دستگاه بافت سنج جهت آنالیز محصولات مختلف غذایی و داروئی چسب، پلیمر، بهداشتی و آرایشی و… به کار می‌رود. کاربرد بسیار وسیع دستگاه بافت سنج در صنایع مختلف، آنالیز دقیق بر اساس داده‌های بدست آمده از نرم افزاربسیار پیشرفته، مراکز تحقیقاتی، دانشگاهی و تولیدی را به نتایج آین دستگاه بسیار وابسته کرده است.
تعیین خصوصیات بافتی مواد غذایی در طول زمان نگهداری محصول مثل چسبندگی، نرمی و سختی، خواص تردی، کشش‌پذیری در محصولات ویسکوز و…. با دستگاه بافت سنج بخصوص در مبحث رقابت‌پذیری محصول بسیار تعیین‌کننده است.
با توجه به شدت بالای رقابت در بازار منطقه خاورمیانه و صادرات بالای ایران به کشور‌های منطقه و تلاش رقبا برای تصاحب این بازار، سنجش کیفی بافت ماده غذایی تولید شده توسط دستگاه بافت سنج و تلاش برای رسیدن به بالاترین کیفیت می‌تواند کمک شایانی به بالابردن درامد حاصل از صادرات بخش غذایی کند. دستگاه بافت سنج مواد غذایی استاندارد‌های AACC و AIB را در صنعت غذا پوشش می‌دهد.
تعیین خصوصیات بافتی مواد داروئی با دستگاه بافت سنج همواره یکی از موارد مورد توجه تولیدکنندگان است. چسبندگی قرص‌ها و پوکه کپسول‌های داروئی در مجاورت رطوبت در دهان، پخش‌پذیری پماد‌های درمانی تولید شده روی پوست، سختی قرص‌های تولید شده در هنگام جابجایی جهت تنظیم فشار پرس، سختی مواد مورد استفاده در دندانپزشکی و… از جمله مواردی است که می‌توان به آن اشاره کرد.
اساساً علم رئولوژی به‌عنوان شاخه‌ای از علم فیزیك به صورت “علم مطالعه‌ی جریان و تغییرشکل مواد” تعریف شده كه اصول این علم قابل اعمال به هر نوع ماده اعم از مواد پلاستیكی، مواد آرایشی، بهداشتی، دارویی، لاستیک‌ها، مواد سرامیکی و البته مواد غذایی و نوشیدنی‌ها می‌باشد.
اصولاً به كمك این علم می‌توان ویژگی‌های بافتی انواع مختلف مواد را با روش دستگاهی توسط دستگاه بافت سنج بر مبنای روش اندازه‌گیری نیرو(آزمون سوراخ‌کردن puncture، آزمون فشردن، بیرون ریختنcompression–extrusion، آزمون بریدن، برشی cutting–shear، آزمون فشردن یا فشاری compression، آزمون کشش tensile، آزمون پیچش torsion، آزمون خمش و شکست ناگهانی bending and snapping و آزمون تغییرشکل deformation مسافت یا فاصله (اندازه‌گیری خطی یا طولی، اندازه‌گیری سطح، اندازه‌گیری حجم)، زمان، تركیب این سه (نیرو، مسافت و زمان)، انرژی، متغیر‌های مركب، غلظت، نسبت، صوت و فراصوت و… به صورت كمی اندازه‌گیری نمود.
یكی از انواع متداول دستگاه‌های بافت سنجی همان دستگاه بافت سنج یا texture analyzer است كه سال‌هاست توسط شركت Stable Micro Systems به منظور اندازه‌گیری بافت و ویژگی‌های بافتی انواع مواد غذایی، دارویی، بهداشتی، آرایشی، صنعتی، پلاستیكی، لاستیكی، پودری، چسبی، بسته‌بندی، خمیری و… تولید و عرضه می‌گردد.
اصولاً مواد و فرآورده‌هایی قابلیت رقابت در بازار و پذیرش توسط مصرف كنندگان را دارا هستند كه حائز ویژگی‌های بافتی مناسبی باشند. این موضوع در رابطه با مواد غذایی، دارویی، آرایشی، بهداشتی، مواد بسته‌بندی، مواد صنعتی،… و حتی انواع چسب‌ها نیز صدق می‌كند. از آن‌جایی كه با اعمال نیرو‌های تنشی، برشی، فشاری، كششی و… می‌توان تقریباً شرایط اعمال شده به انواع مواد در طی آماده‌سازی، ساخت، فرآوری، جابجایی، و مصرف را مشابه‌سازی نمود.
