Analisis tekstur adalah kritikal untuk membuat daging yang diternak berasa seperti daging konvensional. Teknik seperti Analisis Profil Tekstur (TPA), ujian ricih Warner-Bratzler, dan ujian tegangan membantu mengukur kualiti seperti kekerasan, kekenyalan, dan kekakuan. Kaedah-kaedah ini memastikan produk memenuhi jangkaan pengguna untuk rasa dan gigitan sambil mengekalkan konsistensi semasa pengeluaran.
Mata penting termasuk:
- Analisis Profil Tekstur (TPA): Mensimulasikan mengunyah dengan memampatkan sampel dua kali. Mengukur kekerasan, keanjalan, dan kekenyalan.
- Ujian Warner-Bratzler: Memberi tumpuan kepada kelembutan dengan memotong melalui serat, sesuai untuk produk berstruktur.
- Ujian Tegangan: Menilai kebolehregangan dan kekakuan, penting untuk meniru penjajaran serat otot.
Cabaran termasuk ketidakseragaman penyediaan sampel dan kesukaran meniru bahan bio rangka daging. Perkembangan baru seperti indentasi berbilang titik dan mengintegrasikan ujian reologi masa nyata ke dalam pengeluaran bertujuan untuk meningkatkan ketepatan dan kecekapan.
Bagi penyelidik, platform seperti
Bengkel Analisis Tekstur dengan Teknologi Tekstur, BlueNalu, dan Optimized Foods - CMS22
sbb-itb-ffee270
Kaedah Utama Analisis Tekstur
Tiga Kaedah Utama Analisis Tekstur untuk Perbandingan Daging Ternak
Ujian Mampatan
Ujian mampatan, atau Analisis Profil Tekstur (TPA), melibatkan penggunaan dua kitaran mampatan uniaxial berturut-turut pada sampel, dipisahkan oleh tempoh rehat yang singkat. Kaedah ini meniru proses mekanikal mengunyah manusia, memberikan pandangan tentang bagaimana produk berkelakuan semasa penggunaan. Semasa ujian, probe memampatkan sampel kepada 50% daripada ketinggian asalnya pada kelajuan 3 mm/s, mensimulasikan kekuatan gigitan manusia.
Beberapa parameter utama diperoleh daripada ujian ini:
- Kekerasan: Kuasa puncak semasa mampatan pertama, mewakili sensasi "gigitan pertama".
- Kekenyalan: Sejauh mana dan kelajuan pemulihan selepas ubah bentuk.
- Kekohesian: Nisbah kerja yang dilakukan dalam mampatan kedua berbanding yang pertama, mencerminkan integriti struktur dalaman.
- Kekenyalan: Ukuran komposit yang diperoleh daripada kekerasan, kekohesian, dan kekenyalan.
Contohnya, nilai kekohesian yang hampir dengan 1 menunjukkan bahawa produk tersebut kekal bersama dengan baik semasa mengunyah, manakala nilai yang hampir dengan 0 menunjukkan ia mudah hancur.
Pada bulan Mac 2022, penyelidik Jacobo Paredes-Puente, Diego Cortizo-Lacalle, dan Ane Miren Imaz mengkaji sosej gaya Frankfurt yang diperbuat daripada daging yang ditanam yang disediakan oleh Biotech Foods S.L. (San Sebastián, Sepanyol).Menggunakan mesin ujian universal ZwickiLine Z1.0, mereka mendapati bahawa walaupun sosej yang ditanam menunjukkan kekerasan dan kekenyalan yang setanding dengan produk konvensional, ia mempamerkan Modulus Young (kekakuan) yang lebih tinggi daripada sosej Frankfurt tradisional [1].
Ujian Ricih dan Warner-Bratzler
Ujian ricih menawarkan perspektif pelengkap kepada ujian mampatan dengan memberi tumpuan kepada mekanik gigitan awal. Menggunakan bilah berlekuk V, kaedah ini menggunakan gerakan pemotongan melalui sampel, meniru tindakan gigi semasa sentuhan pertama dengan daging.
Tidak seperti TPA, yang mensimulasikan proses mengunyah, kaedah Warner-Bratzler secara khusus mengukur daya yang diperlukan untuk mericih melalui struktur berserat, menjadikannya sangat berguna untuk menilai kelembutan. Pendekatan ini cemerlang apabila menilai produk potongan keseluruhan dan sampel berstruktur dengan serat otot yang sejajar.Keputusan - terutamanya daya ricih maksimum - berkait rapat dengan persepsi pengguna terhadap kelembutan.
