技術(shù)文章
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質(zhì)構(gòu)(gou)儀在食品(pin)科研及(ji)加工(gong)和研發(fā)中的重(zhong)要性
1.?什么是(shi)食品質(zhì)構(gòu)?
? 食品的質(zhì)構(gòu)(gou)是指眼睛、口(kou)中的豁膜及(ji)肌肉所(suo)感覺(jue)到的食(shi)品的性質(zhì),包(bao)括粗細(xì)(xi)、滑爽、顆粒(li)感等(deng),ISO(標(biāo)準(zhǔn)(zhun)化組織)規(guī)定的(de)食品(pin)質(zhì)構(gòu)是指用“力(li)學(xué)的(de)、觸覺的、可能的(de)話還包括視覺(jue)的、聽覺的方(fang)法能夠感知(zhi)的食品(pin)流變學(xué)特性(xing)的綜合感(gan)覺”。
2.?食品質(zhì)構(gòu)(gou)的重要性(xing)???
? 產(chǎn)品(pin)的質(zhì)構(gòu)影響(xiang)產(chǎn)品五(wu)個方面的特性(xing):第yi,質(zhì)構(gòu)影響(xiang)食品食(shi)用時的口感(gan)質(zhì)量;第二,質(zhì)(zhi)構(gòu)影(ying)響產(chǎn)品的加工(gong)過程,如粘(zhan)度過(guo)小的產(chǎn)品(pin)充填在面包(bao)夾層(ceng)中很(hen)難沉積在面包(bao)的表面(mian),又如我們(men)開發(fā)(fa)脂肪替代(dai)的低脂(zhi)產(chǎn)品時,構(gòu)建合(he)適的粘(zhan)度來獲得合(he)理的口感,但(dan)如果產(chǎn)(chan)品過粘,可(ke)能很難(nan)通過(guo)板式熱交換(huan)器進(jìn)行殺菌(jun)等;第(di)三,質(zhì)構(gòu)影(ying)響產(chǎn)(chan)品的(de)風(fēng)味特性(xing)。一些親水(shui)膠體、碳水化合(he)物以及淀粉通(tong)過與(yu)風(fēng)味成分的(de)結(jié)合而影響風(fēng)(feng)味成分的(de)釋放。現(xiàn)在(zai)許多研究(jiu)都集中(zhong)于怎樣利(li)用這種結(jié)合來(lai)使低脂食(shi)品的風(fēng)味(wei)釋放與高脂(zhi)食品相匹配(pei),最終達(dá)到相似(shi)的口感;第四,質(zhì)(zhi)構(gòu)與產(chǎn)品的(de)穩(wěn)定(ding)性有關(guān)(guan)。一個食品體(ti)系中,若發(fā)生相(xiang)分離,則其質(zhì)構(gòu)(gou)一定很差(cha),食用時(shi)的口感質(zhì)(zhi)量也(ye)很差(cha)。第五,質(zhì)構(gòu)也影(ying)響產(chǎn)品的顏色(se)和外觀,雖(sui)然是間(jian)接的影(ying)響,但也(ye)確實(shí)影響(xiang)產(chǎn)品的顏色、平(ping)滑度和光(guang)澤度等性(xing)質(zhì)。
3.?如何(he)分析食(shi)品質(zhì)(zhi)構(gòu)?
??感官分析?人類在(zai)進(jìn)食時,可(ke)以分成七步質(zhì)(zhi)構(gòu)感官(guan)體驗(yàn)。第yi步(bu)是表面質(zhì)(zhi)構(gòu),這包括(kuo)食品(pin)到達(dá)嘴(zui)邊的感(gan)覺和產(chǎn)品總的(de)質(zhì)構(gòu)外(wai)觀。接下來的(de)兩步是部分(fen)的壓縮和口咬(yao)的動作,這是一(yi)個力學(xué)的(de)過程,合(he)在一起,決定產(chǎn)(chan)品的彈(dan)性、硬度和(he)內(nèi)聚(ju)性。第yi次咀(ju)嚼揭(jie)示了(le)咬的許多(duo)特性包括在(zai)口中的粘性(xing)和食(shi)品的密(mi)度。咀嚼過程揭(jie)示了(le)樣品(pin) 的水分吸(xi)附和食品的(de)密度(du)在這一階(jie)段,食品(pin)風(fēng)味(wei)釋放可(ke)以進(jìn)行(xing)評估。當(dāng)咀(ju)嚼繼(ji)續(xù)直到吞咽時(shi),產(chǎn)品(pin)的所有濕度(du)和吃的愉悅程(cheng)度變(bian)得非常重要。質(zhì)(zhi)構(gòu)評估的(de)第六個階段 是(shi)溶化率,即食品(pin)在口腔中的(de)溶化程度。第(di)七個階段(duan)是回(hui)顧階段,即在(zai)吞咽后(hou),回顧產(chǎn)品在(zai)口中的感覺(jue)。
??儀器分析(xi)??儀器分(fen)析食(shi)品的質(zhì)(zhi)構(gòu)基于(yu)食品的流變(bian)科學(xué)(xue),即材料(liao)的變(bian)形和流動(dong)特性的測(ce)量。儀(yi)器分析主(zhu)要是(shi)模擬(ni)口腔的運(yùn)動(dong),對樣品進(jìn)行壓(ya)縮,變形,從(cong)而能分(fen)析出食品的質(zhì)(zhi)構(gòu)。主要包括食(shi)品質(zhì)構(gòu)儀、粘(zhan)度計(jì)、果蔬硬度(du)計(jì)等物性分(fen)析儀器。其中(zhong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀在(zai)食品領(lǐng)(ling)域應(yīng)(ying)用廣,測定指標(biāo)最多(duo),包括硬度、粘(zhan)性、彈性、回(hui)復(fù)性、咀(ju)嚼性(xing)、脆性、黏(nian)聚性等(deng)指標(biāo)。雖(sui)然質(zhì)構(gòu)儀(yi)不能(neng)*模擬人的口腔(qiang)運(yùn)動,但(dan)是獲得(de)的質(zhì)構(gòu)參數(shù)(shu)或者指(zhi)標(biāo)能夠(gou)很好地反映(ying)食品的口(kou)感或者質(zhì)構(gòu)。
例如:從典(dian)型的全質(zhì)構(gòu)分(fen)析(TPA)曲線中獲(huo)取我(wo)們所需的質(zhì)(zhi)構(gòu)參數(shù)(shu)
典型TPA測試(shi)曲線
質(zhì)構(gòu)參數(shù)的定(ding)義及計(jì)算(suan):
硬度?(Hardness) :?直接反應(yīng)口感(gan)的一項(xiàng)指(zhi)標(biāo),在質(zhì)(zhi)地剖面分(fen)析中,直(zhi)接影響咀嚼(jue)性 (Chewiness)、膠著性(Chewiness)及凝(ning)聚性(Cohesiveness)。在TPA圖(tu)中,第yi次下壓區(qū)(qu)段內(nèi)最大力量值(zhi)。
脆度(du)?(Fracturability) :?針對樣品(pin)有酥脆外殼(ke)(外皮(pi))者樣品所*,多(duo)數(shù)樣品(pin)都無(wu)法測得此(ci)參數(shù)。在TPA圖中,?硬度(du)之前出現(xiàn)的(de)較小(xiao)峰值。
粘性?(Adhesiveness) :?樣品經(jīng)過加(jia)壓變形之后(hou),樣品表(biao)面若有黏(nian)性,會產(chǎn)生(sheng)負(fù)向的力量。在(zai)食品領(lǐng)域可(ke)以解釋(shi)為黏牙性(xing)口感。在TPA圖中,為*個(ge)負(fù)峰(feng)的面積(A3)或者(zhe)最大值。