لذا با انجام آزمون‌های تجزیه‌ی بافت به كمك دستگاه بافت سنج یا تکسچر آنالایزر می‌توان ضمن اطلاع از وضعیت واقعی مواد و آگاهی از ویژگی‌های فیزیكی آن‌ها، ایجاد و حفظ كیفیت مطلوب امكان حذف آن‌ها در خط تولید و بازار را به كم‌ترین میزان ممكن كاهش داد.
دستگاه بافت سنج کمپانی Stable Micro Systems
این شركت دارای سابقه‌ی درخشان در زمینه‌ی ساخت و طراحی دستگاه‌های بافت سنج یا تکسچر آنالایزر با كیفیت بالا می‌باشد كه این پیشینه‌ی افتخارآمیز مهندسی در ساخت دستگاه بافت سنج و ملحقات آن كاملا مشهود است. معمولاً مهارت‌های طراحی و توسعه‌ای این شركت نخست در آزمایشگاه‌های مجهز آن و در مرحله‌ی بعد با استفاده از بازخورد‌های گرفته شده از مشتریان و كاربران روز به روز بهبود می‌یابد.
تمامی ملحقات دستگاه تجزیه‌گر بافت به‌طور اختصاصی در این شركت طراحی و توسط ۵ عدد دستگاه سی. ان. سی (CNC) ساخته می‌شوند.
در این شركت برای ساخت و پرداخت نهایی انواع قطعات و ملحقات از بهترین و باكیفیت‌ترین فولاد زنگ‌نزن، مواد پلاستیكی، و آلیاژ‌های آلومینیومی استفاده می‌شود. تمامی قطعات و ملحقات مورد استفاده در دستگاه بافت سنج نیز علاوه بر كنترل دقیق در مراحل ساخت و پرداخت از لحاظ ابعاد و اندازه، دوباره قبل و بعد از نصب روی دستگاه و نهایتاً قبل از ارسال به مشتریان كنترل می‌شوند.
اساساً این شركت علاوه بر ساخت چهار نوع دستگاه بافت سنج یا تکچرآنالایزر، انواع load cell، كابین‌های گرمایی، دستگاه اندازه‌گیری و كنترل دما، اندازه‌گیری حجم نان و دتكتور‌های اكوستیك یك خانواده‌ی نسبتاً كاملی از انواع ملحقات دستگاه بافت سنج را برای اندازه‌گیری ویژگی‌های بافتی انواع مواد تهیه و تأمین می‌نماید.
دامنهِ‌ی این ملحقات از سمبه‌های استوانه‌ای و مخروطی ساده تا انواع بسیار پیچیده با كاربرد‌های خاص را در برمی‌گیرد.اغلب ملحقات روی انواع مواد در سطح پژوهشی، كنترل كیفی و تولیدی به‌طور گسترده در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
دستگاه بافت سنج و موارد استفاده آن
اصولاً تجزیه‌ی بافت با دستگاه تکسچر آنالایزر به ارزیابی ویژگی‌های مكانیكی مواد هنگامی كه در معرض مقدار كنترل شده‌ای از نیرو قرار گیرند اطلاق می‌شود كه پاسخ آن به‌صورت نمودار‌های نیرو-زمان، نیرو–تغییرشکل یا مسافت و تنش–كرنش ثبت می‌شود.
برای این منظور از دستگاه بافت سنج استفاده می‌كنند كه مدل استاندارد تک‌مارپیچ این دستگاه برای استفاده در مواد غذایی طراحی شده که ظرفیت آن ۱۰ تا ۵۰۰ نیوتن و سرعت پیشانی دستگاه ۶ تا ۶۰۰ میلی‌متر در دقیقه است. در ضمن، مدل دومارپیچ این دستگاه با ظرفیت ۱۰ تا ۷۵۰۰ نیوتن و سرعت ۲۴۰۰ میلی‌متر در دقیقه نیز وجود دارد كه قابل كاربرد برای انواع مواد می‌باشد.
یکی از مزیت‌های عمده‌ی دستگاه‌های بافت سنج این است که می‌توان از آن‌ها برای انواع مواد استفاده نمود. در زمان‌های قدیم (قبل از معرفی این دستگاه) می‌بایست برای هر آزمونی دستگاه ویژه‌ای خریداری می‌شد.
