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技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀在食(shi)品科(ke)研及加工和研(yan)發(fā)中的重(zhong)要性
1.?什么是食品質(zhì)(zhi)構(gòu)?
? 食品的質(zhì)構(gòu)是(shi)指眼(yan)睛、口中的(de)豁膜及肌肉(rou)所感覺到(dao)的食品(pin)的性質(zhì),包括(kuo)粗細(xì)(xi)、滑爽、顆(ke)粒感(gan)等,ISO(標(biāo)準(zhǔn)化組(zu)織)規(guī)定的(de)食品質(zhì)(zhi)構(gòu)是指用“力(li)學(xué)的、觸覺的(de)、可能的(de)話還包括視(shi)覺的、聽覺的方(fang)法能(neng)夠感知的(de)食品流(liu)變學(xué)特性(xing)的綜合感(gan)覺”。
2.?食品質(zhì)構(gòu)的(de)重要性(xing)???
? 產(chǎn)品的質(zhì)(zhi)構(gòu)影響產(chǎn)品(pin)五個(ge)方面的特性(xing):第yi,質(zhì)構(gòu)(gou)影響食(shi)品食用(yong)時的(de)口感質(zhì)量;第(di)二,質(zhì)構(gòu)影響產(chǎn)(chan)品的加工(gong)過程,如粘度(du)過小的產(chǎn)品(pin)充填在面(mian)包夾層(ceng)中很難沉(chen)積在面包的表(biao)面,又如我們開(kai)發(fā)脂肪替(ti)代的(de)低脂產(chǎn)品時(shi),構(gòu)建合(he)適的粘度來(lai)獲得合理的(de)口感,但如果(guo)產(chǎn)品過(guo)粘,可能很難(nan)通過(guo)板式熱(re)交換器進(jìn)(jin)行殺(sha)菌等;第三,質(zhì)構(gòu)(gou)影響產(chǎn)(chan)品的風(fēng)(feng)味特性。一些親(qin)水膠體、碳水(shui)化合(he)物以(yi)及淀粉通(tong)過與風(fēng)味(wei)成分的結(jié)合而(er)影響風(fēng)味成分(fen)的釋(shi)放?,F(xiàn)(xian)在許多(duo)研究(jiu)都集中于怎樣(yang)利用這(zhe)種結(jié)合(he)來使低(di)脂食品的風(fēng)味(wei)釋放與高脂(zhi)食品相(xiang)匹配(pei),最終達(dá)(da)到相似(shi)的口感;第(di)四,質(zhì)構(gòu)與產(chǎn)品(pin)的穩(wěn)定性有(you)關(guān)。一個食品體(ti)系中(zhong),若發(fā)(fa)生相分離,則(ze)其質(zhì)構(gòu)一定很(hen)差,食用時的(de)口感質(zhì)(zhi)量也(ye)很差。第五(wu),質(zhì)構(gòu)也(ye)影響產(chǎn)品的顏(yan)色和(he)外觀,雖然(ran)是間接的影響(xiang),但也確實(shí)影(ying)響產(chǎn)品的顏(yan)色、平滑度和(he)光澤度等(deng)性質(zhì)。
3.?如何分析食(shi)品質(zhì)構(gòu)?
