Evaluación de la textura de los alimentos

Ingeniería en alimentos.
Evaluación de las propiedades de los alimentos.
Página 1 de 18 Lic. Amanda Cazzaniga.
Evaluación de la textura de los alimentos: Guía de estudio.
Textura: La textura puede considerarse como una manifestación de las propiedades
reológicas de un alimento. La evaluación de la textura y sus cambios resultan importantes
porque afectan el procesamiento y la manipulación, influyen en los hábitos alimentarios y
afectan la vida útil y la aceptación de los alimentos por parte del consumidor.
La caracterización de la textura de los alimentos comúnmente se divide en dos grupos
principales, basados en métodos de análisis sensoriales e instrumentales. El análisis sensorial
incluye el uso de los sentidos del olfato, el gusto, el sonido y el tacto. La evaluación de la textura
de los alimentos mediante el tacto incluye el uso de los dedos, así como los labios, la lengua, el
paladar y los dientes en la boca. Como es de esperar, los métodos sensoriales de análisis están
sujetos a una gran variabilidad, aunque esta variabilidad puede reducirse utilizando asesores
capacitados. Esta dificultad para la evaluación textural mediante los sentidos ha llevado a la
necesidad de desarrollar métodos instrumentales de análisis que resulten más objetivos y
prácticos, aunque nunca podrá reemplazarse completamente la evaluación sensorial.
Los ensayos instrumentales, llevados a cabo mediante equipos denominados texturómetros,
para evaluar la textura de los alimentos se pueden llevar a cabo en condiciones más estrictas y
controladas, lo cual permite la repetitividad de los datos. Además, es más probable que los
problemas de variabilidad experimental sean causados por la heterogeneidad de la muestra que
por la imprecisión instrumental. Otra razón para el análisis instrumental puede ser que a
menudo durante el desarrollo de un producto o su producción se realizan cambios en los niveles
de ingredientes y estos causan variaciones simultáneas en más de una característica del
producto lo cual es muy difícil de identificar mediante el análisis sensorial.

Conceptos fundamentales:
Stress: En términos físicos, el estrés es una medida de la concentración de fuerza en un
material. Mide la cantidad de estrés que se puede aplicar a un elemento antes de que se
deforme permanentemente o se fracture
En la compresión uniaxial simple (el tipo de prueba más utilizada por los tecnólogos de
alimentos), el estrés es la fuerza por unidad de área (medida en Newtons). La magnitud del
estrés generalmente se expresará en pascales (1Pa = 1Nm ^ 2).
Hay dos tipos de tensiones:
• Tensión de corte: son las que actúan en una dirección paralela a las superficies del
material que deforman
• Tensión normal: son las que actúan en una dirección perpendicular a las superficies del
material que deforman, denominadas tensiones normales (como es el caso de la
mayoría de las situaciones utilizando el analizador de textura).
La ventaja de definir tensiones, a diferencia de las fuerzas, es que las tensiones caracterizan la
capacidad de las superficies de los materiales para responder a fuerzas externas,
independientemente del tamaño o la forma de la muestra. Esta propiedad es esencial para
determinar las propiedades reológicas de un material.
Una tensión uniaxial puede ser de tracción o compresión. Aunque las tensiones se indican solo
en las superficies, existe la misma tensión en cualquier punto del material. Se implica que la
tensión es uniforme sobre la sección transversal del bloque. En las mediciones, se debe tener
cuidado para garantizar que la tensión sea adecuadamente uniforme en la parte de la pieza de
prueba utilizada para la medición.
Strain: Es la medida reológica de la deformación, una medida del desplazamiento relativo entre
las partículas de un material.
La deformación es el cambio en las dimensiones de una muestra de prueba causada por la
aplicación de un esfuerzo. En la compresión uniaxial simple la deformación es el cambio en la
longitud por unidad de longitud (medida en milímetros) y, por lo tanto, no tiene dimensiones.

