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質(zhì)構(gòu)儀在食品科研及加工和研發(fā)中的重要性
閱讀：4936 發(fā)布時間：2017-3-51. 什么是食品質(zhì)構(gòu)？
食品的質(zhì)構(gòu)是指眼睛,、口中的豁膜及肌肉所感覺到的食品的性質(zhì),，包括粗細(xì)、滑爽,、顆粒感等,，ISO(標(biāo)準(zhǔn)化組織)規(guī)定的食品質(zhì)構(gòu)是指用“力學(xué)的、觸覺的,、可能的話還包括視覺的,、聽覺的方法能夠感知的食品流變學(xué)特性的綜合感覺”。
2. 食品質(zhì)構(gòu)的重要性
產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)影響產(chǎn)品五個方面的特性：第yi,，質(zhì)構(gòu)影響食品食用時的口感質(zhì)量,；第二，質(zhì)構(gòu)影響產(chǎn)品的加工過程,，如粘度過小的產(chǎn)品充填在面包夾層中很難沉積在面包的表面,，又如我們開發(fā)脂肪替代的低脂產(chǎn)品時，構(gòu)建合適的粘度來獲得合理的口感,，但如果產(chǎn)品過粘,，可能很難通過板式熱交換器進(jìn)行殺菌等；第三,，質(zhì)構(gòu)影響產(chǎn)品的風(fēng)味特性,。一些親水膠體,、碳水化合物以及淀粉通過與風(fēng)味成分的結(jié)合而影響風(fēng)味成分的釋放。現(xiàn)在許多研究都集中于怎樣利用這種結(jié)合來使低脂食品的風(fēng)味釋放與高脂食品相匹配,，最終達(dá)到相似的口感,；第四，質(zhì)構(gòu)與產(chǎn)品的穩(wěn)定性有關(guān),。一個食品體系中,，若發(fā)生相分離，則其質(zhì)構(gòu)一定很差,，食用時的口感質(zhì)量也很差,。第五，質(zhì)構(gòu)也影響產(chǎn)品的顏色和外觀,，雖然是間接的影響,，但也確實影響產(chǎn)品的顏色、平滑度和光澤度等性質(zhì),。
3. 如何分析食品質(zhì)構(gòu),？
感官分析 人類在進(jìn)食時，可以分成七步質(zhì)構(gòu)感官體驗,。第yi步是表面質(zhì)構(gòu),，這包括食品到達(dá)嘴邊的感覺和產(chǎn)品總的質(zhì)構(gòu)外觀。接下來的兩步是部分的壓縮和口咬的動作,，這是一個力學(xué)的過程,，合在一起，決定產(chǎn)品的彈性,、硬度和內(nèi)聚性,。第yi次咀嚼揭示了咬的許多特性包括在口中的粘性和食品的密度。咀嚼過程揭示了樣品 的水分吸附和食品的密度在這一階段,，食品風(fēng)味釋放可以進(jìn)行評估,。當(dāng)咀嚼繼續(xù)直到吞咽時，產(chǎn)品的所有濕度和吃的愉悅程度變得非常重要,。質(zhì)構(gòu)評估的第六個階段 是溶化率,，即食品在口腔中的溶化程度。第七個階段是回顧階段,，即在吞咽后,，回顧產(chǎn)品在口中的感覺。
儀器分析 儀器分析食品的質(zhì)構(gòu)基于食品的流變科學(xué),，即材料的變形和流動特性的測量,。儀器分析主要是模擬口腔的運(yùn)動，對樣品進(jìn)行壓縮，變形,，從而能分析出食品的質(zhì)構(gòu),。主要包括食品質(zhì)構(gòu)儀、粘度計,、果蔬硬度計等物性分析儀器,。其中質(zhì)構(gòu)儀在食品領(lǐng)域應(yīng)用廣，測定指標(biāo)最多,，包括硬度,、粘性、彈性,、回復(fù)性,、咀嚼性、脆性,、黏聚性等指標(biāo)。雖然質(zhì)構(gòu)儀不能*模擬人的口腔運(yùn)動,，但是獲得的質(zhì)構(gòu)參數(shù)或者指標(biāo)能夠很好地反映食品的口感或者質(zhì)構(gòu)。
例如：從典型的全質(zhì)構(gòu)分析(TPA)曲線中獲取我們所需的質(zhì)構(gòu)參數(shù)
典型TPA測試曲線
質(zhì)構(gòu)參數(shù)的定義及計算：
硬度 (Hardness) : 直接反應(yīng)口感的一項指標(biāo)，在質(zhì)地剖面分析中,，直接影響咀嚼性 (Chewiness)、膠著性(Chewiness)及凝聚性(Cohesiveness),。在TPA圖中，第yi次下壓區(qū)段內(nèi)最大力量值,。
脆度 (Fracturability) : 針對樣品有酥脆外殼(外皮)者樣品所*,，多數(shù)樣品都無法測得此參數(shù)。在TPA圖中,， 硬度之前出現(xiàn)的較小峰值。
粘性 (Adhesiveness) : 樣品經(jīng)過加壓變形之后,，樣品表面若有黏性，會產(chǎn)生負(fù)向的力量,。在食品領(lǐng)域可以解釋為黏牙性口感。在TPA圖中,，為*個負(fù)峰的面積（A3）或者最大值,。
彈性 (Springiness) : 食物在*咬結(jié)束與第二口開始之間可以恢復(fù)的高度。在TPA圖中為T2 / T1
咀嚼性 (Chewiness) : 咀嚼性被定義為膠著性x彈性,。可以解釋為咀嚼固體食物所需的能量。難以測量,，因為咀嚼涉及壓縮、剪切,、穿刺,、粉碎,、撕裂、切割等,，另外也與口腔狀況有關(guān)(唾液分泌,、體溫),。這個參數(shù)主要用在固體、半固體的口感描述上。在TPA圖中,， 咀嚼性 = A2 / A1 x 硬度 x 彈性。
