质构仪在食品科研及加工和研发中的重要性
1. 什么是食品质构
食品的质构是指眼睛口中的豁膜及肌肉所感觉到的食品的性质包括粗细滑爽颗粒感等ISO国际标准化组织规定的食品质构是指用力学的触觉的可能的话还包括视觉的听觉的方法能够感知的食品流变学特性的综合感觉
2. 食品质构的重要性
产品的质构影响产品五个方面的特性*质构影响食品食用时的口感质量第二质构影响产品的加工过程如粘度过小的产品充填在面包夹层中很难沉积在面包的表面又如我们开发脂肪替代的低脂产品时构建合适的粘度来获得合理的口感但如果产品过粘可能很难通过板式热交换器进行杀菌等第三质构影响产品的风味特性一些亲水胶体碳水化合物以及淀粉通过与风味成分的结合而影响风味成分的释放现在许多研究都集中于怎样利用这种结合来使低脂食品的风味释放与高脂食品相匹配zui终达到相似的口感第四质构与产品的稳定性有关一个食品体系中若发生相分离则其质构一定很差食用时的口感质量也很差第五质构也影响产品的颜色和外观虽然是间接的影响但也确实影响产品的颜色平滑度和光泽度等性质
3. 如何分析食品质构
感官分析 人类在进食时可以分成七步质构感官体验*步是表面质构这包括食品到达嘴边的*感觉和产品总的质构外观接下来的两步是部分的压缩和*口咬的动 作这是一个力学的过程合在一起决定产品的弹性硬度和内聚性*次咀嚼揭示了*咬的许多特性包括在口中的粘性和食品的密度咀嚼过程揭示了样品 的水分吸附和食品的密度在这一阶段食品风味释放可以进行评估当咀嚼继续直到吞咽时产品的所有湿度和吃的愉悦程度变得非常重要质构评估的第六个阶段 是溶化率即食品在口腔中的溶化程度第七个阶段是回顾阶段即在吞咽后回顾产品在口中的感觉
仪器分析 仪器分析食品的质构基于食品的流变科学即材料的变形和流动特性的测量仪器分析主要是模拟口腔的运动对样品进行压缩变形从而能分析出食品的质构主要包括食品质构仪粘度计果蔬硬度计等物性分析仪器其中质构仪在食品领域应用zui广测定指标zui多包括硬度粘性弹性回复性咀嚼性脆性黏聚性等指标虽然质构仪不能完全模拟人的口腔运动但是获得的质构参数或者指标能够很好地反映食品的口感或者质构
例如从zui典型的全质构分析TPA曲线中获取我们所需的质构参数
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
4. 质构仪在食品质构分析中的重要性
1 食品质构的感官分析容易受到人为因素的影响如个人喜好个人状态个人感官阈值等结果具有主观性导致数据结果的真实性重复性和稳定性大大收到影响而质构仪不受人为因素的影响具有客观性大大提高了数据的真实性可靠性和重复性
2 质构仪能够对食品的质构作出数据化的描述对食品的质构特性进行量化从而为揭示各种感官刺激的起因研究探明对感官刺激的感知的原理和方法提供了条件
3 通过质构仪研究食品原料配方对食品质构的影响可以预测食品原料的加入或加入多少将对食品的质构产生何种影响对原料的加入和产品研发有很多帮助
4 通过质构仪研究食品加工工艺对食品质构的影响预言采用某种加工工艺后将对食品的质构产生何种影响可用于帮助调整食品生产工艺
5 通过质构仪来测定不同批次产品的质构对食品生产原料和zui终产品实施自动质量控制
6 通过质构仪来对市面上销售好的产品或者口碑比较好的产品进行质构分析为我们研发新产品或者改进老产品提供数据支持和理论依据
5. 质构仪的分类及功能
（1）研究型质构仪（物性分析仪）
研究型质构仪可以测定果蔬烘焙食品肉制品乳制品休闲食品等样品的硬度脆性粘附度松弛柔软性断裂强度胶粘性回复性弹性摩擦系数屈服应力延展性凝胶强度成熟度等多个指标
另外在实验过程中测试距离测试速度测试模式等等高度可调探头400多套可选可以获得多个产品的多个指标功能非常强大非常适合适用于科研院所和高校的物性研究与教学应用企业和工厂的原料质量控制配方研究生产工艺研究质量控制和产品研发等
（2）实用型质构仪（物性分析仪）
实用型国产质构仪具有实用性强测试领域广泛测试指标丰富操作方便（无需复杂培训一键操作结果实时自动显示）等优点
该款仪器价格实惠非常适合于高校职业院校和科研院所的科研与教学企业产品的质量控制与研发