Técnicas instrumentales:
Las técnicas instrumentales de estudio del comportamiento reológico de los alimentos se
pueden clasificar en tres grupos según el tipo de información obtenida por la prueba:
• Ensayos fundamentales: determinan una o más constantes físicas para describir
exactamente las propiedades del alimento en términos de parámetros reológicos bien
definidos.
• Pruebas empíricas: Las pruebas fundamentales Las pruebas empíricas usualmente
miden parámetros que están mal definidos en términos reológicos pero que, según la
experiencia práctica, se relacionan estrechamente con la propiedad de interés.
• Pruebas imitativas: tiene como objetivo reproducir las operaciones mecánicas aplicadas
en la evaluación humana y se ha demostrado que se correlacionan estrechamente con
la evaluación sensorial.
Ensayos fundamentales:
En los últimos años ha habido una tendencia hacia un enfoque más fundamental para la
medición de la textura de los alimentos. Esto generalmente implica intentos de relacionar las
características texturales de los alimentos con propiedades físicas bien definidas. Las ventajas
potenciales de este enfoque incluyen la capacidad de expresar los resultados en unidades bien
definidas, para cuantificar los efectos de las condiciones de prueba como son la variación de la
geometría de la muestra y la sonda, la tasa de deformación, etc. Es decir, se busca minimizar la
influencia de las características del instrumento y las condiciones de prueba para tratar de
facilitar la comparación de los resultados de diferentes fuentes.
Las dificultades asociadas con este enfoque a los estudios de textura surgen de la estructura
generalmente compleja y con frecuencia no uniforme de la mayoría de los alimentos naturales
y manufacturados. Muchas propiedades físicas de los alimentos cambian con el tiempo y varían
según las condiciones de almacenamiento. Tales propiedades generalmente varían de un punto
a otro dentro de una muestra de alimento. Muy pocos alimentos exhiben un verdadero
comportamiento elástico, viscoso o plástico. La mayoría de las veces, estos tres modos clásicos
de comportamiento coexisten en alimentos bajo estrés.
Antes de intentar usar esta clase de prueba en alimentos, debe tenerse en cuenta que fueron
desarrollados por científicos e ingenieros interesados en la teoría y práctica de los materiales de
construcción, y pueden no ser muy útiles para medir lo que se detecta en el Boca cuando la
comida es masticada. Las perspectivas del científico de los materiales y del tecnólogo de
alimentos son opuestas. Uno quiere medir la resistencia de los materiales para diseñar una
estructura que resista las fuerzas que se le aplican en el uso normal sin romperse. El otro quiere
medir la fuerza de los alimentos y, con frecuencia, debilita su estructura deliberadamente para
que se descomponga en un estado fino adecuado para tragar cuando se somete a las fuerzas
limitadas de aplastamiento de los dientes, impartiendo sensaciones agradables durante el
proceso de trituración.

Ensayos empíricos: Este es el tipo de prueba más utilizado en la industria alimentaria. Estas
pruebas miden parámetros que están pobremente definidos, pero según la experiencia práctica,
se relacionan con la calidad de la textura y con frecuencia tienen éxito en la medición de las
propiedades de la textura de los alimentos. Los problemas con este tipo de prueba son la
definición deficiente de lo que se está midiendo, la arbitrariedad de la prueba, con frecuencia
no hay un estándar absoluto disponible, y las pruebas por lo general solo son efectivas con un
número limitado de productos. Estas pruebas se encuentran aún en desarrollo y deben
estudiarse más extensamente para comprender las razones de sus éxitos y los principios sobre
los que operan para encontrar la manera de hacerlos más efectivos y hacerlos científicamente
más rigurosos.
Ensayos imitativos: Las pruebas imitativas miden diversas propiedades en condiciones
similares a aquellas a las que se somete el alimento en la práctica, es decir, las propiedades del
material durante la manipulación y las propiedades del alimento durante el consumo. Esta clase
puede considerarse como un subtipo de prueba empírica. Ejemplos de este tipo de prueba son
la prueba de TPA (análisis de perfil de textura) que imita la acción de masticación de los dientes,
el equipo de extensibilidad de la masa y otros dispositivos de prueba de masa que imitan el
manejo y el trabajo (tiempo de mezcla y tolerancia de la mezcla) de la masa de pan, las mordazas
de mordida Volodkevich (que pretenden simular el diente incisivo), etc.
Ensayos más utilizados:
Adhesividad: La adhesión es la fuerza que resiste la separación de dos
cuerpos en contacto. La adherencia ("Stickiness") se mide más comúnmente
con una sonda cilíndrica, que se presiona (aplicación de compresión), sobre
la superficie de la muestra, después de lo cual se mide la fuerza para extraer
la sonda.
La forma en que se realiza esta prueba es acercarse a la muestra a 2,0 mm / s
(velocidad de prueba previa) hasta que se detecte una fuerza de disparo de
5g. La sonda comienza a comprimir la muestra hasta que alcanza una fuerza
de 50 g. Esta fuerza se mantiene durante 1 segundo (Tiempo) para permitir
un buen contacto entre la
sonda y la muestra. Después de este tiempo, la
sonda se retira a una distancia de 4 mm de la
muestra a una velocidad máxima de 10.0 mm /
s (Velocidad posterior a la prueba), tiempo
durante el cual se registra la fuerza para separar
la sonda de la superficie de la muestra y se da
como una medida de pegajosidad. La fuerza
máxima se toma como la medida de la
adherencia. El área debajo de la región positiva de la curva se denomina "Trabajo de adhesión"
y la distancia recorrida fuera de la muestra antes de la separación se usa a menudo como una
medida de "cohesión". En el caso por ejemplo del queso mozzarella y caramelos a esta distancia
se le ha llamado 'rigidez'. Para esta "prueba adhesiva", la adherencia (fuerzas de extracción) se
muestra en la región positiva de la curva, mientras que en una prueba normal de "Regreso al
inicio", si la adhesividad está presente se medirá en la región negativa de la curva.

