物性检测仪在食品检测中的应用

物性检测仪在食品检测中的应用

1质构特性的测定物理量表，又称质量表，是客观评价食品质量的主要工具。它可以根据样品的物理特性正确表达数据。由于它在食品中的应用越来越广泛，测定的物理性质能够更好地反映食品的质量状况，这得到了研究人员的充分证实。质构仪可以使用统一的测试方法,是精确的感官量化测量仪器,通过探头以稳定速度进行下压、穿透样品时受到的阻力来表示。质构仪具有专门的分析软件包,它可以对仪器进行控制,选择各种检测分析模式,并实时传输数据绘制检测过程曲线。还拥有内部计算功能,可对有效数据进行分析计算,并可将多组实验数据进行比较分析,获得有效的物性分析结果。2质构特性检测质构仪主要包括主机、专用软件、备用探头以及附件。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。质构仪的主机与微机相连,主机上的机械臂可以随着凹槽上下移动,探头与机械臂远端相接,与探头相对应的是主机的底座,探头和底座有10几种不同的形状和大小,分别适用于各种标本。测试围绕着距离(distance)、时间(time)、作用力(force)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,其结果具有较高的灵敏性与客观性,并可通过配备的专用软件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食品,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,得出能够表示一些质构特性及相关关系的一个曲线图。质构仪是模拟人的触觉,分析检测触觉中的物理特征的仪器,在其主机的机械臂和探头连接处有一个力学感应器,能感应标本对探头的反作用力,并将这种力学信号传递给微机,在应用软件的处理下,将力学信号转变为数字和图形显示于显示器上,直接快速地记录标本的受力情况。在计算机程序的控制下,可安装不同传感器的横臂并在设定的速度下上下移动,当传感器与被测物体接触达到设定触发力(triggerforce)或触发深度时,计算机以设定的纪录速度(单位时间采集的数据信息量)开始记录,并在计算机显示器上同时绘出传感器受力与其移动时间或距离的曲线。由于传感器是在设定的速度下匀速移动,因此,横坐标时间和距离可以自动转换,并可以进一步计算出被测物体的应力与应变关系。由于质构仪可以装配多种传感器,因此,质构仪可以检测食品多个机械性能参数和感官评价参数,包括拉伸、压缩、剪切以及扭转等作用方式。3不同食品质量分析的应用3.11.质量分析中表面产品的质量3.1.1面团流变学特性的影响小麦面粉是制作各种面制品的主要成分,面粉品质直接影响面制品的质量。面团是面包烘烤及其他发酵制品的基础物质,面团的某些物理品质虽然与面筋蛋白质的特性紧密相联,但是仅凭蛋白质、面筋含量和沉降值来评价面粉的品质是不够的,面团的流变学特性越来越受到人们的重视。李卓瓦等认为,质构仪拉伸试验参数中的拉伸距离与面团的流变学特性指标有很好的相关性,拉断力与拉断应力能较好地反映面粉吸水率的大小,拉伸距离对反映面粉筋力强弱有很好的预测性,质构仪拉伸试验参数中的拉断力与拉断应力与面粉粘度特性指标有密切关系。张华文等认为,虽然质构仪和拉伸仪这两种拉伸方法所测指标的数值大小和单位不相同,但用其评价面筋筋力的结果是一致的,所以质构仪的测定结果可以代替拉伸仪的测定结果用于品质评价,质构仪测定的拉伸面积、拉伸阻力、延伸度和拉伸比例可用于评价面团的强度、弹性和延伸性,可以较全面地评价和确定面粉的品质和适用范围。3.1.2tpa和拉伸指标对面条品质的影响雷激等认为,与面条感官评价指标呈显著相关的质构仪TPA指标为硬度、弹性、胶着性和恢复性,TPA硬度和胶着性能较好反映面条感官适口性。