وقتی وارد دنیای علم صنایع غذایی و تحلیل و ارزیابی حسی می‌شویم، «بافت» و «ویسکوزیته» دو ویژگی اساسی هستند. اگرچه این اصطلاحات گاهی مترادف تلقی می‌شوند، اما درواقع توصیفگر خواص و رفتارهای متفاوتی از مواد غذایی‌اند.
بافت چیست؟
بافت یک ویژگی چندحسی است که به خصوصیات فیزیکی مواد غذایی اشاره دارد که از طریق احساس لامسه در دهان یا دست درک می‌شود. این خصوصیات شامل سختی، قابلیت جویدن، شکنندگی، چسبندگی و موارد مشابه است.
بافت نه تنها یک ویژگی حسی است بلکه میتواند به‌صورت مکانیکی هم توصیف شود؛ یعنی رفتار ماده در برابر نیروها و تغییر شکل‌ها.
جنبه‌های کلیدی بافت شامل پارامترهای زیر است:
- سختی (Hardness): مقاومت ماده در برابر نیروهای فشاری. این پارامتر بطور مستقیم بر کیفیت محصول نهایی و تجربه حسی مصرف کننده اثر می‌گذارد.
- قابلیت جویدن (Chewiness): میزان نیروی لازم برای جویدن ماده غذایی تا زمانی که قابل بلعیدن باشد. این پارامتر ترکیبی از سختی و کشسانی است و به طور معمول با آزمون‌های برشی و بررسی انرژی لازم برای جویدن اندازه گیری می‌شود. این پارامتر در محصولاتی نظیر گوشت و نان اهمیت بالایی دارد.
- شکنندگی / تردی (Crispiness/ Brittleness): قابلیت شکستن ماده به قطعات کوچک هنگام وارد شدن فشار. برای مثال چیپس یا برخی سبزیجات تازه ترد هستند.
- چسبندگی (Stickiness/ Adhesiveness): تمایل ماده به چسبیدن به سطح میگر مانند دندان، زبان یا دیگر سطوح. این پارامتر در محصولاتی نظیر کارامل، برخی پوشش‌های کیکی یا روکش‌های شیرینی اهمیت دارد و میتواند بر کاربرد محصول در فرایند تولید و همچنین تجربه حسی مصرف کننده اثرگذار باشد.
- پیوستگی (Cohesiveness): توانایی ماده برای نگه داشتن ساختار داخلی خود بدون خرد شدن یا جدا شدن
- الاستیسیته یا ارتجاع‌پذیری (Elasticity/ Springiness): توانایی ماده برای بازگشت به شکل اولیه پس از تغییر شکل موقتی با اعمال نیرو.
علاوه بر این‌ها، در مواد نیمه‌مایع یا کرمی شکل، واژه‌هایی مانند کرمی بودن، غلظت، انسجام هم استفاده می‌شود که ارتباط نزدیکی با بافت دارند اما به طور دقیق‌تر با رفتار جریان و مقاومت در برابر جریان در ارتباطند.
ویسکوزیته چیست؟
ویسکوزیته، رفتار جریان و میزان مقاومت ماده در مقابل جاری شدن را بیان می‌کند. به عبارت دیگر، میزان «غلیظ» یا «رقیق بودن» یک مایع یا شبه‌مایع را نشان می‌دهد. در واقع، وقتی شما یک ماده غذایی را می‌ریزید، پخش می‌کنید یا قاشق می‌زنید، ویسکوزیته تعیین می‌کند که ماده چگونه حرکت می‌کند. این ویژگی تأثیر مهمی بر احساس دهانی (mouthfeel)، محلول‌پذیری، تثبیت امولسیون‌ها، پایداری محصول و نحوه آزاد شدن طعم دارد.
جنبه‌های کلیدی ویسکوزیته شامل موارد زیر می باشد:
- رفتار جریان (Flow Behavior): ویسکوزیته تعیین‌کننده چگونگی جریان مایع است. برای مثال آب دارای ویسکوزیته پایین و روان است؛ در حالی که عسل ویسکوزیته بالا دارد و جریان آن کند است.
