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質(zhì)構(gòu)儀在食品(pin)科研及(ji)加工和研(yan)發(fā)中的(de)重要性(xing)
1.?什么是(shi)食品質(zhì)(zhi)構(gòu)?
? 食品的質(zhì)(zhi)構(gòu)是指眼睛(jing)、口中的豁膜及(ji)肌肉所(suo)感覺(jué)到的(de)食品的性質(zhì),包(bao)括粗細(xì)、滑爽(shuang)、顆粒感等,ISO(標(biāo)準(zhǔn)(zhun)化組織(zhi))規(guī)定(ding)的食品質(zhì)構(gòu)是(shi)指用(yong)“力學(xué)(xue)的、觸覺(jué)的(de)、可能的話(hua)還包括(kuo)視覺(jué)的、聽(tīng)(ting)覺(jué)的方法能(neng)夠感(gan)知的(de)食品流(liu)變學(xué)特(te)性的綜合感(gan)覺(jué)”。
2.?食品質(zhì)構(gòu)(gou)的重要(yao)性???
? 產(chǎn)品的(de)質(zhì)構(gòu)影響(xiang)產(chǎn)品五個(gè)方(fang)面的特性(xing):第yi,質(zhì)構(gòu)影(ying)響食品食用(yong)時(shí)的口感質(zhì)量(liang);第二,質(zhì)構(gòu)影(ying)響產(chǎn)品的加(jia)工過(guò)程,如(ru)粘度(du)過(guò)小的(de)產(chǎn)品充填(tian)在面包夾層中(zhong)很難(nan)沉積在(zai)面包的表面(mian),又如我們開(kāi)發(fā)(fa)脂肪替代(dai)的低脂產(chǎn)品時(shí)(shi),構(gòu)建合適的粘(zhan)度來(lái)獲得(de)合理的口(kou)感,但(dan)如果產(chǎn)品過(guò)粘(zhan),可能(neng)很難通過(guò)板式(shi)熱交(jiao)換器進(jìn)行(xing)殺菌(jun)等;第三,質(zhì)構(gòu)(gou)影響產(chǎn)品(pin)的風(fēng)(feng)味特性。一些(xie)親水膠體、碳(tan)水化合(he)物以及淀粉通(tong)過(guò)與風(fēng)味成分(fen)的結(jié)合而影(ying)響風(fēng)味成分(fen)的釋放?,F(xiàn)在許(xu)多研(yan)究都集中于(yu)怎樣利用這種(zhong)結(jié)合來(lái)使低脂(zhi)食品(pin)的風(fēng)味(wei)釋放與(yu)高脂食品相匹(pi)配,最終達(dá)到(dao)相似的口(kou)感;第四,質(zhì)構(gòu)與(yu)產(chǎn)品的穩(wěn)定性(xing)有關(guān)。一(yi)個(gè)食品體(ti)系中(zhong),若發(fā)生相分離(li),則其質(zhì)構(gòu)一定(ding)很差(cha),食用時(shí)(shi)的口感質(zhì)(zhi)量也(ye)很差。第(di)五,質(zhì)構(gòu)(gou)也影響產(chǎn)品的(de)顏色和外觀(guan),雖然(ran)是間接(jie)的影響(xiang),但也確實(shí)影(ying)響產(chǎn)品(pin)的顏色、平滑(hua)度和光澤度等(deng)性質(zhì)。
3.?如何分析食(shi)品質(zhì)(zhi)構(gòu)?