مزیت دیگر دستگاه‌های بافت سنج این است که به‌دلیل در دسترس بودن نمودار کامل تغییرات نیرو می‌توان تغییراتی مانند سرعت تغییر (شیب)، نیرو‌های بیشینه (اوج‌ها یا پیک‌ها)، رویداد‌هایی مانند بروز شکست یا گسست (کاهش سریع در میزان نیرو)، سطح زیر نمودار (کار)، و بسیاری متغیر‌های دیگر را ارزیابی نمود. همچنین از دستگاه بافت سنج می‌توان برای تجزیه‌ی نیم‌رخ بافت Texture Profile Analysis (TPA) نیز استفاده كرد. برای این منظور، ماده‌ی مورد آزمایش در دو نوبت با حرکت رفت و برگشتی، مشابه عمل جویدن توسط فک‌ها، فشرده می‌شود.
دستگاه بافت سنج در صنايع غذايی
از دستگاه بافت سنج در صنعت غذایی برای اهداف بسیار متنوعی استفاده می‌شود كه از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به ارزیابی سختی، سفتی، نرمی، ماندگاری، بیاتی، تازگی، كشش‌پذیری، تردی، شكنندگی، چسبندگی، چسبناكی، قابلیت فشرده شدن، انعطاف‌پذیری، قابلیت تورم، برش‌پذیری، الاستیسیته، قدرت ژل، سرعت بستن ژل، فنریت، قابلیت پخش و پهن شدن، طنابی شدن، نخی شدن و كش آمدن، طول عمر غلات صبحانه‌ای بعد از خیس خوردن، میزان رسیدگی، و… اشاره کرد.
همچنین به انواع بیسكویت و ویفر، نان‌های مسطح و حجیم، كیك، پن‌كیك، غلات صبحانه‌ای، آدامس، آب‌نبات، حلوا، انواع شیرینی‌های‌تر و خشك، انواع پنیر، ماست، بستنی، سس مایونز، فرانسوی، كچاپ، انواع میوه‌ها و سبزی‌ها، انواع فراورده‌های گوشتی (سوسیس، كالباس، سوریمی، همبرگر)، گوشت قرمز، گوشت مرغ، ماهی و فراورده‌های دریایی، انواع ماكارونی، لازانیا، اسپاگتی، پودینگ‌ها، انواع ترشی و شوری‌جات، انواع آجیل، انواع ژل‌های پكتینی و ژلاتینی، انواع غلات و صد‌ها مورد دیگر اشاره نمود.
دستگاه بافت سنج در صنایع چسب‌سازی
از دستگاه بافت سنج در این صنعت برای ارزیابی میزان سفتی، نرمی، روانی و ناروانی، چسبناكی، چسبندگی، چسبانندگی، كش آمدن، قابلیت پخش شدن، و قابلیت كنده شدن انواع چسب‌های مایع، نواری، صنعتی، خانگی، چسب‌های سرد و گرم، چسب‌های درزگیر، چسب‌های آب‌بندی، چسب كاشی، چسب كاغذ دیواری، چسب پاركت، و… می‌توان از این دستگاه به منظور تعیین كیفیت و كارآیی و حفظ كیفیت مطلوب استفاده كرد.
بسته‌بندی مواد دارویی، غذایی، بهداشتی و آرایشی
در صنایع بسته‌بندی به ویژه بسته‌بندی مواد غذایی، دارویی، بهداشتی، آرایشی و پزشكی به منظور اطمینان از كیفیت بسته بندی مورد استفاده، قدرت درزبندی، نفوذناپذیری منافذ و درز‌ها، قابلیت تحمل فشار توسط لفاف‌های حبابی، اسفنجی، فومی، و كاغذی، قابلیت باز شدن آسان درب‌های آلومینیومی، پلاستیكی، زرورقی، قابلیت خروج آسان قرص‌ها و آدامس‌ها از بسته، قابلیت خروج آسان دستمال كاغذی و موارد مشابه می‌توان به آسانی از دستگاه بافت سنج بهره برد.
دستگاه بافت سنج در صنایع دارویی
در صنایع دارؤسازی نیز می‌توان به كمك دستگاه بافت سنج میزان چسبندگی پوشش به قرص، قدرت چسبندگی دارو‌های قابل جذب از طریق پوست، قابلیت پاشش دارو‌های قلبی، تنگی نفس و بخور‌ها، الاستیسیته‌ی پوشش كپسول‌ها، قدرت متلاشی شدن قرص‌ها، قابلیت نصف شدن قرص‌ها و بسیاری موارد دیگر استفاده نمود.
