El Análisis de Perfil de Textura (TPA) es un método ampliamente utilizado en la ciencia de los alimentos para evaluar las propiedades texturales. El ensayo consiste en un ciclo de compresión doble sobre una muestra de tamaño similar a un bocado, utilizando una sonda de compresión que simula la acción de morder. Los datos se extraen de la curva de fuerza-tiempo resultante para proporcionar una serie de parámetros texturales que correlacionan de manera efectiva con la evaluación sensorial de dichos parámetros.

Etapa 1 - Primer ciclo de compresión

Aumento inicial: el gráfico comienza con una subida pronunciada cuando la sonda comprime la muestra, lo que indica un aumento de fuerza.

Fuerza máxima (primer pico): El punto más alto (en el anclaje 2) durante la primera compresión, que representa la fuerza máxima necesaria para comprimir la muestra.

Qué indican: EL aumento inicial y el primer pico miden la dureza o firmeza del material. Un aumento más pronunciado y un pico más alto indican un material más firme. Si hay otro pico dentro de esta etapa (antes del pico más alto), se llama Fracturabilidad. Este parámetro no está presente en todas las muestras; si está ausente, la hoja de resultados del software Exponent muestra N/A

Etapa 2 - Periodo de relajación / retiro de la sonda

Forma: Después del primer pico, la fuerza disminuye a medida que la sonda se retira. El área positiva en esta etapa se debe a la recuperación de la muestra tras la deformación.

Qué indica: Esta disminución puede proporcionar información sobre la resiliencia de la muestra.

Etapa 3 - Mantener la sonda

Esta etapa es opcional y se refiera al momento en que decides mantener la sonda en el punto de activación un tiempo para permitir la recuperación de la muestra (si es relevante).

Etapa 4 - Segundo ciclo de compresión

Segundo pico: La fuerza aumenta nuevamente a medida que la sonda realiza la segunda compresión.

Qué indica: el segundo pico y área suelen ser más bajos que los del primer ciclo. La relación entre el área del segundo ciclo y la del primero (cohesividad) indica la fuerza de unión interna. Una relación más alta sugiere una mejor cohesión interna. La relación de tiempo entre la segunda compresión y la primera indica elasticidad (springiness). Solo una muestra perfectamente elástica tendría una relación de 1.

Materiales duros y frágiles: Estos materiales muestras un ascenso inicial pronunciado y un primer pico alto, con una segunda área mucho más pequeña, lo que indica baja cohesividad y elasticidad. Generalmente no tienen muy baja la adhesividad.

Materiales blandos y elásticos: Presentan un ascenso más gradual hacia el primer pico, sin un pico de fractura, y una similitud entre las áreas del primer y segundo ciclo, lo que refleja alta cohesividad y elasticidad. El área negativa puede ser mayor, indicando mayor adhesividad.

Materiales pegajosos o gomosos: Estos materiales pueden mostrar un área negativa pronunciada después del segundo pico, lo que indica alta adhesividad. Los picos pueden no ser tan definidos debido a la capacidad del material para deformarse y adherirse a la sonda.

Materiales firmes pero cohesivos: Materiales como un gel elástico pueden tener picos similares en el primer y segundo ciclo, con un área negativa mínima, lo que indica buen enlace interno, buena recuperación y adhesividad moderada.

Curvas comparativas de TPA de albondigas de soja y albóndigas

El Análisis de Perfil de Textura (TPA) es una técnica ampliamente utilizada para obtener parámetros texturales de forma rápida, correlacionados con el análisis sensorial. Sin embargo, es importante que el usuario no acepte los resultados sin análisis crítico.

A continuación, se presentan algunas recomendaciones al elegir el TPA para análisis de textura, texturómetro y análisis de perfil de textura.

Preparación de la Muestra

Para obtener parámetros de TPA consistentes, es crucial que las dimensiones de las muestras sean uniformes al comparar distintos alimentos. Por ejemplo, el parámetro de dureza variará para el mismo alimento si se aplican diferentes porcentajes de compresión, o si las muestras presentan distintas alturas o áreas de contacto. Para una medida precisa de adhesividad, el muestreador no debe levantar la muestra al regresar; si esto sucede, se debe buscar un método adecuado para fijar la muestra.

Tamaño del Compresor vs. Tamaño de la Muestra

Cuando el compresor es más grande que la muestra, las fuerzas registradas son debidas principalmente a compresión uniaxial. Sin embargo, si el compresor es más pequeño, las fuerzas derivan de la punción, una combinación de compresión y corte. Desde la adopción de la compresión uniaxial por Bourne en 1968, la mayoría de los estudios actuales en TPA utilizan compresores más grandes que la muestra para asegurar que las fuerzas registradas correspondan a la compresión uniaxial.

Grado de Deformación

El grado de compresión es otro factor importante. Para imitar el proceso destructivo de la masticación, como lo planteó el TPA en su origen, se deben alcanzar niveles de deformación suficientes para romper la muestra. En sistemas gelificados, por ejemplo, compresiones superiores al 70-80% suelen romper completamente la muestra. Deformaciones entre el 20-50% son comunes y permiten obtener información sobre dureza, elasticidad, cohesión y derivados como gomosidad y masticabilidad.

Velocidad de Prueba

La velocidad de carga afecta la fuerza necesaria para alcanzar una compresión específica, ya que velocidades más lentas permiten una mayor relajación del gel. La velocidad de prueba debe ajustarse para imitar las condiciones sensoriales del alimento evaluado. Además, la velocidad posterior a la prueba debe coincidir con la velocidad de prueba para asegurar cálculos precisos de cohesividad.