??感官(guan)分析(xi)?人類在進(jìn)食(shi)時,可以(yi)分成七步質(zhì)(zhi)構(gòu)感官體(ti)驗(yàn)。第(di)yi步是表面質(zhì)構(gòu)(gou),這包括食品到(dao)達(dá)嘴邊(bian)的感覺和(he)產(chǎn)品總的質(zhì)構(gòu)(gou)外觀。接下來的(de)兩步是部(bu)分的壓縮和口(kou)咬的動作,這(zhe)是一(yi)個力學(xué)的過程(cheng),合在一起,決定(ding)產(chǎn)品的彈性、硬(ying)度和內(nèi)聚(ju)性。第yi次咀(ju)嚼揭(jie)示了咬的許多(duo)特性包括在口(kou)中的粘(zhan)性和食品的密(mi)度。咀嚼過程(cheng)揭示了樣品 的(de)水分吸附(fu)和食(shi)品的密(mi)度在(zai)這一階段,食(shi)品風(fēng)味釋(shi)放可(ke)以進(jìn)(jin)行評估。當(dāng)(dang)咀嚼繼續(xù)直(zhi)到吞咽時,產(chǎn)(chan)品的所有濕(shi)度和吃的愉(yu)悅程度變得(de)非常重要(yao)。質(zhì)構(gòu)評估的(de)第六(liu)個階(jie)段 是(shi)溶化率,即食(shi)品在口腔(qiang)中的(de)溶化程度。第七(qi)個階(jie)段是回顧階(jie)段,即在吞咽(yan)后,回(hui)顧產(chǎn)品(pin)在口中的感(gan)覺。
??儀器分析??儀器分析(xi)食品的質(zhì)構(gòu)基(ji)于食品的流(liu)變科(ke)學(xué),即材料的變(bian)形和流(liu)動特性的測量(liang)。儀器(qi)分析主要(yao)是模(mo)擬口腔的運(yùn)(yun)動,對樣品進(jìn)(jin)行壓縮,變形,從(cong)而能分析出(chu)食品(pin)的質(zhì)(zhi)構(gòu)。主要(yao)包括食品質(zhì)構(gòu)(gou)儀、粘度(du)計(jì)、果蔬硬度(du)計(jì)等物性分(fen)析儀器。其(qi)中質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在食品領(lǐng)(ling)域應(yīng)(ying)用廣,測定指(zhi)標(biāo)最多(duo),包括(kuo)硬度、粘性、彈(dan)性、回復(fù)性(xing)、咀嚼(jue)性、脆性(xing)、黏聚性等指(zhi)標(biāo)。雖然(ran)質(zhì)構(gòu)儀不能*模(mo)擬人的口腔運(yùn)(yun)動,但是獲得的(de)質(zhì)構(gòu)參數(shù)或者(zhe)指標(biāo)能夠很好(hao)地反映(ying)食品的(de)口感或者質(zhì)(zhi)構(gòu)。
例如:從典型(xing)的全質(zhì)構(gòu)分(fen)析(TPA)曲線中獲取(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)定義及計(jì)算(suan):
硬度?(Hardness) :?直接反應(yīng)口感(gan)的一項(xiàng)指標(biāo)(biao),在質(zhì)地剖(pou)面分析中,直接(jie)影響(xiang)咀嚼(jue)性 (Chewiness)、膠著(zhe)性(Chewiness)及(ji)凝聚(ju)性(Cohesiveness)。在TPA圖中,第(di)yi次下壓(ya)區(qū)段內(nèi)最(zui)大力量值。
脆度(du)?(Fracturability) :?針對樣品(pin)有酥(su)脆外殼(外皮)者(zhe)樣品所*,多(duo)數(shù)樣品(pin)都無(wu)法測得(de)此參數(shù)(shu)。在TPA圖中,?硬(ying)度之前(qian)出現(xiàn)(xian)的較小峰值。
粘性?(Adhesiveness) :?樣品經(jīng)過(guo)加壓變形(xing)之后,樣品表(biao)面若有黏(nian)性,會產(chǎn)生負(fù)向(xiang)的力量。在(zai)食品領(lǐng)(ling)域可以解(jie)釋為黏(nian)牙性口感。在TPA圖中,為*個(ge)負(fù)峰的面(mian)積(A3)或者最大值(zhi)。
