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技術(shù)(shu)文章
質(zhì)構(gòu)儀在食(shi)品科研(yan)及加工和(he)研發(fā)(fa)中的重要性(xing)
1.?什么是(shi)食品(pin)質(zhì)構(gòu)(gou)?
? 食品的(de)質(zhì)構(gòu)是指眼(yan)睛、口(kou)中的豁(huo)膜及肌肉(rou)所感(gan)覺到的(de)食品的性(xing)質(zhì),包括粗細(xì)、滑(hua)爽、顆(ke)粒感(gan)等,ISO(標(biāo)(biao)準(zhǔn)化組織)規(guī)(gui)定的食(shi)品質(zhì)構(gòu)是(shi)指用“力學(xué)(xue)的、觸覺的、可能(neng)的話(hua)還包括(kuo)視覺(jue)的、聽(ting)覺的方法(fa)能夠感知的(de)食品流變學(xué)(xue)特性的(de)綜合感覺”。
2.?食品質(zhì)構(gòu)(gou)的重要性(xing)???
? 產(chǎn)品的質(zhì)(zhi)構(gòu)影響(xiang)產(chǎn)品五(wu)個(gè)方面的特性(xing):第yi,質(zhì)(zhi)構(gòu)影響食(shi)品食用時(shí)的(de)口感質(zhì)(zhi)量;第二,質(zhì)構(gòu)影(ying)響產(chǎn)品的加工(gong)過程,如(ru)粘度過(guo)小的產(chǎn)品充(chong)填在面包夾(jia)層中很難(nan)沉積在面(mian)包的(de)表面,又如(ru)我們開(kai)發(fā)脂肪(fang)替代的(de)低脂(zhi)產(chǎn)品(pin)時(shí),構(gòu)建合(he)適的粘(zhan)度來獲得合(he)理的口(kou)感,但如(ru)果產(chǎn)品過粘,可(ke)能很難(nan)通過板式(shi)熱交(jiao)換器(qi)進(jìn)行殺菌等;第(di)三,質(zhì)構(gòu)影響產(chǎn)(chan)品的(de)風(fēng)味特(te)性。一(yi)些親水膠體(ti)、碳水化合物(wu)以及(ji)淀粉通過與(yu)風(fēng)味成分的結(jié)(jie)合而影響風(fēng)味(wei)成分的釋放?,F(xiàn)(xian)在許多(duo)研究都集中(zhong)于怎樣(yang)利用(yong)這種結(jié)合來(lai)使低脂食(shi)品的(de)風(fēng)味(wei)釋放與高脂食(shi)品相匹(pi)配,最終(zhong)達(dá)到相似(shi)的口感;第四,質(zhì)(zhi)構(gòu)與(yu)產(chǎn)品的穩(wěn)(wen)定性有(you)關(guān)。一個(gè)食(shi)品體系中,若(ruo)發(fā)生相分離(li),則其質(zhì)(zhi)構(gòu)一定很差,食(shi)用時(shí)的口感(gan)質(zhì)量(liang)也很(hen)差。第五,質(zhì)構(gòu)(gou)也影響產(chǎn)品(pin)的顏色和外觀(guan),雖然是間接(jie)的影響(xiang),但也確(que)實(shí)影(ying)響產(chǎn)品的顏色(se)、平滑度和光(guang)澤度等(deng)性質(zhì)(zhi)。
3.?如何分(fen)析食品質(zhì)構(gòu)(gou)?
??感官分(fen)析?人類在進(jìn)食(shi)時(shí),可以(yi)分成七步(bu)質(zhì)構(gòu)感官體(ti)驗(yàn)。第yi步是表(biao)面質(zhì)構(gòu)(gou),這包括食品(pin)到達(dá)嘴邊(bian)的感(gan)覺和產(chǎn)品總(zong)的質(zhì)(zhi)構(gòu)外觀(guan)。接下(xia)來的兩(liang)步是部分(fen)的壓縮和口咬(yao)的動(dòng)作,這(zhe)是一個(gè)(ge)力學(xué)的過(guo)程,合在一起,決(jue)定產(chǎn)品(pin)的彈性、硬(ying)度和內(nèi)(nei)聚性。第(di)yi次咀(ju)嚼揭示了咬的(de)許多(duo)特性包括(kuo)在口中的粘(zhan)性和食品的(de)密度。咀(ju)嚼過程揭示(shi)了樣品 的水分(fen)吸附和食品(pin)的密度在(zai)這一階(jie)段,食品風(fēng)(feng)味釋(shi)放可(ke)以進(jìn)行評(píng)估。當(dāng)(dang)咀嚼(jue)繼續(xù)直到(dao)吞咽時(shí),產(chǎn)(chan)品的所有(you)濕度和吃的愉(yu)悅程度(du)變得非常重要(yao)。質(zhì)構(gòu)(gou)評(píng)估的(de)第六個(gè)階段 是(shi)溶化率,即食品(pin)在口腔中的(de)溶化程度。第七(qi)個(gè)階段是(shi)回顧(gu)階段,即在(zai)吞咽后,回顧(gu)產(chǎn)品在(zai)口中(zhong)的感覺(jue)。
??儀器(qi)分析??儀器分析食品(pin)的質(zhì)(zhi)構(gòu)基于食(shi)品的(de)流變科學(xué),即(ji)材料的變形和(he)流動(dòng)特(te)性的測(cè)(ce)量。儀(yi)器分(fen)析主要是(shi)模擬口(kou)腔的(de)運(yùn)動(dòng),對(duì)樣(yang)品進(jìn)行(xing)壓縮(suo),變形,從(cong)而能分析(xi)出食品的質(zhì)(zhi)構(gòu)。主(zhu)要包括食品(pin)質(zhì)構(gòu)(gou)儀、粘(zhan)度計(jì)、果蔬(shu)硬度計(jì)等(deng)物性分(fen)析儀器。其中(zhong)質(zhì)構(gòu)儀在食(shi)品領(lǐng)域應(yīng)用(yong)廣,測(cè)定指標(biāo)最(zui)多,包括硬度(du)、粘性、彈性、回復(fù)(fu)性、咀嚼(jue)性、脆性、黏聚(ju)性等指標(biāo)(biao)。雖然(ran)質(zhì)構(gòu)儀不能*模(mo)擬人的(de)口腔(qiang)運(yùn)動(dòng),但是獲得(de)的質(zhì)(zhi)構(gòu)參數(shù)或者(zhe)指標(biāo)能夠(gou)很好地(di)反映食品的口(kou)感或者質(zhì)構(gòu)(gou)。
例如:從典型的全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析(TPA)曲線中(zhong)獲取(qu)我們所需(xu)的質(zhì)構(gòu)(gou)參數(shù)
典型TPA測(cè)(ce)試曲線
質(zhì)構(gòu)參數(shù)的(de)定義及(ji)計(jì)算:
硬度(du)?(Hardness) :?直接反應(yīng)(ying)口感的一(yi)項(xiàng)指標(biāo),在(zai)質(zhì)地(di)剖面分析(xi)中,直接影(ying)響咀嚼性(xing) (Chewiness)、膠著性(Chewiness)及(ji)凝聚性(Cohesiveness)。在TPA圖中,第yi次(ci)下壓區(qū)(qu)段內(nèi)(nei)最大力量(liang)值。
脆度?(Fracturability) :?針對(duì)樣品有酥(su)脆外(wai)殼(外皮)者(zhe)樣品所(suo)*,多數(shù)樣品都無(wu)法測(cè)得此參數(shù)(shu)。在TPA圖中,?硬(ying)度之前出(chu)現(xiàn)的較(jiao)小峰值。
粘性(xing)?(Adhesiveness) :?樣品經(jīng)過(guo)加壓變形(xing)之后,樣品表面(mian)若有黏(nian)性,會(huì)產(chǎn)生負(fù)(fu)向的力量。在(zai)食品領(lǐng)(ling)域可以解釋為(wei)黏牙性口感(gan)。在TPA圖中,為(wei)*個(gè)負(fù)(fu)峰的(de)面積(A3)或者最大值(zhi)。