Tiempo Transcurrido entre Compresiones

El Analizador de Textura permite seleccionar un tiempo variable entre compresiones, lo cual es importante ya que el tiempo transcurrido afecta parámetros como elasticidad, cohesión, gomosidad y masticabilidad, especialmente en sistemas con alta viscosidad.

Relevancia de los Resultados

El Análisis del Perfil de Textura es muy útil para una gran variedad de muestras, pero no todos los parámetros de TPA son aplicables a todos los productos.
Por ejemplo, el valor de adhesividad podría no ser relevante para un chocolate, ni la elasticidad para el pan. Es crucial identificar los parámetros texturales relevantes para el producto antes de realizar el análisis.

Recomendaciones de Parámetros

1. Velocidad Previa a la Prueba: Para capturar datos iniciales con precisión, la velocidad no debe exceder los 3 mm/seg. Productos pequeños o suaves requieren velocidades aún más bajas.
2. Fuerza de Disparo: La fuerza de disparo debe registrarse cuando el compresor y el producto están en pleno contacto. El valor predeterminado es de 5g, pero puede necesitar ajuste.
3. Velocidad de Prueba: Puede ajustarse para emular velocidades de masticación; en estos casos se escoge una velocidad alta.
4. Velocidad Posterior a la Prueba: Para análisis precisos, esta velocidad debe coincidir con la de la prueba.
5. Tiempo de Espera: Puede configurarse para emular situaciones específicas, como la compresión de materiales elásticos.

Si la velocidad de prueba es demasiado lenta en una muestra con recuperación elástica, la muestra podría recuperarse antes de completarse la prueba.

Alternativas en el Dispositivo

• Inicio por Botón: Para muestras de distintas alturas, el inicio por botón evita el uso de velocidades de prueba o fuerza de disparo.
• Distancia: La sonda de compresión puede configurarse para moverse a una distancia en mm o a un porcentaje de deformación de la altura total de la muestra (%deformación), lo cual tan sólo requiere de la calibración de altura previa para un posicionamiento preciso.
  

Problemas Comunes durante el Análisis

1. Picos de Fuerza en Orden Inverso: Si un pico de fractura está ausente, un cuadro de diálogo aparecerá indicando “Pico No Encontrado”. Seleccione un umbral de fuerza mayor en las Preferencias de Gráfica para corregirlo.
2. Anclajes No Posicionadas Correctamente: Si no es posible posicionar el cursor en la curva, el umbral de distancia podría estar demasiado alto. Reducirlo puede corregir los valores del TPA.
3. Propiedades de Adhesividad Ausentes: Si el valor de fuerza no regresa a cero entre compresiones, ajuste el valor de Fuerza en el macro del Analizador de Textura para evitar resultados positivos en adhesividad.

Incremente la velocidad para que se pueda medir la fuerza necesaria para separar la muestra de la superficie de la muestra

Es relevante mencionar una carta publicada en el Journal of Texture Studies que confirma las directrices mencionadas anteriormente:

Carta al Editor: Cuestiones Relacionadas con el Análisis de Perfil de Textura

Como fundador del Análisis de Perfil de Textura (TPA) en los años 60, me siento muy satisfecha de que el método goce actualmente de un uso y popularidad considerables.

Me agrada especialmente que varios investigadores hayan construido sobre esta metodología, tal como esperaba.

Parte de este trabajo adicional constituye mejoras indiscutibles (por ejemplo, usar solo la parte descendente, es decir, el lado izquierdo, de las curvas de fuerza-deformación para calcular la cohesión, o un método más sólido y sencillo para cuantificar la elasticidad).

Otros investigadores simplemente han expandido el número de parámetros cuantificados añadiendo nuevos (como la dureza 2) sin demostrar su utilidad.

Sin embargo, me preocupa profundamente lo que llamaría un 'mal uso' del método y una comprensión deficiente del significado de los parámetros y de la forma en que debe ejecutarse el método de análisis del perfil de textura (TPA).

Como ejemplos de 'mal uso', cito un artículo publicado recientemente en el Journal of Texture Studies en el que se utilizó una aguja de penetración (en lugar de una sonda de compresión) y una publicación reciente en el Journal of Sensory Studies en la que se calculó la "masticabilidad" de caramelos Lifesavers y se correlacionó con la evaluación sensorial.

Al observar la muestra durante la compresión y con un poco de sentido común, se revelaría que: a) los caramelos duros no se mastican, sino que se succionan en la boca, y b) cuando se comprimen al 70% (como se hizo en ese trabajo), el caramelo se aplasta/rompe, por lo que el parámetro de elasticidad carece de sentido.

La penetración causa un daño estructural totalmente diferente al de la compresión; penetrar la muestra dos veces en el mismo punto produce datos sin sentido, y la prueba no debería llamarse TPA.

Un malentendido muy común sobre el significado de los parámetros se refiere al cálculo tanto de masticabilidad como de gomosidad para la misma muestra. La descripción original de los parámetros de TPA (J. Food Sci. 23, 390-396, 1963) definió la masticabilidad como aplicable a sólidos y la gomosidad como aplicable a semisólidos.

El Prof. Bourne y yo aclaramos este tema en nuestras Cartas al Editor, primero en el Journal of Food Science (vol. 60, p. viii, 1995) y luego en el Journal of Texture Studies (vol. 27, pp. vi-vii, 1996). Como lo evidencian las referencias citadas en publicaciones posteriores que emplean el TPA, algunos investigadores han leído estas cartas. Muchos otros no.

Me parece que ha llegado el momento de tener una mesa redonda de discusión (ya sea presencial o en Internet) sobre cómo debe ejecutarse el TPA. Esto podría llevar al desarrollo necesario de algunas directrices y, en última instancia, a la estandarización del método.

Alina Surmacka Szczesniak, Científica Principal emérita del Centro Técnico de General Foods, y editora fundadora del Journal of Texture Studies.