質地特性是食品特別重要的品質因素,物性質構儀能夠較好的反映出食品的這一重要品質因素,已經(jīng)開始應用于各種食品的品質檢測中。
通過介紹質構儀的構造及工作原理,介紹其在面制品、肉制品、奶制品和果蔬等不同樣品測試時探頭的使用;
參數(shù)的設定以及其他測試條件的設置,給科研工作者提供一定的參考依據(jù)。
食品的硬度、脆性、彈性、黏著性和咀嚼性等反映了食品的質構特性。
食品品質的評價方法主要有感官評價和儀器評價。
國內(nèi)外多年來一直沿用的方法是感官評價,即利用感官品嘗對食品進行評判分析;
除外觀特征外,評價項目是以口感為實質性評價內(nèi)容。
口感評價易受評價員的嗜好、品味等不穩(wěn)定因素的影響;
從而較難做出準確評價,導致主觀評價的人為誤差較大,實驗結果的可靠性、可比性差。
目前國內(nèi)外專家一直致力于研究客觀、簡單、易行、標準化程度高的鑒定食品品質的方法;
來準確的描述和控制質地,以確保評價結果的客觀準確性。
質構儀的構造及工作原理
是用于客觀評價食品品質的主要儀器,近年來隨著其在食品行業(yè)的廣泛應用,得到了科技工作者的充分肯定。
質構儀具有專門的分析軟件包,可以選擇各種檢測分析模式,并實時傳輸數(shù)據(jù)繪制檢測過程曲線。
他還擁有內(nèi)部計算功能,對有效數(shù)據(jù)進行分析計算,并可對多組實驗數(shù)據(jù)進行比較分析,獲得有效的物性分析結果。
質構儀由主機、專用軟件、備用探頭及附件組成。其基本結構是由一個能對樣品產(chǎn)生變形作用的機械裝置;
一個用于盛裝樣品的容器和一個對力、時間和變形率進行記錄的記錄系統(tǒng)組成。
質構儀的主機與微機相連,主機上的機械臂可以隨著凹槽上下移動;
探頭與機械臂遠端相接,與探頭相對應的是主機的底座,探頭和底座有十幾種不同的形狀和大小,分別適用于各種樣品。
質構儀所反映的主要是與力學特性有關的食品質地特性,其結果具有較高的靈敏性與客觀性;
并可對結果進行準確的數(shù)量化處理,以量化的指標來客觀全面地評價產(chǎn)品品質,從而避免了人為因素對食品品質評價結果的主觀影響。
儀器設計有多種探頭可供選擇,如:
圓柱形、圓錐形、球型、針形、盤形、刀具、壓榨板、咀嚼性探頭等。
如圓柱形探頭可以用來對凝膠體、果膠、乳酸酪和人造奶油等作鉆孔和穿透力測試以獲得關于其堅硬度、堅固度和屈服點的數(shù)據(jù);
圓錐形探頭可以作為圓錐透度計,測試奶酪、人造奶油等具有塑性的樣本;
壓榨板用來測試諸如面包、水果、奶酪和魚之類形狀穩(wěn)定不流動的產(chǎn)品;
球形探頭用于測量薄脆的片狀食物的斷裂性質;
鋸齒測試探頭可測量水果、奶酪和包裹著的材料的表面堅硬度;
咀嚼式探頭可模仿門牙咬穿食物的動作進行模擬測試。
質構儀作為一種感官分析儀器,廣泛應用于食品、農(nóng)業(yè)、園藝、畜牧、林業(yè)、化工、醫(yī)藥和材料等領域。
按芒果表面顏色黃綠程度分為6級:0級-墨綠,1級-淡綠,2級-綠黃(淡綠的果面上出現(xiàn)黃色區(qū)域),3級-黃綠各半,4級-黃綠(黃色的果面上殘留綠色區(qū)域),5級-黃色;1級通常為芒果正常采收貯運時的成熟度,果實質地堅硬;2級是芒果后熟啟動的標志,果肉硬度開始出現(xiàn)大幅下降;5級成熟度的芒果,色香味俱佳,硬度最低,是正常的食用成熟度。
樣品準備
由于1、2、5級成熟度的芒果差異明顯,容易區(qū)分,因此本研究選取1級、2級、5級的芒果作為不同成熟度研究的對象。每個級別取果實6個,去皮,取果實中部6cm寬范圍內(nèi)的果肉,將果肉用裁紙刀切成約1.5cm×1.5cm大小的方塊,每個果實選出果塊12個,留待質構測試。
對食品進行質構測試時,首先要根據(jù)樣品和測試目的選取合適的測試探頭、模式和條件。儀器配套探頭有圓柱形、圓錐形、球型、針形、盤形、刀具、壓榨版、咀嚼性探頭等; 測定模式主要有壓縮、穿刺、剪切、拉伸四種,其中壓縮分為一次壓縮和二次壓縮,二次壓縮( 二次咀嚼測定) 也被稱為質地剖析( Texture Profile Analysis),即典型的TPA 模式,其應用較為普遍。測定條件則主要有觸發(fā)力、測試速度、停留時間和壓縮距離/壓縮比等,合理設置測定條件有利于獲得較佳的測試結果。