彈性?(Springiness) :?食物(wu)在*咬(yao)結(jié)束與第二(er)口開(kai)始之間可以恢(hui)復(fù)的(de)高度。在TPA圖中為(wei)T2 / T1
咀嚼性?(Chewiness) :?咀嚼(jue)性被定義(yi)為膠著性x彈性(xing)。可以解(jie)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(jian)切、穿刺、粉碎(sui)、撕裂、切(qie)割等(deng),另外也與口(kou)腔狀況有關(guān)(guan)(唾液分(fen)泌、體溫(wen))。這個(gè)參數(shù)主(zhu)要用在(zai)固體、半固體(ti)的口感描述(shu)上。在TPA圖中,?咀嚼(jue)性 = A2 / A1 x 硬(ying)度 x 彈性(xing)。
膠著性(xing)?(Gumminess) :?膠著性被(bei)定義(yi)為硬度x凝聚(ju)力。半固體食(shi)品的一個(gè)(ge)特點(diǎn)就是具有(you)低硬(ying)度,高(gao)凝聚力。因此這(zhe)項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)(ying)該用于描述半(ban)固體(ti)食品的口感(gan)所使(shi)用。在TPA圖中(zhong),?膠著性= A2 / A1 x 硬(ying)度。
粘聚性?(Cohesiveness) :?凝聚力(li)被定(ding)義為*壓縮與(yu)第二壓縮正受(shou)力面積的比值(zhi)??估鞆?qiáng)度(du)是凝聚力(li)的一種體現(xiàn),如(ru)果凝聚較佳(jia)樣品,顯示(shi)探頭也較容易(yi)保持干凈。通常(chang)測(cè)試(shi)凝聚力相較脆(cui)性、咀嚼性和(he)膠著性為較次(ci)要參數(shù)。在TPA圖中(zhong),?黏聚性= A2 / A1。
回復(fù)性?(Resilience) :?韌性是(shi)一種測(cè)量樣(yang)品如何(he)恢復(fù)變(bian)形的(de)指針包(bao)括了速度和(he)力量?jī)煞矫?mian)。定義為(wei)*下壓(ya)時(shí),形變目(mu)標(biāo)之前面積與(yu)形變目標(biāo)之后(hou)的面(mian)積比值。在(zai)量測(cè)的時(shí)候需(xu)要注意樣品(pin)的恢復(fù)狀(zhuang)況,一般而言(yan)會(huì)使用一個(gè)(ge)較慢的測(cè)試速(su)度已達(dá)到使(shi)樣品有足夠時(shí)(shi)間恢復(fù)的(de)狀況。也能確(que)保這個(gè)特(te)性的準(zhǔn)確(que)性。在TPA圖中,回復(fù)(fu)性= A5 / A4
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4. 質(zhì)構(gòu)(gou)儀在(zai)食品質(zhì)構(gòu)(gou)分析中的重(zhong)要性
(1) 食品質(zhì)(zhi)構(gòu)的(de)感官(guan)分析容易受(shou)到人(ren)為因素的影響(xiang)如個(gè)人喜(xi)好、個(gè)人(ren)狀態(tài)、個(gè)人(ren)感官(guan)閾值等,結(jié)果具(ju)有主觀(guan)性,導(dǎo)致(zhi)數(shù)據(jù)(ju)結(jié)果(guo)的真實(shí)性、重(zhong)復(fù)性和穩(wěn)定(ding)性大(da)大收到影響。而(er)質(zhì)構(gòu)(gou)儀不受人(ren)為因素的影(ying)響,具有客(ke)觀性,大(da)大提高了數(shù)據(jù)(ju)的真實(shí)性、可靠(kao)性和重復(fù)(fu)性。
(2) 質(zhì)構(gòu)儀(yi)能夠?qū)κ称返?de)質(zhì)構(gòu)作出(chu)數(shù)據(jù)化(hua)的描述,對(duì)食(shi)品的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)進(jìn)行量化,從而(er)為揭示(shi)各種感官刺(ci)激的起因,研(yan)究探明對(duì)感(gan)官刺激(ji)的感知(zhi)的原(yuan)理和方法提(ti)供了條(tiao)件。
