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質(zhì)構(gòu)儀在食(shi)品科研及加(jia)工和研發(fā)中的(de)重要性(xing)
1.?什么是食品質(zhì)(zhi)構(gòu)?
? 食品(pin)的質(zhì)構(gòu)(gou)是指眼睛、口中(zhong)的豁膜及肌(ji)肉所感覺到(dao)的食品(pin)的性質(zhì),包(bao)括粗細、滑爽(shuang)、顆粒感等,ISO(標(biao)準化組織)規(guī)定(ding)的食品質(zhì)構(gòu)(gou)是指(zhi)用“力學(xué)的、觸(chu)覺的、可能(neng)的話(hua)還包括視覺的(de)、聽覺的(de)方法(fa)能夠(gou)感知(zhi)的食(shi)品流變學(xué)(xue)特性的(de)綜合感(gan)覺”。
2.?食品質(zhì)(zhi)構(gòu)的重要性(xing)???
? 產(chǎn)品的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)影響產(chǎn)品五個(ge)方面的特性(xing):第yi,質(zhì)構(gòu)影響食(shi)品食用時的(de)口感質(zhì)量(liang);第二,質(zhì)(zhi)構(gòu)影響產(chǎn)品(pin)的加工過程(cheng),如粘度過小(xiao)的產(chǎn)品充填在(zai)面包夾(jia)層中很(hen)難沉積在面包(bao)的表面,又如(ru)我們開發(fā)(fa)脂肪替代的低(di)脂產(chǎn)(chan)品時,構(gòu)建(jian)合適的粘度來(lai)獲得合理(li)的口(kou)感,但如果(guo)產(chǎn)品過粘(zhan),可能很難通過(guo)板式熱交換(huan)器進行殺(sha)菌等;第三(san),質(zhì)構(gòu)(gou)影響(xiang)產(chǎn)品的風味(wei)特性。一些親水(shui)膠體(ti)、碳水化合(he)物以(yi)及淀粉(fen)通過與風味成(cheng)分的結(jié)合(he)而影響(xiang)風味成分的(de)釋放?,F(xiàn)在許多(duo)研究都集中(zhong)于怎(zen)樣利用這種結(jié)(jie)合來使低(di)脂食品(pin)的風(feng)味釋放與高脂(zhi)食品相(xiang)匹配,最終(zhong)達到相似(shi)的口感;第(di)四,質(zhì)構(gòu)與產(chǎn)(chan)品的穩(wěn)定性有(you)關(guān)。一個食品體(ti)系中,若發(fā)生(sheng)相分(fen)離,則(ze)其質(zhì)構(gòu)一(yi)定很差,食用(yong)時的(de)口感(gan)質(zhì)量也很(hen)差。第五(wu),質(zhì)構(gòu)也影響產(chǎn)(chan)品的(de)顏色和(he)外觀,雖然(ran)是間接的影響(xiang),但也確實影(ying)響產(chǎn)品的顏(yan)色、平滑度和(he)光澤度等性(xing)質(zhì)。
3.?如何分(fen)析食品質(zhì)構(gòu)?
??感官分析?人類在(zai)進食時,可(ke)以分成七步質(zhì)(zhi)構(gòu)感(gan)官體驗(yan)。第yi步是表面(mian)質(zhì)構(gòu),這包括(kuo)食品(pin)到達(da)嘴邊的感覺(jue)和產(chǎn)(chan)品總(zong)的質(zhì)構(gòu)外觀(guan)。接下來的兩(liang)步是(shi)部分的壓縮(suo)和口(kou)咬的(de)動作,這(zhe)是一個力(li)學(xué)的過(guo)程,合在一(yi)起,決定產(chǎn)品的(de)彈性、硬度和(he)內(nèi)聚性。第(di)yi次咀嚼揭示(shi)了咬的許多(duo)特性(xing)包括在口(kou)中的(de)粘性(xing)和食品(pin)的密度。咀嚼過(guo)程揭示了(le)樣品 的(de)水分吸(xi)附和食品(pin)的密度在(zai)這一階(jie)段,食品風味釋(shi)放可以進行(xing)評估。當咀嚼繼(ji)續(xù)直到吞咽時(shi),產(chǎn)品的(de)所有濕度(du)和吃的愉悅(yue)程度變得非常(chang)重要。質(zhì)(zhi)構(gòu)評(ping)估的第六個(ge)階段 是溶(rong)化率,即(ji)食品在口腔中(zhong)的溶化(hua)程度。第七個階(jie)段是回(hui)顧階(jie)段,即在吞咽后(hou),回顧產(chǎn)品在(zai)口中(zhong)的感(gan)覺。
