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技術(shù)(shu)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)儀(yi)在食品(pin)科研及加工和(he)研發(fā)中的(de)重要性
1.?什么是食品(pin)質(zhì)構(gòu)?
? 食品的質(zhì)(zhi)構(gòu)是(shi)指眼睛、口中的(de)豁膜及肌(ji)肉所感覺到的(de)食品的性質(zhì)(zhi),包括粗細(xì)、滑(hua)爽、顆(ke)粒感等,ISO(標(biāo)(biao)準(zhǔn)化(hua)組織)規(guī)定(ding)的食(shi)品質(zhì)構(gòu)是(shi)指用“力(li)學(xué)的、觸覺的(de)、可能的話還(hai)包括視覺的(de)、聽覺的方法能(neng)夠感知的(de)食品流變學(xué)(xue)特性的綜(zong)合感(gan)覺”。
2.?食品質(zhì)構(gòu)的(de)重要(yao)性???
? 產(chǎn)品(pin)的質(zhì)構(gòu)影響(xiang)產(chǎn)品五個(ge)方面的特性:第(di)yi,質(zhì)構(gòu)影響食(shi)品食用時的(de)口感質(zhì)量;第(di)二,質(zhì)(zhi)構(gòu)影響產(chǎn)品(pin)的加工過(guo)程,如粘度過(guo)小的產(chǎn)品充(chong)填在面(mian)包夾層中很(hen)難沉積在面(mian)包的表面(mian),又如我們(men)開發(fā)脂(zhi)肪替代的低脂(zhi)產(chǎn)品時(shi),構(gòu)建(jian)合適的粘度來(lai)獲得合理的口(kou)感,但如果(guo)產(chǎn)品過(guo)粘,可能很難(nan)通過板(ban)式熱交(jiao)換器(qi)進行殺(sha)菌等;第三,質(zhì)構(gòu)(gou)影響產(chǎn)品的(de)風(fēng)味特性(xing)。一些親水膠體(ti)、碳水化(hua)合物以及(ji)淀粉(fen)通過與風(fēng)味成(cheng)分的結(jié)合而影(ying)響風(fēng)味成(cheng)分的釋放(fang)?,F(xiàn)在許(xu)多研究都集(ji)中于怎樣利(li)用這種結(jié)(jie)合來使低(di)脂食品的(de)風(fēng)味釋(shi)放與高脂(zhi)食品相匹配(pei),最終達(dá)到(dao)相似(shi)的口感;第四(si),質(zhì)構(gòu)與產(chǎn)品的(de)穩(wěn)定性有關(guān)(guan)。一個食品體系(xi)中,若發(fā)(fa)生相分離(li),則其質(zhì)(zhi)構(gòu)一(yi)定很差(cha),食用時的口感(gan)質(zhì)量也很差。第(di)五,質(zhì)構(gòu)也影(ying)響產(chǎn)品的顏(yan)色和外(wai)觀,雖然是間接(jie)的影響,但也確(que)實影響產(chǎn)品(pin)的顏色、平滑(hua)度和光澤度(du)等性質(zhì)。
3.?如何分析食(shi)品質(zhì)構(gòu)?