(3) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)儀(yi)研究食(shi)品原料配方(fang)對(duì)食品質(zhì)構(gòu)(gou)的影響(xiang),可以(yi)預(yù)測(cè)食品原料(liao)的加(jia)入或加入(ru)多少將對(duì)(dui)食品(pin)的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生何(he)種影響,對(duì)(dui)原料(liao)的加(jia)入和產(chǎn)品(pin)研發(fā)有(you)很多幫助(zhu)。
(4) 通過質(zhì)構(gòu)儀(yi)研究食品(pin)加工工(gong)藝對(duì)食品質(zhì)構(gòu)(gou)的影(ying)響,預(yù)言(yan)采用某種(zhong)加工工藝(yi)后將對(duì)(dui)食品的質(zhì)構(gòu)(gou)產(chǎn)生何種影響(xiang),可用于(yu)幫助調(diào)整食品(pin)生產(chǎn)(chan)工藝。
(5) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)(gou)儀來測(cè)(ce)定不同批次(ci)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)(gou),對(duì)食品(pin)生產(chǎn)原料和終端產(chǎn)品(pin)實(shí)施自(zi)動(dòng)質(zhì)量(liang)控制(zhi)。
(6) 通過質(zhì)(zhi)構(gòu)儀來對(duì)市(shi)面上銷售(shou)好的產(chǎn)品或(huo)者口碑(bei)比較好的產(chǎn)(chan)品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)(gou)分析,為我(wo)們研發(fā)新產(chǎn)品(pin)或者改進(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)儀的(de)分類及功(gong)能
(1)研究型質(zhì)構(gòu)儀(yi)(物性分析(xi)儀)
? 研究(jiu)型質(zhì)構(gòu)儀可(ke)以測(cè)定(ding)果蔬、烘(hong)焙食(shi)品、肉制品(pin)、乳制品(pin)、休閑(xian)食品等樣品(pin)的硬度、脆(cui)性、粘附度、松弛(chi)、柔軟(ruan)性、斷(duan)裂強(qiáng)度(du)、膠粘性(xing)、回復(fù)性(xing)、彈性、摩擦系(xi)數(shù)、屈服應(yīng)力、延(yan)展性、凝膠(jiao)強(qiáng)度、成熟度(du)等多(duo)個(gè)指標(biāo)。
? 另外,在實(shí)驗(yàn)過程中(zhong),測(cè)試(shi)距離,測(cè)(ce)試速度,測(cè)試(shi)模式(shi)等等高度可(ke)調(diào),探(tan)頭400多套(tao)可選,可以獲(huo)得多個(gè)產(chǎn)品(pin)的多個(gè)指標(biāo),功(gong)能非常(chang)強(qiáng)大(da)。非常適合適(shi)用于(yu)科研院所(suo)和高校的(de)物性研究(jiu)與教學(xué)應(yīng)用(yong),企業(yè)和(he)工廠的原(yuan)料質(zhì)(zhi)量控制、配方研(yan)究、生產(chǎn)工(gong)藝研究(jiu)、質(zhì)量控制和產(chǎn)(chan)品研發(fā)等(deng)。
(2)實(shí)用型(xing)質(zhì)構(gòu)儀(物性(xing)分析儀(yi))
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? 上海騰拔儀器(qi)科技有限公(gong)司Rapid TA實(shí)(shi)用型國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀,具有實(shí)用性(xing)強(qiáng)、測(cè)試領(lǐng)域廣(guang)泛、測(cè)試指標(biāo)豐(feng)富、操作方便(無(wu)需復(fù)雜培訓(xùn)(xun),一鍵操作(zuo),結(jié)果實(shí)時(shí)自(zi)動(dòng)顯示)等(deng)優(yōu)點(diǎn)。
? 該款儀器價(jià)格(ge)實(shí)惠,非(fei)常適(shi)合于(yu)高校、職業(yè)(ye)院校和科(ke)研院所的科研(yan)與教學(xué),企業(yè)(ye)產(chǎn)品的質(zhì)量(liang)控制(zhi)與研發(fā)。