彈性(xing)?(Springiness) :?食物在*咬(yao)結(jié)束與第二口(kou)開始之(zhi)間可(ke)以恢復(fù)的(de)高度。在TPA圖中為T2 / T1
咀嚼性?(Chewiness) :?咀嚼性(xing)被定義(yi)為膠著性x彈性(xing)??梢?yi)解釋(shi)為咀嚼固體食(shi)物所(suo)需的能量(liang)。難以(yi)測量,因(yin)為咀嚼涉(she)及壓縮、剪切(qie)、穿刺、粉碎、撕裂(lie)、切割等(deng),另外也與口腔(qiang)狀況有(you)關(guān)(唾液分泌、體(ti)溫)。這個參數(shù)主(zhu)要用在(zai)固體、半(ban)固體的口感描(miao)述上。在TPA圖中(zhong),?咀嚼性 = A2 / A1 x 硬度 x 彈(dan)性。
膠著(zhe)性?(Gumminess) :?膠著性被(bei)定義為(wei)硬度x凝(ning)聚力。半固體食(shi)品的一個特點(diǎn)(dian)就是具有(you)低硬度,高(gao)凝聚力(li)。因此(ci)這項(xiàng)指標(biāo)(biao)應(yīng)該用(yong)于描(miao)述半固體(ti)食品的口(kou)感所使用。在TPA圖(tu)中,?膠著(zhe)性= A2 / A1 x 硬(ying)度。
粘聚性(xing)?(Cohesiveness) :?凝聚力(li)被定義為*壓縮(suo)與第二壓縮(suo)正受(shou)力面積的比值(zhi)??估鞆?qiáng)(qiang)度是凝(ning)聚力的一種(zhong)體現(xiàn)(xian),如果凝(ning)聚較(jiao)佳樣品,顯示(shi)探頭也較(jiao)容易保持干凈(jing)。通常測(ce)試凝聚力相較(jiao)脆性、咀嚼性和(he)膠著(zhe)性為(wei)較次要參數(shù)(shu)。在TPA圖中(zhong),?黏聚性= A2 / A1。
回復(fù)性?(Resilience) :?韌性是一(yi)種測量(liang)樣品如何(he)恢復(fù)(fu)變形的指針包(bao)括了速(su)度和力量兩方(fang)面。定義為*下(xia)壓時,形變目(mu)標(biāo)之(zhi)前面積與形(xing)變目標(biāo)(biao)之后的面(mian)積比值。在(zai)量測(ce)的時候(hou)需要注意(yi)樣品(pin)的恢復(fù)狀(zhuang)況,一般而言(yan)會使(shi)用一個較慢(man)的測試(shi)速度已達(dá)到(dao)使樣品有足夠(gou)時間恢(hui)復(fù)的狀(zhuang)況。也(ye)能確保這(zhe)個特性的(de)準(zhǔn)確(que)性。在TPA圖中,回復(fù)性(xing)= A5 / A4
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4. 質(zhì)構(gòu)儀在食品(pin)質(zhì)構(gòu)分(fen)析中(zhong)的重(zhong)要性
(1) 食品(pin)質(zhì)構(gòu)的感官(guan)分析容易受到(dao)人為(wei)因素(su)的影響如(ru)個人(ren)喜好、個人狀態(tài)(tai)、個人感官閾值(zhi)等,結(jié)果具有主(zhu)觀性,導(dǎo)致(zhi)數(shù)據(jù)結(jié)果的(de)真實(shí)性(xing)、重復(fù)性(xing)和穩(wěn)定(ding)性大大(da)收到影響。而(er)質(zhì)構(gòu)儀(yi)不受人為(wei)因素(su)的影(ying)響,具有客觀性(xing),大大(da)提高了數(shù)(shu)據(jù)的真實(shí)性(xing)、可靠性和重(zhong)復(fù)性。
(2) 質(zhì)構(gòu)儀能夠(gou)對食品的(de)質(zhì)構(gòu)作出數(shù)(shu)據(jù)化(hua)的描述,對食品(pin)的質(zhì)構(gòu)特(te)性進(jìn)行量化(hua),從而為揭(jie)示各種感官刺(ci)激的(de)起因,研究探明(ming)對感官刺激(ji)的感知的原理(li)和方法提供了(le)條件。