Factores de la muestra y de la sonda de ensayo que influyen en la obtención de datos y el
desarrollo de la prueba
Corteza/ cascara Forma de la Sonda
Geometría y dimensiones
Dimensiones y material de la
sonda
Superficie de apoyo
dimensiones y material
Condiciones de la superficie de
la sonda
Características de la interface Fuerza de contacto
temperatura Tiempo de contacto
Reología de la muestra Tasa de separación
Compresion:
Esta es quizás la prueba más simple para medir la textura instrumental. La muestra se deforma
y la extensión de la deformación y / o la resistencia ofrecida por la muestra se
registra y se usa como un índice de la textura del alimento. Este simple
diagrama ilustra el procedimiento de compresión de un material elástico o
viscoelástico, como un gel. Una vez que la sonda detecta la superficie de la
muestra se inicia la prueba de compresión, en la cual se mide la fuerza para
comprimir la muestra a una distancia
determinada o un porcentaje de deformación.
La sonda que se utiliza usualmente es cilíndrica
o una placa plana. Estas deben ser de igual o
mayor diámetro (dependiendo de la extensión
de la deformación). Si la muestra tiene un área
de superficie mayor que el diámetro de la sonda, la sonda puede
perforar o penetrar en la muestra. Las pruebas de compresión
simple a menudo se denominan compresión uniaxial, lo que
significa que la muestra está comprimida en una dirección y no
está restringida en las otras dos dimensiones. Sin embargo,
algunas pruebas de compresión se realizan a granel donde la
muestra se comprime en tres dimensiones.
Compresiones uniaxiales con deformaciones pequeñas: La compresión uniaxial aplicada a un
sólido de Hookean de área transversal uniforme como una pequeña tensión antes de la ruptura
da lugar a la propiedad conocida como módulo de elasticidad de Young.
Youngs modulus of elasticity E = compressive stress = F/A
compressive strain ∆L/L
Donde F es la fuerza aplicada; A, el área de la sección transversal; L, la altura no estresada; y ∆L,
el cambio en la altura debido al módulo de elasticidad de Youngs, que es la pendiente de la curva
de tensión-deformación
El módulo de elasticidad es una medida de rigidez y es una propiedad que se usa ampliamente
en ingeniería. Dado que la mayoría de los alimentos son viscoelásticos en lugar de elásticos y

generalmente están sujetos a grandes compresiones en las pruebas, la definición estricta del
módulo de Young rara vez se aplica a los materiales alimenticios y el término módulo de
deformabilidad es quizás un término mejor. Sin embargo, el concepto de módulo de elasticidad
de Young se utiliza con frecuencia para expresar la relación tensión-deformación del alimento,
al menos en compresiones moderadamente ligeras y en el área de la curva de compresión de
fuerza que es razonablemente lineal.
Compresiones uniaxiales con grandes deformaciones: La compresión uniaxial para pruebas de
deformación grandes es una técnica principal y muy popular. Una de las razones de su
popularidad es la facilidad para realizar este tipo de prueba. Un alto grado de compresión
uniaxial hace que el producto se rompa, se esparza, se fracture o se rompa en pedazos, e incluso
ya no se aplica el concepto de módulo de deformabilidad. Este tipo de compresión es la base de
la prueba de análisis de perfil de textura (TPA).
Corte:
Una serie de accesorios empíricos presentan una sola cuchilla o varias cuchillas que cortan /
cortan a través de la muestra de alimentos, bajo condiciones específicas. La fuerza máxima
requerida y / o el trabajo necesario para lograr esto (es
decir el área bajo la curva) se toma como un índice de
firmeza o tenacidad de la muestra.
Aunque el término cizallamiento se usa para describir la
acción de tales accesorios, en realidad, se encuentra
involucrado un complejo patrón de fuerzas. Las fuerzas
de compresión y tensión se desarrollan, así como el
cizallamiento. Por lo tanto, los resultados no pueden
expresarse en términos de módulos de cizallamiento y
solo se puede considerar que proporcionan
comparaciones empíricas de la resistencia ofrecida por
las muestras a la deformación en condiciones específicas.
Para productos con textura variable en toda su longitud, por ej. Barritas de carne o cereales, los
resultados de las pruebas de una sola cuchilla pueden
ser muy variables Esto se debe a que para una prueba
de cuchilla de una barra de cereal, la cuchilla puede
entrar en contacto, p. Ej. un cacahuete y una chispa de
chocolate, y la siguiente prueba de cuchilla de la misma
barra puede cortar una pasa y una pieza de albaricoque,
por lo que la cuchilla está casi probando diferentes
muestras. En este caso, a menudo se usa una celda de
cizallamiento Kramer que realiza una prueba de corte /
cizallamiento con 5 o 10 cuchillas en la muestra para
cada prueba. Esto proporciona un efecto de
promediación y ha demostrado ser más reproducible
para muestras altamente variables.

