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Selecionando o procedimento correto de teste de TPA

junho 17, 2014

Nos últimos anos, os testes de Análise de Perfil de Textura têm sido a causa de muita preocupação. Em geral, o TPA é um método de teste muito popular, pois fornece um cálculo muito rápido de parâmetros que são “acreditados como correlacionados com a análise sensorial”. 

O usuário, no entanto, pode ser quase encorajado a não pensar sobre a análise e, ao fazê-lo, aceitar todos os resultados como verdadeiros. 

A seguir, um conjunto de pontos a serem considerados ao escolher o TPA como seu procedimento de teste.

Placa de compressão no TA.XTplus realizando teste em amostra de boloTamanho da Sonda de Compressão versus Amostra
Quando a sonda é maior que a amostra, as forças registradas são em grande parte devido à compressão uniaxial. No entanto, quando o oposto é verdadeiro, as forças derivam em grande parte da perfuração, uma combinação de compressão e cisalhamento. Vários artigos ao longo das décadas de uso do TPA relataram o uso de sondas maiores e menores do que as amostras de teste. Os 

primeiros artigos sobre TPA relatam o uso de sondas de perfuração, mas em 1968 o Prof. Malcolm Bourne foi o primeiro a adotar a compressão uniaxial verdadeira para realizar testes de TPA. De modo geral, o trabalho mais recente feito em TPA usa sondas de compressão do mesmo tamanho ou maiores que o tamanho da amostra, de modo que as forças registradas em tais testes de TPA são em grande parte devido às forças de compressão uniaxial e toda a peça da amostra é testada. 

Extensão da Deformação
Outra área de abuso é o grau de compressão. Frequentemente, quando presumivelmente limitado pela capacidade de força, descobrimos que os resultados são mostrados para compressão, por exemplo, 30%. Se o propósito do teste é imitar o processo altamente destrutivo de mastigação na boca, como nas origens do TPA, os valores de deformação para quebrar a amostra devem ser alcançados. 

Ao considerar que a análise dos resultados foi desenvolvida para correlacionar com a análise sensorial, deve-se ter em mente que a compressão na boca nunca é uma “pequena deformação” (ou seja, um aperto suave). Para analisadores de textura de baixa força, pode não ser possível comprimir para uma alta % de deformação como se gostaria. 

Ao desenvolver um método TPA para testar uma variedade de amostras, é sempre sugerido que o método (ou seja, a extensão da deformação) deve ser desenvolvido na amostra mais dura. Verificar se a extensão necessária de deformação é adequada para esta amostra mais dura garantirá que todas as outras amostras “mais macias” possam ser testadas usando o mesmo método.

Geralmente – por exemplo, em sistemas gelificados – compressões maiores que 70-80% quebram completamente a amostra. O segundo ciclo de compressão geralmente não encontra uma amostra enfraquecida com apenas as primeiras rachaduras internas, mas porções ou pequenos pedaços da amostra inicial.

Níveis de deformação entre 20-50% têm sido comumente aplicados em trabalhos recentes. Nesses níveis, as amostras podem não quebrar (um pico de fraturabilidade não aparece na curva), mas ainda é possível obter informações como dureza (força para uma dada deformação), elasticidade, coesividade e seus derivados gomosidade ou mastigabilidade.

Velocidade da cruzeta

O usuário também deve ser consistente com a taxa de carga (velocidade da cruzeta) que pode variar dependendo do alimento. Foi demonstrado que, à medida que a velocidade da cruzeta aumenta, a força necessária para atingir uma compressão específica também aumenta, uma vez que uma taxa mais lenta permite maior relaxamento do gel.  

Como os humanos usam diferentes forças e taxas de mastigação dependendo das características texturais do alimento avaliado, tanto a magnitude da força aplicada quanto a taxa na qual ela é aplicada devem ser levadas em consideração quando as condições de teste são estabelecidas no analisador de textura. O objetivo deve ser reproduzir essas condições associadas à avaliação sensorial do tipo específico de alimento. Um ponto a ser observado é que a velocidade pós-teste deve ser definida como a mesma que a Velocidade do Teste, especialmente se os parâmetros de coesividade devem ser calculados corretamente.

Tempo Decorrido Entre Mordidas
O analisador de textura oferece a opção de selecionar um período de tempo variável para decorrer entre as mordidas. Se um período de tempo for selecionado, ele deve ser especificado nas condições de teste, uma vez que a quantidade de tempo entre as mordidas determina claramente os parâmetros do TPA, como elasticidade, coesividade, gomosidade e mastigabilidade, principalmente nos sistemas com um componente altamente viscoso.

