技術(shù)文章
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質(zhì)構(gòu)(gou)儀測試(shi)條件(jian)如何(he)選擇(ze)與設(shè)定?
? ? 對食品進行(xing)質(zhì)構(gòu)(gou)測試時,首先(xian)要根(gen)據(jù)樣(yang)品和測試(shi)目的(de)選取合適(shi)的測(ce)試探頭(tou)、模式和(he)條件。儀器配(pei)套探(tan)頭有圓柱(zhu)形、圓錐形、球型(xing)、針形(xing)、盤形、刀(dao)具、壓榨(zha)版、咀嚼(jue)性探頭等; 測(ce)定模式主要(yao)有壓縮、穿刺、剪(jian)切、拉伸(shen)四種(zhong),其中壓縮分為(wei)一次壓縮(suo)和二(er)次壓(ya)縮,二次壓(ya)縮( 二次咀嚼(jue)測定) 也被稱(cheng)為質(zhì)地剖析(xi)( Texture Profile Analysis),即典型的(de)TPA 模式,其(qi)應(yīng)用zui為(wei)普遍。測定(ding)條件則主(zhu)要有觸發(fā)力(li)、測試速度、停(ting)留時(shi)間和壓縮距(ju)離/壓(ya)縮比等,合理設(shè)(she)置測定(ding)條件有(you)利于獲得*的測(ce)試結(jié)果。
? ? 同一樣品在(zai)不同測(ce)定條件下其結(jié)(jie)果存在顯(xian)著差異。一般硬(ying)度、咀嚼性和(he)回復(fù)(fu)性隨測定(ding)速度的增加呈(cheng)上升趨勢; 硬度(du)和咀嚼性隨(sui)壓縮(suo)比例(li)的增(zeng)加而增加(jia),而彈性、內(nèi)聚(ju)性、回復(fù)性(xing)則隨壓(ya)縮比(bi)例的增(zeng)加而(er)減小,兩次壓縮(suo)間停(ting)留時間越長,彈(dan)性和咀嚼性(xing)測定值越大(da)。只有測定條(tiao)件相同,測定結(jié)(jie)果才具有(you)可比(bi)性,故實驗應(yīng)(ying)注明(ming)測定所用探(tan)頭、模式及(ji)條件(jian)。不同(tong)研究者(zhe)采用的參數(shù)(shu)設(shè)置變(bian)化較大。在進行(xing)參數(shù)選擇時(shi),只要保證條(tiao)件能(neng)夠滿足實驗要(yao)求、測定過程(cheng)中選用(yong)同一探頭和(he)相同參數(shù),使(shi)結(jié)果具有可(ke)比性即可。目前(qian)常用的參(can)數(shù)設(shè)定如(ru)下: 探頭運(yun)行速度1~5mm/s,測定(ding)速度和測定(ding)后速度(du)保持一致,觸發(fā)(fa)力5g,兩次壓縮(suo)間隔時間1-5s,壓(ya)縮程度(du)30%~75%,壓縮(suo)距離(li)視樣(yang)品情況而定(ding)。
? ? 測定(ding)時應(yīng)盡量選取(qu)形狀(zhuang)、大小、質(zhì)地均一(yi)的樣品。即便如(ru)此,許(xu)多樣(yang)品本身具備(bei)一定的差(cha)異性,故質(zhì)構(gòu)(gou)測定需要大量(liang)取樣點(dian),重復(fù)實(shi)驗以減小誤(wu)差,重(zhong)復(fù)樣品(pin)的多少則取(qu)決于樣(yang)品的(de)差異程度。此外(wai),質(zhì)構(gòu)儀具有(you)較高的靈(ling)敏度,應(yīng)盡量保(bao)持樣品測定環(huán)(huan)境( 溫度(du)、濕度、空(kong)氣流速等(deng)) 的統(tǒng)(tong)一性,也要防(fang)止樣品放置(zhi)過久失水造成(cheng)的測(ce)試誤差。
? ? 質(zhì)構(gòu)(gou)儀應(yīng)用(yong)zui普遍的TPA 模式可(ke)輸出(chu)八個參(can)數(shù)值,包括脆性(xing)、硬度(du)、彈性、內(nèi)聚性(xing)、膠著性、回(hui)復(fù)性六個(ge)測定(ding)參數(shù)值和(he)咀嚼性、膠著(zhe)性兩個計算參(can)數(shù)值,參(can)數(shù)含義及(ji)其與(yu)感官(guan)特性(xing)關(guān)系見(jian)。對質(zhì)構(gòu)測定(ding)結(jié)果進(jin)行分析時,并(bing)不需要對(dui)每個參數(shù)值都(dou)進行(xing)分析,應(yīng)根(gen)據(jù)測定條件(jian)設(shè)置、測(ce)定結(jié)果(guo)及樣品(pin)特性(xing)進行選(xuan)擇。