膠著性 (Gumminess) : 膠著性被定義為硬度x凝聚力,。半固體食品的一個特點就是具有低硬度,，高凝聚力。因此這項指標(biāo)應(yīng)該用于描述半固體食品的口感所使用,。在TPA圖中,， 膠著性= A2 / A1 x 硬度,。
粘聚性 (Cohesiveness) : 凝聚力被定義為*壓縮與第二壓縮正受力面積的比值?？估鞆?qiáng)度是凝聚力的一種體現(xiàn)，如果凝聚較佳樣品,，顯示探頭也較容易保持干凈,。通常測試凝聚力相較脆性,、咀嚼性和膠著性為較次要參數(shù)。在TPA圖中， 黏聚性= A2 / A1。
回復(fù)性 (Resilience) : 韌性是一種測量樣品如何恢復(fù)變形的指針包括了速度和力量兩方面,。定義為*下壓時,，形變目標(biāo)之前面積與形變目標(biāo)之后的面積比值,。在量測的時候需要注意樣品的恢復(fù)狀況，一般而言會使用一個較慢的測試速度已達(dá)到使樣品有足夠時間恢復(fù)的狀況,。也能確保這個特性的準(zhǔn)確性,。在TPA圖中，回復(fù)性= A5 / A4
4. 質(zhì)構(gòu)儀在食品質(zhì)構(gòu)分析中的重要性
(1) 食品質(zhì)構(gòu)的感官分析容易受到人為因素的影響如個人喜好,、個人狀態(tài),、個人感官閾值等，結(jié)果具有主觀性,，導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果的真實性,、重復(fù)性和穩(wěn)定性大大收到影響。而質(zhì)構(gòu)儀不受人為因素的影響,，具有客觀性,，大大提高了數(shù)據(jù)的真實性、可靠性和重復(fù)性,。
(2) 質(zhì)構(gòu)儀能夠?qū)κ称返馁|(zhì)構(gòu)作出數(shù)據(jù)化的描述,，對食品的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行量化，從而為揭示各種感官刺激的起因,，研究探明對感官刺激的感知的原理和方法提供了條件,。
(3) 通過質(zhì)構(gòu)儀研究食品原料配方對食品質(zhì)構(gòu)的影響,，可以預(yù)測食品原料的加入或加入多少將對食品的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生何種影響，對原料的加入和產(chǎn)品研發(fā)有很多幫助,。
(4) 通過質(zhì)構(gòu)儀研究食品加工工藝對食品質(zhì)構(gòu)的影響,，預(yù)言采用某種加工工藝后將對食品的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生何種影響，可用于幫助調(diào)整食品生產(chǎn)工藝,。
(5) 通過質(zhì)構(gòu)儀來測定不同批次產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu),，對食品生產(chǎn)原料和終端產(chǎn)品實施自動質(zhì)量控制。
(6) 通過質(zhì)構(gòu)儀來對市面上銷售好的產(chǎn)品或者口碑比較好的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析,，為我們研發(fā)新產(chǎn)品或者改進(jìn)老產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù),。
5. 質(zhì)構(gòu)儀的分類及功能
（1）研究型質(zhì)構(gòu)儀（物性分析儀）
研究型質(zhì)構(gòu)儀可以測定果蔬、烘焙食品,、肉制品,、乳制品、休閑食品等樣品的硬度,、脆性,、粘附度、松弛,、柔軟性,、斷裂強(qiáng)度、膠粘性,、回復(fù)性,、彈性、摩擦系數(shù),、屈服應(yīng)力,、延展性、凝膠強(qiáng)度,、成熟度等多個指標(biāo),。
另外，在實驗過程中,，測試距離,，測試速度，測試模式等等高度可調(diào),，探頭400多套可選,，可以獲得多個產(chǎn)品的多個指標(biāo),，功能非常強(qiáng)大,。非常適合適用于科研院所和高校的物性研究與教學(xué)應(yīng)用，企業(yè)和工廠的原料質(zhì)量控制,、配方研究,、生產(chǎn)工藝研究,、質(zhì)量控制和產(chǎn)品研發(fā)等。
（2）實用型質(zhì)構(gòu)儀（物性分析儀）
上海騰拔儀器科技有限公司Rapid TA實用型國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀,，具有實用性強(qiáng),、測試領(lǐng)域廣泛、測試指標(biāo)豐富,、操作方便（無需復(fù)雜培訓(xùn),，一鍵操作，結(jié)果實時自動顯示）等優(yōu)點,。
該款儀器價格實惠,，非常適合于高校、職業(yè)院校和科研院所的科研與教學(xué),，企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量控制與研發(fā),。