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技術(shù)文章
質(zhì)構(gòu)(gou)儀在食(shi)品科研及加工(gong)和研發(fā)中的(de)重要性
1.?什么是食品質(zhì)(zhi)構(gòu)?
? 食品(pin)的質(zhì)構(gòu)是指眼(yan)睛、口中的(de)豁膜及肌肉所(suo)感覺(jué)到的食品(pin)的性質(zhì),包括粗(cu)細(xì)、滑爽、顆粒(li)感等,ISO(標(biāo)準(zhǔn)化(hua)組織)規(guī)定(ding)的食品(pin)質(zhì)構(gòu)是指用“力(li)學(xué)的、觸(chu)覺(jué)的、可能的話(hua)還包(bao)括視覺(jué)(jue)的、聽覺(jué)的(de)方法能夠感知(zhi)的食品流變(bian)學(xué)特性的綜(zong)合感覺(jué)(jue)”。
2.?食品質(zhì)構(gòu)的重(zhong)要性(xing)???
? 產(chǎn)品的(de)質(zhì)構(gòu)影響產(chǎn)品(pin)五個(gè)(ge)方面的特性(xing):第yi,質(zhì)構(gòu)影響食(shi)品食用時(shí)的(de)口感質(zhì)量(liang);第二,質(zhì)構(gòu)(gou)影響(xiang)產(chǎn)品的加工過(guò)(guo)程,如粘度過(guò)小(xiao)的產(chǎn)品充填(tian)在面包夾(jia)層中很難沉(chen)積在面包(bao)的表面,又如我(wo)們開發(fā)脂肪(fang)替代的(de)低脂產(chǎn)品時(shí),構(gòu)(gou)建合(he)適的粘度(du)來(lái)獲得合(he)理的口(kou)感,但如果產(chǎn)(chan)品過(guò)粘(zhan),可能(neng)很難通過(guò)(guo)板式熱交(jiao)換器(qi)進(jìn)行殺(sha)菌等;第三,質(zhì)構(gòu)(gou)影響產(chǎn)品的風(fēng)(feng)味特性。一些(xie)親水膠體、碳(tan)水化(hua)合物以及淀(dian)粉通過(guò)與風(fēng)味(wei)成分的結(jié)合(he)而影(ying)響風(fēng)味成(cheng)分的釋(shi)放?,F(xiàn)在(zai)許多研究都集(ji)中于怎樣利用(yong)這種結(jié)合來(lái)(lai)使低(di)脂食品的(de)風(fēng)味釋放與高(gao)脂食品(pin)相匹(pi)配,最終達(dá)到(dao)相似(shi)的口感;第四(si),質(zhì)構(gòu)(gou)與產(chǎn)品的(de)穩(wěn)定(ding)性有關(guān)。一(yi)個(gè)食品體系中(zhong),若發(fā)生相(xiang)分離(li),則其質(zhì)構(gòu)(gou)一定很差,食用(yong)時(shí)的(de)口感質(zhì)量也(ye)很差。第五(wu),質(zhì)構(gòu)也影(ying)響產(chǎn)品(pin)的顏(yan)色和(he)外觀,雖(sui)然是間接的(de)影響,但也確實(shí)(shi)影響產(chǎn)品的(de)顏色、平滑(hua)度和光澤(ze)度等性質(zhì)。
3.?如何分(fen)析食品質(zhì)構(gòu)?
