質構儀在食品科研及加工和研發中的重要性
1. 什么是食品質構
食品的質構是指眼睛口中的豁膜及肌肉所感覺到的食品的性質包括粗細滑爽顆粒感等ISO國際標準化組織規定的食品質構是指用力學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特性的綜合感覺
2. 食品質構的重要性
產品的質構影響產品五個方面的特性*質構影響食品食用時的口感質量第二質構影響產品的加工過程如粘度過小的產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脂肪替代的低脂產品時構建合適的粘度來獲得合理的口感但如果產品過粘可能很難通過板式熱交換器進行殺菌等第三質構影響產品的風味特性一些親水膠體碳水化合物以及淀粉通過與風味成分的結合而影響風味成分的釋放現在許多研究都集中于怎樣利用這種結合來使低脂食品的風味釋放與高脂食品相匹配zui終達到相似的口感第四質構與產品的穩定性有關一個食品體系中若發生相分離則其質構一定很差食用時的口感質量也很差第五質構也影響產品的顏色和外觀雖然是間接的影響但也確實影響產品的顏色平滑度和光澤度等性質
3. 如何分析食品質構
感官分析 人類在進食時可以分成七步質構感官體驗*步是表面質構這包括食品到達嘴邊的*感覺和產品總的質構外觀接下來的兩步是部分的壓縮和*口咬的動 作這是一個力學的過程合在一起決定產品的彈性硬度和內聚性*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味釋放可以進行評估當咀嚼繼續直到吞咽時產品的所有濕度和吃的愉悅程度變得非常重要質構評估的第六個階段 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品在口中的感覺
儀器分析 儀器分析食品的質構基于食品的流變科學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動對樣品進行壓縮變形從而能分析出食品的質構主要包括食品質構儀粘度計果蔬硬度計等物性分析儀器其中質構儀在食品領域應用zui廣測定指標zui多包括硬度粘性彈性回復性咀嚼性脆性黏聚性等指標雖然質構儀不能完全模擬人的口腔運動但是獲得的質構參數或者指標能夠很好地反映食品的口感或者質構
例如從zui典型的全質構分析TPA曲線中獲取我們所需的質構參數
典型TPA測試曲線
質構參數的定義及計算
硬度 Hardness : zui直接反應口感的一項指標在質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*次下壓區段內zui大力量值
脆度 Fracturability : 針對樣品有酥脆外殼外皮者樣品所獨有多數樣品都無法測得此參數在TPA圖中 硬度之前出現的較小峰值
粘性 Adhesiveness : 樣品經過加壓變形之后樣品表面若有黏性會產生負向的力量在食品領域可以解釋為黏牙性口感在TPA圖中為*個負峰的面積(A3)或者zui大值
彈性 Springiness : 食物在*咬結束與第二口開始之間可以恢復的高度在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唾液分泌體溫這個參數主要用在固體半固體的口感描述上在TPA圖中 膠著性x彈性 = 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應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抗拉伸強度是凝聚力的一種體現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在TPA圖中 黏聚性= A2 / A1
回復性 Resilience : 韌性是一種測量樣品如何恢復變形的指針包括了速度和力量兩方面定義為*下壓時形變目標之前面積與形變目標之后的面積比值在量測的時候需要注意樣品的恢復狀況一般而言會使用一個較慢的測試速度已達到使樣品有足夠時間恢復的狀況也能確保這個特性的準確性在TPA圖中回復性= A5 / A4
4. 質構儀在食品質構分析中的重要性
1 食品質構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個人感官閾值等結果具有主觀性導致數據結果的真實性重復性和穩定性大大收到影響而質構儀不受人為因素的影響具有客觀性大大提高了數據的真實性可靠性和重復性
2 質構儀能夠對食品的質構作出數據化的描述對食品的質構特性進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 通過質構儀研究食品原料配方對食品質構的影響可以預測食品原料的加入或加入多少將對食品的質構產生何種影響對原料的加入和產品研發有很多幫助
4 通過質構儀研究食品加工工藝對食品質構的影響預言采用某種加工工藝后將對食品的質構產生何種影響可用于幫助調整食品生產工藝
5 通過質構儀來測定不同批次產品的質構對食品生產原料和zui終產品實施自動質量控制
6 通過質構儀來對市面上銷售好的產品或者口碑比較好的產品進行質構分析為我們研發新產品或者改進老產品提供數據支持和理論依據
5. 質構儀的分類及功能
(1)研究型質構儀(物性分析儀)
研究型質構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度膠粘性回復性彈性摩擦系數屈服應力延展性凝膠強度成熟度等多個指標
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探頭400多套可選可以獲得多個產品的多個指標功能非常強大非常適合適用于科研院所和高校的物性研究與教學應用企業和工廠的原料質量控制配方研究生產工藝研究質量控制和產品研發等
(2)實用型質構儀(物性分析儀)
實用型國產質構儀具有實用性強測試領域廣泛測試指標豐富操作方便(無需復雜培訓一鍵操作結果實時自動顯示)等優點
該款儀器價格實惠非常適合于高校職業院校和科研院所的科研與教學企業產品的質量控制與研發