質(zhì)構(gòu)儀及其在食品中的應(yīng)用

1、質(zhì)構(gòu)儀及其在食品中的應(yīng)用摘要：因其測(cè)定結(jié)果的高度靈敏性和客觀性， 質(zhì)構(gòu)儀越來越頻繁的應(yīng)用到食品的物性研究及 檢測(cè)當(dāng)中， 得到了科技工作者的充分肯定。 本文簡(jiǎn)述了質(zhì)構(gòu)儀的構(gòu)造原理及其在食品中的廣 泛應(yīng)用，并對(duì)其今后的發(fā)展方向進(jìn)行了預(yù)測(cè)和展望。關(guān)鍵詞： 質(zhì)構(gòu)儀；構(gòu)造；原理；食品；應(yīng)用；發(fā)展； 正文：1 質(zhì)構(gòu)儀的簡(jiǎn)介食品的質(zhì)地，如硬度、脆性、膠黏性、彈性、回復(fù)性等是評(píng)價(jià)食品品質(zhì)的重要因素，其 評(píng)價(jià)方法有感官評(píng)價(jià)法和儀器評(píng)價(jià)法。 感官評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)員的情緒、 健康狀況等有很大的 關(guān)系， 會(huì)造成較大的人為誤差， 而儀器評(píng)價(jià)法因其具有客觀、 易操作性等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到研究者的青睞。 質(zhì)構(gòu)儀作為客觀評(píng)價(jià)食品

2、品質(zhì)的主要儀器， 測(cè)定的物理性狀能較好的反映食品質(zhì)量的優(yōu)劣，在食品行業(yè)已被廣泛應(yīng)用1。1.1 質(zhì)構(gòu)儀的定義質(zhì)構(gòu)儀 (Texture Analysery) 又叫物性分析儀，可對(duì)樣品的物性概念做出數(shù)據(jù)化的表他還達(dá)2，是精確的感官量化，已經(jīng)開始應(yīng)用于各種食品的品質(zhì)檢測(cè)中測(cè)量?jī)x器。質(zhì)構(gòu)儀具有 專門的分析軟件包， 可以選擇各種檢測(cè)分析模式， 并實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)繪制檢測(cè)過程曲線。擁有內(nèi)部計(jì)算功能， 對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算， 并可對(duì)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析， 獲得有 效的物性分析結(jié)果。1.2 質(zhì)構(gòu)儀的構(gòu)造質(zhì)構(gòu)儀主要包括主機(jī)、 專用軟件、 備用探頭及附件。 其基本結(jié)構(gòu)是由樣品變形機(jī)械裝置， 樣品盛裝容器和記錄系統(tǒng)

3、組成， 其測(cè)試圍繞著距離、 時(shí)間、作用力三者進(jìn)行測(cè)試和結(jié)果分析， 所反映的是與力學(xué)特性相關(guān)的食品質(zhì)地特性， 其可對(duì)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)量化處理， 可避免人 為對(duì)食品品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果的主觀影響 3 。1.3 質(zhì)構(gòu)儀的工作原理質(zhì)構(gòu)儀是模擬人的觸覺， 分析檢測(cè)觸覺中物理特征的儀器， 在其主機(jī)的機(jī)械臂和探頭連 接處有一個(gè)力學(xué)傳感器， 能感應(yīng)標(biāo)本對(duì)探頭的反作用力， 并將這種力學(xué)信號(hào)傳遞給微機(jī)， 并 轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字記錄和圖形表示， 快速直觀的描述樣品的受力情況。 在工作狀態(tài)下， 通過微機(jī)程4 。由于傳感器是在設(shè)定序控制， 機(jī)械臂以設(shè)定速度上下移動(dòng)， 當(dāng)傳感器與被測(cè)物體接觸達(dá)到設(shè)定觸發(fā)力或觸發(fā)深度 時(shí)，計(jì)算機(jī)以設(shè)定的記

4、錄速度始記錄，并在直角坐標(biāo)系中繪圖表示速度下勻速移動(dòng)，因此時(shí)間位移可以自由轉(zhuǎn)換，并可以計(jì)算出被測(cè)物體的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系。2 質(zhì)構(gòu)儀在不同食品中的應(yīng)用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定結(jié)果與感官評(píng)定結(jié)果之間的相關(guān)性研究在谷物類、乳制品、 肉及肉制品、 海產(chǎn)品、果蔬、凝膠、休閑食品等各個(gè)領(lǐng)域均有報(bào)道，大多情況下，二者具有較高的相關(guān)性。2.1 質(zhì)構(gòu)儀在面制品品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用張華文 5 等對(duì)質(zhì)構(gòu)儀和拉伸儀測(cè)定面團(tuán)特性進(jìn)行比較得出質(zhì)構(gòu)儀的測(cè)定結(jié)果可以代替拉伸儀的測(cè)定結(jié)果用于品質(zhì)評(píng)價(jià)， 質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定的拉伸面積、 拉伸阻力、 延伸度和拉伸比例可用于評(píng)價(jià)面團(tuán)的強(qiáng)度、 彈性和延伸性， 可以較全面地評(píng)價(jià)和確定面粉的品質(zhì)和適用范圍。激認(rèn)為，質(zhì)