دستگاه بافت سنج در صنایع پزشكی، بهداشتی و آرایشی
در صنایع پزشكی، بهداشتی و آرایشی هم برای تعیین و ارزیابی میزان سختی، سفتی، نرمی، و قوام انواع كرم‌ها، لوسیون‌ها، شامپو‌ها، صابون‌ها، مداد‌های دور لب و دور چشم، روژلب، خمیردندان، خمیرریش، خوش‌بو كننده‌های زیربغل، تراكم‌پذیری انواع پودر‌های آرایشی و ریمل، پایداری كف خمیرریش، تیزی سوزن سرنگ، آسانی حركت پیستون سرنگ، انعطاف‌پذیری مسواك، قابلیت فشردن آسان انواع اسپری‌ها و ادكلن‌ها و نظایر آن از دستگاه بافت سنج می‌توان بهره جست.
کاربرد دستگاه بافت سنج در صنایع مختلف غذایی
ایا به حال فکر کرده‌اید که چرا ما اینقدر جذب صدای تردی چیپس سیب زمینی یا مرغ سوخاری می‌شویم؟
تردی یک ویژگی مهم کیفی برای این دسته محصولات است که می‌تواند از طریق تجزیه و تحلیل ابزاری و حسی ارزیابی شود. پخت و پز در روغن به طور گسترده در تولید غذا‌های میان وعده در انواع مختلف استفاده می‌شود و منجر به تغییرات شدید در ساختار غذا می‌شود. نفوذ روغن به ویژه برای توسعه ساختار در محصولاتی مانند چیپس سیب زمینی، چیپس تورتیلا و… مهم است.
در محصولاتی که کاملاً سفت و ترد می‌شوند، روغن ابتدا سطح را می‌پوشاند و شروع به حرکت به داخل چیپس می‌کند. با افزایش گرما در داخل، رطوبت به بخار تبدیل می‌شود و از چیپس خارج می‌شود و شبکه‌ای اسفنج مانند از تونل‌ها باقی می‌ماند که پر از روغن می‌شوند.
این فرآیند در ۲۰ ثانیه اول سرخ کردن اتفاق می‌افتد. دانه‌های نشاسته در داخل چیپس ژلاتینه می‌شوند، اما نه در سطح. فضای داخلی صاف و پلاستیکی می‌شود زیرا پروتئین، نشاسته و لیپید‌ها با یکدیگر تعامل می‌کنند و فاز پیوسته‌ای را تشکیل می‌دهند که پس از کم آبی سخت می‌شود.
در حالی که خوردن چیپس سیب‌زمینی کم‌چرب ممکن است احساس گناه را در مقایسه با چیپس پرچرب کاهش دهد، بسیاری از مردم بافت آن را جذاب نمی‌دانند. کاهش چربی در چیپس سیب زمینی معمولاً شامل کاهش محتوای روغن نباتی است، اما این روغن است که به این محصول کمک می‌کند ترد، طعم و مزه خاص خود را در دهان ایجاد کند. ادراک بافت به عنوان یک پاسخ شناختی نوظهور به ویژگی‌های غذا که شامل چندین ویژگی فیزیکی و شیمیایی است، مفهوم‌سازی می‌شود.
هنگامی که دانشمندان مواد غذایی یک چیپس کم چرب جدید را فرموله می‌کنند، اغلب به پانل‌های حسی و افراد آموزش دیده تکیه می‌کنند تا به آن‌ها بگویند که اسنک جدید چقدر مشابه محصول پر چرب است. این فرآیند می‌تواند گران، زمان‌بر و اغلب ذهنی باشد، زیرا ادراک می‌تواند بر اساس عواملی مانند میزان جریان بزاق هر فرد متفاوت باشد.
محققان روشی را برای تجزیه و تحلیل خصوصیات فیزیکی یک چیپس سیب زمینی در چهار مرحله از خوردن – از اولین لحظه گاز زدن تا بلع نهایی – ایجاد کرده‌اند تا که تهیه یک میان وعده کم چرب خوشمزه‌تر کمک کند.