??感官分析?人類在進(jin)食時(shi),可以分成七步(bu)質(zhì)構(gòu)(gou)感官體(ti)驗。第(di)yi步是表面(mian)質(zhì)構(gòu)(gou),這包括食(shi)品到達(dá)嘴(zui)邊的感(gan)覺和產(chǎn)品總(zong)的質(zhì)構(gòu)外觀(guan)。接下來的兩步(bu)是部(bu)分的壓縮和(he)口咬(yao)的動作,這(zhe)是一個力(li)學(xué)的過程,合在(zai)一起,決定(ding)產(chǎn)品的彈性(xing)、硬度和內(nèi)聚性(xing)。第yi次咀嚼揭示(shi)了咬的許(xu)多特性(xing)包括在口(kou)中的粘(zhan)性和食(shi)品的密度。咀嚼(jue)過程揭示了(le)樣品 的水分吸(xi)附和食品的(de)密度在這一階(jie)段,食(shi)品風(fēng)味釋放可(ke)以進(jin)行評估。當(dāng)(dang)咀嚼(jue)繼續(xù)直到吞咽(yan)時,產(chǎn)品(pin)的所有濕(shi)度和吃的愉悅(yue)程度變得(de)非常重要(yao)。質(zhì)構(gòu)評(ping)估的第六個階(jie)段 是溶(rong)化率,即食(shi)品在口(kou)腔中(zhong)的溶(rong)化程度。第七(qi)個階段是(shi)回顧(gu)階段,即(ji)在吞咽后,回(hui)顧產(chǎn)品(pin)在口中(zhong)的感覺。
??儀器分析??儀器分析(xi)食品的質(zhì)構(gòu)基(ji)于食品的(de)流變科學(xué),即材(cai)料的變形和流(liu)動特性的測量(liang)。儀器(qi)分析主要是模(mo)擬口腔的運動(dong),對樣品進行壓(ya)縮,變形,從而能(neng)分析出食品的(de)質(zhì)構(gòu)。主要包括(kuo)食品質(zhì)構(gòu)儀(yi)、粘度計、果蔬硬(ying)度計(ji)等物性分析儀(yi)器。其中質(zhì)構(gòu)儀(yi)在食(shi)品領(lǐng)(ling)域應(yīng)用廣,測定指標(biāo)最多(duo),包括硬(ying)度、粘性、彈性、回(hui)復(fù)性(xing)、咀嚼性、脆性、黏(nian)聚性等(deng)指標(biāo)。雖(sui)然質(zhì)構(gòu)(gou)儀不能*模(mo)擬人的口腔運(yun)動,但是獲得的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)參數(shù)或者(zhe)指標(biāo)能夠很好(hao)地反映食品(pin)的口(kou)感或(huo)者質(zhì)構(gòu)。
例如:從典型的全(quan)質(zhì)構(gòu)分析(TPA)曲線(xian)中獲取(qu)我們所需的質(zhì)(zhi)構(gòu)參數(shù)
典型TPA測試曲(qu)線
質(zhì)構(gòu)參數(shù)的(de)定義(yi)及計算:
硬度?(Hardness) :?直接反應(yīng)口感(gan)的一(yi)項指標(biāo),在質(zhì)(zhi)地剖面分(fen)析中,直接(jie)影響咀嚼性(xing) (Chewiness)、膠著性(xing)(Chewiness)及凝聚(ju)性(Cohesiveness)。在TPA圖中,第yi次下(xia)壓區(qū)段內(nèi)最(zui)大力量值。
脆度?(Fracturability) :?針對樣(yang)品有酥脆外(wai)殼(外皮(pi))者樣品所*,多(duo)數(shù)樣品都無(wu)法測(ce)得此參(can)數(shù)。在TPA圖中(zhong),?硬度(du)之前出現(xiàn)的較(jiao)小峰值。
粘性?(Adhesiveness) :?樣品經(jīng)過加(jia)壓變形之(zhi)后,樣品表面若(ruo)有黏(nian)性,會產(chǎn)生負(fù)向(xiang)的力量。在(zai)食品領(lǐng)域可(ke)以解釋為黏(nian)牙性口感。在TPA圖中(zhong),為*個負(fù)(fu)峰的面積(ji)(A3)或者最大值。
彈性?(Springiness) :?食物在*咬結(jié)束(shu)與第二(er)口開始之間可(ke)以恢(hui)復(fù)的(de)高度。在TPA圖中為(wei)T2 / T1