Extrusión:
La prueba de compresión y extrusión consiste en aplicar fuerza a un alimento hasta que fluye a
través de una salida (o número de salidas) que puede tener la forma de una o más ranuras u
orificios que se encuentran en la celda de prueba. La muestra se comprime hasta que la
estructura se rompe y se extrude a través de estas salidas. El patrón de fuerzas involucrado en
tal prueba es complejo. Generalmente, la fuerza máxima requerida para lograr la extrusión se
mide y se usa como un índice de calidad de textura.
Forward Extrusion Backward Extrusion
Hay dos tipos de extrusión: Forward extrusion & backward extrusion. Las mediciones tomadas
de dicha prueba incluyen: la fuerza máxima desarrollada, la fuerza promedio cuando una
meseta aparece en la gráfica fuerza-tiempo (o fuerza-distancia), el trabajo realizado durante
una prueba (área bajo la curva).
Forward Extrusion:
En la extrusión hacia adelante, la muestra se coloca en un recipiente con una parte superior
abierta. La base del contenedor aloja un disco que contiene un orificio central (denominado
anillo) de diámetro variable, dependiendo de la consistencia de la muestra. El émbolo de ajuste
apretado que actúa casi como un pistón comprime la muestra y causa un flujo hacia adelante a
través del anillo del disco.
De A a B, la muestra se deforma y se comprime para
empaquetarse cada vez más en el espacio decreciente
disponible debajo del émbolo descendente; En este
punto hay poca ruptura de la muestra.
Aproximadamente en el punto B, la muestra se envasa
sólida y se puede difundir líquido a partir de ella
rellenando los intersticios. En el punto B o poco después,
el paquete es sólido, excepto por pequeñas cantidades
de aire atrapado, y la fuerza aumenta
considerablemente de B a C, expulsando más líquido o
aire en el proceso. En el punto C, la muestra comienza a
romperse y fluir a través del orificio de extrusión, y este
proceso continúa hacia el punto D cuando el émbolo de compresión comienza a volver a la

posición original y la fuerza cae a cero. El punto C proporciona la fuerza necesaria para comenzar
el proceso de extrusión, y el C-D de meseta muestra la fuerza necesaria para continuar la
extrusión. De B a C representa la fuerza creciente que se aplica a una mezcla casi incompresible
de sólidos y líquidos. La forma y la magnitud de la curva de compresión-extrusión están
influenciadas por la elasticidad, la visco-elasticidad, la viscosidad y el comportamiento de
ruptura del material; Además influyen también el tamaño/ volumen de la muestra, tasa de
deformación, temperatura de la muestra, tipo de celda de prueba, la relacione entre el tamaño
de la muestra y el tamaño de sonda y la homogeneidad de la muestra. Con la mayoría de las
frutas y verduras procesadas y muchos productos frescos, el C-D de meseta es horizontal o casi.
La irregularidad de la meseta es causada por variaciones en la firmeza o tenacidad de las
partículas que pasan a través de la zona del anillo en un momento determinado (aunque a veces
esto se debe a la liberación de bolsas de aire o partículas sin comprimir previamente en la
muestra).
En general, la pendiente de la curva durante el proceso de extrusión es aproximadamente
horizontal, pero hay momentos en que mostrará una pendiente que aumenta o disminuye
constantemente. La pendiente de la parte de extrusión de la curva puede indicar cuatro
patrones de comportamiento diferentes.
1. La fuerza se reduce rápidamente con el avance de la compresión. Esto indica que la muestra
se comprimió hasta que se produjo una falla catastrófica, lo que indica que la resistencia al
corte es el mecanismo dominante de esta prueba.
2. La fuerza disminuye lentamente, lo que indica cierta resistencia al corte combinado con
cierta extrusión y posiblemente la adhesión de la muestra a la celda de prueba (puede
evitarse lubricando las paredes del contenedor).
3. Una meseta aproximadamente horizontal indica el corte de capas sucesivas de la muestra
o una combinación de corte, extrusión y adhesión que ocurren simultáneamente.
4. La fuerza aumenta constantemente a medida que avanza la extrusión. Esto indica una
mayor compresión de la muestra además de varias cantidades de adherencia, extrusión y
cizallamiento.
Backward Extrusion:
De las diversas técnicas de extrusión, la preferida en los últimos años es la conocida como
extrusión por retroceso. La muestra está contenida en una celda fuerte con una base sólida y
una parte superior abierta. Luego se empuja un émbolo de
ajuste holgado hacia abajo en el recipiente hasta que la
muestra fluye hacia arriba a través del espacio entre el émbolo
y las paredes del recipiente. Este espacio se llama el anillo. En
muchas situaciones, puede ser desventajoso decantar su
muestra de un contenedor al contenedor de prueba, en este
tipo de pruebas la muestra puede formarse directamente en el
contenedor que se utilizará para la prueba; Sin embargo, debe
considerarse también que la forma del contenedor elegido
afectará la prueba y determinará modificaciones en la
configuración, por ejemplo, si el contenedor es más estrecho
en la parte inferior que en la parte superior, es posible que deba
ajustar la distancia de extrusión para que el disco no se acerque
demasiado a la pared del contenedor; o si su contenedor es bastante corto, la distancia de