انواع آزمون‌های حسی به وسیله دستگاه بافت سنج یا تکسچرآنالایزر برای ارزیابی میزان تردی محصولات شکنندگی، میزان صدای تردی… با دستگاه امکان پذیرمی باشد و به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا خواص مد نظر در محصول را اندازه‌گیری، ارزیابی و فرمول مد نظر برای دستیابی به بافت و مشخصات ارگانولپتیک محصولات خود را نهایی کنند.
کاربرد دیگر دستگاه بافت سنج در ترد نگه داشتن غلات صبحانه
نیاز به راحتی صنایع غذایی فرآوری شده سبب شده است مصرف غلات صبحانه به عنوان وعده‌های غذایی سبک و کم حجم و یا به عنوان یک میان وعده مهم بعد از مدرسه برای کودکان تبلیغ می‌شود. تأکید ویژه بر زندگی سالم باعث شده تا تولیدکنندگان محصولات جدیدی را معرفی کنند که مناسب همه گروه‌های سنی و سبک زندگی است.
تولیدکنندگان غلات صبحانه د راستای افزایش سلامتی بر تغییر محصولات خود با جایگزینی چربی و روغن‌های مضر هیدروژنه با مواد سالم‌تر مانند فیبر و میوه‌ها، غلات بدون گلوتن و غلات سبوس دار تبلیغ می‌کنند. غلات صبحانه، مانند بسیاری دیگر از محصولات میان وعده، به عنوان محصولات ترد تولید می‌شوند که باید برای لذت بردن بیشتر مصرف‌کنندگان، ترد نگهداری شوند.
در روش سنتی، غلات صبحانه با شیر مخلوط می‌شوند و در مدت چند دقیقه مصرف می‌شوند. انتشار آب در ساختار باعث نرم شدن بافت ترد می‌شود، اما اگر نرم شدن خیلی سریع اتفاق بیفتد، غلات صبحانه جذابیت خود را از دست می‌دهد.
غلات صبحانه، مانند کرنفلکس، به صورت پرک‌های ناهمگون از نظر شکل ظاهری می‌باشند بنابراین آزمایش یک تکه در یک زمان اغلب بی‌معنی است. شکنندگی یک ویژگی بسیار دشوار برای اندازه‌گیری است زیرا شکنندگی هرگز در موقعیت یکسان برای هر پرک رخ نمی‌دهد.
یک آزمایش فیزیکی مناسب فشرده‌سازی پرک غلات در ظرفی مانند سلول اتاوا است که به دستگاه بافت سنج یا تکسچر آنالایزر متصل می‌شود.
در چنین آزمایشی، منحنی‌های دندانه دار چند قله‌ای به دست آمده از شکستن تعدادی پرک، که هر قله مربوط به شکستن یک پرک واحد است، حاصل می‌شود و اثر میانگین منحنی‌های چند پیک بدست آمده با استفاده از محاسبات خاص مورد تجزیه و تحلیل قرارمی گیرند.
از اهمیت ویژه غلات صبحانه، تغییر تردی در هنگام قرار گرفتن در شیر یا سایر مایعات می‌باشد. غلات صبحانه مستعد نرم شدن هستند و اگر به مدت طولانی در مایع باقی بمانند خیس می‌شوند. هدف از آزمایش Bowl Life این است اندازه‌گیری تردی به عنوان یک پارامتر مطلوب برای تولیدکنندگان این محصولات است.
در دستگاه بافت سنج و ملحقات مربوطه پرک‌ها با پیستون صاف فشرده می‌شوند. سلول دارای پایه ضد آب است و باعث غوطه ور شدن غلات در مایع می‌شود، سپس می‌توان آن را تخلیه کرد تا آزمایش بلافاصله شروع شود. با فشرده‌سازی شکنندگی را می‌توان به عنوان یک سری قله‌های نیرو مشاهده کرد.
حداکثر مقدار نیرو به عنوان نشان دهنده “سختی” کلی نمونه و فاصله خطی به عنوان “تردی” در نظر گرفته می‌شود. هرچه فاصله خطی بیشتر باشد، محصول ترد‌تر است.
دستگاه بافت سنج حدود ۲۰ سال است که به بازار ایران معرفی شده است و هم اکنون مراکز تحقیقاتی، دانشگاهی و تولیدی بزرگ در کشور مجهز به این دستگاه‌ها هستند و سالانه دانشجویان بسیار زیاد مقالات و کار‌های تحقیقاتی خود را بر اساس فاکتور‌های بدست آمده از آنالیز محصول در این دستگاه بدست می‌آورند.
ثبت ديدگاه