5、構(gòu)儀 TPA 指標(biāo)硬度能較好地反映面條的軟硬度和總評(píng)分，但尚不能完全代替感官評(píng)價(jià)，建議采用儀器量化測(cè)定和感官相結(jié)合的方法評(píng)價(jià)面條品質(zhì)6。2.2 質(zhì)構(gòu)儀在肉制品品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用丁武7等通過試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析認(rèn)為， 肉制品的嫩度可使用質(zhì)構(gòu)儀的穿透法測(cè)得的曲線中的第一個(gè)極值點(diǎn)來較好的量化反映。 使用穿透法第一極值點(diǎn)來測(cè)量肉制品的嫩度既準(zhǔn)確又便捷。Han- Jun Ma和DALedward通過物性測(cè)定儀對(duì)高壓、 高溫作用的牛肉結(jié)構(gòu)進(jìn)行了TPA測(cè)試。表明在20 C60 C范圍內(nèi)隨著溫度和壓力的增加，牛肉的硬度、咀嚼性、彈性、黏性都有增加，與牛肉的肌原纖維的變化有關(guān)8。2.3 質(zhì)構(gòu)儀在奶制品品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用鄭

6、紅莉9認(rèn)為通過質(zhì)構(gòu)儀的A/BE反擠壓裝置測(cè)定的一系列力的變化可以反應(yīng)出酸奶的不同特性。 正的力值和面積越大，說明酸奶越稠厚、內(nèi)聚力越大，對(duì)活塞下壓時(shí)的抵抗力越大，也說明酸奶爽滑性、 細(xì)膩度越差；負(fù)的力值說明酸奶對(duì)活塞的附著性，即力的絕對(duì)值越大，奶黏性越大，活塞上提時(shí)黏在其上的越多，一般較稠的酸奶黏性較大。從測(cè)試結(jié)果可以看出， 口感越黏稠的，正的峰值力越大， 樣品越易粘探頭，這樣能很好的把酸奶的口感品嘗結(jié)果進(jìn)行量化。2.4 質(zhì)構(gòu)儀在果蔬品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用潘秀娟 10 等認(rèn)為隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)蘋果果肉會(huì)變得綿軟，果肉脆性降低， 汁液豐富度明顯下降。質(zhì)構(gòu)儀TPA試驗(yàn)的各項(xiàng)參數(shù)能夠在不同方面反映蘋果果肉

7、的這種變化特性。國(guó)外在果實(shí)質(zhì)構(gòu)測(cè)定方面對(duì)質(zhì)構(gòu)儀的應(yīng)用比較早，Dulcineia 對(duì)通過經(jīng)傳統(tǒng)自然光晾干后的巴托羅茂梨果肉和新鮮梨硬度、 破裂力、 內(nèi)聚性、 彈性和粘著性等參數(shù)的研究得出了不同于鮮果的質(zhì)地 11。陳青12用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)楊梅的質(zhì)地進(jìn)行了檢測(cè)，并且確定了硬度與凝聚性、 回復(fù)性、 咀嚼性三種參數(shù)可準(zhǔn)確描述楊梅果實(shí)的質(zhì)地變化。展望：利用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)產(chǎn)品品質(zhì)、 優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)工藝， 是質(zhì)構(gòu)儀在食品品質(zhì)測(cè)定方面的發(fā)展趨勢(shì)。采用質(zhì)構(gòu)儀， 可以克服感官鑒定方法中存在的不足， 其測(cè)定的結(jié)果具有較高的靈敏度和客觀性 。但應(yīng)注意的是： 質(zhì)構(gòu)儀畢竟只是儀器，其測(cè)定結(jié)果與口感品嘗會(huì)有一定的差距，所以在進(jìn)行食品品質(zhì)

8、測(cè)定時(shí)，應(yīng)采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定與感官評(píng)定相結(jié)合的方法在食品研究中， 質(zhì)構(gòu)儀作為食品質(zhì)構(gòu)儀器測(cè)試的主要儀器應(yīng)用非常廣泛。近年來， 在國(guó)內(nèi)具有了一定的應(yīng)用基礎(chǔ)，但同時(shí)也存在著許多不足，仍需加強(qiáng)和完善。1）質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定結(jié)果和感官評(píng)定結(jié)果之間存在較高的相關(guān)性，但是， 對(duì)于質(zhì)構(gòu)儀所測(cè)的結(jié)果，目前還無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此，在測(cè)試方法的建立和質(zhì)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化研究方面仍需加強(qiáng)。2）自20 世紀(jì)90年代以來， 我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了大量高精密度食品質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀，但對(duì)儀器的研究與應(yīng)用開發(fā)工作方面還不夠深入。3） 食品質(zhì)地的變化與食品生理生化指標(biāo)之間有很大的關(guān)聯(lián)性。在國(guó)內(nèi)， 質(zhì)構(gòu)儀用于食品生理生化機(jī)理方面的研究微乎其微， 國(guó)外報(bào)道也不是很

9、多， 如果能將物性特征和食品的成熟過程、衰老、腐爛變質(zhì)過程等機(jī)理結(jié)合起來，將是質(zhì)構(gòu)儀在食品研究方面的一大突破。參考文獻(xiàn)：1 李里特 .食品物性學(xué) M. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社 ,2001:96-100.2 孫彩玲，田紀(jì)春， 張永祥 .貯藏期獼猴桃質(zhì)構(gòu)變化的研究及人工咀嚼的建立J. 食品工業(yè)科技， 2010， 31（12）：146-148.3 林芳棟，蔣珍菊，廖珊，等質(zhì)構(gòu)儀及其在食品品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用綜述J 生命科學(xué)儀器， 2009(7) ：61-63 4 陳榮圻歐洲生態(tài)紡織品法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展動(dòng)態(tài) J 印染助劑， 2004（4） ：50-54 5 張華文,田紀(jì)春,鄧志英 ,等.拉伸儀和質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定

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