??感官(guan)分析?人類(lei)在進(jìn)食時(shí),可(ke)以分成七步(bu)質(zhì)構(gòu)感(gan)官體驗(yàn)(yan)。第yi步是表(biao)面質(zhì)(zhi)構(gòu),這包括食(shi)品到達(dá)(da)嘴邊(bian)的感覺(jué)和產(chǎn)品(pin)總的質(zhì)(zhi)構(gòu)外觀(guan)。接下(xia)來(lái)的兩步是(shi)部分的壓縮(suo)和口(kou)咬的動(dòng)(dong)作,這是(shi)一個(gè)力學(xué)的過(guò)(guo)程,合在一(yi)起,決定(ding)產(chǎn)品的彈性、硬(ying)度和內(nèi)聚性。第(di)yi次咀(ju)嚼揭示了咬的(de)許多特(te)性包括在(zai)口中的粘性和(he)食品的(de)密度。咀(ju)嚼過(guò)(guo)程揭示了樣(yang)品 的水分吸(xi)附和食品的密(mi)度在這一(yi)階段(duan),食品風(fēng)味(wei)釋放可(ke)以進(jìn)行評(píng)(ping)估。當(dāng)(dang)咀嚼繼續(xù)(xu)直到吞咽時(shí)(shi),產(chǎn)品(pin)的所有濕度(du)和吃(chi)的愉悅程(cheng)度變得非常(chang)重要(yao)。質(zhì)構(gòu)評(píng)估的(de)第六個(gè)階(jie)段 是溶(rong)化率,即食品(pin)在口腔(qiang)中的溶化程(cheng)度。第七個(gè)階(jie)段是回顧(gu)階段,即在吞咽(yan)后,回顧產(chǎn)品(pin)在口中的(de)感覺(jué)。
??儀器分析(xi)??儀器分析食品(pin)的質(zhì)構(gòu)基于(yu)食品的流變(bian)科學(xué),即材(cai)料的變形和流(liu)動(dòng)特(te)性的(de)測(cè)量。儀器分析(xi)主要是模(mo)擬口腔的(de)運(yùn)動(dòng),對(duì)樣品(pin)進(jìn)行壓(ya)縮,變形,從(cong)而能(neng)分析出食品(pin)的質(zhì)構(gòu)。主(zhu)要包(bao)括食(shi)品質(zhì)構(gòu)(gou)儀、粘度計(jì)、果蔬(shu)硬度計(jì)(ji)等物性分析儀(yi)器。其中(zhong)質(zhì)構(gòu)儀(yi)在食品領(lǐng)(ling)域應(yīng)用(yong)廣,測(cè)定(ding)指標(biāo)最(zui)多,包括硬度(du)、粘性、彈性、回(hui)復(fù)性、咀嚼性、脆(cui)性、黏聚(ju)性等指標(biāo)。雖(sui)然質(zhì)(zhi)構(gòu)儀不能*模擬(ni)人的口腔運(yùn)(yun)動(dòng),但是獲得的(de)質(zhì)構(gòu)參數(shù)或(huo)者指標(biāo)能夠很(hen)好地反映食品(pin)的口(kou)感或者質(zhì)構(gòu)。
例如(ru):從典型的(de)全質(zhì)構(gòu)分析(TPA)曲(qu)線中獲取我們(men)所需(xu)的質(zhì)構(gòu)(gou)參數(shù)(shu)
典型TPA測(cè)(ce)試曲線
質(zhì)構(gòu)參(can)數(shù)的定義及(ji)計(jì)算(suan):
硬度?(Hardness) :?直接(jie)反應(yīng)口(kou)感的一項(xiàng)(xiang)指標(biāo),在質(zhì)地剖(pou)面分析中,直接(jie)影響(xiang)咀嚼性 (Chewiness)、膠著性(xing)(Chewiness)及凝聚性(Cohesiveness)。在TPA圖中(zhong),第yi次(ci)下壓區(qū)(qu)段內(nèi)最大力量值。
脆度?(Fracturability) :?針對(duì)樣品(pin)有酥脆外殼(外(wai)皮)者樣品所*,多(duo)數(shù)樣品(pin)都無(wú)法(fa)測(cè)得(de)此參數(shù)。在TPA圖中,?硬度(du)之前出現(xiàn)的較(jiao)小峰值。
粘性(xing)?(Adhesiveness) :?樣品經(jīng)過(guò)加(jia)壓變形之后,樣(yang)品表面若有(you)黏性,會(huì)產(chǎn)生(sheng)負(fù)向的力(li)量。在食(shi)品領(lǐng)域可以解(jie)釋為黏牙性(xing)口感。在TPA圖(tu)中,為*個(gè)負(fù)(fu)峰的面積(A3)或者(zhe)最大值(zhi)。
