質(zhì)構(gòu)儀在食品研究中的應(yīng)用

質(zhì)構(gòu)儀在食品研究中的應(yīng)用

食品的結(jié)構(gòu)（如硬度、脆性、橡膠粘度、彈性和彈性）是評(píng)價(jià)食品質(zhì)量的重要因素。它的評(píng)估方法包括感官評(píng)估方法和機(jī)器評(píng)估方法。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(lái)越受到研究者的青睞。質(zhì)構(gòu)儀作為客觀評(píng)價(jià)食品品質(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通過(guò)質(zhì)結(jié)儀研究食品1.1面包品質(zhì)的測(cè)定質(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。張華文等對(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。雷激認(rèn)為,質(zhì)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)。孫輝等對(duì)面包心堅(jiān)實(shí)度進(jìn)行測(cè)定,表明堅(jiān)實(shí)度測(cè)試不僅可以評(píng)價(jià)不同品種小麥的面包烘焙性能,還可以用來(lái)研究不同添加劑成分或其它處理對(duì)延長(zhǎng)面包貨架期的作用。戰(zhàn)旭梅等使用質(zhì)構(gòu)儀通過(guò)對(duì)13種稻谷樣品的蒸煮品質(zhì)指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)品質(zhì)及其相關(guān)性的研究得出,可以用彈性、黏著性、硬度、黏度來(lái)代替蒸煮指標(biāo)中的碘鹽值、膨脹率、米湯干物質(zhì)、吸水率來(lái)評(píng)價(jià)大米的食用品質(zhì)。扶慶權(quán)通過(guò)對(duì)不同原料肉配比生產(chǎn)的西式火腿進(jìn)行感官評(píng)定和質(zhì)構(gòu)儀分析,發(fā)現(xiàn)感官評(píng)定結(jié)果和質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定結(jié)果具有一致性,生產(chǎn)企業(yè)可以對(duì)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定的結(jié)果作為對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量好壞的依據(jù)。AlasalvarC使用P/20柱型探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。同樣厚度的魚片,從頭到尾的硬度逐漸降低。在儲(chǔ)存過(guò)程中,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),相同部位的魚片的硬度逐漸降低。使用物性分析儀測(cè)定與感官和化學(xué)的結(jié)果有良好的一致性。MorkorenT和EinenO使用物性分析儀對(duì)熏魚和熏魚用魚的魚片進(jìn)行了分析,并與感官評(píng)的結(jié)果做了比較。發(fā)現(xiàn)對(duì)熏魚感官硬度評(píng)定的結(jié)果與用儀器測(cè)定的熏魚用魚的數(shù)據(jù)有高度的相關(guān)性。1.2貯藏期間溫度和時(shí)間對(duì)可能出現(xiàn)的種質(zhì)特性的影響許多學(xué)者用質(zhì)構(gòu)儀分析食品在貯藏、保鮮、貨架期等過(guò)程中的質(zhì)構(gòu)變化特性,從而得出影響食品質(zhì)變的質(zhì)構(gòu)特征。潘秀娟等應(yīng)用TPA,對(duì)紅富士與嘎拉蘋果采后質(zhì)地進(jìn)行分析。確定出脆度、黏著性、凝聚性、回復(fù)性、咀嚼性5項(xiàng)參數(shù)可用于比較紅富士與嘎拉蘋果采后質(zhì)地的差別,實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映了嘎拉較紅富士蘋果更易出現(xiàn)綿軟的質(zhì)地特性。徐惠萍等利用對(duì)粽子貨架期質(zhì)地變化進(jìn)行分析,結(jié)果表明,隨著貨架期的延長(zhǎng),水分含量的減少,粽子的硬度,咀嚼性增大。同時(shí)發(fā)現(xiàn)膠著性和咀嚼性是粽子質(zhì)構(gòu)變化最大的影響因素。明建等選用研究超聲作用下兩角菱角淀粉糊凝膠質(zhì)構(gòu)特性的變化,結(jié)果表明:在不同超聲波作用條件下,不同濃度的兩角菱角淀粉糊所形成的凝膠質(zhì)構(gòu)特性顯著改變,延長(zhǎng)超聲波作用時(shí)間和增加超聲強(qiáng)度,會(huì)降低凝膠的硬度、咀嚼性、膠著性、彈性、黏聚性以及回復(fù)性,并且隨著兩角菱角淀粉糊濃度的增大,其所形成凝膠的質(zhì)構(gòu)特性下降趨勢(shì)減緩。