技術文章(zhang)
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質(zhì)構(gou)儀測試條件(jian)如何選擇與設(she)定?
? ? 對食(shi)品進(jin)行質(zhì)構測(ce)試時,首先(xian)要根據(jù)(ju)樣品和測(ce)試目的選取(qu)合適的測試探(tan)頭、模式和(he)條件。儀(yi)器配套探頭(tou)有圓柱形(xing)、圓錐形、球型、針(zhen)形、盤形(xing)、刀具、壓榨版(ban)、咀嚼性探頭(tou)等; 測(ce)定模式主(zhu)要有(you)壓縮、穿刺、剪(jian)切、拉伸四種,其(qi)中壓縮分(fen)為一次壓縮(suo)和二次壓縮,二(er)次壓縮( 二次咀(ju)嚼測定) 也(ye)被稱為質(zhì)地剖(pou)析( Texture Profile Analysis),即典型(xing)的TPA 模(mo)式,其應用zui為普(pu)遍。測定條件則(ze)主要有(you)觸發(fā)力(li)、測試速度、停(ting)留時間(jian)和壓縮(suo)距離/壓縮比(bi)等,合(he)理設置測定(ding)條件有利于(yu)獲得*的測(ce)試結(jie)果。
? ? 同一樣品(pin)在不同測定(ding)條件下其結果(guo)存在(zai)顯著差異。一般(ban)硬度、咀嚼(jue)性和回復性隨(sui)測定(ding)速度的增加(jia)呈上升(sheng)趨勢; 硬度和(he)咀嚼性隨壓(ya)縮比例的增(zeng)加而增加,而(er)彈性、內(nèi)聚性、回(hui)復性則隨(sui)壓縮比例(li)的增加(jia)而減小,兩(liang)次壓縮間停留(liu)時間(jian)越長,彈性和(he)咀嚼性測定(ding)值越大(da)。只有測定條(tiao)件相(xiang)同,測定結果才(cai)具有可比性(xing),故實(shi)驗應(ying)注明測定所(suo)用探頭、模式及(ji)條件。不同研究(jiu)者采(cai)用的參數(shù)設(she)置變化較大。在(zai)進行(xing)參數(shù)選擇時,只(zhi)要保證條(tiao)件能夠滿足(zu)實驗要求、測(ce)定過(guo)程中選用(yong)同一探頭和(he)相同(tong)參數(shù),使結(jie)果具有可比性(xing)即可(ke)。目前常(chang)用的參(can)數(shù)設定如下(xia): 探頭運行速度(du)1~5mm/s,測定(ding)速度(du)和測(ce)定后速度保(bao)持一致(zhi),觸發(fā)力5g,兩次(ci)壓縮間(jian)隔時間1-5s,壓縮程(cheng)度30%~75%,壓縮距(ju)離視樣(yang)品情況而定。
? ? 測定時(shi)應盡(jin)量選取(qu)形狀、大小(xiao)、質(zhì)地均一的樣(yang)品。即便如此(ci),許多樣品(pin)本身具(ju)備一定的差異(yi)性,故質(zhì)構(gou)測定需要大(da)量取樣點,重(zhong)復實驗以(yi)減小(xiao)誤差,重復(fu)樣品的多少則(ze)取決于(yu)樣品的差異(yi)程度。此(ci)外,質(zhì)構儀(yi)具有較高的(de)靈敏度,應(ying)盡量保持樣(yang)品測定環(huán)境( 溫(wen)度、濕度、空(kong)氣流速等) 的(de)統(tǒng)一性,也要防(fang)止樣品放置過(guo)久失水造成(cheng)的測(ce)試誤差(cha)。
? ? 質(zhì)構儀應用zui普(pu)遍的TPA 模(mo)式可輸出(chu)八個參(can)數(shù)值,包括脆性(xing)、硬度(du)、彈性、內(nèi)聚性、膠(jiao)著性、回復性六(liu)個測定參數(shù)值(zhi)和咀嚼性、膠(jiao)著性兩個計(ji)算參數(shù)值(zhi),參數(shù)含(han)義及其與感(gan)官特性(xing)關系見(jian)。對質(zhì)(zhi)構測定(ding)結果(guo)進行分(fen)析時,并不需(xu)要對(dui)每個參數(shù)值(zhi)都進行分析(xi),應根據(jù)測(ce)定條件(jian)設置、測定結果(guo)及樣品特(te)性進行(xing)選擇。當樣品(pin)壓縮程度(du)較小時,樣品不(bu)會發(fā)生明(ming)顯破裂,便不(bu)會得到脆性值(zhi); 而樣品壓縮(suo)程度較(jiao)大時,其內(nèi)(nei)部結構破壞(huai)嚴重,就失去了(le)對內(nèi)(nei)聚性和彈性(xing)分析(xi)的意義,表征(zheng)固態(tài)食品的咀(ju)嚼性和表(biao)征半固態(tài)食品(pin)的膠著性不(bu)應出現(xiàn)(xian)在同(tong)一結果(guo)中。故在質(zhì)構(gou)測定(ding)中,選取合理(li)測定條(tiao)件的同時(shi)也應選(xuan)取適當?shù)膮?shù)(shu)值對結果進(jin)行分析。
