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技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀測試(shi)條件如何選擇(ze)與設(shè)定?
? ? 對食品進(jìn)行(xing)質(zhì)構(gòu)測試(shi)時,首先要(yao)根據(jù)樣品(pin)和測試目(mu)的選取(qu)合適的測(ce)試探(tan)頭、模式和(he)條件。儀器配套(tao)探頭有圓柱(zhu)形、圓錐形、球型(xing)、針形、盤(pan)形、刀具、壓榨版(ban)、咀嚼性探頭(tou)等; 測定模式主(zhu)要有壓(ya)縮、穿刺、剪(jian)切、拉伸四(si)種,其中壓(ya)縮分為一次壓(ya)縮和(he)二次壓縮,二次(ci)壓縮( 二次咀嚼(jue)測定) 也被稱(cheng)為質(zhì)地剖析( Texture Profile Analysis),即(ji)典型的TPA 模式,其(qi)應(yīng)用zui為(wei)普遍。測(ce)定條件則主(zhu)要有(you)觸發(fā)力、測(ce)試速度、停(ting)留時(shi)間和壓縮距離(li)/壓縮比等,合理(li)設(shè)置測定條(tiao)件有利于獲得(de)*的測試(shi)結(jié)果。
? ? 同一樣品在(zai)不同測定(ding)條件下(xia)其結(jié)果(guo)存在顯著(zhu)差異。一般硬(ying)度、咀嚼性和回(hui)復(fù)性(xing)隨測定速(su)度的增加呈上(shang)升趨勢(shi); 硬度(du)和咀嚼性隨(sui)壓縮比(bi)例的增加而(er)增加,而彈性(xing)、內(nèi)聚性、回(hui)復(fù)性則(ze)隨壓縮比(bi)例的增加而(er)減小(xiao),兩次壓縮(suo)間停留時(shi)間越長,彈性和(he)咀嚼性測(ce)定值越大(da)。只有(you)測定條(tiao)件相同,測定結(jié)(jie)果才(cai)具有可比性,故(gu)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注明(ming)測定所用(yong)探頭、模式及(ji)條件。不(bu)同研(yan)究者采用的(de)參數(shù)設(shè)置(zhi)變化較大(da)。在進(jìn)(jin)行參(can)數(shù)選擇時(shi),只要保(bao)證條件能夠(gou)滿足實(shí)(shi)驗(yàn)要(yao)求、測定(ding)過程中選用(yong)同一探頭(tou)和相同參(can)數(shù),使(shi)結(jié)果具(ju)有可(ke)比性即(ji)可。目(mu)前常用的參(can)數(shù)設(shè)定如(ru)下: 探頭運(yùn)行(xing)速度(du)1~5mm/s,測定速度和(he)測定后(hou)速度保持一(yi)致,觸發(fā)(fa)力5g,兩次壓縮(suo)間隔時(shi)間1-5s,壓(ya)縮程度30%~75%,壓(ya)縮距離視(shi)樣品情(qing)況而定。
? ? 測定時應(yīng)盡量(liang)選取(qu)形狀(zhuang)、大小、質(zhì)(zhi)地均一的樣(yang)品。即便如(ru)此,許多樣品(pin)本身具(ju)備一(yi)定的差異性,故(gu)質(zhì)構(gòu)測定(ding)需要大量取樣(yang)點(diǎn),重復(fù)實(shí)(shi)驗(yàn)以(yi)減小誤差,重(zhong)復(fù)樣品的多(duo)少則取(qu)決于樣品的(de)差異程度。此(ci)外,質(zhì)(zhi)構(gòu)儀具有較高(gao)的靈敏度(du),應(yīng)盡量保持(chi)樣品測定(ding)環(huán)境( 溫度、濕(shi)度、空氣流速等(deng)) 的統(tǒng)一性,也(ye)要防(fang)止樣品放置(zhi)過久失水(shui)造成的測試誤(wu)差。
? ? 質(zhì)構(gòu)(gou)儀應(yīng)用zui普遍(bian)的TPA 模式可(ke)輸出(chu)八個參數(shù)值,包(bao)括脆性、硬(ying)度、彈性、內(nèi)聚(ju)性、膠著(zhe)性、回復(fù)性六(liu)個測定(ding)參數(shù)(shu)值和咀嚼性(xing)、膠著性(xing)兩個計算(suan)參數(shù)值,參(can)數(shù)含義及(ji)其與感(gan)官特性關(guān)(guan)系見。對質(zhì)(zhi)構(gòu)測定(ding)結(jié)果進(jìn)行分(fen)析時,并不需要(yao)對每個參數(shù)(shu)值都進(jìn)行分(fen)析,應(yīng)根據(jù)測(ce)定條件設(shè)置(zhi)、測定結(jié)(jie)果及樣品特(te)性進(jìn)行選(xuan)擇。