張昆明等在葡萄貯藏期間果肉參數(shù)質(zhì)地變化規(guī)律的TPA表征中,得出TPA測(cè)試反映了3種保鮮膜內(nèi)的葡萄果肉各項(xiàng)質(zhì)地參數(shù)變化規(guī)律總體均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。伍玉潔等用TPA測(cè)試模式,研究水分活度對(duì)干制蝦仁產(chǎn)品的貨架壽命和質(zhì)構(gòu)的影響結(jié)果表明,當(dāng)Aw控制在0.86~0.9[水分含量約25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))]時(shí),常溫保藏的蝦仁干制產(chǎn)品在口感及微生物指標(biāo)等方面可取得平衡。1.3質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定由于目前對(duì)于質(zhì)構(gòu)的評(píng)價(jià)沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),而質(zhì)構(gòu)儀用于食品品質(zhì)的評(píng)價(jià)越來(lái)越普及化,因此為了得到更具可信度的結(jié)果,許多研究者們致力于對(duì)質(zhì)構(gòu)的測(cè)試方法和測(cè)試參數(shù)的優(yōu)化研究。黃悅雄等采用拉伸測(cè)試模式以探頭提拉淀粉糊,測(cè)定糊絲的拉伸特性曲線,得出拉力與時(shí)間距離的關(guān)系圖,分析糊絲的形成和斷裂過(guò)程,可以從拉伸特性曲線的變化判斷計(jì)算糊絲的長(zhǎng)度。馬慶華等采用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地整果穿刺法進(jìn)行試驗(yàn)、通過(guò)對(duì)不同來(lái)源的冬棗進(jìn)行質(zhì)地檢測(cè)、Macro程序編輯和測(cè)得數(shù)據(jù)的方差分析,建立一套適合鮮食棗果實(shí)的質(zhì)地檢測(cè)方法。解偉妮等在食品脆度的客觀表征及其通用測(cè)量公式的研究一文中,把質(zhì)構(gòu)測(cè)試所得的力、斜率、面積、面積/距離等參數(shù)與感官平均脆度值進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果表明:斜率與感官脆度值具有最高的相關(guān)性,據(jù)此建立脆度指標(biāo)的表征模型。楊瑞征等使用探頭P/36R,TPA測(cè)試模式對(duì)饅頭和面包的質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定方法做了一系列研究,得到了比較可靠地樣品制備方法和質(zhì)構(gòu)測(cè)試的最佳條件,即饅頭最佳測(cè)試參數(shù):壓縮程度50%、壓縮速度60mm/min、饅頭放置時(shí)間30min、饅頭樣品制作與測(cè)試溫度20℃;面包質(zhì)構(gòu)(硬度)測(cè)試參數(shù)以設(shè)置壓縮程度50%、壓縮速度100mm/min,取25%壓縮程度的硬度測(cè)定值為合適。王虹等分別選用直徑為0.5cm和3cm探頭的,采用穿刺法,在不同果實(shí)、不同測(cè)試距離下測(cè)試番茄硬度,結(jié)果表明:隨著探頭測(cè)試距離的增加,反彈力增大;番茄橫向的果實(shí)硬度低于縱向。李春紅等討論了不同探頭和運(yùn)行參數(shù)對(duì)開(kāi)口酥、牛排圈、蝦條、玉米花等休閑食品酥脆性的影響規(guī)律,結(jié)果表明,探頭和測(cè)試參數(shù)對(duì)于酥脆性有顯著影響。1.4大米質(zhì)構(gòu)特性與結(jié)構(gòu)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)。丁長(zhǎng)河等用質(zhì)構(gòu)方法對(duì)傳統(tǒng)的酵頭饅頭進(jìn)行測(cè)試,與工業(yè)化生產(chǎn)的饅頭相比較,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝制作的產(chǎn)品咀嚼性和凝聚性比較高,但是彈性上無(wú)太大差別。王宇偉等對(duì)小麥粉擠壓膨化食品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算發(fā)現(xiàn),單片、兩片紋路90°交錯(cuò)、兩片紋路縱向重疊3種擠壓膨化的方法中,單片測(cè)試結(jié)果相對(duì)較好。許永亮等使用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定了4種工藝制作的米飯應(yīng)力松弛曲線,研究米飯的應(yīng)力松弛參數(shù)與化學(xué)成分的關(guān)系,為米飯蒸煮工藝的優(yōu)化和新型炊具的開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。于世峰等在貯藏溫度和時(shí)間對(duì)五常大米米飯品質(zhì)的影響一文中,對(duì)米飯的硬度和黏性進(jìn)行測(cè)試,結(jié)合其它研究參數(shù)得出,米飯較適宜的貯藏溫度不宜高于-18℃,在0℃~4℃范圍內(nèi)米飯宜老化。