典型TPA測試(shi)曲線(xian)
質(zhì)構參數(shù)(shu)的定義及計(ji)算:
硬度?(Hardness) : zui直接反應(ying)口感的(de)一項指(zhi)標,在(zai)質(zhì)地剖面分(fen)析中,直接影響(xiang)咀嚼性 (Chewiness)、膠著(zhe)性(Chewiness)及(ji)凝聚性(Cohesiveness)。在TPA圖中(zhong),*次下壓區(qū)(qu)段內(nèi)zui大力量值(zhi)。
脆度(du)?(Fracturability) : 針對樣品(pin)有酥脆(cui)外殼(外皮)者(zhe)樣品(pin)所*,多數(shù)樣品都(dou)無法測(ce)得此參數(shù)(shu)。在TPA圖(tu)中,?硬度之(zhi)前出(chu)現(xiàn)的較(jiao)小峰值(zhi)。
粘性?(Adhesiveness) : 樣品經(jīng)(jing)過加壓變(bian)形之后(hou),樣品(pin)表面若有黏性(xing),會產(chǎn)(chan)生負向的(de)力量。在(zai)食品領域(yu)可以解釋為(wei)黏牙性口(kou)感。在TPA圖中,為(wei)*個負峰的面(mian)積(A3)或者zui大值。
彈性?(Springiness) : 食物在*咬(yao)結束與第二口(kou)開始(shi)之間可以恢(hui)復的高度。在TPA圖(tu)中為T2 / T1。
咀嚼性?(Chewiness) : 咀嚼性被定義(yi)為膠(jiao)著性x彈(dan)性。可(ke)以解釋為(wei)咀嚼(jue)固體食物所(suo)需的能(neng)量。難(nan)以測量,因為(wei)咀嚼涉及(ji)壓縮、剪切(qie)、穿刺、粉碎(sui)、撕裂、切(qie)割等,另外也與(yu)口腔狀況(kuang)有關(唾液分泌(mi)、體溫)。這個(ge)參數(shù)(shu)主要(yao)用在固(gu)體、半固體的口(kou)感描(miao)述上。在TPA圖中(zhong),?膠著性x彈(dan)性 = A2 / A1 x 硬度 x 彈(dan)性。
膠著(zhe)性?(Gumminess) : 膠著性被定(ding)義為硬度x凝(ning)聚力。半固體(ti)食品(pin)的一個特(te)點就是具有低(di)硬度,高凝聚力(li)。因此這項指(zhi)標應該用于描(miao)述半(ban)固體食(shi)品的(de)口感所使用(yong)。在TPA圖中,?膠著(zhe)性= A2 / A1 x 硬(ying)度。
粘聚性?(Cohesiveness) : 凝聚(ju)力被(bei)定義為*壓縮(suo)與第二(er)壓縮正受力面(mian)積的比值(zhi)??估?la)伸強度(du)是凝聚力的(de)一種(zhong)體現(xiàn),如果(guo)凝聚較佳樣品(pin),顯示探(tan)頭也較容易(yi)保持干(gan)凈。通常測試(shi)凝聚力(li)相較脆性(xing)、咀嚼性(xing)和膠著性為較(jiao)次要參(can)數(shù)。在TPA圖中,?黏聚(ju)性= A2 / A1。
回復(fu)性?(Resilience) : 韌性是一(yi)種測(ce)量樣品(pin)如何恢(hui)復變(bian)形的指針包括(kuo)了速度和力量(liang)兩方面。定義為(wei)*下壓時(shi),形變目標(biao)之前面積與(yu)形變(bian)目標之后(hou)的面積比值(zhi)。在量測的時(shi)候需要(yao)注意樣品(pin)的恢(hui)復狀(zhuang)況,一般而言(yan)會使用一(yi)個較慢(man)的測試(shi)速度已達到(dao)使樣(yang)品有(you)足夠時間恢(hui)復的狀況。也能(neng)確保這(zhe)個特(te)性的(de)準確性。在TPA圖(tu)中,回復性(xing)= A5 / A4。