Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2010, 58(4), 183-192 | DOI: 10.11118/actaun201058040183

Viskozita eidamského sýru během jeho zrání

Šárka Nedomová
Ústav technologie potravin, Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika

Práce je zaměřena na studium deformačního chování sýrů (Eidam 30 a 45 % tvs) pomocí nedestruktivních zkoušek, kdy je do bloku sýru vtlačována kulička o průměru 10 mm. Během tohoto testu byly zaznamenány průběhy sil v závislosti na hloubce penetrace. Ukazuje se, že tato závislost může být popsána polynomem. Ukázalo se, že síla potřebná k dosažení určité hloubky penetrace roste s rychlostí zatěžování, která byla konstantní. Celkem bylo použito pět různých velikostí této rychlostí (1, 5, 10, 20 a 100 mm/min). Velikost této síly klesá s dobou zrání a je nižší pro sýr s vyšším obsahem tuku. Získané výsledky byly interpretovány pomocí teorie, kdy místo síly a hloubky penetrace používáme reprezentativních hodnot napětí a deformace. Byla adaptována teorie penetrace vyvinutá pro případ ryze elastické deformace na model viskoelastického chování, a to pomocí Boltzmannova integrálu, který zahrnuje vliv historie zatěžování. Byl navržen obecný vztah, který umožňuje získat tzv. relaxační modul, který nahrazuje modul pružnosti E a je závislý na čase. Ukázalo se, že tento modul klesá s časem a nezávisí na rychlosti zatěžování. Jeho průběh umožňuje popsat stupeň zrání sýru. Jeho hodnota ve všech časech klesá s dobou zrání sýru. Znalost této veličiny současně umožňuje hodnotit chování sýrů při jiných způsobech zatěžování (deformace vlastní tíhou, namáhání při dopravě, výpočet sil potřebných pro krájení apod.). Daná metodika je tak velmi vhodná pro stanovení této veličiny.

Eidam, viskozita, zrání, zatěžování, penetrace

Viscoelasticity of Edam cheese during its ripening

Series of the indentation of the ball (10 mm in diameter) by the constant speed into blocks of Edam cheese has been conducted. The indentation tests were performed at different speeds (1, 5, 10, 20 and 100 mm/min), and the corresponding force-displacement responses were fitted with an analytical solution to obtain the time-dependent constants and the instantaneous force-displacement response. The measurement has been performed for the cheeses of different stages of their maturity. The dependence of the indentation force on the penetration depth has been evaluated. This dependence can be fitted by a polynom. The indentation force decreases with cheese fat content. It increases with the loading rate. Its value also decreases with the time of the cheese ripening. The recently proposed method for the indenation of the ball into viscoelastic solids has been used for our data analysis. This procedure, which needs the use of the numeric methods, enables to obtain stress relaxation moduli, which describe the viscoelasticity of the tested materials. The obtained moduli describe the stage of the cheese maturity.

Keywords: Edam cheese, indentation, penetration, depth, relaxation, modulus, viscoelasticity
Grants and funding:

The research has been supported by the Grant Agency of the Czech Academy of Sciences under Contract No. IAA201990701.

Received: March 23, 2010; Published: September 15, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Nedomová, Š. (2010). Viscoelasticity of Edam cheese during its ripening. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 58(4), 183-192. doi: 10.11118/actaun201058040183
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. ANAND, A., SCANLON, M. G., 2002: Dimensional effects on the prediction of texture-related mechanical properties of foods by indentation. Transaction of the ASAE, 45 (4), 1045-1050. DOI: 10.13031/2013.9918 Go to original source...
    2. Antoniou, K. D., Petridis, D., Raphaelides, S., Ben Omar, Z., Kesteloot, R., 2000: Texture assessment of French cheeses. Journal of Food Science, 65, 168-172. DOI: 10.1111/j.1365-2621.2000.tb15974.x Go to original source...
    3. Bachmann, H. P., Bütikofer, U., Meyer, J., 1999: Prediction of flavour and texture development in Swiss-type cheese. Lebensmittel-Wissenschaft und Technologie, 32, 284-289. DOI: 10.1006/fstl.1999.0547 Go to original source...
    4. BOURNE, M. C., 1994: Converting from empirical to rheological tests on fous - it's a matter of time. Cereal Foods World, 39 (11), 37-39.
    5. Dufour, E., Mazerolles, G., Devaux, M. F., Duboz, G., Duployer, M. H., Mouhous Riou, N., 2000: Phase transition of triglycerides during semi-hard cheese ripening. International Dairy Journal, 10, 81-93. DOI: 10.1016/S0958-6946(00)00025-X Go to original source...
    6. Fox, P. F., Law, J., McSweeney, P. L. H., Wallace, J., 1993: Biochemistry of cheese ripening (2nd ed. In: P.F. Fox (Ed.). Cheese: Chemistry, physics and microbiology. Vol. 1, pp. 389-438. London, UK: Chapman and Hall. Go to original source...
    7. Hort, J., Grys, G., Woodman, J., 1997: The relationships between the chemical, rheological and textural properties of Cheddar cheese. Le Lait, 77, 587-600. DOI: 10.1051/lait:1997542 Go to original source...
    8. Konstance, R. P., Holsinger, V. H., 1992: Development of rheological test methods for cheese. Journal of Food Technology, 46, 105-109.
    9. Noël, Y., Zannoni, M., Hunter, E. A. A., 1996: Texture of Parmigiano Reggiano cheese: Statistical relationships between rheological and sensory variants. Le Lait, 76, 243-254. DOI: 10.1051/lait:1996320 Go to original source...
    10. OZKAN, N., XIN, H., CHEN, X. D., 2002: Application of a depth sensing indentation hardness test to evaluate the mechanical properties of food materials. Journal of Food Science, 67(5), 1814-1820. DOI: 10.1111/j.1365-2621.2002.tb08728.x Go to original source...
    11. SAKAI, M., 2002: Time-dependent viscoelastic relation between load and penetration for an axisymmetric indenter. Phil. Mag. A, 82 (10), 1841-1849. DOI: 10.1080/01418610208235695 Go to original source...
    12. SNEDDON, I.N. 1965: The relation between load and penetration in the axisymmetric Boussinesq problem for a punch of arbitrary profile. International of Engineering Science, 3, 47-57. DOI: 10.1016/0020-7225(65)90019-4 Go to original source...
    13. Spangler, P. L., Jensen, L. A., Amundson, C. H., Olson, N. F., Hill, C. G., 1990: Gouda cheese made from ultrafiltrated milk: Effects of concentration factor, rennet concentration and coagulation temperature. Journal of Dairy Science, 73(6), 1420-1428. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(90)78806-6 Go to original source...
    14. TABOR, D., 1951: The hardness of metals. Chapter 2, Clarendon, Oxford. 163 p.
    15. Watkinson, P., Boston, G., Campanella, O., Coker, C., Johnston, K., Luckman, M., White, N., 1997: Rheological properties and maturation of New Zealand Cheddar cheese. Le Lait, 77, 109-120. DOI: 10.1051/lait:199717 Go to original source...

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content