Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2010, 58(5), 281-288 | DOI: 10.11118/actaun201058050281

Hodnocení zrání sýru typu Brie pomocí penetračních testů

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

V rámci dané studie byly provedeny experimenty, kdy vzorky sýru Brie byly zatěžovány penetrací tyče a koule. Rychlost penetrace byla konstantní a rovna 20 mm/min. Byly provedeny experimenty na sýrech po 1, 3, 4, 5, 6, 7 a 8 týdnech zrání. Veškerá měření byla provedena ve dvou vzájemně kolmých směrech. Cílem těchto měření bylo zjistit, zda reologické vlastnosti sýru závisí na orientaci. Výsledky ukázaly, že sýr Brie se chová jako izotropní těleso. Závislost síla - hloubka penetrace vykazuje nárůst síly a po náhlém poklesu následuje oblast, kde síla je téměř konstantní. Tento charakter průběhu síly odpovídá vývoji struktury sýru, kdy se vytváří povrchová vrstva (kůra) s výrazně odlišnými vlastnostmi ve srovnání s vnitřkem sýru. Maximum síly tak odpovídá okamžiku, kdy dochází k průrazu dané povrchové vrstvy. Velikost tohoto maxima nejprve roste s dobou zrání a dosahuje největší hodnoty ve třetím týdnu od výroby sýru. Pak následuje pokles. Tomu odpovídají i další veličiny, jako např. velikosti posunutí penetrátoru při lomu vrchní vrstvy sýru a práce vykonaná během této periody. Veličiny stanovené přímo z penetračních testů pak byly dále zpracovány v rámci teorie viskoelasticity. Byl použit přístup vyvinutý v předcházející práci (Nedomová, 2010) a byly stanoveny tzv. relaxační (viskoelastické moduly) E(t), což je v podstatě ekvivalent Youngova modulu pro elastická tělesa. Tato veličina závisí na čase. Její hodnota pro t = 0 udává okamžitou reakci tělesa na zatížení. Jde o tzv. okamžitý modul. V dalším průběhu modul klesá až k jisté hodnotě dosažené pro nekonečně velký čas. Tato veličina se nazývá rovnovážný modul. Ukazuje se, že okamžitý modul závisí na době zrání stejně výrazně jak síla potřebná k proražení povrchové vrstvy. Rovnovážný modul vykazuje sice kvalitativně shodnou závislost, ale méně výraznou. Je tedy zřejmé, že vliv zrání sýru na jeho deformační chování je nejvýraznější pro krátkodobá zatížení, např. v případě rázu jiného tělesa ap.

Brie sýr, zrání, penetrační testy, napětí, deformace, viskoelasticita, deformační modul

Evaluation of Brie cheese maturity from indentation test

Rheological properties of Brie cheese with different time of ripening (1, 3, 4, 5, 6, 7 and 8 weeks) were evaluated. This evaluation has been performed using the indentation test at the constant speed of the indentor penetration (20 mm/min). Two types of the indentors (bar and ball) have been used. The hardness of the cheese increased during the first three weeks of the ripening and than it decreased. The properties evaluated from the indentation test approved the isotropic behaviour of the tested cheese. The viscoelastic properties of the tested cheese have been obtained. The se properties were achieved using a methodology enabling to convert the indentation force-displacement response into the stress-strain relations. The obtained viscoelastic properties are independent on the used type of the indentor.

Keywords: Brie cheese, ripening, indentation, viscoelasticity, stress, strain modulus
Grants and funding:

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

Received: April 14, 2010; Published: August 6, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Nedomová, Š. (2010). Evaluation of Brie cheese maturity from indentation test. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 58(5), 281-288. doi: 10.11118/actaun201058050281
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. and 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. Brančík, L., 1998: The fast computing method of numerical inversion of Laplace transforms using FFT algorithm. In: Proceedings of the 5th EDS 98 International Conference, June, Brno, Czech Republic, 97-100.
    3. Briscoe, B. J. and Sebastian, S., 1996: The elastoplastic response of polymethyl methacrylate to indentation. In: Proceedings of the Royal Society of London A 452, 439-457. Go to original source...
    4. Briscoe, B. J. and Özkan, N., 1997: Characterisation of ceramic pastes by an indentation hardness test. Journal of the European Society, 17, 1675-1683. DOI: 10.1016/S0955-2219(97)00001-0 Go to original source...
    5. GOH, S. M., CHARALAMBIDES, M. N. and WILLIAMS, J. G., 2005: Characterisation of the non-linear viscoelastic constitutive properties of mild cheddar cheese from indentation tests. Journal of Texture Studies, 36, 459-477. DOI: 10.1111/j.1745-4603.2005.00027.x Go to original source...
    6. GREEN, M. L., MARSHALL, R. J. and BROOKER, B. E., 1985: Instrumental and sensory texture assessment and fracture mechanisms of Cheddar and Cheshire cheeses. Journal of Texture Studies, 16, 351-364. DOI: 10.1111/j.1745-4603.1985.tb00702.x Go to original source...
    7. HARPER, R., 1952: Psychological and Psycho-physical Studies of Craftsmanship in Dairying. Brit. J. Psychol. Monog. Suppl. 28, Cambridge University Press, Cambridge, U.K.
    8. Nedomová, Š., 2009: Response of Edam cheese to non-destructive impact. Acta Universitatis agriculturae et silviculturae Mendelianae Brunensis, 57 (4), 55-62. DOI: 10.11118/actaun200957040055 Go to original source...
    9. NEDOMOVÁ, Š., 2010: Viscoelasticity ef Edam cheese during its ripening. Acta Universitatis agriculturae et silviculturae Mendelianae Brunensis, 57 (4), 183-191. DOI: 10.11118/actaun201058040183 Go to original source...
    10. ÖZKAN, N., XIN, H. and 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. PRENTICE, J. H., LANGLEY, K. R. and MARSHALL, R. J., 1993: Cheese rheology. In: Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology, Vol. 1, General Aspects, 2nd Ed. (P. F. Fox, ed.), 303-341, Chapman & Hall, London, U.K. Go to original source...
    12. 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...
    13. TABOR, D., 1951: The hardness of metals. Chapter 2, Clarendon, Oxford. 163 p.
    14. Turner, C. H., Rho, J., Takano, Y., Tsui, T. Y. and Pharr, G. M., 1999: The elastic properties of trabecular and cortical bone tissues are similar: results from two microscopic measurement techniques. Journal of Biomechanics, 32, 437-441. DOI: 10.1016/S0021-9290(98)00177-8 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