彈性?(Springiness) :?食物在*咬結(jié)(jie)束與第(di)二口(kou)開始之間(jian)可以恢(hui)復(fù)的高(gao)度。在TPA圖中為T2 / T1
咀嚼性?(Chewiness) :?咀嚼性(xing)被定義為膠(jiao)著性x彈(dan)性???ke)以解釋為咀嚼(jue)固體食物(wu)所需的(de)能量。難以(yi)測量,因?yàn)?wei)咀嚼涉(she)及壓縮、剪切(qie)、穿刺、粉(fen)碎、撕(si)裂、切割等(deng),另外也與口腔(qiang)狀況有關(guān)(唾液(ye)分泌、體溫)。這個(ge)參數(shù)主要用(yong)在固體、半固體(ti)的口感描述上(shang)。在TPA圖(tu)中,?咀嚼性 = A2 / A1 x 硬(ying)度 x 彈性(xing)。
膠著性(xing)?(Gumminess) :?膠著性被定(ding)義為硬度(du)x凝聚(ju)力。半固體食(shi)品的一個(ge)特點(diǎn)就(jiu)是具有低(di)硬度,高凝聚力(li)。因此這項(xiàng)(xiang)指標(biāo)(biao)應(yīng)該(gai)用于描述半固(gu)體食品(pin)的口感所使(shi)用。在TPA圖中,?膠(jiao)著性(xing)= A2 / A1 x 硬度。
粘聚(ju)性?(Cohesiveness) :?凝聚力被(bei)定義(yi)為*壓縮(suo)與第(di)二壓縮正(zheng)受力面積的比(bi)值。抗拉伸強(qiáng)(qiang)度是凝聚力的(de)一種體現(xiàn),如(ru)果凝聚(ju)較佳(jia)樣品,顯示探(tan)頭也較容易(yi)保持干凈(jing)。通常測(ce)試凝聚(ju)力相較脆性、咀(ju)嚼性和(he)膠著性(xing)為較次要參(can)數(shù)。在TPA圖中,?黏聚(ju)性= A2 / A1。
回復(fù)(fu)性?(Resilience) :?韌性(xing)是一種測量樣(yang)品如何(he)恢復(fù)變形(xing)的指針包括了(le)速度(du)和力量兩(liang)方面。定義(yi)為*下(xia)壓時,形變目標(biāo)(biao)之前面(mian)積與形變(bian)目標(biāo)(biao)之后的面(mian)積比(bi)值。在量測(ce)的時候需要(yao)注意樣(yang)品的恢復(fù)(fu)狀況,一般(ban)而言會使(shi)用一個較慢(man)的測試(shi)速度(du)已達(dá)(da)到使樣品(pin)有足(zu)夠時間(jian)恢復(fù)的狀況。也(ye)能確(que)保這(zhe)個特(te)性的(de)準(zhǔn)確性。在TPA圖中,回(hui)復(fù)性= A5 / A4
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4. 質(zhì)構(gòu)儀在(zai)食品質(zhì)(zhi)構(gòu)分析中(zhong)的重要性
(1) 食品質(zhì)構(gòu)的感(gan)官分析容(rong)易受到人(ren)為因(yin)素的影響如(ru)個人喜好(hao)、個人狀態(tài)、個(ge)人感(gan)官閾值等,結(jié)果(guo)具有(you)主觀性,導(dǎo)(dao)致數(shù)據(jù)結(jié)果的(de)真實(shí)性、重(zhong)復(fù)性和穩(wěn)(wen)定性大大收到(dao)影響。而質(zhì)(zhi)構(gòu)儀不受(shou)人為因素的影(ying)響,具有客(ke)觀性(xing),大大提高了(le)數(shù)據(jù)(ju)的真實(shí)(shi)性、可靠性和(he)重復(fù)性。
(2) 質(zhì)構(gòu)儀能夠(gou)對食品(pin)的質(zhì)構(gòu)作出(chu)數(shù)據(jù)化的描述(shu),對食品的(de)質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)(jin)行量化,從(cong)而為揭示各(ge)種感官(guan)刺激的起因,研(yan)究探明對感官(guan)刺激(ji)的感知的原理(li)和方法提供(gong)了條件。