當(dāng)樣品(pin)壓縮程度較(jiao)小時(shi),樣品不會發(fā)(fa)生明顯破裂,便(bian)不會得到脆性(xing)值; 而(er)樣品(pin)壓縮程度(du)較大時,其內(nèi)部(bu)結(jié)構(gòu)破壞嚴(yan)重,就失去(qu)了對(dui)內(nèi)聚性(xing)和彈性分析的(de)意義,表(biao)征固態(tài)食(shi)品的(de)咀嚼性和(he)表征半固態(tài)(tai)食品的膠(jiao)著性不應(yīng)出現(xiàn)(xian)在同一結(jié)果(guo)中。故在(zai)質(zhì)構(gòu)測定(ding)中,選取合(he)理測定條(tiao)件的同時(shi)也應(yīng)選(xuan)取適(shi)當(dāng)?shù)膮?can)數(shù)值對(dui)結(jié)果進行(xing)分析。
典型(xing)TPA測試曲線(xian)
質(zhì)構(gòu)參數(shù)(shu)的定義(yi)及計算:
硬度?(Hardness) : zui直接(jie)反應(yīng)口(kou)感的一項指標(biao),在質(zhì)地剖面分(fen)析中,直接影響(xiang)咀嚼(jue)性 (Chewiness)、膠著(zhe)性(Chewiness)及凝(ning)聚性(xing)(Cohesiveness)。在TPA圖中(zhong),*次下(xia)壓區(qū)段內(nèi)(nei)zui大力量值。
脆度?(Fracturability) : 針對樣品有酥(su)脆外(wai)殼(外皮)者樣品(pin)所*,多數(shù)樣品都(dou)無法測得此(ci)參數(shù)。在TPA圖中(zhong),?硬度之前(qian)出現(xiàn)的較小(xiao)峰值(zhi)。
粘性?(Adhesiveness) : 樣品經(jīng)過加(jia)壓變形之(zhi)后,樣品表面(mian)若有(you)黏性,會產(chǎn)生負(fu)向的力(li)量。在食(shi)品領(lǐng)域(yu)可以解(jie)釋為黏牙(ya)性口感。在TPA圖中,為*個(ge)負峰(feng)的面(mian)積(A3)或(huo)者zui大值。
彈性(xing)?(Springiness) : 食物在*咬結(jié)束(shu)與第二口開始(shi)之間可以恢(hui)復(fù)的高(gao)度。在TPA圖中為T2 / T1。
咀嚼性?(Chewiness) : 咀嚼(jue)性被定義(yi)為膠著性x彈性(xing)。可以解釋(shi)為咀嚼固(gu)體食物(wu)所需的(de)能量。難以測量(liang),因為咀嚼涉及(ji)壓縮、剪切(qie)、穿刺、粉碎、撕裂(lie)、切割等,另(ling)外也與(yu)口腔狀況有關(guān)(guan)(唾液分泌(mi)、體溫)。這個(ge)參數(shù)主要(yao)用在固(gu)體、半固體的口(kou)感描述上。在TPA圖中,?膠著(zhe)性x彈性 = A2 / A1 x 硬度 x 彈(dan)性。
膠著性?(Gumminess) : 膠著性(xing)被定義為(wei)硬度x凝聚力。半(ban)固體食品(pin)的一個特點(dian)就是(shi)具有低硬(ying)度,高凝(ning)聚力。因此這(zhe)項指標應(yīng)該用(yong)于描(miao)述半固體食(shi)品的口感所(suo)使用。在TPA圖中,?膠(jiao)著性= A2 / A1 x 硬(ying)度。
粘聚性(xing)?(Cohesiveness) : 凝聚力被定義(yi)為*壓縮(suo)與第二壓縮(suo)正受力面積(ji)的比值(zhi)??估鞆姸?du)是凝(ning)聚力的(de)一種(zhong)體現(xiàn),如(ru)果凝(ning)聚較(jiao)佳樣品,顯(xian)示探頭也較容(rong)易保持干凈(jing)。通常測試凝(ning)聚力相較脆性(xing)、咀嚼性和膠著(zhe)性為較(jiao)次要參數(shù)。在TPA圖(tu)中,?黏聚性(xing)= A2 / A1。
回復(fù)(fu)性?(Resilience) : 韌性(xing)是一種測(ce)量樣(yang)品如(ru)何恢(hui)復(fù)變形的指(zhi)針包括(kuo)了速度和力(li)量兩方(fang)面。定義為*下(xia)壓時,形變(bian)目標之前(qian)面積與形(xing)變目標(biao)之后的面(mian)積比值。在量測(ce)的時候需(xu)要注意(yi)樣品的恢(hui)復(fù)狀(zhuang)況,一般(ban)而言會使(shi)用一(yi)個較慢的測試(shi)速度已(yi)達到使樣(yang)品有足夠時(shi)間恢(hui)復(fù)的狀況。也(ye)能確(que)保這個特性的(de)準確性。在TPA圖中,回(hui)復(fù)性= A5 / A4。