extrusión debe seleccionarse como tal para evitar que el disco de extrusión se acerque
demasiado a la base del contenedor. Si la sonda se acerca demasiado a la base del contenedor
que provoca un efecto de base, y debido a ello se observa que la fuerza en la curva aumenta y
puede que no se deba a propiedades de la muestra.
Fracture & bending / snapping / flexure (fractura y doblado / rotura / flexión).
La fracturabilidad es un parámetro que inicialmente se llamó fragilidad. Es la fuerza con la que
una muestra se desintegra, se agrieta o se rompe. Los alimentos que presentan fracturabilidad
son productos que poseen un alto grado de dureza y un bajo grado de adherencia. El grado de
fracturabilidad de un alimento se mide como la fuerza horizontal con la que un alimento se aleja
del punto donde se aplica la fuerza vertical. Otro factor que ayuda a determinar la
fracturabilidad es la rapidez (es decir, la distancia a la fractura) con la que se rompe la comida.
Los materiales que tienen un carácter crujiente tienen
una curva característica de fuerza-deformación que
puede identificarse por la pendiente lineal de la
porción inicial de la curva que continúa hasta un pico
agudo y una rápida caída de la fuerza después de la
fractura.
Una galletita, por ejemplo, se comporta de una
manera frágil/ crujiente. La fuerza es directamente
proporcional a la deformación y la galletita se ajusta
dentro de la región proporcional antes de que la curva
se doble. Hayuna caída inmediata en la fuerza después
de la ruptura. La observación que luego de la fractura
se mueve rápidamente hacia la parte inferior, donde la galletita usualmente tiene una corteza
más delgada. Las fracturas de la corteza duran y se ven como un pequeño pico en la parte
posterior de la curva. La curva total se describe mejor como un pico.
Las pruebas de ajuste y flexión generalmente se aplican a los alimentos que tienen la forma de
una barra u hoja.
El uso, incluido el comer, de alimentos normalmente implica grandes deformaciones. Fractura y
flexibilidad entonces se convierten en las características más destacadas. Durante la
deformación de un material más o menos sólido, las tensiones locales y las deformaciones son
siempre más altas cerca de las heterogeneidades; La fractura comienza cerca o en tales lugares.
Durante la fractura, estos defectos crecen, se forman nuevas superficies y el material finalmente
se hace pedazos. La fractura comienza si la tensión local es mayor que las fuerzas adhesivas o
cohesivas en el material en ese lugar. Se propaga espontáneamente si la energía de deformación
que se libera cuando el material se fractura es al menos igual a la energía necesaria para crear
nuevas superficies. Ambos procesos, el inicio de la fractura y la propagación, dependen de la
presencia de defectos; los defectos más grandes hacen que la fractura ocurra con tensiones y
deformaciones más bajas.
Las propiedades de la fractura también pueden estudiarse mediante métodos de deformación
menos definidos que, sin embargo, pueden producir características reales del material. Algunos
ejemplos son el corte de material, rasgado y mordida entre las cuñas.

La flexión es una combinación de compresión, tensión y algo de cizallamiento. Las pruebas de
flexión a menudo se usan en las pruebas de materiales, posiblemente porque son fáciles de
realizar y no es necesario fijar la muestra a un aparato. La fractura comienza principalmente en
el exterior de la parte tensada de la muestra y, por lo tanto, puede observarse.
Snap, que significa romper repentinamente sobre la aplicación de una fuerza, es una propiedad
textural deseable en la mayoría de los alimentos crujientes, por ejemplo. judías verdes frescas y
otras verduras de alto turgor, y papas fritas y otros bocadillos. La capacidad de picar es una
medida del temperamento del chocolate, el contenido de humedad de las galletas crujientes, la
turgencia de las verduras frescas y la cantidad de manteca en los productos horneados. El sonido
de craqueo agudo que generalmente acompaña al chasquido es el resultado de ondas de sonido
de alta energía generadas cuando el material estresado se fractura rápidamente y las partes
rotas vuelven a su configuración anterior.
Los dispositivos comúnmente clasificados como dispositivos de prueba de fractura y flexión /
rotura incluyen los siguientes:

