca se repetir de forma idêntica.
Para tanto, um teste físico conveniente consiste na compressão de uma porção de produtos multiparticulados em um recipiente, tal como o dispositivo Ottawa Cell [E]. Nesse tipo de ensaio, uma curva irregular com múltiplos picos é obtida a partir da fratura resultante de um conjunto de flocos/peças, com cada pico correspondente à ruptura de um único floco/peça.
Isso é diferente da situação em que uma única peça de amostra é comprimida. No entanto, o teste oferece um efeito de média em uma porção mais representativa da amostra, sendo um procedimento muito mais repetitivo. As curvas resultantes com múltiplos picos podem ser analisadas usando cálculos especiais dentro software Exponent da Stable Micro Systems.
Tentando detectar a diferença entre o revestimento a estrutura interna de um produto
Os revestimentos de alimentos e os métodos de coextrusão resultam numa ampla variedade de produtos de fase dupla ou multifase. Tabletes de gomas de mascar, wafers e biscoitos recheados são exemplos típicos de produtos alimentares que podem ser constituídos por uma porção exterior crocante e um material interno com uma textura diferente, por vezes mais macia ou viscosa.
Diferenças inerentes ao estado físico e às composições das fases oferecem variações texturais interessantes para o consumidor. Utilizando um Probe Cilíndrico de 2 milímetros [F], um Probe Agulha ou o dispositivo Craft Knife [G], a avaliação desses revestimentos (muitas vezes fraturáveis) pode ser detectada e diferenciada a partir do interior mais macio. Isto porque as pequenas áreas de superfície dos dispositivos permitem que haja uma entrada sem compressão.
Olhando para o fraturabilidade de produtos com camadas múltiplas
Da mesma forma, o dispositivo Craft Knife or Extended Craft Knife [H] é apropriado para a mensuração de produtos de múltiplas camadas, onde a lâmina afiada possibilita a mensuração da força de fratura através de diferentes camadas – o que seria impossível de medir com lâminas-padrão devido à ação de compressão de amostras frágeis.
Dispositivos concebidos para um produto específico
Fabricantes de casquinhas de sorvete precisam considerar o papel da resistência estrutural no manuseio, transporte e distribuição de cones. Um teste de força no dispositivo Ice Cream Cone Support [I] mede a força necessária para causar a ruptura, simulando o estresse imposto quando sorvete é pressionado para dentro do cone. O gráfico resultante destaca quaisquer fraquezas e consequente necessidade de rever as proporções dos ingredientes, formulação ou o formato dos cones.
Medindo o “ruído” criado pela fratura – Sistema de Captura de Audio
O Sistema de Captura de Audio [J] pode por ser empregado em qualquer material capaz e produzir ruídos sonoros ao ser testado, uma vez que capta uma outra dimensão (isto é, o som) durante o ensaio, dados que podem ser analisados e utilizados como uma característica do produto medido. Verificável normalmente em materiais frágeis, o sinal acústico é o resultado de uma fenda, uma quebra, uma pressão ou uma falha de algum tipo.
Nós podemos projetar e fabricar probes ou dispositivos para o Analisador de Textura TA.XT Plus, os quais serão manufaturados sob medida para as suas necessidades específicas.
Uma vez feita a mensuração, nossa experiência na interpretação gráfica também é incomparável. Nós podemos não apenas desenvolver o método mais adequado e preciso para a sua amostra. Podemos também elaborar os procedimentos de análise para obter os parâmetros desejados a partir de sua curva e disponibilizá-los em uma planilha ou relatório concebido em torno de suas necessidades.
Para obter mais informações sobre como mensurar a textura, visite a seção Texture Analysis Properties no site da Stable Micro Systems, explore mais este blog ou entre em contato sem compromisso com a Extralab Brasil.
O Analisador de Textura TA.XT Plus faz parte de uma família de instrumentos de análise de textura da Stable Micro Systems. Um extenso portfólio de acessórios está disponível para medir e analisar as propriedades de textura de uma enorme gama de produtos alimentares. Nossos técnicos também podem projetar dispositivos de acordo com necessidades específicas.
Para mais informações sobre o Analisador de Textura TA.XT Plus ou dados mais detalhados sobre este ensaio, entre em contato com os engenheiros da Extralab Brasil por e-mail: contato@extralab.com.br ou telefone: 11 4524 2414.