??感官分析?人類在(zai)進(jìn)食時(shí),可以分(fen)成七步質(zhì)構(gòu)(gou)感官體驗(yàn)(yan)。第yi步是表(biao)面質(zhì)構(gòu)(gou),這包括食品到(dao)達(dá)嘴(zui)邊的感覺(jué)和(he)產(chǎn)品(pin)總的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)外觀。接下(xia)來(lái)的(de)兩步是部(bu)分的壓(ya)縮和(he)口咬的動(dòng)(dong)作,這是一(yi)個(gè)力學(xué)(xue)的過(guò)(guo)程,合在(zai)一起,決(jue)定產(chǎn)品的彈(dan)性、硬度(du)和內(nèi)聚(ju)性。第yi次咀嚼揭(jie)示了咬的(de)許多(duo)特性包括(kuo)在口中的粘(zhan)性和食品的密(mi)度。咀(ju)嚼過(guò)程(cheng)揭示(shi)了樣品(pin) 的水分吸附(fu)和食品的(de)密度在這一階(jie)段,食(shi)品風(fēng)味(wei)釋放可(ke)以進(jìn)行評(píng)(ping)估。當(dāng)咀嚼(jue)繼續(xù)直到(dao)吞咽時(shí)(shi),產(chǎn)品的所(suo)有濕(shi)度和吃的(de)愉悅程(cheng)度變(bian)得非常重(zhong)要。質(zhì)(zhi)構(gòu)評(píng)估(gu)的第六個(gè)階(jie)段 是溶化率(lv),即食品(pin)在口腔(qiang)中的溶(rong)化程度。第(di)七個(gè)(ge)階段是回(hui)顧階段,即在(zai)吞咽(yan)后,回顧產(chǎn)品(pin)在口(kou)中的感覺(jué)。
??儀器分析??儀器分析(xi)食品(pin)的質(zhì)構(gòu)(gou)基于食品(pin)的流變科(ke)學(xué),即材(cai)料的變形(xing)和流動(dòng)特(te)性的測(cè)量。儀器(qi)分析(xi)主要是模(mo)擬口(kou)腔的(de)運(yùn)動(dòng)(dong),對(duì)樣(yang)品進(jìn)行壓縮(suo),變形(xing),從而能分析(xi)出食品(pin)的質(zhì)構(gòu)。主(zhu)要包括食品質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)、粘度(du)計(jì)、果(guo)蔬硬度計(jì)(ji)等物性(xing)分析儀器。其(qi)中質(zhì)構(gòu)(gou)儀在食品(pin)領(lǐng)域應(yīng)用(yong)廣,測(cè)定(ding)指標(biāo)(biao)最多,包括(kuo)硬度、粘性、彈(dan)性、回復(fù)性、咀嚼(jue)性、脆性、黏(nian)聚性等(deng)指標(biāo)。雖(sui)然質(zhì)構(gòu)儀不(bu)能*模(mo)擬人的口腔(qiang)運(yùn)動(dòng),但(dan)是獲得的質(zhì)(zhi)構(gòu)參數(shù)或者(zhe)指標(biāo)(biao)能夠很好(hao)地反映食(shi)品的口感(gan)或者質(zhì)(zhi)構(gòu)。
例如:從典(dian)型的全(quan)質(zhì)構(gòu)分析(TPA)曲(qu)線中獲(huo)取我們所(suo)需的質(zhì)構(gòu)參(can)數(shù)
典型TPA測(cè)試曲線(xian)
質(zhì)構(gòu)(gou)參數(shù)的定義及(ji)計(jì)算(suan):
硬度?(Hardness) :?直接反(fan)應(yīng)口感(gan)的一項(xiàng)(xiang)指標(biāo),在質(zhì)地剖(pou)面分析(xi)中,直接(jie)影響咀嚼(jue)性 (Chewiness)、膠著性(xing)(Chewiness)及凝聚性(xing)(Cohesiveness)。在TPA圖中(zhong),第yi次下(xia)壓區(qū)(qu)段內(nèi)(nei)最大力量值。
脆度?(Fracturability) :?針對(duì)樣品(pin)有酥脆外(wai)殼(外皮)者樣品(pin)所*,多數(shù)(shu)樣品都無(wú)(wu)法測(cè)得此參數(shù)(shu)。在TPA圖中,?硬(ying)度之前出現(xiàn)(xian)的較(jiao)小峰(feng)值。
粘性?(Adhesiveness) :?樣品經(jīng)過(guò)加(jia)壓變(bian)形之后,樣品表(biao)面若有黏性,會(huì)(hui)產(chǎn)生負(fù)向的(de)力量(liang)。在食品領(lǐng)域可(ke)以解(jie)釋為黏牙性(xing)口感。在TPA圖中,為*個(gè)負(fù)(fu)峰的面(mian)積(A3)或者最大值。