Puncture & Penetration. (punción y penetración):
En una prueba de penetración o punción, se hace que la sonda penetre en la muestra de prueba
y la fuerza necesaria para lograr una cierta
profundidad de penetración o la profundidad de
penetración en un tiempo específico, en condiciones
definidas, se mide y se usa como un índice de dureza.
La firmeza, dureza o alguna otra propiedad textural
del alimento.
La punción se caracteriza por medir la fuerza y
mantener una profundidad de penetración
constante.
La prueba de penetración se definió como aquella en
la que la profundidad de penetración (o el tiempo
requerido para alcanzar una cierta profundidad) se
midió bajo una carga constante. Ambas pruebas provocan cambios irreversibles en la muestra.
Tanto las fuerzas de compresión como las de corte están involucradas y se han establecido
relaciones matemáticas para diferentes etapas de la
prueba.
Sin embargo, las dos definiciones anteriores ahora se
combinan comúnmente.
Ambos principios de prueba causan un cambio
irreversible en la muestra y asumen que la muestra que
se está investigando tiene un área mayor que el área de
contacto de la sonda en uso; una muestra más pequeña
que el área de contacto de la sonda asumiría principios
de compresión.
Cuanto mayor sea la lectura de fuerza (o menor sea la
profundidad de penetración, si se mide con fuerza constante), más resistente será el material.
Las pruebas de punción y penetración se usan comúnmente en las evaluaciones de frutas y
verduras frescas, queso, confitería y la capacidad de propagación de la mantequilla y la
margarina. Las pruebas de penetración también se han utilizado ampliamente para probar la
rigidez de los geles. La más conocida es la prueba Bloom, una prueba estándar para medir el
poder gelificante de la gelatina comestible.
El área y el perímetro de la sonda tendrían una influencia definida en las lecturas de fuerza y
esta influencia variará dependiendo de las propiedades reológicas del material de prueba. Las
sondas cónicas plantean una situación muy complicada porque tanto el perímetro como el área
cambian con la profundidad de la penetración. Sin embargo, los datos de la penetrometría de
conos se han correlacionado con frecuencia con la evaluación sensorial de la mantequilla y la
margarina.

Para materiales como la mantequilla y la margarina, se deben tomar varias lecturas en diferentes
posiciones en la superficie de la muestra para minimizar las desviaciones que surgen porque las
muestras no son homogéneas. Al hacer esto, se debe tener en cuenta la proximidad de los
orificios de prueba adyacentes al muestrear dentro del mismo contenedor. También se deben
considerar los efectos de la pared lateral y la base en el contenedor y, por lo tanto, la distancia
de penetración debe tener en cuenta la profundidad de la muestra.
Tensión:
La tensión se define como una fuerza normal a la superficie sobre la que actúa, y se dirige
hacia afuera del cuerpo.
La resistencia a la tracción final de un material
se define como la carga máxima alcanzable,
que actúa sobre una muestra en un ensayo de
tracción, dividida por el área de la sección
transversal original de la muestra. Una prueba
de tracción convencional asume que la
muestra se fractura casi instantáneamente en
un plano que es aproximadamente
perpendicular al plano de la tensión aplicada.
La fuerza máxima es la resistencia a la tracción
del material. Muchos alimentos sometidos a
tensión no fallan repentinamente; la fractura
comienza con una pequeña grieta que se
extiende lentamente a través de la muestra
durante un período de tiempo relativamente
largo y la grieta puede o no ser perpendicular al plano de la tensión aplicada. Varias grietas
pueden aparecer y extenderse simultáneamente. Este tipo de ruptura hace que sea difícil
obtener una interpretación significativa de la medición de la fuerza de tracción.
Las pruebas de tracción no se usan ampliamente con los alimentos, lo cual es comprensible
porque el proceso de masticación implica la compresión, no la tensión, de los alimentos entre
los molares. Sin embargo, se realizan algunas pruebas de
tracción.
Las pruebas de tracción se utilizan generalmente para
medir la adhesión de un alimento a una superficie
(envase, otro alimento, vajilla, etc). En este tipo de
prueba, la muestra de alimento tiene una sonda
presionada, después de lo cual se mide la fuerza
necesaria para extraerlo.
Las características importantes de la textura, como la
elasticidad de los espaguetis y la extensibilidad de la
masa, son otros ejemplos de pruebas de tracción.
Las pruebas de tracción se han realizado principalmente para el análisis de la carne. Se concluyó
que la resistencia a la rotura parecía ser el mejor parámetro objetivo para predecir la sensibilidad
en la carne cocida.

Texture profile analysis (TPA) o Análisis de perfil de textura
Es un método objetivo de análisis sensorial iniciado en 1963 por Szczesniak, quien definió los
parámetros de textura utilizados por primera vez en este método de análisis. Más tarde, en
1978, Bourne adaptó el Instron para realizar TPA
mediante la compresión de muestras de alimentos
de tamaño estándar dos veces. TPA se basa en el
reconocimiento de la textura como un atributo de
múltiples parámetros. Para fines de investigación,
un perfil de textura en términos de varios
parámetros determinados en una pequeña
muestra homogénea puede ser deseable. La
prueba consiste en comprimir un trozo de comida
del tamaño de un bocado dos veces en un
movimiento recíproco que imita la acción de la
mandibula y extraer de la curva de fuerza-tiempo
resultante una serie de parámetros de textura que se correlacionan bien con evaluación
sensorial de esos parámetros.
Las características de textura mecánica de los alimentos que gobiernan, en gran medida, la
selección de un procedimiento e instrumento reológico se pueden dividir en los parámetros de
la curva primaria de dureza, cohesión, elasticidad y adhesividad, y en la secundaria (o derivada)
parámetros de fracturabilidad (fragilidad), masticabilidad y gomosidad.
Desde su desarrollo, el TPA ha sido bien recibido y se ha utilizado ampliamente en la
investigación de propiedades texturales de los alimentos. Sin embargo, en pocas ocasiones se
ha examinado críticamente y se han propuesto varias modificaciones. Los cambios de
terminología no se han adoptado universalmente, ya que pueden no ser del todo satisfactorios
debido a las diferencias en las opiniones individuales y en las tradiciones.
Las curvas TPA originales se interpretaron en términos de siete parámetros texturales, cinco
medidos y dos calculados. La siguiente es una lista de los parámetros típicamente calculados a
partir de TPA que incluye parámetros originales y algunos otros cálculos que se han desarrollado
a partir de estos:
Cohesividad: A2/A1
Elasticidad: Distancia2/Distancia1
Adhesividad: A3
Masticabilidad:
Dureza*Cohesividad*Elasticidad.

