食品质构的测定实验

1、食品质构的测定食品质构的测定 实验目的实验目的 掌握食品质构的概念掌握食品质构的概念 掌握质构仪的测定原理和检测方法掌握质构仪的测定原理和检测方法 了解质构仪的使用方法了解质构仪的使用方法 了解常见食品质构的测定了解常见食品质构的测定 食品质构食品质构 v食品的质构（食品的质构（ISOISO）：用）：用力学的、触觉的，可能的话力学的、触觉的，可能的话 包括视觉的、听觉包括视觉的、听觉的的方法能够感知的方法能够感知的食品流变学特食品流变学特 性的综合感觉。性的综合感觉。 在某种程度上可以反映在某种程度上可以反映 出食品的感官质量。出食品的感官质量。 食品质构食品质构 v食品质构是与食品质构是与食

2、品的组织结构及状态食品的组织结构及状态有有 关的物理性质（物性）。关的物理性质（物性）。 v食品的物理性质主要包括：食品的物理性质主要包括：硬度、酥脆性、硬度、酥脆性、 胶黏性、咀嚼性、粘附性、弹性胶黏性、咀嚼性、粘附性、弹性等。等。 v咀嚼性咀嚼性( (chewinesschewiness) )：指把固态食品咀嚼成能够吞咽的状态：指把固态食品咀嚼成能够吞咽的状态 所需要的能量。所需要的能量。 v硬度硬度(hardness)(hardness)：使物体变形所需要的力。：使物体变形所需要的力。 v酥脆性（酥脆性（brittlenessbrittleness）：破碎产品所需要的力。）：破碎产品所需

3、要的力。 v胶黏性（胶黏性（gumminessgumminess）：把半固态食品咀嚼成能够吞咽的状）：把半固态食品咀嚼成能够吞咽的状 态所需要的能量。态所需要的能量。 v粘附性粘附性(adhesiveness)(adhesiveness)：食品表面和其它物体（舌、牙、：食品表面和其它物体（舌、牙、 口腔）附着时，剥离它们所需要的力。口腔）附着时，剥离它们所需要的力。 v弹性（弹性（Springiness）：表示物体在外力作用下发生形变，当：表示物体在外力作用下发生形变，当 撤去外力后回复原来状态的能力撤去外力后回复原来状态的能力。 食品质构食品质构 v食品加工的目的之一就是经过适当处理，食品加

4、工的目的之一就是经过适当处理， 使食品原料所具有的固有组织变成感官效使食品原料所具有的固有组织变成感官效 果较好的质构，即食品加工过程就是改善果较好的质构，即食品加工过程就是改善 原料质构的固有性和原始性，增加其实用原料质构的固有性和原始性，增加其实用 性、商品性和感官性。性、商品性和感官性。 质构仪质构仪 测定原理测定原理 v质构仪基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用质构仪基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用 的的探头探头，一个用于支撑样品的，一个用于支撑样品的底座底座和一个对力进行感和一个对力进行感 应的应的力量感应源力量感应源这三部分组成。这三部分组成。 v测定原理是：力量感应源

5、连接探头，测定原理是：力量感应源连接探头，探头可以随主机探头可以随主机 曲臂做上升或下降运动曲臂做上升或下降运动，主机内部电路控制部分和数，主机内部电路控制部分和数 据存储器会记录探头运动所受到的力量，转换成数字据存储器会记录探头运动所受到的力量，转换成数字 信号显示出来，信号显示出来，质构的客观测定结果用力来表示。质构的客观测定结果用力来表示。 检测方法检测方法 v质构仪的检测方法包括五种基本模式：质构仪的检测方法包括五种基本模式：压压 缩实验、穿刺实验、剪切实验、弯曲实验、缩实验、穿刺实验、剪切实验、弯曲实验、 拉伸实验拉伸实验，这些模式可以通过，这些模式可以通过不同的运动不同的运动 方式

6、方式和配置和配置不同形状的探头不同形状的探头来实现。来实现。 压缩实验压缩实验 v压缩实验就是压缩实验就是柱形探头（或圆盘型）柱形探头（或圆盘型）接近样品，接近样品， 当接触到样品时对样品进行压缩，直到达到设定当接触到样品时对样品进行压缩，直到达到设定 的目标位置，以测试后速度返回。的目标位置，以测试后速度返回。 v主要应用在面包、蛋糕类等烘焙制品，以及火腿、主要应用在面包、蛋糕类等烘焙制品，以及火腿、 肉丸子等肉制品的肉丸子等肉制品的硬度、弹性硬度、弹性测试。测试。 穿刺实验穿刺实验 v穿刺实验就是穿刺实验就是柱形探头（底面积小）柱形探头（底面积小）穿过样品表面，穿过样品表面， 继续穿刺到样

7、品内部，达到设定的目标位置后返回。继续穿刺到样品内部，达到设定的目标位置后返回。 v主要应用在苹果、梨子等果蔬类产品的主要应用在苹果、梨子等果蔬类产品的表皮硬度、表皮硬度、 果肉硬度果肉硬度测定，从而判断水果的成熟度。测定，从而判断水果的成熟度。 剪切实验剪切实验 v剪切实验就是剪切实验就是刀具探头刀具探头对样品进行剪切，到目标对样品进行剪切，到目标 位置后返回。位置后返回。 v主要应用于鱼肉等、火腿等肉制品的主要应用于鱼肉等、火腿等肉制品的嫩度、韧性嫩度、韧性 和粘附性和粘附性的测定。的测定。 弯曲实验弯曲实验 v弯曲实验就是探头对样品进行下压弯曲施力，直弯曲实验就是探头对样品进行下压弯曲施

8、力，直 到样品受挤压断裂后返回。到样品受挤压断裂后返回。 v主要应用于硬质面包、饼干、巧克力棒等烘焙产主要应用于硬质面包、饼干、巧克力棒等烘焙产 品的品的断裂强度、脆度断裂强度、脆度等质构的测定。等质构的测定。 拉伸实验拉伸实验 v拉伸测试就是指将样品固定在拉伸测试就是指将样品固定在拉伸探头拉伸探头上，对样品上，对样品 进行向上拉伸，直到拉伸到设定距离后返回。进行向上拉伸，直到拉伸到设定距离后返回。 v拉伸实验模式主要应用于拉伸实验模式主要应用于面条面条的弹性、抗张强度以的弹性、抗张强度以 及伸展性测试。及伸展性测试。 其它探头其它探头 活塞探头，活塞探头，测试将样品从容测试将样品从容 器底部

9、的标准尺寸的开口处器底部的标准尺寸的开口处 顺向挤出的力量。适用于顺向挤出的力量。适用于凝凝 胶和半固体：面糊和饼馅、胶和半固体：面糊和饼馅、 水果和蔬菜酱水果和蔬菜酱 球形探针：向下接触物球形探针：向下接触物 体不断产生压力，直到体不断产生压力，直到 样品接触点破裂或结束样品接触点破裂或结束 试验。试验。 向上施力，计算支持被压物向上施力，计算支持被压物 体的力，直到探针和样品的体的力，直到探针和样品的 接触充分为止。适用于胶水接触充分为止。适用于胶水 、面团等的黏附性。、面团等的黏附性。 锥体探头：向下施力使含颗粒乳液锥体探头：向下施力使含颗粒乳液 挤出并自由流动，圆锥形探头与样挤出并自由

10、流动，圆锥形探头与样 品表面接触不断增加接触面积，对品表面接触不断增加接触面积，对 粒状物的流动有很好的提示。粒状物的流动有很好的提示。 TPA测定测定 v 全质构测试（全质构测试（Texture Profile AnalysisTexture Profile Analysis，简写，简写 TPATPA），又称），又称 二次咀嚼实验，可以用来综合描述食品的物性。二次咀嚼实验，可以用来综合描述食品的物性。 v 测试时，用的是一个圆盘形探头，探头截面积要大于样品面积，测试时，用的是一个圆盘形探头，探头截面积要大于样品面积， 探头的运行轨迹如下：探头的运行轨迹如下： v 探头从起始位置开始，先以一速

11、率压向测试样品探头从起始位置开始，先以一速率压向测试样品 v 接触到样品的表面后再以测试速率对样品进行压缩一定的距接触到样品的表面后再以测试速率对样品进行压缩一定的距 离离 v 而后返回到压缩的触发点而后返回到压缩的触发点 v 停留一段时间后继续向下压缩同样的距离停留一段时间后继续向下压缩同样的距离 v 而后以测后速率返回到探头测试前的位置。而后以测后速率返回到探头测试前的位置。 v 酥脆性酥脆性Fracturability = 第一次下压过程中的第一个破裂点的第一次下压过程中的第一个破裂点的 （F1） v 硬度硬度Hardness = 第一次下压过程中到达最大下压程度时的力第一次下压过程中到

12、达最大下压程度时的力 （F2） v 凝聚性凝聚性Cohesiveness = 第二次和第一次下压过程中所做功（峰第二次和第一次下压过程中所做功（峰 面积）比值（面积）比值（A2/A1） v 粘附性粘附性Adhesiveness = 第一次咀嚼过程中的负峰面积（第一次咀嚼过程中的负峰面积（A3） v 弹性弹性Springiness=所恢复的高度（所恢复的高度（L2或或L2/L1） v 回复性回复性Resilience =第一次上升过程的峰面积与下压过程峰面积第一次上升过程的峰面积与下压过程峰面积 的比值（的比值（A4/A1） v 胶黏性胶黏性Gumminess =半固态食品：硬度半固态食品：硬度

13、凝聚性凝聚性 v 咀嚼性咀嚼性Chewiness = 固态食品：硬度固态食品：硬度 凝聚性凝聚性 弹性弹性 常见食品质构的测定常见食品质构的测定 v（一）谷类食品（一）谷类食品 一、面包、馒头一、面包、馒头 最好面包、馒头的质构是什么？最好面包、馒头的质构是什么？ v二、饼干二、饼干 v三、面条三、面条 v（二）蔬菜、水果（二）蔬菜、水果 v表皮硬度、硬度、脆性、剪切强度表皮硬度、硬度、脆性、剪切强度 v（三）肉制品（三）肉制品 v嫩度、韧性和粘附性嫩度、韧性和粘附性 仪器与材料仪器与材料 v仪器：仪器： 日本日本FUDOHFUDOH物性分析仪（配压缩弹性探针、物性分析仪（配压缩弹性探针、 进

14、入弹性探针、粘度弹性探针）进入弹性探针、粘度弹性探针） v材料：苹果、黄瓜、桃子、烤肠、馒头、材料：苹果、黄瓜、桃子、烤肠、馒头、 面包、饼干面包、饼干 质构仪的使用质构仪的使用 v电源变压器电源Main SW ON，A 实验内容实验内容 v一、黄瓜表皮硬度的测定一、黄瓜表皮硬度的测定 v测试探头：进入弹性探头（测试探头：进入弹性探头（NO.6 3NO.6 3） v测试速率：测试速率：6cm/min6cm/min v进入距离：进入距离：10mm10mm v检测方法：分别在距果肩端检测方法：分别在距果肩端2 23cm3cm处、果实中部及距处、果实中部及距 果蒂端果蒂端2 23cm3cm处，于果身

15、圆周对称处，于果身圆周对称4 4点点( (如图中的如图中的a a、 b b、c c、d d 部位部位) )部位进行部位进行压缩压缩- -穿刺测试穿刺测试，各点取平均，各点取平均 值，结果用值，结果用N N表示。表示。 v二、苹果、桃子硬度的比较测定二、苹果、桃子硬度的比较测定 v测试探头：进入弹性探头（测试探头：进入弹性探头（NO.6 5NO.6 5） v测试速率：测试速率：6cm/min6cm/min v进入距离：进入距离：5mm5mm v检测方法：沿果梗将果实纵向均匀切分为两瓣检测方法：沿果梗将果实纵向均匀切分为两瓣, , 按图按图 1 1 所示测点所示测点1 1、2 2、3 3、4 4

16、取样取样, , 然后然后切成切成3cm3cm* *3cm3cm* *1cm1cm 的果块，厚薄均匀一致，置于测试台，实验结果取平的果块，厚薄均匀一致，置于测试台，实验结果取平 均值，比较苹果和桃子的硬度。均值，比较苹果和桃子的硬度。 v三、烤肠脆性和弹性的测定三、烤肠脆性和弹性的测定 v1 1、脆性：、脆性： v测试探头：进入弹性探头（测试探头：进入弹性探头（NO.6 5NO.6 5） v测试速率：测试速率：6cm/min6cm/min v进入距离：进入距离：5mm5mm v检测方法：将烤肠切为检测方法：将烤肠切为厚度为厚度为15mm15mm，直径为，直径为 1cm1cm的圆柱体。的圆柱体。 v2 2、弹性、弹性 v测试探头：粘度弹性探头（测试探头：粘度弹性探头（NO.9 15NO.9 15） v测试速率：测试速率：6cm/min6cm/min v压缩率：压缩率：20%20%，即进入距离，即进入距离3mm3mm v检测方法：同上。检测方法：同上。 v四、面包、馒头弹性的比较测定四、面包、馒头弹性的比较测定 v测试探头：粘度弹性探头（测试探头：粘度弹性探头（NO.9 15NO.9 15） v测试速率：测试速率：6cm/min6cm/m