Preparação da amostra
Para que os parâmetros do TPA sejam relevantes, deve ser mencionado que eles podem ser usados ​​para comparar diferentes alimentos somente se as dimensões da amostra forem consistentes. Como exemplo, o significado do termo dureza pode ser diferente até mesmo para o mesmo tipo de alimento, se diferentes porcentagens de compressão forem usadas em replicações ou se as amostras diferirem em altura ou área de contato. Para a medição precisa da adesividade, a sonda não deve levantar a amostra em seu retorno, portanto, um meio adequado de segurar a superfície inferior da amostra precisa ser identificado se isso for provável de ocorrer.

Relevância dos resultados
O TPA foi considerado muito útil para uma grande proporção de amostras, mas nem todos os parâmetros do TPA são aplicáveis ​​a todas as amostras. Por exemplo, os valores de elasticidade para o teste de chocolate provavelmente não serão repetíveis, já que a elasticidade não é uma característica textural importante do chocolate – assim como a adesividade do pão não é importante e, portanto, não é aplicável. 

Portanto, é recomendado que antes de realizar um teste de TPA você se pergunte ‘Quais são os parâmetros texturais importantes nos quais estou interessado para este produto em particular?’ em vez de coletar todos os parâmetros de TPA e julgar os resultados sem pensar previamente em sua relevância.

Nota importante sobre o uso e o ‘uso indevido’ do teste de TPA
Deve-se chamar a atenção para uma carta publicada no Journal of Texture Studies que confirma as diretrizes acima:

Carta ao Editor: Questões relativas à análise do perfil de textura

 
Como fundador da Análise de Perfil de Textura (TPA) nos anos 60, estou muito satisfeito que o método atualmente desfrute de uso e popularidade consideráveis. Estou especialmente satisfeito que vários pesquisadores tenham se baseado nele, como eu esperava que fizessem. Alguns desses trabalhos constituem melhorias indiscutíveis (como, por exemplo, usar apenas a parte inferior, ou seja, o lado esquerdo, das curvas de força-deformação para calcular a coesão, ou um método mais sólido e fácil de quantificar a elasticidade). Outros pesquisadores apenas expandiram o número de parâmetros quantificados adicionando novos (por exemplo, dureza 2) sem demonstrar sua utilidade.


No entanto, estou profundamente perturbado pelo que eu chamaria de “uso indevido” do método e uma compreensão pobre do significado dos parâmetros e da maneira como o método deve ser executado. Como exemplos de “uso indevido”, eu citaria um artigo publicado há pouco tempo no Journal of Texture Studies no qual uma agulha penetrante (em vez de uma placa de compressão) foi usada, e uma publicação recente no Journal of Sensory Studies na qual a “mastigabilidade” de balas Lifesavers foi calculada e correlacionada com a avaliação sensorial. Um pouco de observação da amostra durante a compressão e um pouco de bom senso revelariam que: a) balas duras não são mastigadas, mas sugadas pela boca, e b) quando comprimidas a 70% (como foi feito naquele trabalho) a Lifesaver é esmagada/quebrada e, portanto, o parâmetro de elasticidade não tem sentido. A penetração causa um dano estrutural totalmente diferente do que a compressão; penetrar a amostra duas vezes no mesmo local leva a dados sem sentido e o teste não deve ser chamado de TPA.


Um mal-entendido muito prevalente sobre o significado dos parâmetros lida com o cálculo da mastigabilidade e da gomosidade para a mesma amostra. A descrição original dos parâmetros do TPA (J. Food Sci. 23, 390-396, 1963) definiu a mastigabilidade como aplicável a sólidos e a gomosidade como aplicável a semissólidos. O Prof. Bourne e eu esclarecemos essa questão em nossas Cartas ao Editor, primeiro no Journal of Food Science (vol. 60, p. viii. 1995) e depois no Journal of Texture Studies (vol. 27, pp. vi-vii, 1996). Conforme evidenciado por referências citadas em publicações subsequentes que empregam o TPA, alguns pesquisadores leram essas cartas. Vários não leram.


Parece-me que chegou a hora de ter uma discussão de “mesa redonda” (cara a cara ou na Internet) sobre como o TPA deve ser executado. Isso pode levar ao desenvolvimento muito necessário de algumas diretrizes e, finalmente, a uma padronização do método.


Alina Surmacka Szczesniak
Ex-cientista principal do General Foods Technical Center e editora fundadora do Journal of Texture Studies.

Referências
PONS, M. & FISZMAN, SM (1996).  Análise de perfil de textura instrumental com referência particular a sistemas gelificados.  Journal of Texture Studies , 27, 597-624.