Walaupun TPA lebih sesuai untuk sampel mentah atau homogen, kaedah Warner-Bratzler adalah ideal untuk produk berstruktur, membantu penyelidik menilai mekanik gigitan alternatif kepada daging tradisional [1] .
Ujian Tegangan
Ujian tegangan melangkaui mampatan dan ricih dengan mengukur kebolehan regangan dan pemulihan bahan di bawah ketegangan uniaxial. Kaedah ini amat relevan untuk produk berstruktur yang direka untuk meniru penjajaran dan sifat mekanikal serat otot semula jadi.
Metrik utama termasuk:
- Modulus Young: Nisbah tekanan mekanikal kepada regangan, menunjukkan ketahanan bahan terhadap ubah bentuk dan keupayaannya untuk memulihkan bentuknya.
Pada Januari 2025, kumpulan penyelidikan yang diketuai oleh Jean-Baptiste R.G. Souppez dan Eirini Theodosiou dari Aston University menjalankan ujian uniaxial satu kitaran - merangkumi ketegangan, mampatan, dan pemotongan - pada tujuh jenis burger. Penemuan mereka membantu menetapkan nilai sasaran untuk produk daging yang diternak bagi meniru ciri mekanikal daging lembu tradisional. Mereka mengenal pasti bahawa regangan lenturan, mampatan, dan pemotongan adalah kritikal untuk membezakan daging lembu daripada alternatifnya [3] .
Ujian tegangan menyediakan data berharga sama ada daging yang diternak rangka dan serat yang sejajar boleh mencapai prestasi mekanikal daging semula jadi, terutamanya dalam meniru tingkah laku regangan-mengeras yang dilihat dalam rangkaian filamen dan berserat [2] .
Aplikasi dan Keterbatasan
Manfaat Kaedah Analisis Tekstur
Analisis tekstur menyediakan alternatif yang boleh dipercayai dan cekap kepada panel deria manusia untuk menilai daging yang ditanam. Dengan satu ujian Analisis Profil Tekstur, penyelidik boleh mengukur pelbagai parameter - seperti kekerasan, kekohesian, keanjalan, dan kekenyalan - dalam hanya satu kitaran mampatan berganda. Proses ini memberikan profil mekanikal lengkap dalam masa kurang dari satu saat, menawarkan metrik yang pantas dan konsisten yang penting untuk peningkatan kualiti berterusan. Kepantasan dan kebolehulangan ini amat berharga dalam persekitaran pengeluaran di mana pemeriksaan kawalan kualiti yang cepat adalah penting[1] .
Kaedah instrumental ini juga membolehkan perbandingan langsung dengan produk daging komersial. Dengan memplotkan tekanan terhadap regangan, penyelidik boleh mengklasifikasikan tekstur (e.g. , lembik, keras, kenyal, atau rapuh), membantu pasukan pengeluaran menyelaraskan produk mereka dengan jangkaan pengguna[2]. Selain itu, pencirian reologi memainkan peranan penting dalam mengawal proses seperti penyemperitan, menawarkan pandangan tentang tingkah laku aliran dan sifat likat yang mempengaruhi rasa akhir produk[1].
Perbandingan kuantitatif seperti ini adalah penting dalam mengesahkan pembangunan daging yang diternak, memastikan sifat teksturnya hampir sama dengan produk daging tradisional. Walau bagaimanapun, walaupun dengan kelebihan ini, masih terdapat halangan teknikal yang perlu ditangani.
Cabaran dan Had
Walaupun dengan kekuatannya, analisis tekstur datang dengan set cabarannya sendiri. Satu isu yang berterusan adalah penyediaan sampel. Variasi dalam orientasi gentian dan kandungan kelembapan menyukarkan untuk mencapai ketebalan sampel yang konsisten, menyebabkan variasi dalam keputusan[1]. Untuk menangani ini, penyelidik di Biotech Foods membangunkan kaedah menggunakan templat plat metakrilat dan bilah mikrotom, memastikan ketebalan 3 mm yang standard di seluruh sampel dan mengurangkan ketidakonsistenan data[1].
Ujian reologi juga menghadirkan kesukaran unik. Sebagai contoh, gelinciran sering berlaku pada ubah bentuk tinggi - biasanya melebihi 10% - apabila sampel kehilangan lekatan kepada plat ujian. Isu ini menjejaskan ketepatan data berkaitan peralihan antara keadaan pepejal dan cecair[1][2]. Tambahan pula, kaedah analisis tekstur standard sering gagal menangkap struktur hierarki rumit daging, seperti sarkomer, serat otot, dan tisu penghubung, yang mana pemaju berusaha untuk meniru menggunakan rangka boleh dimakan. Ini adalah elemen kritikal yang mesti ditiru oleh pemaju daging ternak untuk mencapai tekstur yang realistik[2].