彈性?(Springiness) :?食物在(zai)*咬結(jié)束(shu)與第(di)二口開(kāi)(kai)始之(zhi)間可以(yi)恢復(fù)的高度。在TPA圖中為(wei)T2 / T1
咀嚼性(xing)?(Chewiness) :?咀嚼性被定(ding)義為膠(jiao)著性x彈性??梢?yi)解釋為咀嚼固(gu)體食物所需(xu)的能量。難以(yi)測(cè)量,因?yàn)?wei)咀嚼涉及壓(ya)縮、剪切、穿刺(ci)、粉碎、撕(si)裂、切割(ge)等,另(ling)外也與口腔狀(zhuang)況有關(guān)(guan)(唾液分泌、體溫(wen))。這個(gè)參數(shù)(shu)主要用在固(gu)體、半(ban)固體(ti)的口感描(miao)述上。在TPA圖中,?咀(ju)嚼性(xing) = A2 / A1 x 硬度(du) x 彈性。
膠著(zhe)性?(Gumminess) :?膠著性被定(ding)義為硬度x凝聚(ju)力。半固體(ti)食品的一個(gè)特(te)點(diǎn)就(jiu)是具有低硬度(du),高凝(ning)聚力。因(yin)此這(zhe)項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)(ying)該用于描述半(ban)固體食(shi)品的(de)口感所使用。在TPA圖中(zhong),?膠著性(xing)= A2 / A1 x 硬度。
粘聚性(xing)?(Cohesiveness) :?凝聚力(li)被定義為*壓(ya)縮與第二壓(ya)縮正受力面積(ji)的比值??估?shen)強(qiáng)度(du)是凝聚力的一(yi)種體現(xiàn),如果凝(ning)聚較(jiao)佳樣品(pin),顯示探(tan)頭也(ye)較容易保持(chi)干凈。通(tong)常測(cè)(ce)試凝聚(ju)力相較脆性(xing)、咀嚼性和膠著(zhe)性為較(jiao)次要(yao)參數(shù)。在TPA圖中,?黏聚(ju)性= A2 / A1。
回復(fù)性?(Resilience) :?韌性是一(yi)種測(cè)量(liang)樣品如(ru)何恢(hui)復(fù)變形的(de)指針包括了速(su)度和力量(liang)兩方面。定(ding)義為(wei)*下壓時(shí)(shi),形變目(mu)標(biāo)之(zhi)前面(mian)積與(yu)形變目標(biāo)之后(hou)的面積比值。在(zai)量測(cè)的時(shí)(shi)候需要注意樣(yang)品的恢復(fù)(fu)狀況,一般(ban)而言會(huì)使用一(yi)個(gè)較慢(man)的測(cè)試速度(du)已達(dá)到使(shi)樣品有足夠時(shí)(shi)間恢復(fù)的狀況(kuang)。也能確(que)保這個(gè)(ge)特性的準(zhǔn)確性(xing)。在TPA圖中,回復(fù)(fu)性= A5 / A4
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4. 質(zhì)構(gòu)儀在食(shi)品質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(xi)中的重要性(xing)
(1) 食品質(zhì)構(gòu)的感(gan)官分析容(rong)易受到人為因(yin)素的(de)影響如個(gè)(ge)人喜好(hao)、個(gè)人狀(zhuang)態(tài)、個(gè)人感官閾(yu)值等,結(jié)果具(ju)有主觀性(xing),導(dǎo)致數(shù)(shu)據(jù)結(jié)果的(de)真實(shí)(shi)性、重復(fù)(fu)性和穩(wěn)(wen)定性大大收(shou)到影響。而質(zhì)(zhi)構(gòu)儀不受(shou)人為因素的影(ying)響,具有(you)客觀(guan)性,大大提(ti)高了數(shù)據(jù)(ju)的真實(shí)(shi)性、可靠性和重(zhong)復(fù)性。
(2) 質(zhì)構(gòu)儀能夠?qū)?dui)食品的質(zhì)構(gòu)(gou)作出數(shù)據(jù)化(hua)的描述,對(duì)(dui)食品的質(zhì)構(gòu)特(te)性進(jìn)行(xing)量化,從而(er)為揭示各種(zhong)感官刺激的起(qi)因,研究探(tan)明對(duì)感(gan)官刺(ci)激的感知的原(yuan)理和(he)方法提供了條(tiao)件。