當(dāng)樣品壓(ya)縮程度較(jiao)小時,樣品(pin)不會(hui)發(fā)生(sheng)明顯破裂(lie),便不會得到(dao)脆性值(zhi); 而樣品(pin)壓縮程度(du)較大時,其內(nèi)(nei)部結(jié)構(gòu)破(po)壞嚴(yán)重,就失去(qu)了對內(nèi)(nei)聚性(xing)和彈(dan)性分析的(de)意義,表征(zheng)固態(tài)食品的咀(ju)嚼性和表征半(ban)固態(tài)食品(pin)的膠(jiao)著性不(bu)應(yīng)出現(xiàn)(xian)在同(tong)一結(jié)(jie)果中。故在質(zhì)構(gòu)(gou)測定中,選取(qu)合理測定條件(jian)的同時(shi)也應(yīng)選取適(shi)當(dāng)?shù)?de)參數(shù)值對結(jié)(jie)果進(jìn)行分析。
典型TPA測試曲線(xian)
質(zhì)構(gòu)參數(shù)的定(ding)義及計算(suan):
硬度?(Hardness) : zui直接反應(yīng)口(kou)感的一項(xiàng)指標(biāo)(biao),在質(zhì)(zhi)地剖面分析中(zhong),直接影(ying)響咀嚼性 (Chewiness)、膠(jiao)著性(Chewiness)及(ji)凝聚性(Cohesiveness)。在TPA圖中(zhong),*次下壓區(qū)段(duan)內(nèi)zui大(da)力量值。
脆度?(Fracturability) : 針對樣品(pin)有酥脆外(wai)殼(外皮)者樣品(pin)所*,多數(shù)樣品(pin)都無法測得(de)此參(can)數(shù)。在TPA圖中(zhong),?硬度(du)之前出現(xiàn)的(de)較小峰值。
粘性?(Adhesiveness) : 樣品(pin)經(jīng)過加壓變形(xing)之后,樣品表面(mian)若有黏性(xing),會產(chǎn)(chan)生負(fù)向的(de)力量。在食品(pin)領(lǐng)域可(ke)以解(jie)釋為黏牙(ya)性口感。在TPA圖中,為*個負(fù)(fu)峰的(de)面積(A3)或者zui大值(zhi)。
彈性?(Springiness) : 食物(wu)在*咬結(jié)束與(yu)第二口開始(shi)之間可以恢(hui)復(fù)的(de)高度。在TPA圖中為T2 / T1。
咀嚼性(xing)?(Chewiness) : 咀嚼性被(bei)定義為(wei)膠著性x彈(dan)性。可以(yi)解釋為咀嚼(jue)固體(ti)食物(wu)所需的能量(liang)。難以測量(liang),因?yàn)榫捉郎婕?ji)壓縮、剪切(qie)、穿刺、粉碎、撕(si)裂、切(qie)割等,另外也與(yu)口腔狀況有(you)關(guān)(唾液分泌(mi)、體溫)。這個參數(shù)(shu)主要用在固體(ti)、半固體的口感(gan)描述上(shang)。在TPA圖(tu)中,?膠著性x彈(dan)性 = A2 / A1 x 硬(ying)度 x 彈性(xing)。
膠著性?(Gumminess) : 膠著(zhe)性被定義(yi)為硬(ying)度x凝聚力。半(ban)固體食(shi)品的一(yi)個特點(diǎn)就是(shi)具有(you)低硬(ying)度,高(gao)凝聚力。因此這(zhe)項(xiàng)指(zhi)標(biāo)應(yīng)該(gai)用于描述(shu)半固(gu)體食品(pin)的口感所(suo)使用。在TPA圖中,?膠(jiao)著性= A2 / A1 x 硬(ying)度。
粘聚性?(Cohesiveness) : 凝聚力(li)被定(ding)義為*壓縮與(yu)第二(er)壓縮(suo)正受力面積(ji)的比值???kang)拉伸強(qiáng)(qiang)度是凝聚力(li)的一種體現(xiàn),如(ru)果凝聚(ju)較佳(jia)樣品,顯示探(tan)頭也(ye)較容易保持(chi)干凈。通常測(ce)試凝聚力相(xiang)較脆性、咀嚼(jue)性和(he)膠著性為較(jiao)次要參數(shù)。在TPA圖中,?黏(nian)聚性= A2 / A1。
回復(fù)性?(Resilience) : 韌性是一種測(ce)量樣品如何恢(hui)復(fù)變形的指(zhi)針包(bao)括了速度和(he)力量兩方面(mian)。定義為*下(xia)壓時(shi),形變目(mu)標(biāo)之前面積與(yu)形變(bian)目標(biāo)之(zhi)后的面積比(bi)值。在量測(ce)的時候需要(yao)注意樣品的恢(hui)復(fù)狀況,一般(ban)而言會使用一(yi)個較(jiao)慢的測(ce)試速度已達(dá)到(dao)使樣(yang)品有足夠時(shi)間恢復(fù)的狀況(kuang)。也能確保這個(ge)特性的準(zhǔn)(zhun)確性。在TPA圖中,回(hui)復(fù)性= A5 / A4。