Seperti yang dinyatakan oleh Floor K. G. Schreuders dari Universiti Wageningen:
Pembangunan masa depan harus memberi tumpuan kepada laluan untuk mencipta lebih banyak keanjalan dan mungkin membenarkan kesan pemanasan pada tekstur untuk meniru ciri-ciri daging dengan lebih baik[2].
Satu lagi cabaran adalah kekurangan penanda aras yang ditetapkan untuk daging ternak. Sehingga baru-baru ini, terdapat sedikit data eksperimen yang tersedia mengenai sifat mekanikal produk ini, menjadikannya sukar untuk menetapkan sasaran pengeluaran yang jelas.Walau bagaimanapun, kajian terkini telah mula mengenal pasti nilai sasaran daripada produk kandungan daging lembu tinggi (lebih 95% daging lembu), menyediakan rangka kerja yang lebih jelas untuk matlamat pembangunan[3].
Mengatasi cabaran ini akan menjadi kritikal untuk daging yang diternak bagi meniru pengalaman tekstur daging konvensional secara konsisten.
Pembangunan Baru dalam Analisis Tekstur
Bidang analisis tekstur sedang berkembang, bergerak melampaui teknik lama untuk meningkatkan ketepatan dan membolehkan penilaian masa nyata.
Teknik Indentasi Pelbagai Titik
Analisis Profil Tekstur Tradisional (TPA), yang bergantung pada pemampatan satu titik, sering gagal mengambil kira perbezaan mekanikal setempat dalam daging yang diternak. Kekurangan ini menjadi jelas dalam sampel heterogen, di mana faktor seperti orientasi serat dan pengagihan kelembapan boleh membawa kepada keputusan yang tidak konsisten [1]. Teknik lekukan berbilang titik menangani isu ini dengan menyediakan data yang diselesaikan secara spatial di seluruh permukaan tisu. Untuk daging yang ditanam, di mana meniru struktur kompleks daging tradisional adalah keutamaan, pendekatan ini memastikan tahap ketepatan yang lebih tinggi. Tidak seperti ujian tradisional, yang boleh mengalami gelinciran sampel pada ubah bentuk melebihi 10%, lekukan berbilang titik secara berkesan mengenal pasti ketidakseragaman tersebut [1]. Keupayaan untuk memetakan tekstur dengan perincian sedemikian menjadikan kaedah ini calon yang kuat untuk integrasi ke dalam sistem pengeluaran automatik.
Integrasi dengan Sistem Biopemprosesan
Trend dalam industri sedang beralih ke arah menggabungkan analisis tekstur ke dalam proses pengeluaran untuk kawalan kualiti masa nyata. Menggabungkan pencirian reologi ke dalam aliran kerja biopemprosesan membolehkan pengeluar menyesuaikan parameter secara dinamik.Sebagai contoh, semasa penyemperitan atau pembentukan berasaskan aliran, memahami sifat likat dan aliran matriks daging yang ditanam adalah penting untuk mencapai tekstur yang serupa dengan daging konvensional. Memantau parameter utama seperti modulus simpanan (G') dan kekompakan membolehkan penyesuaian masa nyata untuk mengekalkan sifat mekanikal yang diingini dalam piawaian komersial [1] [4]. Kaedah instrumental menawarkan kebolehulangan dan kecekapan yang lebih besar berbanding dengan ujian organoleptik dan penilaian panel deria. Walau bagaimanapun, cabaran tetap ada, seperti mengautomasikan penyediaan sampel untuk bahan berserat atau heterogen tanpa memperkenalkan artifak. Selain itu, pemantauan berterusan faktor kritikal seperti pH dan suhu tetap penting untuk meniru peralihan otot-ke-daging yang dilihat dalam produk daging tradisional [1] .
Bagaimana Cellbase Menyokong Analisis Tekstur
Menghubungkan Penyelidik dengan Pembekal yang Disahkan
Menghasilkan daging yang diternak memerlukan alat khusus untuk menganalisis tekstur dalam sampel heterogen.
Platform ini mempermudah proses perolehan yang sering rumit yang boleh menghalang garis masa R&D.Dengan menyeragamkan spesifikasi teknikal,
Kami telah menguraikan dan menyeragamkan data tersebut ke dalam medan berstruktur supaya pembeli boleh membandingkan produk secara setara [6].
