FRATURABILIDADE é a tendência de um material de fraturar, esfarelar, rachar, estilhaçar ou falhar mediante a aplicação de uma quantidade relativamente pequena de força ou impacto.
Geralmente é exibida por um produto de alto grau de dureza e baixo grau de coesividade e é comumente a propriedade textural possuída por produtos assados, salgadinhos e produtos geralmente “secos”.
Fraturabilidade abrange esfarelamento, crocância, crocância e fragilidade. Um material é quebradiço se for passível de fratura quando submetido a estresse. Ou seja, tem pouca tendência a deformar (ou esticar) antes da fratura e geralmente faz um som de estalo.
Avaliação de fratura de ponto único
Às vezes, você simplesmente quer medir a força para quebrar algo no meio. Muitos produtos existem em uma forma de barra sólida e, como tal, sua força de encaixe – ou força para quebrar – é de interesse.
Um teste de Curvatura de Três Pontos imita a quebra do produto ao meio, apoiando uma barra com guias posicionadas a uma distância adequada e empurrando para baixo centralmente com uma lâmina curva do topo. Uma força baixa é indicativa de um produto que requer pouco esforço do consumidor para quebrar, enquanto a distância no ponto de quebra indica o grau de flexibilidade, ou inversamente, fragilidade, que o produto possui.
Outro dispositivo de fratura de ponto único é o Crisp Fracture Support Rig , que é usado para medir a fraturabilidade de salgadinhos e batatas fritas (conhecidas em alguns países como chips) por meio de um teste de penetração. Ele permite a localização e o alinhamento rápidos da amostra sobre um suporte circular.
Uma sonda esférica então se move para baixo na amostra até o ponto de fratura. Normalmente, um lote de 12 batatas fritas é testado individualmente e as médias dos 12 valores máximos de força de pico e distância na quebra/fratura são calculadas para dar uma medida de fraturabilidade.
O Spaghetti Flexure Rig usa outra abordagem para medir a força de um produto para fraturar. A amostra de teste é localizada entre os suportes superior e inferior em furos localizados centralmente. O suporte superior é conectado diretamente à célula de carga e o suporte inferior à base do analisador de textura. Este teste investiga a possível fraqueza inerente do palito de espaguete seco, que pode ser devido a danos nos brotos do trigo duro ou procedimentos de secagem incorretos. As medições dão uma boa indicação da adequação do produto para embalagem e transporte.
O método mais amplamente utilizado para caracterizar as propriedades do comprimido é o teste de esmagamento diametral, onde a força necessária para causar a falha do comprimido ao comprimir o comprimido em seu lado é medida. Este teste de esmagamento diametral é amplamente utilizado tanto para monitoramento em processo quanto para testes de garantia de qualidade no final da produção.
Medição de fratura de multipartículas em massa
A fratura (da qual efetivamente a propriedade de crocância é um resultado) representa em si uma característica muito difícil de medir, devido ao fato de que um evento de fratura nunca ocorre de forma idêntica uma segunda vez.
Um teste físico conveniente é, portanto, comprimir uma população de produtos multiparticulados restritos dentro de um recipiente como a célula de Ottawa. Em tal teste, uma curva irregular de vários picos é obtida resultante da fratura de uma série de flocos/pedaços, cada pico correspondendo à ruptura de um único floco/pedaço. Isso é diferente da situação em que um único pedaço de amostra está sendo comprimido.
No entanto, ele oferece um teste de efeito de média de uma porção mais representativa da amostra que é muito mais repetível. As curvas de vários picos obtidas podem então ser analisadas usando cálculos especiais dentro do software Exponent .
Tentando detectar a diferença entre um revestimento e a estrutura interna de um produto
Revestimentos alimentícios e métodos de coextrusão resultam em uma ampla variedade de produtos de fase dupla ou multifásica. Pastilhas de goma de mascar, wafers e biscoitos em camadas são exemplos típicos de produtos alimentícios que podem ser compostos de uma casca exterior crocante/crocante envolvendo um material de enchimento viscoso macio de textura diferente. Diferenças inerentes no estado físico e composições das fases oferecem variação textural interessante ao consumidor. Usando um cilindro de 2 mm, sonda de agulha ou faca artesanal, a avaliação desses revestimentos frequentemente fraturáveis pode ser detectada e diferenciada de seu interior mais macio devido à sua pequena área de superfície e nitidez, permitindo a entrada da amostra sem compressão.
Analisando a fraturabilidade de produtos multicamadas
Da mesma forma, a faca artesanal é adequada para a medição de produtos multicamadas, onde a nitidez proporciona a capacidade de medir a força de fratura através das camadas, o que seria impossível de medir com lâminas padrão devido à sua ação compressiva em amostras frágeis.
Acessórios projetados para um produto específico:
Fabricantes de cones de sorvete precisam considerar o papel da resistência estrutural no manuseio, transporte e distribuição seguros dos cones. Um teste de resistência do cone mede a força necessária para causar a quebra simulando o estresse imposto quando o sorvete é pressionado no cone. O gráfico resultante destaca quaisquer fraquezas e a consequente necessidade de revisar as proporções dos ingredientes, a formulação ou o formato e as dimensões do cone.
Medindo o “ruído” criado quando ocorre fratura – o Detector de Envelope Acústico
O Detector de Envelope Acústico pode ser empregado para qualquer material que produza um ruído audível quando testado, pois captura outra dimensão (ou seja, som) durante o teste, que também pode ser analisada e usada como um recurso de produto medido. Isso geralmente é aplicado a materiais frágeis e o sinal acústico é resultado de uma rachadura, quebra, estalo ou falha de algum tipo.
