物性测试仪在食品品质评价中的应用.

1、物性测试仪在食品品质评价中的应用1. 概述中国面制食品主要包括馒头、面包、面条、饺子、饼干等 ，面制食品的品质主 要包括商品品质（如面条的色泽、表观状态、强度等 和食用品质（如面条的咬劲、食 感等。食用品质反映的多为食品的质构特性，如硬度、酥性、脆性、粘性、弹性和 咀嚼性等。对于食品品质的评价方法主要包括主观评价和客观评价。主观评价即感 官评价,利用感官品尝鉴别的方法对食品进行评判分析，这也是国内外多年来一直沿 用的方法。比如对于面条，国内评价项目主要有面条色泽、表观状态、适口性 （软硬 度、韧性（咬劲和弹性、粘性、爽口性、食口味等。虽然评价项目因区域习惯而有 所不同，但除外观特征外，都是以口

2、感为实质性评价内容。而口感则是一个综合性现 状，其评价也多属于偏爱型感官分析，易受评价员的嗜好、品味等不稳定因素的影响 从而难以做出准确评价，导致主观评价的人为误差较大，实验结果的可靠性、可比性 差。国内外专家一直致力于研究客观、简单易行、标准化程度高的鉴定食用品质的 方法,以确保感官评价不受人员组成变化和嗜好的影响，最终以统一的测试方法，精 确的量化测量仪器正确地量化食品的质构指标来获得对物性概念的准确表述，确保评价结果的准确性。本研究就是针对以上评价需求 ，利用物性测试仪亦即质构仪而 作的一些初步探索。2. 质构仪的开发及测试原理早在1861年，德国人就设计出世界上第1台食品品质特性测定仪

3、，用来测定胶 状物的稳定程度。Procter等1955年提出了食品的标准咀嚼条件，用接近与口中感 触的形式去研究食品的物理性质1。之后,Szczeniak等1963年确定了综合描述食 品物性的质构曲线解析法（TPA” 2。近几年,国内外应用较多的主要有TA.XTi/5 型质构仪和QTS-25型两种。本研究采用的仪器是英国Stable.Micro System公司研制生产的TA.XT2i/5型物性测试仪。质构仪主要包括主机、专用软件、备用探头及附件。其基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用的机械装置一个用于盛装样品的容器和一个对力、时间和变形率进行记录的记录系统组 成。其测试围绕着距离、时间、

4、作用力三者进行测试和结果分析，也就是说,质构仪所反映的主要是与力学特性有关的食品质地特性3,其结果具有较高的灵敏性与客观性,并可对结果进行准确的数量化处理，以量化的指标来客观全面地评价成品，从 而避免了人为因素对食品品质评价结果的主观影响。质构仪有许多配套探头，如破裂测试探头HDP/TPB、粘着性探头A/DS、轻型 刀片A/LKB、坚实度粘性测试探头 HDP/PFS、抗拉测试探头A/SPR、柱型探头 P/35等。在用质构仪评价食品品质时，首先要根据测试样品选择探头的形状、规格, 然后再根据探头来选择操作模式如压缩模式或拉伸模式。通过不同种类的压缩、切 割、挤压和拉伸模具进行测试，得出能够表示一

5、些质构特性及相关关系的一个曲线 图4、5。3. 质构仪在不同面制食品品质中的应用3 面包311测试样品的准备采用直接发酵法，参照小麦粉面包烘焙品质试验法直接发酵法GB/T14611-1993进行。面包出炉后，在10 min内测定面包体积，称量质量，分别以毫升和克表 示。面包在室温下冷却1 h后,装入塑料袋并密封。在室温下放置 12 h后对面包进 行品质评价。质构仪测试时，将面包在面包切片机下切成厚度为12.5 mm的厚薄均 匀的薄片,选取中间固定位置的两片进行测定后取平均值。312测试样品的评价方法(1感官评价渗照GB/T14611-1993进行。主要评价指标包括百克重量、体积比 容、表皮色泽

6、、包心色泽、包心平滑度、纹理结构、弹柔性、口感、总评分等。(2质构仪测试仪器：采用压盘式测试探头P/35,具体测试模式与测试参数如表（3质构仪测试专用术语及图解说明见图。 硬度:样品达到一定变形时所必须的力。硬度值指第一次穿冲样品时的压力 峰值。在感官上是指用牙咬断样品所用的力，其反义词为柔软度。 弹性:变形样品在去除变形力后恢复到变形前的条件下的高度或体积比率。它的度量是第二次穿冲的测量高度同第一次测量的高度的比值（长度2/长度1。 粘聚性或粘结性：该值可模拟表示样品内部粘合力，即将样品拉在一起的内聚力，其反义词为可压缩性。当粘聚性远远大于粘着性，探头同样品充分接触，探头仍 可保持清洁而无样

7、品粘着物。它的度量是第二次穿冲的作功面积除以第一次的作功 面积的商值（面积2/面积1。粘着性:该值模拟表示在探头与样品接触时用以克服 两者表面间吸引力所必需的力，当粘着性远远大于粘聚性，在探头上将附有部分样品 残留物。他的度量是用负的峰值面积除以第一次穿冲中下压穿冲阶段面积的比值 （面积3/面积4。在感观上指样品的表面对其他材料（如舌头、牙齿、盘子、手指等 表面的粘附能力。胶着性：该值摸拟表示将半固体的样品破裂成吞咽时的稳定状 态所需的能量。计算公式为：硬度梆聚性。咀嚼度：该值摸拟表示将半固体的样 品咀嚼成吞咽时的稳定状态所需的能量。计算公式为：胶着性 弹性（或硬度梆聚性乌单性恢复性:该值度量