TPA硬度和胶着性能部分反映面条表观状态和韧性,TPA弹性和恢复性能部分反映面条粘性和光滑性。除粘着性外,不同品种间煮熟面条的质构仪指标差异显著,表明TPA硬度、弹性、粘聚性、胶着性和咀嚼性均可反映品种间面条的质地结构差异,可作为评价面条结构特性的客观量化指标。所以,质构仪TPA指标硬度能较好地反映面条的软硬度和总评分,但尚不能完全代替感官评价,建议采用仪器量化测定和感官相结合的方法评价面条品质。王灵昭等通过测定,认为TPA实验中的Hardness、Gumminess、Chewiness参数,剪切实验中的最大剪切力参数,拉伸实验中的拉断力参数均和面条感官评价筋道感、硬度、弹性呈高度显著正相关(α=0.01水平),分别用这5个参数代替感官来评价面条的筋道感、硬度、弹性具有较强的可行性。拉伸实验中的拉断力参数和面条的滑口感呈高度显著负相关(α=0.01水平),认为用拉断力参数可间接评价面条的滑口感特性。师俊玲等认为,由质构仪所测得的硬度和断裂能量可做为主要代表性指标分别反映面条的粘弹性和筋力特性。3.2制备意识与蒸煮品质指标的相关性战旭梅等通过对13种稻谷样品的蒸煮品质指标、质构品质及其相关性的研究,发现米饭的弹性与膨胀率、碘蓝值呈显著的正相关,黏度与吸水率呈显著的正相关,黏着性与米汤干物质也有显著的相关性,而回复能量、回复形变等指标与蒸煮品质指标间没有显著的相关性。由于大米弹性、黏着性、硬度、黏度与大米的蒸煮指标之间存在显著的相关性,因此可以用质构仪测定的弹性、黏着性、硬度、黏度来代替蒸煮指标中的碘盐值、膨胀率、米汤干物质、吸水率来评价大米的食用品质。3.3采用incoption试验丁武等通过试验和数据分析认为,肉制品的嫩度可使用质构仪的穿透法测得的曲线中的第一个极值点来较好的量化反映。使用穿透法第一极值点来测量肉制品的嫩度既准确又便捷,并提出标准化的测试条件:探头测量模式为阻力测试(MeasureForceinCompression);探头运行方式为循环方式(TotalCycle);探头下行速度和返回速度为6.0mm/s,下行距离为20mm,每次数据采集量为200,样品厚度为20mm。蒋予箭等通过试验和数据分析可知,肉的弹性可使质构仪的一次压缩法测最大力、或一次压缩法测外力作功值的方法进行测定,两种方法的弹性测量值与感官对照值都有很好的相关性。推荐使用一次压缩测量最大力的方法来测量肉的弹性,既准确又便捷,并提出标准化测试条件:探头使用p/0.5s,测量模式采用measureforceincompression,运行方式Option为:returntostart,测式时探头下行速度为2.0mm/s,探头返回速度为2.0mm/s,探头下行距离设置为4.0mm,每次数据采集量为200。3.4酸奶的口感,发病时间,酸奶郑红莉认为通过质构仪的A/BE反挤压装置测定的一系列力的变化可以反应出酸奶的不同特性。正的力值和面积越大,说明酸奶越稠厚、内聚力越大,对活塞下压时的抵抗力越大,也说明酸奶爽滑性、细腻度越差;负的力值说明酸奶对活塞的附着性,即力的绝对值越大,奶粘性越大,活塞上提时粘在其上的越多,一般较稠的酸奶粘性较大。从测试结果可以看出,口感越粘稠的,正的峰值力越大,样品越易粘探头,这样能很好的把酸奶的口感品尝结果进行量化。4质构仪在食品品质评定中的应用传统的感官鉴定方法一直是食品品质评价的主要手段,虽然该方法最具权威性,但是该方法不易标准化,而且在评价中易受评价员的嗜好、品味等不稳定因素的影响,从而导致实验结果的可靠性、可比性差,采用质构仪,可以克服感官鉴定方法中存在的不足。质构仪在食品品质评价中的应用也越来越广泛,除上述食品外,