同一樣品在不同測定條件下其結果存在顯著差異。一般硬度、咀嚼性和回復性隨測定速度的增加呈上升趨勢; 硬度和咀嚼性隨壓縮比例的增加而增加,而彈性、內(nèi)聚性、回復性則隨壓縮比例的增加而減小,兩次壓縮間停留時間越長,彈性和咀嚼性測定值越大。只有測定條件相同,測定結果才具有可比性,故實驗應注明測定所用探頭、模式及條件。
在淡水魚眾多加工產(chǎn)品中,固態(tài)發(fā)酵魚制品是一類能提供優(yōu)質蛋白質資源、深受人們喜愛的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。魚固態(tài)發(fā)酵也是熱帶或亞熱帶地區(qū)的人民為了在高溫、高濕度條件下保存魚肉的一種方式,在日本、東南亞和非洲等地常見這種產(chǎn)品銷售。我國傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵魚制品因地域、民族、加工方式不同而產(chǎn)生口味各異的品種。
傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵魚制品主要采用傳統(tǒng)的自然發(fā)酵制作,發(fā)酵時間長,發(fā)酵條件難以控制,只能在秋末、冬季生產(chǎn)。為縮短發(fā)酵時間,防止產(chǎn)品的隨機性,國內(nèi)不少學者對定向分離篩選、接種發(fā)酵進行了研究探討。
質構儀作為物性分析儀器,可以對固態(tài)發(fā)酵魚的質地進行數(shù)據(jù)化評價和客觀分析,以期對固態(tài)發(fā)酵魚的質地進行控制及對發(fā)酵條件進行優(yōu)化。
1、樣品準備
將發(fā)酵好的固態(tài)發(fā)酵魚切成10mm*20mm*20mm的塊狀,在室溫下進行物性測試。
2、儀器測定
儀器:UniversalTA質構儀
探頭:P/5柱型探頭
將準備好的固態(tài)發(fā)酵魚樣塊置于柱形探頭的正下方。測試條件設置如下
測試模式:TPA
測試前速度:1mm/s
測試速度:1mm/s
測試后速度:1mm/s
觸發(fā)力:8g
目標模式:距離2mm
測定結果:可以測試固態(tài)發(fā)酵魚的硬度、彈性、回復性、咀嚼性等指標
質構儀的特點如下:
(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、個人生理狀態(tài)、個人感官閾值等,結果具有主觀性,導致數(shù)據(jù)結果的真實性、重復性和穩(wěn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(chǎn)生何種影響,對原料的加入和產(chǎn)品研發(fā)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(chǎn)生何種影響,可用于幫助調(diào)整食品生產(chǎn)工藝。
(5)通過質構儀來測定不同批次產(chǎn)品的質構,對食品生產(chǎn)原料和最終產(chǎn)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(chǎn)品或者口碑比較好的產(chǎn)品進行質構分析,為我們研發(fā)新產(chǎn)品或者改進老產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。
質構儀(物性測試儀)原理:樣品受靜態(tài)或動態(tài)力時,伴隨產(chǎn)生的壓力或形變力的變化;可以精確地測試樣品的感官特性,如硬度、堅實度、彈性、韌性、酥脆性、咀嚼度、膠著性、粘著性等。
研究3種變量之間的關系,力(strength):樣品所受到的力;距離(distance):探頭上下的移動距離;時間(time):探頭上下移動所需時間。
通常在生活中,對于食品的品質,大多由感官分析人員來感官評定,然而由于品評人員個體、性別及經(jīng)驗等生理和心理的差異。對食品品質客觀、真實感受的表達缺乏足夠的可靠性。無法實現(xiàn)快速檢測,難以滿足食品工業(yè)大批量、自動化生產(chǎn)趨勢的要求,需要更客觀、快速、重復性好的檢測手段來對食品品質進行評估。
而質構儀完全可以代替人的品嘗得到準確、穩(wěn)定、重復性好的物理參數(shù),同事也能根據(jù)生產(chǎn)加工的情況進行檢測。質構儀可以模擬人咬、切、拉伸、咀嚼、擠壓樣品。