??儀器(qi)分析??儀器分析食(shi)品的質(zhì)構(gòu)基于(yu)食品(pin)的流變(bian)科學(xué),即(ji)材料的變(bian)形和流動(dong)特性的測量(liang)。儀器分析(xi)主要是模擬口(kou)腔的運動,對(dui)樣品進(jin)行壓(ya)縮,變(bian)形,從而(er)能分(fen)析出食品的質(zhì)(zhi)構(gòu)。主要包(bao)括食品(pin)質(zhì)構(gòu)儀(yi)、粘度計、果(guo)蔬硬(ying)度計等物性分(fen)析儀器。其中(zhong)質(zhì)構(gòu)儀在食品(pin)領(lǐng)域應(yīng)用廣,測定(ding)指標最多,包括(kuo)硬度、粘(zhan)性、彈性、回復(fù)(fu)性、咀嚼性(xing)、脆性(xing)、黏聚性等(deng)指標。雖然質(zhì)構(gòu)(gou)儀不(bu)能*模(mo)擬人的口腔(qiang)運動,但(dan)是獲得的質(zhì)(zhi)構(gòu)參數(shù)或者指(zhi)標能夠很好地(di)反映食品的(de)口感或者(zhe)質(zhì)構(gòu)。
例如:從典型的全(quan)質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)(TPA)曲線(xian)中獲取(qu)我們所(suo)需的質(zhì)構(gòu)(gou)參數(shù)
典型TPA測試曲(qu)線
質(zhì)構(gòu)參數(shù)的(de)定義及(ji)計算(suan):
硬度?(Hardness) :?直接(jie)反應(yīng)口感(gan)的一項(xiang)指標,在質(zhì)地(di)剖面(mian)分析中,直(zhi)接影響咀(ju)嚼性(xing) (Chewiness)、膠著性(xing)(Chewiness)及凝聚性(Cohesiveness)。在TPA圖中,第yi次下(xia)壓區(qū)段內(nèi)(nei)最大力量值。
脆度?(Fracturability) :?針對樣品有酥(su)脆外殼(外皮(pi))者樣品所(suo)*,多數(shù)(shu)樣品都(dou)無法測得此參(can)數(shù)。在TPA圖中,?硬(ying)度之前(qian)出現(xiàn)(xian)的較小(xiao)峰值。
粘性(xing)?(Adhesiveness) :?樣品(pin)經(jīng)過加壓變形(xing)之后,樣(yang)品表面若有(you)黏性,會(hui)產(chǎn)生負向的力(li)量。在食品領(lǐng)(ling)域可以解釋為(wei)黏牙性口感(gan)。在TPA圖(tu)中,為*個負(fu)峰的面(mian)積(A3)或者(zhe)最大值。
彈性?(Springiness) :?食物在(zai)*咬結(jié)束與第(di)二口開始之間(jian)可以(yi)恢復(fù)的高度(du)。在TPA圖中為T2 / T1
咀嚼(jue)性?(Chewiness) :?咀嚼(jue)性被定義(yi)為膠著性x彈性(xing)??梢越忉?shi)為咀嚼固體食(shi)物所需的能(neng)量。難以測量,因(yin)為咀(ju)嚼涉及壓縮、剪(jian)切、穿(chuan)刺、粉碎(sui)、撕裂、切割(ge)等,另外(wai)也與口腔狀況(kuang)有關(guān)(唾(tuo)液分泌(mi)、體溫)。這(zhe)個參數(shù)主要(yao)用在固(gu)體、半(ban)固體的口感(gan)描述上。在TPA圖中,?咀嚼性(xing) = A2 / A1 x 硬度 x 彈(dan)性。
膠著性?(Gumminess) :?膠著性被定義(yi)為硬度(du)x凝聚力。半固(gu)體食品的一個(ge)特點就是具(ju)有低硬度,高凝(ning)聚力。因此這項(xiang)指標應(yīng)該(gai)用于描述半(ban)固體食品(pin)的口感(gan)所使用(yong)。在TPA圖(tu)中,?膠著性= A2 / A1 x 硬度(du)。
粘聚性?(Cohesiveness) :?凝聚力被定(ding)義為*壓縮與(yu)第二壓(ya)縮正受(shou)力面積的比(bi)值??估鞆姸?du)是凝聚(ju)力的一種體現(xiàn)(xian),如果凝聚較佳(jia)樣品,顯示探(tan)頭也(ye)較容易(yi)保持干(gan)凈。通常測試(shi)凝聚力相較脆(cui)性、咀嚼(jue)性和膠著(zhe)性為較次(ci)要參數(shù)。在TPA圖中,?黏(nian)聚性= A2 / A1。
回復(fù)性?(Resilience) :?韌性是一種(zhong)測量樣品(pin)如何恢復(fù)變(bian)形的指針包(bao)括了(le)速度和力量兩(liang)方面。定(ding)義為*下壓時,形(xing)變目標(biao)之前面積與(yu)形變目標之后(hou)的面積(ji)比值(zhi)。在量測的時(shi)候需(xu)要注意樣品的(de)恢復(fù)狀況(kuang),一般而言會(hui)使用一個較(jiao)慢的測試(shi)速度已達到使(shi)樣品有(you)足夠(gou)時間恢復(fù)的狀(zhuang)況。也能確保這(zhe)個特性的(de)準確性。在TPA圖中,回(hui)復(fù)性= A5 / A4
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4. 質(zhì)構(gòu)(gou)儀在(zai)食品質(zhì)構(gòu)(gou)分析中(zhong)的重要性
