馒头、面条等样品中质构指标检测方案(质构分析仪)

维普资讯 http：//www.cqvip.com食品研究与开发检测分析2006.Vol.27.NO.4 物性分析仪在食品质构测定方面的应用 梁辉，戴志远 (浙江工商大学水产品加工研究所，浙江杭州310035) 摘要：质地特性是食品极其重要的品质因素。，一般采用的感官评定方法主观因素偏重，而物性分析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，故其使用越来越广泛。本文综述了物性性析仪的原理及其在小麦粉制品、肉制品、水产品和乳制品中的应用，以及存在的问题与展望。 关键词：物性分析仪；质构；应用 APPLICATION OFTEXTURE ANALYZER IN THE ASSESSMENT FOR FOOD TEXTURE LIANG Hui ，DAI Zhi-yuan (Institute of Aquatic Products Processing ，Zhejiang Gongshang University， Hangzhou 310035，Zhejiang， China) Abstract： Texture is the important factor of food quality. Sensory evaluating is tend to subjective factor. Tex-ture analyzer is about the character of force with food texture， the result is sensitive and objective. Thereforethe use of texture analyzer is more and more abroad. We expatiated the principle of texture analyzer， the ap-plication of texture analyzer in wheat products， flesh products and dairy products in this paper. Also we dis-cussed the problems and future of the method here. 质地特性如硬度、脆性、胶粘性、回性、弹性、凝胶强度等是食品极其重要的品质因素。国内外多年来一直沿用感官评价来对其进行评价。但由于感官评价的影响因素除了食品本身的色、香、味、质、形外，与评价员的嗜好、情绪、健康状况等不稳定因素有关，从而人为误差较大，存在着一定的缺陷。因此国内外专家一直致力于研究客观、易行、标准化程度高的鉴定食用品质的方法，来准确地描述和控制质地，以确保评价结果的准确性。 1 物性分析仪的测定原理 德国人在1861年设计出世界上第 -台食品品质特性测定仪，用来测定胶状物的稳定程度。Szczeniak 等1963年确定了综合描述食品物性的“质构曲线解析法(TPA)”。现多使用英国StableMicro Systems Inc. 生产的 TA-XT2 型和 TA-HD物性分析仪。 物性分析仪主要包括主机、专用软件、备用探头及附件。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。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，物性分析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。 2常用的质构测定探头2 圆柱形探头 用来对凝胶体、果胶、乳酸酪和人造奶油等作钻孔和穿透力测试以获得关于其坚硬度、坚固度和屈服点的数据。钻孔测试可用来测压缩力和剪切力。 2.2圆锥形探头 作为圆锥透度计，测试奶酪、人造奶油等具有塑性的样本，测得的结果比流变学方法精确 2.3 压榨板 用来测试诸如面包、水果、奶酪和鱼之类形状稳定不流动的产品。可直接测或切成块测。压榨测试要求被测样本面积小于压榨板，可测量压缩恢复、断裂方式和兼具粘着性和伸缩性的材料的蠕变特性。 2.4球形探头 用于测量薄脆的片状食物的断裂性质。