在干酪生產(chǎn)中,凝乳是非常關(guān)鍵的步驟,直接影響干酪品質(zhì)。而生牛乳的蛋白、脂肪含量,乳的pH,凝乳溫度,凝乳酶添加量,鈣的添加等許多因素影響干酪凝乳。從而對(duì)這些影響因素進(jìn)行有效控制就非常重要。鄭小平等通過(guò)物性分析儀對(duì)凝乳的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行了研究,從而分析了不同影響因素對(duì)凝乳形成的影響程度,為凝乳工藝的確立提供了量化客觀依據(jù)。林靜韻等同樣用TPA模式,考察在超聲場(chǎng)中,不同超聲場(chǎng)條件、不同馬鈴薯淀粉糊濃度下,馬鈴薯淀粉凝膠強(qiáng)度的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)證明:不同超聲場(chǎng)作用條件對(duì)馬鈴薯淀粉糊的質(zhì)構(gòu)特性有明顯影響。1.5釀酒葡萄質(zhì)構(gòu)特性的研究果實(shí)、鮮肉等食品的質(zhì)地變化與其生理指標(biāo)之間有很大的關(guān)聯(lián)性。RolleL等在果皮硬度對(duì)釀酒葡萄脫水動(dòng)力學(xué)的影響一文中,用穿刺法測(cè)試釀酒葡萄果皮硬度,用果皮破碎力度表示果皮硬度,通過(guò)研究得出對(duì)于特別成熟的葡萄,果皮破碎力度影響其干燥速率,對(duì)同一品種而言,最成熟的葡萄干燥速率下降,果皮硬度增加。SegadeSR等選用TPA測(cè)試法對(duì)不同區(qū)域的釀酒葡萄進(jìn)行測(cè)試,得出可以用質(zhì)構(gòu)分析作為一個(gè)區(qū)別釀酒葡萄不同生長(zhǎng)區(qū)域及其花青素可萃取行指數(shù)的指標(biāo)。RolleL等在葡萄種植密度和收獲時(shí)間對(duì)其成熟過(guò)程中酚類物質(zhì)組成、酚類物質(zhì)萃取性指數(shù)和質(zhì)構(gòu)特征影響一文中得出,堅(jiān)硬的葡萄其酚類物質(zhì)積累越多,表皮越厚的葡萄更利用酚類物質(zhì)的提取。葡萄表皮硬度越大,提取的花青素越多。郝洪濤等探討TPA測(cè)試肉制品品質(zhì)質(zhì)構(gòu)特性的指標(biāo)、意義和形成機(jī)理,并對(duì)肉制品的質(zhì)構(gòu)特性及其影響因素進(jìn)行綜述。針對(duì)我國(guó)肉制品質(zhì)構(gòu)研究存在的問(wèn)題,提出質(zhì)構(gòu)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究的必要性,建議用肉制品質(zhì)構(gòu)指標(biāo)取代感官評(píng)價(jià)方法指導(dǎo)肉制品研發(fā)工作。MaHanjun和LedwardDA通過(guò)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℃~60℃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)。SaziliAQ等通過(guò)咀嚼實(shí)驗(yàn)測(cè)試了羊肉不同部位的骨胳肌,把肌漿球蛋白和肌肉的韌性聯(lián)系起來(lái)。2食品的感官指標(biāo)與質(zhì)構(gòu)綜上所述,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(lái),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(wú)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)。一直以來(lái),食品的感官指標(biāo)存在難以量化的問(wèn)題,而且缺乏感官評(píng)定基本理論,如果能夠建立科學(xué)的感官評(píng)定方法和理論,獲得一套準(zhǔn)確表達(dá)食品感官指標(biāo)的量值,應(yīng)用于食品工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中,能夠?qū)崿F(xiàn)客觀方法代替主觀方法的變革,提高經(jīng)濟(jì)效率,促進(jìn)食品工業(yè)科學(xué)水平的發(fā)展。2)自20世紀(jì)90年代以來(lái),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(kāi)發(fā)工作方面還不夠深入。質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果目前主要停留在反映在質(zhì)構(gòu)儀的實(shí)際效用和評(píng)價(jià)某一種食品的質(zhì)構(gòu)特性上,而在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量控制方面應(yīng)用不夠深入,一些研究者只是在做嘗試性的研究。這主要是由于在食品行業(yè)及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)中缺少產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)