A medição da firmeza é de suma importância para saber o estágio de maturidade e amadurecimento adequado durante o crescimento e armazenamento da fruta.
A firmeza pode ser um indicador de imaturidade ou supermaturidade. A firmeza excessiva do pêssego, por exemplo, pode indicar um pêssego imaturo com pouco suco livre. Por outro lado, um pêssego maduro e macio pode ser excessivamente suculento e propenso a hematomas.
Onde frutas individuais devem ser testadas, o teste de penetração (usando um cilindro ou sonda de esfera menor que a fruta) fornece uma área de superfície constante para teste, o que geralmente reduz a variabilidade dos resultados quando comparado aos dados do teste de compressão.
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| Teste de penetração em amostra de abacate utilizando Sonda Cilíndrica P/3 e Suporte Circular |
Medição da resistência da casca e firmeza da polpa de frutas inteiras
Um teste de penetração mede destrutivamente a firmeza registrando a força necessária para uma Sonda Cilíndrica (geralmente de 2 mm a 8 mm de diâmetro), Sonda de Punção Magness-Taylor ou Sonda de Bola , para penetrar na polpa da fruta a uma distância escolhida e é frequentemente usada para testar a firmeza de uma grande variedade de frutas. As sondas Magness-Taylor são comumente usadas, amplamente aceitas no campo de testes de frutas inteiras e historicamente têm sido a medida de referência para firmeza em muitas frutas, pois esse método mostrou boa correlação com a aceitabilidade do consumidor para firmeza. Com sondas desse tamanho e formato, a casca cederá uma vez penetrada e a polpa subjacente também pode ser medida.
O teste de penetração tem o benefício de não exigir que as amostras sejam do mesmo tamanho e não requer preparação da amostra. No entanto, a orientação da penetração é importante, pois amostras dessa natureza são anisotrópicas. A profundidade da penetração varia de acordo com o tamanho da fruta e proximidade de, por exemplo, caroços, núcleos e às vezes é possível realizar testes em ambos os lados de cada fruta testada, por exemplo, pêssegos. Algumas frutas maiores são comumente penetradas usando uma pequena sonda cilíndrica (por exemplo, 2-3 mm) e a força máxima é considerada o valor de firmeza.
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| Teste de penetração de maçã usando uma sonda de agulha |
Para facilitar o teste, a fruta é frequentemente cortada ao meio e a fruta é colocada na plataforma de amostra com a superfície cortada para baixo, a fim de estabilizar a amostra para teste de penetração de seu lado. Este método pode ser a única opção de teste se houver disponibilidade limitada de amostra para teste, mas a repetibilidade pode ser comprometida. Para obter resultados confiáveis e variação reduzida dessa forma, atenção especial deve ser dada aos aspectos de tamanho, estágio de amadurecimento e condições de crescimento.
Este tipo de teste avalia principalmente a resistência/resistência e elasticidade da casca, ponto de rendimento e resiliência, o perfil de amadurecimento e amolecimento e a firmeza da polpa subjacente. Alguns pesquisadores preferem remover uma pequena seção da casca/pele com uma lâmina de barbear para que a penetração possa ser realizada apenas na polpa e o teste seja isolado para a medição da firmeza da polpa.
Um teste de penetração de frutas inteiras pode ser aplicado a:
a: Frutas com caroços: onde a casca externa cobre uma fruta macia e carnuda e a fruta envolve um único caroço duro, ou caroço, que contém a semente – cerejas, damascos, nectarinas, pêssegos, ameixas, abacate, azeitonas
b: Frutas com caroços: onde há um caroço central contendo sementes cercado por uma espessa camada de polpa – maçãs, peras
c: Frutas grandes sem caroços: melões – frutas grandes e suculentas com cascas grossas e muitas sementes
d: Frutas cítricas onde uma medida das características da casca é necessária: elas possuem uma casca externa espessa e uma membrana fina separa a polpa em segmentos – por exemplo, laranjas, tangerinas, toranjas, kumquats, limões, limas
e: Frutas ricas em amido: banana – frutas pastosas homogêneas e amiláceas com textura muito macia; facilmente amassadas até virar polpa ou seguem comportamento viscoso quando esmagadas
f: Bagas grandes
g: Frutas tropicais – mamão, figos, tâmaras, goiabas, mangas, kiwis.
Interpretação da curva de penetração de frutas inteiras
A firmeza de amostras maduras e verdes pode ser testada penetrando uma sonda cilíndrica de pequeno diâmetro na fruta inteira (ao redor da região equatorial) e medindo a força subsequente para romper a casca e penetrar ainda mais no tecido subjacente a uma distância escolhida de, por exemplo, 5 mm.
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| 1: Curvas de peras maduras vs. verdes testadas usando uma sonda cilíndrica de 2 mm |
A sonda prossegue para se mover para baixo na fruta e um rápido aumento inicial na força é observado. Durante esse estágio, a amostra está se deformando sob a força aplicada, mas não há perfuração dos tecidos.
Esse estágio termina abruptamente quando a sonda perfura a casca e começa apenetrar na polpa da amostra, evento que é representado pela mudança repentina na inclinação chamada de “ponto de rendimento” (ou “ponto de biorendimento”). O ponto de rendimento (força máxima) ocorre quando a sonda começa a penetrar no alimento, causando danos irreversíveis.
A terceira fase do teste de perfuração, ou seja, o platô da força após o ponto de rendimento, é uma indicação da firmeza subjacente da polpa da fruta(1).
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| 2: Curva de força de penetração/distância
e parâmetros |
Seis parâmetros de textura podem ser calculados a partir da curva força-deslocamento (2) . A força máxima (Fmax) representa a força necessária para perfurar a casca da fruta. Fmax representa a resistência da casca, como é frequentemente denominado ponto de biorendimento. O deslocamento da sonda Dp, expresso em mm, é o valor da posição da sonda em Fmax e indica a elasticidade da casca.
Rigidez é a inclinação da primeira parte da curva medida do início da curva até Fmax. Trabalho de penetração (W1) é o trabalho mecânico necessário para atingir o ponto de ruptura, como é tomado como a área sob a curva até Fmax. Firmeza da polpa (Ff) é o valor médio das forças medidas após a ruptura da casca. W2 é o trabalho medido (área sob a curva) após a ruptura da casca.
Esses valores podem ser calculados automaticamente com o uso de uma macro simples dentro do software Exponent , tornando a coleta de parâmetros rápida e inteligente.
Assista ao vídeo abaixo para ver um resumo dos tipos de possibilidades de teste que estão disponíveis para a medição da textura de frutas e vegetais para fornecer ferramentas de controle de qualidade e, finalmente, satisfação do consumidor:
