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技術(shù)(shu)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)儀在(zai)食品科(ke)研及加(jia)工和研發(fā)中的(de)重要性
1.?什么(me)是食(shi)品質(zhì)構(gòu)?
? 食品的質(zhì)(zhi)構(gòu)是指眼睛、口(kou)中的豁膜及肌(ji)肉所感覺到的(de)食品的性質(zhì),包(bao)括粗細、滑爽(shuang)、顆粒感(gan)等,ISO(標準化組織(zhi))規(guī)定的(de)食品(pin)質(zhì)構(gòu)是(shi)指用“力學(xué)的、觸(chu)覺的、可(ke)能的話還(hai)包括視覺的、聽(ting)覺的方法能夠(gou)感知(zhi)的食品(pin)流變學(xué)特性(xing)的綜合(he)感覺”。
2.?食品質(zhì)構(gòu)的(de)重要性(xing)???
? 產(chǎn)品(pin)的質(zhì)(zhi)構(gòu)影響產(chǎn)(chan)品五個方面(mian)的特性:第yi,質(zhì)構(gòu)(gou)影響食(shi)品食(shi)用時的口感質(zhì)(zhi)量;第二,質(zhì)構(gòu)影(ying)響產(chǎn)品(pin)的加工過程(cheng),如粘度過小的(de)產(chǎn)品(pin)充填(tian)在面包夾(jia)層中很(hen)難沉積在面包(bao)的表面(mian),又如我們(men)開發(fā)脂肪(fang)替代的低(di)脂產(chǎn)品時(shi),構(gòu)建合適(shi)的粘度來獲(huo)得合(he)理的口感(gan),但如(ru)果產(chǎn)(chan)品過粘,可能很(hen)難通過板式熱(re)交換器(qi)進行殺菌等(deng);第三,質(zhì)構(gòu)影響(xiang)產(chǎn)品的風(fēng)(feng)味特性。一些(xie)親水膠(jiao)體、碳水化合(he)物以及淀粉通(tong)過與風(fēng)味(wei)成分的結(jié)合而(er)影響風(fēng)味(wei)成分的釋放。現(xiàn)(xian)在許(xu)多研究都(dou)集中(zhong)于怎樣利(li)用這(zhe)種結(jié)合(he)來使(shi)低脂食品的風(fēng)(feng)味釋(shi)放與高脂食品(pin)相匹配,最終達(da)到相似(shi)的口感;第四(si),質(zhì)構(gòu)(gou)與產(chǎn)(chan)品的(de)穩(wěn)定性有關(guān)。一(yi)個食品(pin)體系中,若發(fā)生(sheng)相分(fen)離,則其質(zhì)構(gòu)(gou)一定很(hen)差,食用時的(de)口感質(zhì)(zhi)量也很差。第五(wu),質(zhì)構(gòu)(gou)也影響產(chǎn)品的(de)顏色和外觀,雖(sui)然是間(jian)接的影響,但也(ye)確實影響產(chǎn)(chan)品的顏(yan)色、平滑度和(he)光澤度等性質(zhì)(zhi)。
3.?如何分析食品(pin)質(zhì)構(gòu)?
??感官分析(xi)?人類在進食時(shi),可以(yi)分成七步質(zhì)構(gòu)(gou)感官(guan)體驗。第yi步是表(biao)面質(zhì)(zhi)構(gòu),這(zhe)包括食品到達(da)嘴邊的感覺(jue)和產(chǎn)品(pin)總的(de)質(zhì)構(gòu)外觀。接下(xia)來的兩步(bu)是部(bu)分的壓縮(suo)和口咬的動作(zuo),這是一(yi)個力學(xué)的過程(cheng),合在一(yi)起,決(jue)定產(chǎn)品的彈(dan)性、硬(ying)度和內(nèi)(nei)聚性(xing)。第yi次咀嚼揭示(shi)了咬的(de)許多(duo)特性包括在(zai)口中的(de)粘性和食品的(de)密度。咀嚼過(guo)程揭示了樣品(pin) 的水分吸附(fu)和食品(pin)的密度在(zai)這一階段,食(shi)品風(fēng)味(wei)釋放可以進(jin)行評估。當咀(ju)嚼繼(ji)續(xù)直(zhi)到吞(tun)咽時,產(chǎn)品的(de)所有濕度(du)和吃的愉(yu)悅程度(du)變得非常重(zhong)要。質(zhì)構(gòu)(gou)評估的(de)第六(liu)個階段(duan) 是溶化率(lv),即食品在口(kou)腔中的溶(rong)化程(cheng)度。第七個階段(duan)是回顧階(jie)段,即(ji)在吞咽(yan)后,回顧(gu)產(chǎn)品在口中的(de)感覺。
??儀器分析(xi)??儀器分析(xi)食品的質(zhì)構(gòu)(gou)基于食品的流(liu)變科學(xué),即材料(liao)的變形和流(liu)動特性(xing)的測量。儀器分(fen)析主(zhu)要是模(mo)擬口(kou)腔的(de)運動,對樣品(pin)進行壓縮,變形(xing),從而能分(fen)析出食品的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)。主要包(bao)括食品質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)、粘度計、果(guo)蔬硬度計等(deng)物性分析儀(yi)器。其中質(zhì)構(gòu)(gou)儀在食品領(lǐng)(ling)域應(yīng)用廣,測定(ding)指標最多,包(bao)括硬度(du)、粘性、彈性(xing)、回復(fù)性、咀(ju)嚼性(xing)、脆性(xing)、黏聚(ju)性等(deng)指標。雖然質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)不能*模擬人(ren)的口腔(qiang)運動(dong),但是(shi)獲得的質(zhì)構(gòu)(gou)參數(shù)或者指(zhi)標能夠很好地(di)反映(ying)食品(pin)的口感(gan)或者(zhe)質(zhì)構(gòu)。
例如(ru):從典型(xing)的全質(zhì)構(gòu)(gou)分析(xi)(TPA)曲線(xian)中獲取我(wo)們所需(xu)的質(zhì)構(gòu)(gou)參數(shù)
典型TPA測試(shi)曲線
質(zhì)構(gòu)參數(shù)的定(ding)義及計(ji)算:
硬度?(Hardness) :?直接反應(yīng)口(kou)感的一項指標(biao),在質(zhì)地剖面分(fen)析中,直接(jie)影響咀嚼(jue)性 (Chewiness)、膠著性(Chewiness)及凝(ning)聚性(Cohesiveness)。在TPA圖中,第yi次下(xia)壓區(qū)(qu)段內(nèi)最大力量值。
脆度?(Fracturability) :?針對樣(yang)品有酥脆外殼(ke)(外皮(pi))者樣品所*,多(duo)數(shù)樣品(pin)都無法測得此(ci)參數(shù)。在TPA圖中,?硬度之(zhi)前出現(xiàn)的較(jiao)小峰值。
粘性?(Adhesiveness) :?樣品經(jīng)過加(jia)壓變形之(zhi)后,樣品(pin)表面若(ruo)有黏(nian)性,會產(chǎn)生(sheng)負向(xiang)的力(li)量。在食品領(lǐng)域(yu)可以解釋為(wei)黏牙性(xing)口感。在TPA圖(tu)中,為*個負峰(feng)的面積(A3)或(huo)者最大值。
彈性?(Springiness) :?食物在*咬結(jié)束(shu)與第二口開始(shi)之間可以恢復(fù)(fu)的高(gao)度。在TPA圖中為(wei)T2 / T1
咀嚼性?(Chewiness) :?咀嚼性被定義(yi)為膠著性x彈(dan)性??梢?yi)解釋為咀嚼固(gu)體食(shi)物所(suo)需的能量(liang)。難以測量,因為(wei)咀嚼涉(she)及壓縮、剪切、穿(chuan)刺、粉(fen)碎、撕裂(lie)、切割等,另外(wai)也與口腔狀況(kuang)有關(guān)(唾(tuo)液分泌、體溫(wen))。這個(ge)參數(shù)主要用(yong)在固體、半(ban)固體的(de)口感描(miao)述上。在TPA圖中,?咀嚼(jue)性 = A2 / A1 x 硬度(du) x 彈性。
膠著性?(Gumminess) :?膠著性被定(ding)義為硬度(du)x凝聚力(li)。半固體(ti)食品的一個(ge)特點就是具(ju)有低硬(ying)度,高凝聚(ju)力。因此這項(xiang)指標(biao)應(yīng)該用(yong)于描述半(ban)固體食(shi)品的口感所使(shi)用。在TPA圖中(zhong),?膠著性= A2 / A1 x 硬度(du)。
粘聚性(xing)?(Cohesiveness) :?凝聚力被定義(yi)為*壓縮與第(di)二壓(ya)縮正受力面積(ji)的比值???kang)拉伸(shen)強度是(shi)凝聚(ju)力的(de)一種體現(xiàn),如(ru)果凝聚較佳樣(yang)品,顯示探頭(tou)也較容(rong)易保持(chi)干凈(jing)。通常測試凝聚(ju)力相(xiang)較脆性、咀(ju)嚼性和(he)膠著性(xing)為較(jiao)次要參數(shù)(shu)。在TPA圖中(zhong),?黏聚性= A2 / A1。
回復(fù)性?(Resilience) :?韌性是一種(zhong)測量樣品如何(he)恢復(fù)(fu)變形的(de)指針包括了(le)速度和(he)力量兩方面。定(ding)義為*下壓(ya)時,形變目(mu)標之(zhi)前面積與形變(bian)目標之后(hou)的面積比(bi)值。在量測的(de)時候需(xu)要注意樣品(pin)的恢復(fù)狀況(kuang),一般(ban)而言會使(shi)用一個較(jiao)慢的測試(shi)速度已達(da)到使樣品有(you)足夠(gou)時間恢(hui)復(fù)的(de)狀況。也能確保(bao)這個特性的準(zhun)確性。在TPA圖中,回復(fù)(fu)性= A5 / A4
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4. 質(zhì)構(gòu)儀在食品(pin)質(zhì)構(gòu)(gou)分析中的重要(yao)性
(1) 食品質(zhì)(zhi)構(gòu)的感官分(fen)析容易受(shou)到人為因(yin)素的影響(xiang)如個人喜(xi)好、個人狀態(tài)、個(ge)人感(gan)官閾值等,結(jié)果(guo)具有(you)主觀性(xing),導(dǎo)致數(shù)據(jù)(ju)結(jié)果的(de)真實性、重(zhong)復(fù)性和穩(wěn)定(ding)性大大收到影(ying)響。而質(zhì)構(gòu)儀不(bu)受人(ren)為因素(su)的影響,具有客(ke)觀性,大(da)大提高(gao)了數(shù)據(jù)的真(zhen)實性、可(ke)靠性和(he)重復(fù)性。
(2) 質(zhì)構(gòu)(gou)儀能夠?qū)κ?shi)品的質(zhì)構(gòu)作(zuo)出數(shù)(shu)據(jù)化的描(miao)述,對食品(pin)的質(zhì)構(gòu)(gou)特性進行量(liang)化,從而(er)為揭示各種感(gan)官刺(ci)激的起因,研(yan)究探明(ming)對感(gan)官刺激的感知(zhi)的原理和方法(fa)提供了條件(jian)。
(3) 通過質(zhì)構(gòu)儀(yi)研究(jiu)食品(pin)原料配方對食(shi)品質(zhì)構(gòu)的影(ying)響,可以預(yù)(yu)測食品原料(liao)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(zhong)影響,對原(yuan)料的加(jia)入和產(chǎn)(chan)品研發(fā)有很(hen)多幫助。
(4) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)(gou)儀研究食品(pin)加工工藝(yi)對食品質(zhì)構(gòu)的(de)影響(xiang),預(yù)言采用某(mou)種加工工藝后(hou)將對食品的質(zhì)(zhi)構(gòu)產(chǎn)生何種(zhong)影響,可用(yong)于幫助調(diào)整(zheng)食品(pin)生產(chǎn)(chan)工藝。
(5) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)儀(yi)來測定不同(tong)批次產(chǎn)品(pin)的質(zhì)(zhi)構(gòu),對(dui)食品生產(chǎn)原(yuan)料和終端(duan)產(chǎn)品實施自動(dong)質(zhì)量(liang)控制。
(6) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)儀(yi)來對市面(mian)上銷(xiao)售好的(de)產(chǎn)品或(huo)者口碑比(bi)較好的產(chǎn)品(pin)進行質(zhì)構(gòu)分(fen)析,為(wei)我們研發(fā)(fa)新產(chǎn)品或者改(gai)進老產(chǎn)品提供(gong)數(shù)據(jù)支持和理(li)論依據(jù)。
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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)
? 研究型(xing)質(zhì)構(gòu)儀可以(yi)測定(ding)果蔬(shu)、烘焙食品、肉制(zhi)品、乳(ru)制品、休閑食品(pin)等樣品(pin)的硬度、脆(cui)性、粘附度(du)、松弛、柔軟性(xing)、斷裂強(qiang)度、膠粘(zhan)性、回復(fù)性(xing)、彈性(xing)、摩擦系數(shù)(shu)、屈服應(yīng)力、延(yan)展性、凝膠強度(du)、成熟度等多(duo)個指標。
? 另外(wai),在實(shi)驗過程中,測(ce)試距離,測(ce)試速度,測試模(mo)式等等高(gao)度可調(diào),探(tan)頭400多套可選,可(ke)以獲得(de)多個產(chǎn)品的(de)多個指標,功(gong)能非常強大。非常適合適用(yong)于科研院所(suo)和高(gao)校的物性(xing)研究與教學(xué)(xue)應(yīng)用,企業(yè)和工(gong)廠的(de)原料(liao)質(zhì)量(liang)控制、配(pei)方研(yan)究、生產(chǎn)(chan)工藝研究、質(zhì)(zhi)量控(kong)制和產(chǎn)(chan)品研發(fā)等(deng)。
(2)實用型質(zhì)構(gòu)(gou)儀(物性分(fen)析儀(yi))
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? 上海騰拔(ba)儀器科(ke)技有限公司Rapid TA實(shi)用型國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀(yi),具有實用性強(qiang)、測試領(lǐng)域廣泛(fan)、測試指(zhi)標豐富、操(cao)作方(fang)便(無(wu)需復(fù)雜培訓(xùn),一(yi)鍵操(cao)作,結(jié)果實時自(zi)動顯示(shi))等優(yōu)點。
? 該款儀(yi)器價格實(shi)惠,非常適(shi)合于高校、職(zhi)業(yè)院校和(he)科研院所的(de)科研與教學(xué),企(qi)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量(liang)控制與(yu)研發(fā)。