(3) 通過質(zhì)構(gòu)儀研(yan)究食品原料配(pei)方對食品(pin)質(zhì)構(gòu)的影(ying)響,可以預(yù)測食(shi)品原(yuan)料的加入或(huo)加入多(duo)少將對食(shi)品的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生(sheng)何種影響(xiang),對原料的(de)加入和產(chǎn)(chan)品研發(fā)有(you)很多幫助(zhu)。
(4) 通過質(zhì)(zhi)構(gòu)儀研究(jiu)食品加工工(gong)藝對食品(pin)質(zhì)構(gòu)(gou)的影(ying)響,預(yù)言采用某(mou)種加工工藝(yi)后將對(dui)食品的(de)質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生何種(zhong)影響,可用(yong)于幫助調(diào)整(zheng)食品生產(chǎn)工藝(yi)。
(5) 通過質(zhì)構(gòu)(gou)儀來測(ce)定不同(tong)批次產(chǎn)品的(de)質(zhì)構(gòu),對食品生(sheng)產(chǎn)原料和(he)終端產(chǎn)品(pin)實(shí)施自動(dong)質(zhì)量控制(zhi)。
(6) 通過質(zhì)構(gòu)儀來(lai)對市面上銷(xiao)售好的(de)產(chǎn)品或者(zhe)口碑比(bi)較好的(de)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)(gou)分析,為我(wo)們研(yan)發(fā)新產(chǎn)(chan)品或者改進(jìn)(jin)老產(chǎn)品提供(gong)數(shù)據(jù)(ju)支持和理論(lun)依據(jù)。
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5. 質(zhì)構(gòu)儀(yi)的分(fen)類及功(gong)能
(1)研究型質(zhì)構(gòu)(gou)儀(物(wu)性分析(xi)儀)
? 研究型質(zhì)構(gòu)儀(yi)可以測定(ding)果蔬、烘焙食(shi)品、肉制品(pin)、乳制品、休閑食(shi)品等樣品的硬(ying)度、脆性(xing)、粘附度、松弛(chi)、柔軟(ruan)性、斷裂強(qiáng)度(du)、膠粘(zhan)性、回復(fù)性、彈性(xing)、摩擦系數(shù)、屈(qu)服應(yīng)力(li)、延展性、凝(ning)膠強(qiáng)度(du)、成熟度等(deng)多個指標(biāo)(biao)。
? 另外,在實(shí)驗(yàn)(yan)過程中,測(ce)試距離(li),測試速(su)度,測(ce)試模式等(deng)等高度可(ke)調(diào),探(tan)頭400多套可選(xuan),可以獲得(de)多個產(chǎn)品的(de)多個指標(biāo)(biao),功能非常強(qiáng)(qiang)大。非常(chang)適合適用(yong)于科研院所(suo)和高校(xiao)的物性研究與(yu)教學(xué)應(yīng)用,企業(yè)(ye)和工(gong)廠的原料質(zhì)(zhi)量控制、配方(fang)研究、生產(chǎn)工藝(yi)研究(jiu)、質(zhì)量控(kong)制和(he)產(chǎn)品(pin)研發(fā)(fa)等。
(2)實(shí)用型質(zhì)構(gòu)儀(yi)(物性分析儀(yi))
???
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? 上海騰(teng)拔儀器(qi)科技(ji)有限公(gong)司Rapid TA實(shí)用型(xing)國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi),具有實(shí)用性(xing)強(qiáng)、測(ce)試領(lǐng)域廣(guang)泛、測試指(zhi)標(biāo)豐富(fu)、操作方便(無(wu)需復(fù)雜(za)培訓(xùn)(xun),一鍵(jian)操作,結(jié)果(guo)實(shí)時自動顯(xian)示)等(deng)優(yōu)點(diǎn)。
? 該款儀器(qi)價格實(shí)惠,非常(chang)適合于高(gao)校、職業(yè)院(yuan)校和科研院(yuan)所的科研與(yu)教學(xué),企業(yè)產(chǎn)(chan)品的(de)質(zhì)量控(kong)制與研發(fā)。