彈性(xing)?(Springiness) :?食物(wu)在*咬結(jié)束與第(di)二口開始之(zhi)間可以恢復(fù)(fu)的高度。在TPA圖中(zhong)為T2 / T1
咀嚼性?(Chewiness) :?咀嚼性被定(ding)義為膠著性(xing)x彈性。可以解釋(shi)為咀(ju)嚼固(gu)體食(shi)物所需的能量(liang)。難以測(cè)量,因(yin)為咀(ju)嚼涉及(ji)壓縮、剪切(qie)、穿刺、粉碎(sui)、撕裂、切割等,另(ling)外也與口腔(qiang)狀況有關(guān)(唾液(ye)分泌、體(ti)溫)。這個(gè)(ge)參數(shù)主要用(yong)在固體(ti)、半固(gu)體的口感描述(shu)上。在TPA圖中,?咀(ju)嚼性 = A2 / A1 x 硬度 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。半固體食品(pin)的一個(gè)特點(diǎn)(dian)就是具有低硬(ying)度,高凝聚力(li)。因此這項(xiàng)(xiang)指標(biāo)應(yīng)該(gai)用于描述半固(gu)體食品的口(kou)感所使(shi)用。在TPA圖中,?膠(jiao)著性(xing)= A2 / A1 x 硬度。
粘聚性?(Cohesiveness) :?凝聚力被(bei)定義為*壓(ya)縮與第(di)二壓(ya)縮正(zheng)受力面(mian)積的(de)比值??估?la)伸強(qiáng)度是(shi)凝聚(ju)力的一(yi)種體現(xiàn),如果凝(ning)聚較佳樣品(pin),顯示探(tan)頭也較容易(yi)保持(chi)干凈(jing)。通常測(cè)試(shi)凝聚(ju)力相較脆性(xing)、咀嚼性(xing)和膠(jiao)著性(xing)為較(jiao)次要參數(shù)。在TPA圖中,?黏聚(ju)性= A2 / A1。
回復(fù)性(xing)?(Resilience) :?韌性是一(yi)種測(cè)量樣品(pin)如何(he)恢復(fù)變形(xing)的指針包括(kuo)了速(su)度和力量(liang)兩方面(mian)。定義為*下(xia)壓時(shí),形(xing)變目標(biāo)之(zhi)前面積與形變(bian)目標(biāo)之(zhi)后的面積比(bi)值。在(zai)量測(cè)的時(shí)(shi)候需要注意樣(yang)品的恢復(fù)狀況(kuang),一般而言會(huì)(hui)使用一個(gè)(ge)較慢的測(cè)試(shi)速度已達(dá)到(dao)使樣品(pin)有足夠時(shí)間恢(hui)復(fù)的狀況(kuang)。也能確保這(zhe)個(gè)特(te)性的準(zhǔn)確性(xing)。在TPA圖中,回復(fù)(fu)性= A5 / A4
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4. 質(zhì)構(gòu)儀(yi)在食品質(zhì)構(gòu)分(fen)析中的重要性(xing)
(1) 食品質(zhì)(zhi)構(gòu)的感官分析(xi)容易受到人為(wei)因素的影(ying)響如(ru)個(gè)人喜好、個(gè)(ge)人狀(zhuang)態(tài)、個(gè)人感(gan)官閾值等(deng),結(jié)果具有主觀(guan)性,導(dǎo)致數(shù)(shu)據(jù)結(jié)果的真(zhen)實(shí)性、重復(fù)(fu)性和穩(wěn)定性(xing)大大收到(dao)影響。而質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)不受人為因(yin)素的影響(xiang),具有(you)客觀(guan)性,大大提高(gao)了數(shù)據(jù)的真實(shí)(shi)性、可靠性和重(zhong)復(fù)性(xing)。
(2) 質(zhì)構(gòu)儀(yi)能夠?qū)?dui)食品(pin)的質(zhì)構(gòu)作出數(shù)(shu)據(jù)化的(de)描述(shu),對(duì)食品的質(zhì)構(gòu)(gou)特性進(jìn)行量化(hua),從而為(wei)揭示各(ge)種感官刺激(ji)的起因,研究(jiu)探明對(duì)感官(guan)刺激的感知的(de)原理(li)和方法提(ti)供了條件。
