E43 Fratura - Córtex

Tópico

A fratura da casca do pão, de um biscoito, de uma batata frita ou de uma barra de chocolate descreve como esse material quebradiço se rompe sob uma carga aplicada. A mecânica da fratura de Griffith afirma que toda fratura dessa casca começa em uma imperfeição interna, como uma rachadura, um poro ou uma fissura. A partir dessa imperfeição, a rachadura se propaga assim que a energia elástica liberada pela casca durante a fratura excede a energia superficial necessária para criar a superfície de fratura resultante. Uma imperfeição mais severa na casca faz com que a rachadura se propague a partir dela com menos energia elástica liberada.

O fator de intensidade de tensão dessa casca quantifica a concentração de tensão que se acumula na ponta da rachadura. Esse fator aumenta tanto com a tensão aplicada quanto com a raiz quadrada do tamanho da rachadura. Quando esse fator de intensidade de tensão atinge o valor crítico para a tenacidade à fratura da casca, a rachadura se propaga espontaneamente através dela. Quanto maior a rachadura nessa casca, ou quanto maior a tensão aplicada a ela, mais rapidamente esse fator de intensidade de tensão atinge a tenacidade à fratura da casca.

Uma crosta crocante apresenta baixa resistência à fratura, característica de um material quebradiço: essa crosta crocante se rompe com pouca energia elástica liberada e a rachadura se propaga rapidamente, gerando o som característico ouvido ao morder. Uma crosta úmida, por outro lado, possui maior resistência à fratura porque a água plastifica a rede de amido e glúten da crosta úmida, absorvendo energia elástica adicional e, assim, impedindo que a rachadura se propague tanto quanto em uma crosta crocante. Se essa crosta absorver mais água, sua resistência à fratura aumenta e, consequentemente, ela deixa de ser crocante.

O módulo de ruptura dessa crosta, medido por um teste de flexão de três pontos, é a medida padrão da resistência à fratura de um produto de panificação ou biscoito e se correlaciona bem com a percepção sensorial de sua crocância: um alto módulo de ruptura combinado com baixa energia de fratura — a mesma energia de fratura já estabelecida por outro modelo neste conjunto — indica uma crosta quebradiça e crocante. Essa combinação de alto módulo de ruptura com baixa energia de fratura resulta em uma crosta que, consequentemente, é mais crocante ao morder.

Portanto, este modelo, com sua intensidade de tensão específica e tenacidade à fratura, é determinado, em última análise, pela velocidade com que a trinca se propaga pela crosta. Uma trinca que se propaga rapidamente pela crosta gera um som de alta frequência que é percebido como crocante ao morder, enquanto uma crosta macia propaga a mesma trinca lentamente e, consequentemente, não produz som perceptível. O fato de essa crosta ser mais frágil, com sua menor tenacidade à fratura, faz com que a trinca se propague mais rapidamente, resultando em um som mais agudo e distintamente crocante ao morder.

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