∴ Hardeness: La dureza se define como la fuerza máxima máxima durante el primer ciclo
de compresión (primer bocado) y se ha sustituido a menudo por el término firmeza. Las
unidades son kg, g o N.
∴ Fracturability: La fracturabilidad (originalmente llamada fragilidad) se define como la
fuerza en la primera ruptura significativa en la curva TPA.
La fragilidad, el crujido y el desmoronamiento, que son un concepto similar, se pueden
medir como la facilidad con que se fractura el material bajo una carga de compresión
creciente; en general, cuanto menor sea la deformación bajo una carga dada, menor
será la cohesión y mayor será la capacidad de fractura del producto.
Las unidades son kg, g o N. No todos los productos tendrán fracturabilidad.
∴ Adhesiveness: La adherencia se define como el área de fuerza negativa para el primer
bocado y representa el trabajo requerido para superar las fuerzas atractivas entre la
superficie de un alimento y la superficie de otros materiales con los cuales el alimento
entra en contacto, es decir, la fuerza total necesaria para tirar del émbolo de compresión
alejado de la muestra. Para los materiales con una alta adhesividad y baja cohesividad,
cuando se analiza, es probable que parte de la muestra se adhiera a la sonda en la
carrera ascendente.
Las unidades son kg s, g s o N s (según un gráfico de Fuerza vs. Tiempo).
∴ Springiness: La elasticidad se define como la altura que recupera la comida durante el
tiempo que transcurre entre el final de la primera mordida y el comienzo de la segunda
mordida.
∴ Chewiness: La masticabilidad se define como el producto de la gomosidad x la
elasticidad (que es igual a la dureza x la cohesión x la elasticidad) y, por lo tanto, está
influenciada por el cambio de cualquiera de estos parámetros. La masticabilidad, la
ternura y la tenacidad se miden en términos de la energía requerida para masticar un
alimento sólido. Son las características más difíciles de medir con precisión, porque la
masticación consiste en comprimir, cortar, perforar, triturar, desgarrar y cortar, junto
con una adecuada lubricación con saliva a la temperatura corporal.
Debe entenderse que el mismo producto no puede mostrar tanto masticabilidad como
gomosidad, a menos que, como sólido, se convierta en un semisólido durante la
masticación sensorial. Dicha transición prácticamente nunca se logra durante la
evaluación instrumental de TPA. Por lo tanto, es incorrecto cuantificar e informar la
masticabilidad y la gomosidad en TPA de productos sólidos o semisólidos. Se debe
informar la masticación de sólidos y gomosidad para semisólidos.
Si bien no hay unidades para este parámetro según los originadores del método,
matemáticamente el producto de la fuerza (en g, kg o N) x Cohesividad (sin unidades) x
elasticidad (sin unidades) debe tener una unidad de fuerza.
∴ Resilience: La resiliencia es una medida de cómo la muestra se recupera de la
deformación, tanto en términos de velocidad como de fuerzas derivadas. Se toma como
la relación de áreas desde el primer punto de inversión de la sonda hasta el cruce del
eje x y el área producida desde el primer ciclo de compresión. No es un parámetro del
trabajo original de Análisis de perfil de textura, sino que se ha desarrollado al observar
más de cerca la recuperación elástica de la muestra.