(3) 通過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)研究食品原(yuan)料配方對(duì)食品(pin)質(zhì)構(gòu)的影響(xiang),可以預(yù)(yu)測(cè)食品原料(liao)的加入或加入(ru)多少將對(duì)(dui)食品的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)(chan)生何種影(ying)響,對(duì)(dui)原料(liao)的加入和產(chǎn)(chan)品研(yan)發(fā)有很多幫助(zhu)。
(4) 通過(guò)(guo)質(zhì)構(gòu)儀研究(jiu)食品(pin)加工(gong)工藝對(duì)食品(pin)質(zhì)構(gòu)的影(ying)響,預(yù)言采(cai)用某(mou)種加工工藝(yi)后將(jiang)對(duì)食品的質(zhì)(zhi)構(gòu)產(chǎn)(chan)生何種影(ying)響,可用(yong)于幫助調(diào)整(zheng)食品生產(chǎn)工(gong)藝。
(5) 通過(guò)(guo)質(zhì)構(gòu)儀(yi)來(lái)測(cè)定不同批(pi)次產(chǎn)品(pin)的質(zhì)構(gòu),對(duì)食品(pin)生產(chǎn)原料(liao)和終端產(chǎn)品實(shí)施自動(dòng)(dong)質(zhì)量控(kong)制。
(6) 通過(guò)(guo)質(zhì)構(gòu)儀來(lái)(lai)對(duì)市面上銷售(shou)好的(de)產(chǎn)品或者口(kou)碑比較好(hao)的產(chǎn)品進(jìn)(jin)行質(zhì)(zhi)構(gòu)分析,為我們(men)研發(fā)新產(chǎn)(chan)品或者改進(jìn)老(lao)產(chǎn)品提供(gong)數(shù)據(jù)(ju)支持(chi)和理論依據(jù)。
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5. 質(zhì)構(gòu)儀的(de)分類(lei)及功能(neng)
(1)研究(jiu)型質(zhì)構(gòu)儀(物(wu)性分析儀)
? 研究型(xing)質(zhì)構(gòu)(gou)儀可(ke)以測(cè)定果蔬、烘(hong)焙食品(pin)、肉制品、乳制品(pin)、休閑食(shi)品等樣品(pin)的硬度(du)、脆性(xing)、粘附度、松弛、柔(rou)軟性、斷裂強(qiáng)(qiang)度、膠粘性、回(hui)復(fù)性、彈性、摩擦(ca)系數(shù)(shu)、屈服(fu)應(yīng)力、延展性、凝(ning)膠強(qiáng)度、成熟度(du)等多個(gè)指(zhi)標(biāo)。
? 另外(wai),在實(shí)驗(yàn)(yan)過(guò)程中(zhong),測(cè)試距離(li),測(cè)試速(su)度,測(cè)試模式等(deng)等高度可(ke)調(diào),探頭400多(duo)套可選(xuan),可以獲得(de)多個(gè)產(chǎn)品的(de)多個(gè)指標(biāo),功(gong)能非常強(qiáng)(qiang)大。非常適合適(shi)用于科(ke)研院所和高(gao)校的(de)物性研究與教(jiao)學(xué)應(yīng)用,企(qi)業(yè)和工(gong)廠的原料(liao)質(zhì)量控制、配方(fang)研究、生產(chǎn)工(gong)藝研究、質(zhì)(zhi)量控制和產(chǎn)品(pin)研發(fā)(fa)等。
(2)實(shí)用型質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(物(wu)性分析(xi)儀)
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? 上海騰拔(ba)儀器科技有限(xian)公司Rapid TA實(shí)用型(xing)國(guó)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀,具有(you)實(shí)用(yong)性強(qiáng)、測(cè)(ce)試領(lǐng)(ling)域廣泛、測(cè)試指(zhi)標(biāo)豐富、操作(zuo)方便(無(wú)需復(fù)雜(za)培訓(xùn),一鍵(jian)操作,結(jié)果實(shí)時(shí)(shi)自動(dòng)顯示(shi))等優(yōu)點(diǎn)。
? 該款儀器(qi)價(jià)格實(shí)惠,非常(chang)適合于(yu)高校、職業(yè)院校(xiao)和科研院(yuan)所的科研(yan)與教學(xué),企業(yè)(ye)產(chǎn)品的質(zhì)(zhi)量控制與(yu)研發(fā)。