(3) 通過質(zhì)構(gòu)(gou)儀研究(jiu)食品原料配方(fang)對食(shi)品質(zhì)構(gòu)(gou)的影響,可以(yi)預(yù)測食品原料(liao)的加(jia)入或加入多(duo)少將對食(shi)品的質(zhì)構(gòu)(gou)產(chǎn)生何種影(ying)響,對原料的加(jia)入和產(chǎn)品研發(fā)(fa)有很多幫助(zhu)。
(4) 通過質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)研究食品加工(gong)工藝(yi)對食品質(zhì)(zhi)構(gòu)的影響,預(yù)(yu)言采(cai)用某種加工(gong)工藝后將對食(shi)品的質(zhì)構(gòu)(gou)產(chǎn)生何種影響(xiang),可用于(yu)幫助(zhu)調(diào)整食品(pin)生產(chǎn)工藝。
(5) 通過質(zhì)構(gòu)儀來(lai)測定不(bu)同批次產(chǎn)品(pin)的質(zhì)構(gòu)(gou),對食品生產(chǎn)(chan)原料和終端(duan)產(chǎn)品實(shí)(shi)施自動質(zhì)(zhi)量控制。
(6) 通過(guo)質(zhì)構(gòu)儀來對市(shi)面上銷(xiao)售好的產(chǎn)品或(huo)者口碑比較(jiao)好的產(chǎn)品進(jìn)(jin)行質(zhì)構(gòu)分(fen)析,為我(wo)們研(yan)發(fā)新產(chǎn)品或者(zhe)改進(jìn)老產(chǎn)品(pin)提供數(shù)據(jù)支(zhi)持和理論依據(jù)(ju)。
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5. 質(zhì)構(gòu)儀(yi)的分類及(ji)功能
(1)研究型質(zhì)構(gòu)儀(yi)(物性分(fen)析儀)
? 研究(jiu)型質(zhì)構(gòu)儀可(ke)以測定果(guo)蔬、烘焙食(shi)品、肉制品、乳制(zhi)品、休閑食品等(deng)樣品的硬度(du)、脆性、粘附度、松(song)弛、柔軟(ruan)性、斷裂強(qiáng)度(du)、膠粘(zhan)性、回復(fù)(fu)性、彈性、摩(mo)擦系數(shù)、屈服應(yīng)(ying)力、延展性(xing)、凝膠強(qiáng)度、成熟(shu)度等多個指(zhi)標(biāo)。
? 另外(wai),在實(shí)驗(yàn)(yan)過程中,測試(shi)距離,測試速(su)度,測試模式(shi)等等高度可(ke)調(diào),探頭400多套(tao)可選(xuan),可以獲得(de)多個產(chǎn)品(pin)的多個指標(biāo),功(gong)能非常(chang)強(qiáng)大。非常適(shi)合適用于科(ke)研院所(suo)和高校(xiao)的物(wu)性研究與教(jiao)學(xué)應(yīng)用,企業(yè)和(he)工廠的(de)原料質(zhì)(zhi)量控制、配(pei)方研(yan)究、生產(chǎn)(chan)工藝研究、質(zhì)(zhi)量控制和產(chǎn)(chan)品研發(fā)等。
(2)實(shí)用型質(zhì)構(gòu)儀(yi)(物性分(fen)析儀)
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? 上海騰拔(ba)儀器科技有限(xian)公司Rapid TA實(shí)用(yong)型國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀,具有實(shí)(shi)用性(xing)強(qiáng)、測試(shi)領(lǐng)域廣泛(fan)、測試指標(biāo)豐富(fu)、操作方(fang)便(無需復(fù)雜(za)培訓(xùn),一(yi)鍵操作(zuo),結(jié)果實(shí)時自動(dong)顯示)等(deng)優(yōu)點(diǎn)。
? 該款儀器(qi)價格實(shí)惠,非常(chang)適合于高(gao)校、職(zhi)業(yè)院校和科研(yan)院所的科研與(yu)教學(xué),企業(yè)產(chǎn)(chan)品的質(zhì)量控制(zhi)與研(yan)發(fā)。