Brottester och mekanisk karakterisering av mjuka material

För att utveckla livsmedel och andra mjuka material med önskad textur behöver vi ofta förstå hur de går sönder när vi tuggar, skär, trycker eller drar isär dem. Genom brottester kan man få ett mått på saftighet, mörhet och krispighet och därmed hjälpa företag att ta fram produkter med rätt konsistensegenskaper och ökad konsumentacceptans.

RISE har avancerade mekaniska metoder för att undersöka hur mjuka material reagerar på krafter som tryck, drag (dragprovning) eller skärning. Med dessa tester kan vi bestämma viktiga texturrelaterade materialegenskaper som:

Modul och deformation vid brott
Strukturell integritet vid upprepad belastning

Vi arbetar med många olika typer av material – från geléer och mejeriprodukter till snacks och växtbaserade köttanaloger. Genom cykliska kompressionstester kan vi även efterlikna tuggning och mäta hur saftighet eller struktur förändras över tid. Vi kan också mäta töjviskositet genom “hyperbolic contraction flow”med samma utrustning – en metod som lämpar sig för smälta eller formbara livsmedel där traditionell reometri inte räcker till, eller för att få ett mått trådighet och slemmig munkänsla.

Exempel på vanliga brottester vi utför:

Kompressionstest
Trycker produkten tills brott eller till en viss deformation; används för att mäta hårdhet, styvhet och motstånd.
Dragprovning (tensile testing)
Produkten dras isär tills den går av; används t.ex. för att studera seghet eller brottförlopp i filament, tuggmotstånd eller sega strukturer.
Trepunktböjning
Bra för att mäta sprödhet och böjstyvhet i t.ex. kex, proteinbars eller frystorkade produkter.
Rakt knivtest (cutting test)
Används för allmän skärbarhet i mjuka produkter som ost, gel eller växtbaserade material.
Warner-Bratzler-knivtest
Används för att simulera tuggmotstånd i kött eller köttanaloger – ett standardtest för att mäta köttmörhet.
Cyklisk kompression
Upprepad kompression som efterliknar tuggning; används för att följa texturförändring och saftighet över tid.
Penetrationstest
Mäter kraften som krävs för att tränga igenom en yta – t.ex. bra för skinn på korv, gelhinnor, ömtåliga höljen eller krispighet.
Töjviskositet
En metod där materialet pressas genom en hyperbolisk geometri för att bestämma en vätskas motstånd mot att töja sig, töjviskositet – något som inte kan mätas med konventionell reometri. Den kan t.ex. förutsäga brödvolym från degegenskaper och ge ett mått på trådighet i långfil.

Alla tester utförs med ett högprecisionsinstrument, Instron 68SC-5 (noggrannhet ner till 0,01 N) där vi ofta har anpassade fixturerna för att matcha provets form, funktion och användningsområde. Tillsammans med industri och forskningspartners omvandlar vi resultaten till bättre produktupplevelser.