(3) 通過(guò)質(zhì)構(gòu)儀研(yan)究食(shi)品原料(liao)配方對(duì)食品質(zhì)(zhi)構(gòu)的影響(xiang),可以預(yù)測(cè)食(shi)品原料的加(jia)入或加入(ru)多少將(jiang)對(duì)食品的(de)質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生何(he)種影響,對(duì)原(yuan)料的加入和(he)產(chǎn)品研發(fā)(fa)有很多幫(bang)助。
(4) 通過(guò)(guo)質(zhì)構(gòu)(gou)儀研究食(shi)品加工工藝對(duì)(dui)食品(pin)質(zhì)構(gòu)的影(ying)響,預(yù)(yu)言采用某種加(jia)工工藝后將對(duì)(dui)食品的(de)質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生(sheng)何種影響(xiang),可用于幫助(zhu)調(diào)整食品生(sheng)產(chǎn)工藝。
(5) 通過(guò)(guo)質(zhì)構(gòu)儀來(lái)(lai)測(cè)定不(bu)同批次(ci)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)(gou),對(duì)食品生產(chǎn)(chan)原料和終端產(chǎn)品實(shí)施自(zi)動(dòng)質(zhì)量控制。
(6) 通過(guò)質(zhì)構(gòu)儀來(lái)(lai)對(duì)市面上(shang)銷售好的產(chǎn)品(pin)或者口碑(bei)比較(jiao)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)品或(huo)者改進(jìn)老產(chǎn)(chan)品提(ti)供數(shù)據(jù)支持(chi)和理(li)論依據(jù)(ju)。
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5. 質(zhì)構(gòu)儀(yi)的分類及功(gong)能
(1)研究型質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(物性(xing)分析(xi)儀)
? 研究型質(zhì)(zhi)構(gòu)儀可以測(cè)(ce)定果蔬、烘焙(bei)食品、肉(rou)制品、乳(ru)制品、休(xiu)閑食品等(deng)樣品的硬度(du)、脆性、粘附(fu)度、松弛、柔(rou)軟性、斷裂(lie)強(qiáng)度、膠粘性(xing)、回復(fù)性(xing)、彈性、摩擦系數(shù)(shu)、屈服應(yīng)力(li)、延展性、凝膠(jiao)強(qiáng)度、成(cheng)熟度等多個(gè)(ge)指標(biāo)。
? 另外,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中(zhong),測(cè)試距離(li),測(cè)試速度,測(cè)試(shi)模式等等高(gao)度可調(diào),探頭(tou)400多套可選,可以(yi)獲得多個(gè)產(chǎn)品(pin)的多個(gè)(ge)指標(biāo),功能非常(chang)強(qiáng)大。非常(chang)適合適(shi)用于科研院所(suo)和高校的(de)物性研(yan)究與教學(xué)應(yīng)(ying)用,企業(yè)和(he)工廠的原料(liao)質(zhì)量控制、配(pei)方研究、生產(chǎn)工(gong)藝研(yan)究、質(zhì)(zhi)量控(kong)制和產(chǎn)(chan)品研發(fā)等。
(2)實(shí)用型質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(物性(xing)分析儀)
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? 上海騰拔儀器(qi)科技有限(xian)公司Rapid TA實(shí)用型(xing)國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀,具(ju)有實(shí)用性強(qiáng)、測(cè)(ce)試領(lǐng)域廣泛(fan)、測(cè)試指標(biāo)(biao)豐富、操作方(fang)便(無(wú)需復(fù)雜培(pei)訓(xùn),一鍵(jian)操作,結(jié)果實(shí)(shi)時(shí)自動(dòng)顯示(shi))等優(yōu)(you)點(diǎn)。
? 該款儀器價(jià)格(ge)實(shí)惠,非常適(shi)合于高校(xiao)、職業(yè)院(yuan)校和科研(yan)院所的(de)科研(yan)與教學(xué),企(qi)業(yè)產(chǎn)(chan)品的質(zhì)(zhi)量控制與(yu)研發(fā)。