RHEOTECH 質(zhì)構(gòu)儀 3002D 具備多樣的測量模式,,這些模式在不同領(lǐng)域有著特定的應(yīng)用效果。以下將從食品、生物醫(yī)學(xué),、化妝品等領(lǐng)域來闡述其測量模式對應(yīng)用效果的具體影響。
食品領(lǐng)域
穿透模式:在食品嫩度測量方面,,如在肉制品研究中,,模擬口腔咀嚼肌肉的穿透方法,測定不同肌肉的穿透曲線,。通過分析穿透參數(shù),,包括極值點和曲線包圍面積等,能與感官品評嫩度值建立相關(guān)性,。像對豬和牛不同部位肌肉的研究表明,,質(zhì)構(gòu)儀穿透法測得的第一個極值點與感官品評嫩度值呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,,可作為嫩度測定量化參數(shù)1。這使得在肉制品生產(chǎn)中,,能精準(zhǔn)控制產(chǎn)品嫩度,,保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性。對于水果,,如蘋果,,傳統(tǒng)的 Magness - Taylor 探頭穿透測量雖與脆度有一定相關(guān)性,但對多汁性和粉質(zhì)性等口感屬性相關(guān)性較低,。而通過在質(zhì)構(gòu)儀上連接摩擦 rig 進行摩擦測量,,與蘋果脆度、多汁性和粉質(zhì)性有中等至強的相關(guān)性,,且在不同收獲季節(jié)都能穩(wěn)定呈現(xiàn),,可作為蘋果篩選后期對質(zhì)地進行更全面評估的補充工具。
壓縮模式:常用于面團,、奶酪等食品的質(zhì)地分析,。例如對不同的面團進行單軸壓縮試驗,計算應(yīng)力松弛百分比(% SR),、初始松弛速率(k1),、松弛程度(k2)和松弛時間(RT)等參數(shù)。不同食品的這些參數(shù)表現(xiàn)不同,,如 jello 的 % SR 和 k2 值較高,,表明其彈性較高;而小麥粉面團的這些值較低,。通過這些參數(shù)可深入了解食品的粘彈性,,為食品配方優(yōu)化和工藝改進提供依據(jù)。在火腿腸等加工肉制品中,,使用質(zhì)構(gòu)儀壓縮模式測定其硬度,、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)特性,能分析不同成分添加量對產(chǎn)品質(zhì)地的影響,。如燕麥復(fù)合火腿腸的研究中,,發(fā)現(xiàn)燕麥粉添加量不同,其硬度和咀嚼性會發(fā)生變化,,從而指導(dǎo)生產(chǎn)出質(zhì)地適宜的產(chǎn)品,。
剪切模式:在面條硬度測試中,通過比較切割和壓縮兩種模式,,發(fā)現(xiàn)切割模式更適合測定熟面條的硬度,。從剪切曲線中提取初始硬度(F1)、材料硬度(K)和最終硬度(F2)等參數(shù),,可表征熟面條的硬度特性,,且這些參數(shù)與感官評價匹配良好,,能有效評估不同品牌或工藝制作的熟面條質(zhì)地差異,助力面條生產(chǎn)企業(yè)提升產(chǎn)品品質(zhì),。
生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
穿透模式:可用于模擬生物組織的受力情況,,如在研究腸道相關(guān)問題時,通過質(zhì)構(gòu)儀的穿透測量來評估糞便的質(zhì)地,。開發(fā)的一種使用 TA.XTExpress 質(zhì)構(gòu)儀的方法,,能通過圓柱形探頭以特定速度和深度插入糞便表面,測量其受力,,實現(xiàn)對糞便質(zhì)地的機械量化,。這種方法與傳統(tǒng)的通過含水量或布里斯托大便形態(tài)量表(BSFS)等間接指標(biāo)評估糞便一致性相比,具有更高的準(zhǔn)確性,,能更準(zhǔn)確地反映腸道環(huán)境和功能,幫助醫(yī)生更好地了解患者腸道健康狀況,。
拉伸模式:對于生物材料如人工血管,、組織工程支架等的力學(xué)性能研究具有重要意義。通過拉伸模式測量這些材料的拉伸強度,、彈性模量等參數(shù),,評估其在生理環(huán)境下承受應(yīng)力的能力,為生物材料的設(shè)計和優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù),,確保其在實際應(yīng)用中的安全性和有效性,。
壓縮模式:用于研究細胞、組織的力學(xué)響應(yīng),。例如在研究腫瘤組織與正常組織的力學(xué)差異時,,通過對樣本進行壓縮測量,分析其彈性,、硬度等參數(shù),,有助于腫瘤的早期診斷和治療監(jiān)測。腫瘤組織通常比正常組織更硬,,通過質(zhì)構(gòu)儀精確測量這種硬度差異,,為醫(yī)學(xué)診斷提供新的輔助手段。
化妝品領(lǐng)域
壓縮模式:在化妝品乳液的研究中,,使用質(zhì)構(gòu)儀壓縮模式測量乳液的硬度,、延展性等參數(shù),能預(yù)測乳液的感官屬性,。通過對實驗室制備的乳液和商業(yè)產(chǎn)品進行測試,,并結(jié)合感官評價小組的評估,建立了一系列預(yù)測方程,。例如,,通過單一對應(yīng)參數(shù)可預(yù)測乳液的涂抹性,、硬度、取用難易程度,、取用后的峰值和粘性等感官屬性,,除涂抹性的 R2 為 0.71 外,其他預(yù)測模型的 R2 均在 0.80 以上,。這為化妝品研發(fā)提供了快速,、有效的評估方法,減少了對大量感官評價的依賴,,提高研發(fā)效率,。
摩擦模式:模擬化妝品在皮膚上的摩擦過程,測量其摩擦系數(shù)等參數(shù),,評估化妝品的潤滑性和膚感,。良好的潤滑性不僅能提升消費者使用化妝品時的舒適感,還能減少對皮膚的摩擦損傷,。通過質(zhì)構(gòu)儀的摩擦模式測量,,可優(yōu)化化妝品配方,使其在皮膚上具有更理想的膚感和性能,。
其他領(lǐng)域
材料科學(xué)領(lǐng)域:在研究新型高分子材料,、復(fù)合材料等的力學(xué)性能時,質(zhì)構(gòu)儀的多種測量模式可發(fā)揮重要作用,。如拉伸模式可測量材料的拉伸強度,、斷裂伸長率等,壓縮模式可研究材料的抗壓強度,、彈性回復(fù)等,,彎曲模式可評估材料的柔韌性和抗彎強度。通過這些測量,,深入了解材料的力學(xué)性能,,為材料的設(shè)計、選材和應(yīng)用提供依據(jù),。例如在航空航天領(lǐng)域,,對于用于制造飛機零部件的復(fù)合材料,通過質(zhì)構(gòu)儀精確測量其各項力學(xué)參數(shù),,確保材料在復(fù)雜的飛行環(huán)境下能可靠工作,。
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域:除了水果質(zhì)地分析,在農(nóng)產(chǎn)品加工過程中,,如谷物加工,、蔬菜保鮮等方面,質(zhì)構(gòu)儀的不同測量模式也有應(yīng)用。例如在谷物加工中,,通過壓縮模式測量谷物顆粒的硬度,、彈性等,優(yōu)化加工工藝,,提高產(chǎn)品質(zhì)量,。在蔬菜保鮮研究中,使用穿透模式測量蔬菜組織的硬度變化,,評估保鮮效果,,為延長蔬菜貨架期提供技術(shù)支持。