(1) 食品質(zhì)(zhi)構(gòu)的感官分(fen)析容易受到(dao)人為因(yin)素的(de)影響如個(ge)人喜好、個(ge)人狀態(tài)、個人(ren)感官閾值(zhi)等,結(jié)(jie)果具有(you)主觀(guan)性,導(dǎo)(dao)致數(shù)據(jù)結(jié)果的(de)真實性、重(zhong)復(fù)性和穩(wěn)定性(xing)大大收到影響(xiang)。而質(zhì)構(gòu)儀不受(shou)人為(wei)因素的影響,具(ju)有客觀性,大(da)大提高了數(shù)(shu)據(jù)的真實性(xing)、可靠性和(he)重復(fù)性。
(2) 質(zhì)構(gòu)儀能夠?qū)?dui)食品的(de)質(zhì)構(gòu)作出數(shù)據(jù)(ju)化的描述(shu),對食品的(de)質(zhì)構(gòu)特(te)性進行量(liang)化,從而為揭(jie)示各種感官(guan)刺激的起(qi)因,研(yan)究探(tan)明對感官刺激(ji)的感知的(de)原理和方法(fa)提供了條(tiao)件。
(3) 通過質(zhì)構(gòu)儀研(yan)究食品(pin)原料配(pei)方對食品質(zhì)(zhi)構(gòu)的(de)影響,可以(yi)預(yù)測食(shi)品原料的(de)加入或加入多(duo)少將對食品的(de)質(zhì)構(gòu)產(chǎn)(chan)生何種(zhong)影響(xiang),對原(yuan)料的加入(ru)和產(chǎn)品研(yan)發(fā)有很多幫(bang)助。
(4) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)(gou)儀研究(jiu)食品(pin)加工工藝對(dui)食品質(zhì)構(gòu)的(de)影響,預(yù)(yu)言采(cai)用某種(zhong)加工工藝后將(jiang)對食品(pin)的質(zhì)構(gòu)(gou)產(chǎn)生何(he)種影響,可用(yong)于幫助調(diào)整食(shi)品生產(chǎn)工(gong)藝。
(5) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)儀來測(ce)定不同(tong)批次產(chǎn)品的質(zhì)(zhi)構(gòu),對食品(pin)生產(chǎn)原(yuan)料和終端產(chǎn)品實施(shi)自動質(zhì)量(liang)控制。
(6) 通過質(zhì)構(gòu)儀(yi)來對(dui)市面上銷售(shou)好的產(chǎn)(chan)品或(huo)者口(kou)碑比較(jiao)好的產(chǎn)品進行(xing)質(zhì)構(gòu)(gou)分析,為(wei)我們研發(fā)(fa)新產(chǎn)品或者改(gai)進老產(chǎn)品(pin)提供(gong)數(shù)據(jù)支持和(he)理論依據(jù)(ju)。
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5. 質(zhì)構(gòu)儀的分(fen)類及功(gong)能
(1)研究型質(zhì)構(gòu)儀(yi)(物性分析儀(yi))
? 研究(jiu)型質(zhì)(zhi)構(gòu)儀可以測(ce)定果蔬、烘(hong)焙食(shi)品、肉制品、乳(ru)制品(pin)、休閑(xian)食品等樣品(pin)的硬度、脆性、粘(zhan)附度、松弛、柔軟(ruan)性、斷裂強度、膠(jiao)粘性、回復(fù)性、彈(dan)性、摩擦(ca)系數(shù)、屈服(fu)應(yīng)力(li)、延展性(xing)、凝膠強(qiang)度、成熟(shu)度等(deng)多個指標(biao)。
? 另外(wai),在實驗(yan)過程中,測試(shi)距離,測試(shi)速度,測試模式(shi)等等高(gao)度可調(diào),探頭400多(duo)套可選,可以獲(huo)得多個產(chǎn)品的(de)多個指標,功(gong)能非(fei)常強大(da)。非常適合適(shi)用于(yu)科研院所(suo)和高(gao)校的物性研究(jiu)與教(jiao)學(xué)應(yīng)用,企(qi)業(yè)和工(gong)廠的原料質(zhì)(zhi)量控制、配方(fang)研究、生(sheng)產(chǎn)工藝研(yan)究、質(zhì)(zhi)量控制和產(chǎn)(chan)品研(yan)發(fā)等。
(2)實用型質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(物性(xing)分析儀)
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? 上海騰拔(ba)儀器科技有(you)限公(gong)司Rapid TA實用型國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi),具有(you)實用性強、測(ce)試領(lǐng)(ling)域廣泛、測試(shi)指標豐富(fu)、操作方便(無需(xu)復(fù)雜培訓(xùn),一鍵(jian)操作,結(jié)果(guo)實時自動顯示(shi))等優(yōu)點。
? 該款儀器(qi)價格實惠(hui),非常(chang)適合于高校、職(zhi)業(yè)院校和(he)科研院所的科(ke)研與教學(xué),企業(yè)(ye)產(chǎn)品(pin)的質(zhì)量(liang)控制與研發(fā)。