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质构仪测试条件如何选择与设定?
点击次数:10734 发布时间:2017-03-09 打印本页面 返回

    对食品进行质构测试时,首先要根据样品和测试目的选取合适的测试探头、模式和条件。仪器配套探头有圆柱形、圆锥形、球型、针形、盘形、刀具、压榨版、咀嚼性探头等; 测定模式主要有压缩、穿刺、剪切、拉伸四种,其中压缩分为一次压缩和二次压缩,二次压缩( 二次咀嚼测定) 也被称为质地剖析( Texture Profile Analysis),即典型的TPA 模式,其应用zui为普遍。测定条件则主要有触发力、测试速度、停留时间和压缩距离/压缩比等,合理设置测定条件有利于获得zui佳的测试结果。

    同一样品在不同测定条件下其结果存在显著差异。一般硬度、咀嚼性和回复性随测定速度的增加呈上升趋势; 硬度和咀嚼性随压缩比例的增加而增加,而弹性、内聚性、回复性则随压缩比例的增加而减小,两次压缩间停留时间越长,弹性和咀嚼性测定值越大。只有测定条件相同,测定结果才具有可比性,故实验应注明测定所用探头、模式及条件。不同研究者采用的参数设置变化较大。在进行参数选择时,只要保证条件能够满足实验要求、测定过程中选用同一探头和相同参数,使结果具有可比性即可。目前常用的参数设定如下: 探头运行速度1~5mm/s,测定速度和测定后速度保持一致,触发力5g,两次压缩间隔时间1-5s,压缩程度30%~75%,压缩距离视样品情况而定。

    测定时应尽量选取形状、大小、质地均一的样品。即便如此,许多样品本身具备一定的差异性,故质构测定需要大量取样点,重复实验以减小误差,重复样品的多少则取决于样品的差异程度。此外,质构仪具有较高的灵敏度,应尽量保持样品测定环境( 温度、湿度、空气流速等) 的统一性,也要防止样品放置过久失水造成的测试误差。

    质构仪应用zui普遍的TPA 模式可输出八个参数值,包括脆性、硬度、弹性、内聚性、胶着性、回复性六个测定参数值和咀嚼性、胶着性两个计算参数值,参数含义及其与感官特性关系见。对质构测定结果进行分析时,并不需要对每个参数值都进行分析,应根据测定条件设置、测定结果及样品特性进行选择。当样品压缩程度较小时,样品不会发生明显破裂,便不会得到脆性值; 而样品压缩程度较大时,其内部结构破坏严重,就失去了对内聚性和弹性分析的意义,表征固态食品的咀嚼性和表征半固态食品的胶着性不应出现在同一结果中。故在质构测定中,选取合理测定条件的同时也应选取适当的参数值对结果进行分析。

典型TPA测试曲线

质构参数的定义及计算:

硬度 (Hardness) : zui直接反应口感的一项指标,在质地剖面分析中,直接影响咀嚼性 (Chewiness)、胶着性(Chewiness)及凝聚性(Cohesiveness)。在TPA图中,*次下压区段内zui大力量值


脆度 (Fracturability) : 针对样品有酥脆外壳(外皮)者样品所独有,多数样品都无法测得此参数。在TPA图中, 硬度之前出现的较小峰值


粘性 (Adhesiveness) : 样品经过加压变形之后,样品表面若有黏性,会产生负向的力量。在食品领域可以解释为黏牙性口感。在TPA图中,为*个负峰的面积(A3)或者zui大值


弹性 (Springiness) : 食物在*咬结束与第二口开始之间可以恢复的高度。在TPA图中为T2 / T1


咀嚼性 (Chewiness) : 咀嚼性被定义为胶着性x弹性。可以解释为咀嚼固体食物所需的能量。难以测量,因为咀嚼涉及压缩、剪切、穿刺、粉碎、撕裂、切割等,另外也与口腔状况有关(唾液分泌、体温)。这个参数主要用在固体、半固体的口感描述上。在TPA图中, 胶着性x弹性 = A2 / A1 x 硬度 x 弹性


胶着性 (Gumminess) : 胶着性被定义为硬度x凝聚力。半固体食品的一个特点就是具有低硬度,高凝聚力。因此这项指标应该用于描述半固体食品的口感所使用。在TPA图中, 胶着性= A2 / A1 x 硬度


粘聚性 (Cohesiveness) : 凝聚力被定义为*压缩与第二压缩正受力面积的比值。抗拉伸强度是凝聚力的一种体现,如果凝聚较佳样品,显示探头也较容易保持干净。通常测试凝聚力相较脆性、咀嚼性和胶着性为较次要参数。在TPA图中, 黏聚性= A2 / A1


回复性 (Resilience) : 韧性是一种测量样品如何恢复变形的指针包括了速度和力量两方面。定义为*下压时,形变目标之前面积与形变目标之后的面积比值。在量测的时候需要注意样品的恢复状况,一般而言会使用一个较慢的测试速度已达到使样品有足够时间恢复的状况。也能确保这个特性的准确性。在TPA图中,回复性= A5 / A4

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