- وابستگی به نرخ برش (Shear Rate Dependence): در بسیاری از مواد غیر نیوتنی، ویسکوزیته با تغییر نرخ برش (میزان نیرویی که بر لایه‌های مایع وارد می‌شود) تغییر می‌کند. برای مثال ممکن است مایع در سرعت بالا رقیق‌تر رفتار کند.
- وابستگی به دما (Temperature Dependence): معمولاً با افزایش دما، ویسکوزیته کاهش می‌یابد؛ برای مثال شیره شکلات گرم روان‌تر از شیره سرد می‌باشد.
ویسکوزیته مناسب میتواند از جدا شدن فازها (مثل جدا شدن آب و روغن در سس) جلوگیری کند و امولسیون‌ها را پایدار نگه دارد.
تفاوت‌های اصلی بین بافت و ویسکوزیته
حالت ماده
- بافت: بیشتر در مواد جامد یا نیمه‌جامد کاربرد دارد، ولی میتواند تأثیری بر ساختار داخلی مواد نیز داشته باشد.
- ویسکوزیته: بیشتر مربوط به مایعات و شبه‌مایعات است و مربوط به جریان مواد است.
نحوه ادراک
- بافت: از طریق لمس، جویدن، خرد یا فشردن در دهان یا از طریق حس لامسه در دست درک می‌شود.
- ویسکوزیته: از طریق احساس حرکت، پخش شدن در دهان و مقاومت در جریان درک می‌شود.
دستگاه و روش اندازه‌گیری
- بافت: با استفاده از ابزارهایی مانند Texture Analyzer (بافت سنج) و روش‌هایی مانند TPA (تحلیل پروفایل بافت) اندازه‌گیری می‌شود.
- ویسکوزیته: با ابزارهایی مانند ویسکومتر یا رئومتر ، با تمرکز بر رابطه بین تنش برشی و نرخ برش سنجیده می‌شود.
واحدها و پارامترها
- بافت: معمولاً با نیرو (نیوتن یا گرم)، جابجایی (میلی‌متر)، زمان، شیب نیروی مقاومت و پارامترهای پویشی اندازه‌گیری می‌شود.
- ویسکوزیته: واحد آن پاسکال-ثانیه Pa·s یا میلی‌پاسکال-ثانیه mPa·s یا سانتی پواز cP است.
چه زمانی باید از دستگاه بافت سنج استفاده کنیم؟
- زمانیکه می‌خواهیم خواص مکانیکی و ساختاری مواد، مانند سختی، چسبندگی، صمغی بودن، قابلیت جویدن و … را اندازه بگیریم.
- زمانیکه ماده ساختار یافته یا نیمه‌جامد است (مانند ژل، خمیر، پوره) و روش ویسکوزیته‌سنجی امکان‌پذیر یا مناسب نیست.
- زمانیکه نمونه‌ها ناهمگن هستند (مثلاً ترکیبی از ذرات مختلف یا ساختار لایه‌ای) و می‌خواهیم خواص کلی یا موضعی را بسنجیم.
چه زمانی باید ویسکومتر یا رئومتر به کار رود؟
- وقتی ماده در حالت مایع یا شبه‌مایع باشد (مثلاً سس، سوپ، ژل رقیق).
- وقتی رفتار جریان و پاسخ به نیروهای برشی مهم باشد.
- وقتی بخواهیم ویسکو-الاستیسیته (ترکیبی از رفتار سیال و الاستیک) را بسنجیم.
چه زمانی بافت و ویسکوزیته هردو مهم‌اند؟
بسیاری از محصولات غذایی و صنعتی نه کاملاً جامدند و نه کاملاً مایع؛ در این حالت هردو معیار اهمیت دارند. برای مثال:
- در محصولات ژلی یا امولسیونی.
- در محصولاتی که هم حس ساختار دارند هم جریان.
- در محصولاتی که تحت تأثیر فشار، برش و دما قرار می‌گیرند.
در این شرایط، ترکیب نتایج بافت‌سنجی و رئولوژی میتواند تصویر کامل‌تری از رفتار محصول بدهد.
ثبت ديدگاه