咀嚼性(xing)?(Chewiness) :?咀嚼(jue)性被定義為膠(jiao)著性x彈(dan)性??梢越忉?shi)為咀嚼(jue)固體食物所(suo)需的能量(liang)。難以測量,因(yin)為咀嚼涉(she)及壓(ya)縮、剪切、穿(chuan)刺、粉碎、撕(si)裂、切割等(deng),另外也與口(kou)腔狀況有(you)關(guān)(唾液分泌(mi)、體溫)。這個(ge)參數(shù)主要用(yong)在固體、半固(gu)體的(de)口感描(miao)述上(shang)。在TPA圖中(zhong),?咀嚼性 = A2 / A1 x 硬度(du) x 彈性。
膠著性?(Gumminess) :?膠著性被定(ding)義為硬度x凝聚(ju)力。半固(gu)體食品的(de)一個特(te)點就是具有(you)低硬度,高凝(ning)聚力。因此這(zhe)項指(zhi)標(biāo)應(yīng)(ying)該用于描述(shu)半固體食品(pin)的口感所使用(yong)。在TPA圖中,?膠著(zhe)性= A2 / A1 x 硬度。
粘聚性(xing)?(Cohesiveness) :?凝聚(ju)力被定(ding)義為*壓縮與(yu)第二壓縮正(zheng)受力(li)面積的比值???kang)拉伸(shen)強度是凝(ning)聚力的一(yi)種體現(xiàn)(xian),如果凝聚較佳(jia)樣品,顯(xian)示探頭(tou)也較(jiao)容易保持(chi)干凈。通常測試(shi)凝聚力(li)相較脆性(xing)、咀嚼性(xing)和膠著性為(wei)較次(ci)要參(can)數(shù)。在TPA圖中(zhong),?黏聚性(xing)= A2 / A1。
回復(fù)性(xing)?(Resilience) :?韌性是一種測(ce)量樣品如(ru)何恢(hui)復(fù)變(bian)形的指針包(bao)括了(le)速度(du)和力(li)量兩方面(mian)。定義(yi)為*下壓(ya)時,形變目(mu)標(biāo)之(zhi)前面積與形(xing)變目標(biāo)之后(hou)的面積比(bi)值。在量(liang)測的時候需(xu)要注意(yi)樣品的(de)恢復(fù)狀況(kuang),一般而言會(hui)使用一(yi)個較慢的測(ce)試速度已達(dá)到(dao)使樣品有(you)足夠時間(jian)恢復(fù)的狀(zhuang)況。也能確保這(zhe)個特性(xing)的準(zhǔn)確性。在TPA圖中(zhong),回復(fù)性(xing)= A5 / A4
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4. 質(zhì)構(gòu)儀在(zai)食品(pin)質(zhì)構(gòu)分析中(zhong)的重(zhong)要性
(1) 食品(pin)質(zhì)構(gòu)的感官(guan)分析容易(yi)受到人(ren)為因素(su)的影(ying)響如個(ge)人喜(xi)好、個人狀態(tài)(tai)、個人感官閾值(zhi)等,結(jié)果具有主(zhu)觀性(xing),導(dǎo)致(zhi)數(shù)據(jù)結(jié)(jie)果的真實性(xing)、重復(fù)(fu)性和穩(wěn)定性(xing)大大收(shou)到影響。而(er)質(zhì)構(gòu)儀不(bu)受人為因素(su)的影響,具有客(ke)觀性,大(da)大提高了(le)數(shù)據(jù)(ju)的真實(shi)性、可靠(kao)性和重復(fù)性。
(2) 質(zhì)構(gòu)(gou)儀能夠?qū)κ称?pin)的質(zhì)(zhi)構(gòu)作出數(shù)(shu)據(jù)化的描(miao)述,對食(shi)品的(de)質(zhì)構(gòu)特性進(jin)行量化,從(cong)而為揭示(shi)各種感官刺(ci)激的起因,研究(jiu)探明對感(gan)官刺激的(de)感知的原(yuan)理和方法(fa)提供了(le)條件。