Tahap ketelusan ini juga merangkumi faktor pengeluaran huluan yang secara signifikan mempengaruhi sifat mekanikal produk akhir [5].
Kepakaran Khusus Industri
Selain memudahkan perolehan peralatan,
Kesimpulan dan Arah Masa Depan
Analisis tekstur memainkan peranan penting dalam memastikan kualiti daging yang diternak, membantu penyelidik meniru pengalaman deria daging konvensional. Dengan menyasarkan sifat mekanikal seperti modulus Young dan regangan ricih, pengeluar boleh menyesuaikan strategi biopemprosesan untuk selaras dengan keutamaan pengguna. Walau bagaimanapun, untuk maju lebih jauh, beberapa jurang penyelidikan perlu ditangani.
Satu kawasan kritikal adalah kematangan selepas penanaman. Memahami bagaimana faktor seperti masa, suhu, dan pH mempengaruhi transformasi tisu adalah kunci untuk meniru perubahan selepas kematian yang dilihat dalam daging ternakan tradisional [1]. Selain itu, industri perlu bergerak melampaui ujian mampatan asas. Melaksanakan ujian mekanikal multi-modal - seperti protokol lenturan, ketegangan, dan pemotongan yang diseragamkan - akan memberikan pemahaman yang lebih komprehensif tentang struktur potongan keseluruhan yang kompleks [3]. Kajian terkini menyoroti bagaimana sifat seperti kekerasan dan kekenyalan dapat membezakan produk kandungan daging tinggi (lebih 95%) daripada alternatif. Penemuan ini menawarkan penanda aras yang berharga ketika industri berusaha mencapai unjuran 35% bahagian pasaran menjelang 2040 [1] [3].
Untuk menyokong evolusi ini, platform seperti
Satu lagi arah yang menjanjikan adalah menggabungkan pencirian reologi masa nyata ke dalam aliran kerja pengeluaran. Pendekatan ini memastikan konsistensi produk sambil meningkatkan pengalaman deria untuk pengguna. Apabila sektor daging yang ditanam berkembang, hubungan antara parameter kejuruteraan dan persepsi pengguna akan menjadi semakin tepat, membolehkan pengeluar mencipta produk yang hampir tidak dapat dibezakan daripada daging tradisional.
Soalan Lazim
Bagaimana saya memilih antara ujian TPA, ricih, dan tegangan untuk produk saya?
Apabila memutuskan kaedah terbaik untuk menilai tekstur produk daging yang ditanam, adalah penting untuk menyelaraskan pendekatan ujian dengan atribut tekstur khusus yang anda ingin ukur:
- Analisis Profil Tekstur (TPA): Kaedah ini sesuai untuk menilai kekerasan, keanjalan, dan kekenyalan, menjadikannya pilihan utama untuk profil tekstur yang komprehensif.
- Ujian Ricih: Gunakan teknik ini untuk mengukur kelembutan dan kefibrosan, yang merupakan faktor kritikal dalam menentukan kemudahan mengunyah.
- Ujian Tegangan: Sesuai untuk menganalisis kebolehregangan dan struktur fibrosa, terutamanya apabila mencipta produk seperti stik.
Pilih kaedah ujian yang selaras dengan matlamat deria dan struktur produk anda.
Apakah langkah penyediaan sampel yang mengurangkan variabiliti dalam keputusan tekstur daging yang diternak?
Untuk mengurangkan variabiliti dalam keputusan tekstur daging yang diternak, adalah penting untuk mengekalkan masa dan pengendalian yang konsisten semasa penyediaan. Masak sampel dalam kumpulan, memastikan semua disediakan di bawah keadaan yang sama. Koordinasikan masa supaya setiap sampel mencapai penilaian pada suhu dan keadaan yang sama. Mematuhi kaedah penyediaan yang seragam adalah kunci untuk mencapai analisis tekstur yang boleh dipercayai dan penilaian deria, memastikan konsistensi dan ketepatan sepanjang proses.
Metrik tekstur mana yang terbaik untuk meramalkan gigitan dan rasa mulut pengguna?
Metrik tekstur, seperti Analisis Profil Tekstur (TPA) dan Warner-Bratzler Shear Force (WBSF), memainkan peranan penting dalam menilai kualiti sensori daging yang ditanam. Teknik-teknik ini amat berguna untuk meramalkan bagaimana pengguna akan merasai gigitan dan rasa mulut, membolehkan penjajaran yang lebih baik bagi ciri-ciri tekstur dengan keutamaan mereka.