Para obtener un valor significativo de este parámetro, se debe elegir una velocidad de
prueba relativamente lenta para permitir que la muestra se recupere, si es que la
muestra posee esta propiedad. No hay unidades para este parámetro.
∴ Stringiness: La estrechez es la distancia que se extiende el producto durante la
descompresión antes de separarse de la sonda de compresión. No es un parámetro del
trabajo de Análisis de Perfil de Textura original, sino que se ha desarrollado al observar
más de cerca la parte de adhesividad de la curva. Las unidades de este parámetro
estarían en la distancia, por ej. mm.
∴ Initial modulus: El módulo inicial se deriva como tensión inicial / deformación inicial.
Las unidades están en, por ejemplo. N / mm ^ 2. La tensión inicial se calcula como la
fuerza promedio de los puntos en el rango de 0,5 segundos a 1,5 segundos dividida por
el área de contacto. La tensión inicial es la tensión calculada en el punto 1.5 de la curva.
La deformación inicial se puede derivar la altura de la muestra. El módulo inicial no es
un parámetro del trabajo del Análisis de perfil de textura original, sino que se ha
desarrollado al observar más de cerca la parte de la curva antes de la fractura.
Consideraciones al seleccionar los parametros de proceso para TPA
Para las definiciones de TPA descritas, debe mencionarse que pueden usarse para comparar
diferentes alimentos solo si las dimensiones de la muestra son consistentes. Como ejemplo, el
término dureza será diferente para el mismo alimento si se usan diferentes porcentajes de
compresión en las repeticiones o si las muestras tienen diferentes alturas o áreas de contacto.
También debe ser coherente con la velocidad de la prueba, que puede variar según el alimento,
y la velocidad posterior a la prueba que debe ajustarse a la velocidad de prueba, especialmente
si los parámetros de cohesión son de suma importancia.
Tamaño de la sonda de compresión versus muestra
Cuando la sonda es más grande que la muestra, las fuerzas registradas se deben en gran parte
a la compresión uniaxial. Si la sonda fuera más pequeña que la muestra, las fuerzas derivan en
gran parte de la punción.
Extensión de la deformación
La elección del grado de deformación dependerá del propósito de la prueba. Si se trata de imitar
el proceso altamente destructivo de la masticación en la boca, como en los orígenes del TPA,
deben alcanzarse los valores de deformación para romper la muestra. Para los analizadores de
textura de baja fuerza, puede que no sea posible comprimir a un alto % de deformación. Cuando
se desarrolla un método TPA para probar un rango de muestras, siempre se sugiere desarrollar
el método en la muestra más dura. La verificación de que la extensión de la deformación
requerida es adecuada para la muestra más dura asegurará que todas las otras muestras "más
suaves" puedan analizarse utilizando el mismo método.
Por lo general, por ejemplo, en sistemas gelificados, las compresiones de más del 70-80%
rompen completamente la muestra. El segundo ciclo de compresión no suele encontrar una
muestra debilitada con solo las primeras grietas internas, sino porciones o trozos pequeños de
la muestra inicial.
Los niveles de deformación entre 20-50% se han aplicado comúnmente en trabajos recientes.
En estos niveles, es posible que las muestras no se rompan (no aparece un pico de
fracturabilidad en la curva), pero aún es posible obtener información como la dureza (fuerza a
una deformación dada), la elasticidad, la cohesión y sus derivados gomosos o masticables.

Velocidad de prueba
Se ha demostrado que a medida que aumenta la velocidad de la prueba, también aumenta la
fuerza requerida para lograr una compresión particular, ya que una velocidad más lenta permite
una mayor relajación de la muestra (sobre todo en geles). Dado que los humanos usan diferentes
fuerzas y velocidades de masticación según las características de textura del alimento evaluado,
tanto la magnitud de la fuerza aplicada como la velocidad a la que se aplica deben tenerse en
cuenta cuando se establecen las condiciones de prueba en el analizador de textura, con el
objetivo de Reproducir aquellos asociados con la evaluación sensorial del tipo específico de
alimento.
Tiempo transcurrido entre compresiones
Si se selecciona un período de tiempo, se debe especificar en las condiciones de prueba, ya que
la cantidad de tiempo entre mordidas determina claramente los parámetros de TPA, tales como
elasticidad, cohesión, gomosidad y masticabilidad, principalmente en aquellos sistemas con un
componente altamente viscoso.
Parametros:
Se ha encontrado que el TPA es muy útil para una gran cantidad de muestras, pero no todos los
parámetros de TPA son aplicables a cada muestra. Por ejemplo, no es probable que los valores
de elasticidad para la prueba de chocolate sean repetibles, ya que la elasticidad no es una
característica textural importante del chocolate, al igual que la adhesividad del pan no es muy
importante y, por lo tanto, no es aplicable. Por lo tanto, se recomienda que antes de realizar una
prueba de TPA determine por lógica y basasndose en otros estudios, cuáles son los parámetros
de textura importantes que le interesan para un producto en particular.

Actividad de estudio:
A partir del siguiente cuadro de ejemplo, elabore un cuadro similar para las pruebas y
parámetros descriptos a lo largo del texto que no se encuentren en el cuadro ejemplo.

Bibliografía
∴ https://www.fictiv.com/hwg/design/engineering-fundamentals-refresh-strength-vs-
stiffness-vs-hardness
∴ http://www.analisisdetextura.com/index.php/es/
∴ Hleap,José Igor; Velasco, V. A. (2010). Análisis de las propiedades de textura
durante el almacenamiento de salchichas elaboradas a partir de Tilapia Roja.
Retrieved from http://www.scielo.org.co/pdf/bsaa/v8n2/v8n2a07.pdf
∴ www.StableMicroSystems.com

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