(3) 通過質(zhì)構(gòu)儀(yi)研究食品原(yuan)料配方(fang)對食品質(zhì)(zhi)構(gòu)的影(ying)響,可(ke)以預(yù)測(ce)食品原料(liao)的加入或加(jia)入多少將對食(shi)品的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)產(chǎn)生何種(zhong)影響,對原料(liao)的加入和產(chǎn)(chan)品研發(fā)有很(hen)多幫助。
(4) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)儀研究(jiu)食品加(jia)工工藝對食品(pin)質(zhì)構(gòu)的影響(xiang),預(yù)言采用某種(zhong)加工工藝后(hou)將對食品(pin)的質(zhì)(zhi)構(gòu)產(chǎn)生(sheng)何種影響,可用(yong)于幫助調(diào)整食(shi)品生產(chǎn)工藝。
(5) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)儀來(lai)測定不同批次(ci)產(chǎn)品(pin)的質(zhì)構(gòu)(gou),對食品(pin)生產(chǎn)(chan)原料(liao)和終端產(chǎn)品實施自(zi)動質(zhì)量(liang)控制。
(6) 通過質(zhì)構(gòu)儀來(lai)對市面(mian)上銷售好的產(chǎn)(chan)品或者(zhe)口碑比較(jiao)好的產(chǎn)(chan)品進行(xing)質(zhì)構(gòu)分析(xi),為我們研發(fā)新(xin)產(chǎn)品或者改進(jin)老產(chǎn)品提(ti)供數(shù)據(jù)支持和(he)理論(lun)依據(jù)(ju)。
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5. 質(zhì)構(gòu)儀(yi)的分(fen)類及(ji)功能(neng)
(1)研究(jiu)型質(zhì)構(gòu)儀(物(wu)性分析儀)
? 研究型質(zhì)構(gòu)儀(yi)可以測定果(guo)蔬、烘焙食(shi)品、肉制品(pin)、乳制品(pin)、休閑(xian)食品等樣品(pin)的硬度、脆性(xing)、粘附度(du)、松弛、柔軟性、斷(duan)裂強度(du)、膠粘性(xing)、回復(fù)性、彈性(xing)、摩擦系數(shù)、屈(qu)服應(yīng)力(li)、延展性(xing)、凝膠強度、成(cheng)熟度等(deng)多個指(zhi)標(biāo)。
? 另外,在實驗(yan)過程(cheng)中,測試距離(li),測試速度,測試(shi)模式等等(deng)高度可(ke)調(diào),探頭400多套可(ke)選,可(ke)以獲得(de)多個產(chǎn)品(pin)的多個指標(biāo)(biao),功能(neng)非常強大。非常適合(he)適用于科研(yan)院所(suo)和高校(xiao)的物性研(yan)究與教(jiao)學(xué)應(yīng)用,企業(yè)(ye)和工(gong)廠的原料質(zhì)量(liang)控制(zhi)、配方研究(jiu)、生產(chǎn)工藝(yi)研究、質(zhì)(zhi)量控制和(he)產(chǎn)品(pin)研發(fā)等。
(2)實用型(xing)質(zhì)構(gòu)儀(物(wu)性分析儀)
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? 上海騰拔儀器(qi)科技有限(xian)公司(si)Rapid TA實用型(xing)國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi),具有實(shi)用性強、測(ce)試領(lǐng)(ling)域廣(guang)泛、測試指(zhi)標(biāo)豐(feng)富、操作方便(bian)(無需復(fù)(fu)雜培訓(xùn)(xun),一鍵操作,結(jié)果(guo)實時自動(dong)顯示)等優(yōu)點(dian)。
? 該款儀器價格(ge)實惠,非常適(shi)合于高(gao)校、職業(yè)院(yuan)校和(he)科研院所的(de)科研與教(jiao)學(xué),企業(yè)產(chǎn)(chan)品的質(zhì)(zhi)量控制與研發(fā)(fa)。