8、出变形样品在与导致变形同样的速度、压力条件下恢复 的程度。计算方法是在第一次穿次中的回收”阶段的面积同下压穿刺阶段面积的商（面积5/面积4）。、三个特性与样品内部分子之间用以抵抗外来解聚力 的内力有关，粘性则与样品的表面状况有关，除此之夕卜，如、的一些间接指标在描述样品的质构特性上也很有用4。3 4 3质构仪测试品质与感官品质间的关系硬度、粘聚性、弹性与面包感官品质关系极为密切，可作为面包质构仪测试的首选指标。硬度与面包体积、包心色泽、平滑度、纹理结构、口感、总评分 呈显著或极显著负相关。弹性与面包外观形状、包心色泽、纹理结构、弹柔性、总评分呈显著或极显 著正相关。硬度值、胶着性、咀嚼性与面包

9、品质呈负相关。这三个指标数值越 大，面包吃起来就越硬，缺乏弹性、绵软、爽口的感觉。弹性值、粘聚性、回复性与面包品质正相关，数值越大,面包吃起来柔软不劲 道，爽口不粘牙。也曾有报道认为6:粘聚性与面包体积、比容、外观形状、包心 平滑度、纹理结构、弹柔性、总评分呈显著或极显著正相关；粘着性与面包外观形状、弹柔性、总评分呈显著负相关；胶着性与面包百克重量、口感呈显著负相关； 咀嚼度与面包百克重量呈显著负相关。32面条321测试样品的准备实验室机制面条制作法。参照面条用小麦粉SB/T10137-1993采用以下方法进行:称取100 g面粉,加水适量(用手握成团，松开后散开 搅拌成面絮状，使面絮状颗粒的

10、直径均匀地处于 5 mm左右装入塑料袋中，密圭寸静置20 s T电动压面机在1 mm的轧距处压延一次 将面带折叠成23层厚复合压延6次依次在轧距3.5、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0 mm处压延2次切成2 mm宽,1 mm厚的长面条，之后，立即对鲜湿面条进行品质 评价。质构仪测试时，将面条置于沸水中煮至白芯刚好消失，取出,用水冲洗3次,自 然淋水,放在滤网上静置15 s后进行测定：32 2测试样品的评价方法(1感官评价渗照SB/T10137-1993中所列方法进行，主要评价指标包括色泽、 表观状态、适口性、韧性、粘性、光滑性、总评分等。(2质构仪测试仪器：共采用四种探头，测其硬度、韧性

11、、4。在感观上指样品的 表面对其他材料(如舌头、牙齿、盘子、手指等 表面的粘附能力。胶着性：该值摸拟表示将半固体的样品破裂成 吞咽时的稳定状态所需的能量。计算公式为：硬度琳占聚性。咀嚼度：该值摸拟表 示将半固体的样品咀嚼成吞咽时的稳定状态所需的能量。计算公式为：胶着性乌单性（或硬度琳占聚性乌单性恢复性:该值度量出变形样品在与导致变形同样的速度、压 力条件下恢复的程度。计算方法是在第一次穿次中的回收”阶段的面积同下压穿刺阶段面积的商（面积5/面积4）。弹性、粘性,具体测试模式与测试参数如表 2。（3质构仪测试专用术语及图解说明：参见图2、图3、图4、图5。咬劲（硬度:最大峰值所对应的力 数值越大

12、，说明面条越硬，越有咬劲。见图 2。粘着性：横坐标线以下的倒峰面积（g.s表示面条的粘着性，该数值绝对值越大， 表示面条粘性越强，面条口感粘牙。见图2。弹性（拉断力：图中最大峰值所对应的力，数值越大,拉伸距离越长，则面条弹性越好。见图3。 延伸性（拉伸时间：从开始拉伸到拉断时间，该值越大，延伸性越好。见图3。韧 性:曲线下的面积，即切断时所作的功。数值越大，韧性就越好。见图4。最大切断力：最大峰值所对应的 力，数值越大，切断面条时所用的力越大。见图4。粘性:最高峰值的力，数值越大 粘性越大。见图5。3 2.3质构仪测试品质与感官品质的关系（1面条色泽、表观状态与面条品质密切相关，面条表观状态是

13、反映面条内部品 质的重要指标7。（2面条色泽与其感官总平分呈显著正相关7。（3表观状态与其适口性、粘性、韧性、光滑性、感观总评分呈显著或极显著 正相关。（4表观状态与干物质失落率呈显著负相关，干物质失落率可作为评价面条品质的一项客观指标(5粘聚性与干物质失落率呈显著负相关,与面条品质呈正相关关系8、9、10。3 3馒头33 1测试样品的准备手工馒头制作法：参照馒头用小麦粉SB/T10139-1993。馒头出笼后，在10 min内测定馒头体积，称量质量，分别以毫升和克表示。馒头在室温下冷却1 h后，装入塑料袋并密封。室温下放置12 h后对馒头进行品质评价。33 2测试样品的评价方法(1感官评价:

14、参照SB/T10139-1993主要评价指标包括百克重量、体积、比容、 外观形状、色泽、内部结构、总评分等。(2质构仪测试仪器:采用压盘式测试探头P/35,具体测试模式与测试参数如表1。(3质构仪测试专用术语及图解说明(同上述面包。333质构仪测试品质与感官品质的关系(1弹性、回复性与其感官品质的相关性显著，数值越高,其品质越好。(2弹性 与馒头百克重量呈显著正相关，回复性与馒头外观形状呈显著负相关。(3弹性、回复性数值过大，其外观形状较差，如用强筋小麦制作的馒头，虽然弹 性(Springness回复性(Resilenee数值较高，但其表面易起泡、皱缩、不光滑、不适合 作手工馒头。4. 问题与展望一般来讲,化学和仪器分析方法衡量的只是一些独立的分析指标，而感官评价结果则是将许多质