还可用于锯齿测试，测量水果、奶酪和包裹着的材料的表面坚硬度。 2.5 咀嚼式探头 模仿门牙咬穿食物动作的模拟测试。可以测试肉类样本的韧度和柔软度，还可以测生的和熟的蔬莱纤维。 3物性分析仪在不同食品质构测定方面的应用3 在小麦粉制品中的应用 不同筋力的小麦粉可加工成不同类型的食品。糕点用筋力弱的小麦，面条和馒头等中式蒸煮食品 使用中等筋力的小麦，而面包类食品适合筋力强的小麦。而对不同筋力的小麦制品的评价主要采用感官评定的方法。现把物性分析仪应用于食品品质评价，分析样品的色泽、坚实度、弹性、粘着性和脆性等，可将感官指标转化成具体的、可量化分析的数字指标，从而对小麦粉食用品质的评价提供了新的技术手段。 3.1.11馒头 郭波莉等对19种小麦制成的馒头进行了 TPA实验。测试指标弹性、回复性与其感官品质相关显著。弹性与馒头百克重量、内部结构均显著正相关；回复性与馒头外观形状呈显著负相关。根据人们的膳食习惯，在外观品质(色泽、外观形状)较好、体积较大的基础上，认为物性分析仪测试的弹性和回复性数值越高，其品质越好。 3.1.2面条 楚炎沛通过下压探头P/35、拉伸探头 A/SPR、下压探头 A/LKB-F、、下压探头 HDP/PFS 4 种不同的探头对制作的面条进行了硬度、弹性、韧性、粘性测定。表明物性分析仪评价参数与感官评定结果之间具有高度的相关性。 王灵昭等通过对不同配比的面粉制成的面条多次进行 TPA、剪切和拉伸实验，得到 TPA 实验中的硬度(Hardness)、胶着性(Gumminess)、嚼性(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中的筋道感、硬度、弹性呈高度显著正相关，故可分别用这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，故认为用拉断力参数可间接评价面条的滑口感特性。 3.1.3 面包 楚炎沛对制作的面包片采用压盘式测试探头P/35测试了硬度、弹性、粘聚性和粘着性。表明硬度值与面包品质呈负相关，这个指标数值越大，面包吃起来就越硬，缺乏弹性、绵软、爽口的感觉；弹性值与面包品质呈正相关，数值越大，面包吃起来越柔软不筋道，爽口不粘牙。同时魏益民的书中写道：粘聚性与面包体积、比容、外观形状、包心平滑度、纹理结构、弹柔性、总评分呈显著或极显著负相关；粘着性与面包外观形状、弹柔性、总评分显著负相关性{4。 孙辉等对面包心坚实度(firmness)采用直径为36 mm 的柱状探头进行测定的方法，表明坚实度测试不仅可以评价不同品种小麦的面包烘焙性能，还可以用来研究不同添加剂成分或其他处理对延长面包货架期的作用。 张铁松以8种品牌面粉为试验材料，使用物性测定仪测试了面团的硬度、弹性、粘力、粘着性、断 裂力、裂能量、断裂回复形变程度、回复能量、回复形变程度等9种指标，并通过相关分析研究了这些指标与面包品质(面包体积和弹性变化率)以及与小麦面粉的品质性状的相互关系。研究结果表明：面刚的硬度、粘力与面包的体积呈正相关，弹性与面包的体积呈负相关，粘力与24h后室温下弹性变化率呈显著的正相关。面团的质构特性与面粉的品质指标的相关性也非常明显6。 3.2肉制品 自从1926年 Warner 发明了测量肉制品质地的仪器以来，肉品的质地测量已由模糊的感官评价逐步过渡到使用仪器进行准确的量值表述7-10。 丁武等通过试验和数据分析，发现肉的嫩度可使用TA—X12物性仪的穿透法，测得的曲线中的第一个极值点(波峰)来得到较好的反映。 肉类含有丰富的蛋白质。其测定对于判断肉的品质以及冷藏肉的新鲜程度有直接的意义。蒋予箭等对冷却的猪肉进行了弹性测定。通过一次压缩法试验，选择球形探头(SPherical Probe，P/0.5s)，定时对冷却肉的弹性进行测定2。 Han-Jun Ma 和 D.A. Ledward通过物性测定仪对高压、高温作用的牛肉结构进行了 TPA 测试。表明在20℃~60℃范围内随着温度和压力的增加，牛肉的硬度、咀嚼性、弹性、粘性都有增加，与牛肉的肌原纤维的变化有关3。 A.Q.Sazili 等通过咀嚼实验测试了羊肉不同部位的骨胳肌，把肌浆球蛋白和肌肉的韧性联系起来114)。 3.3才水产品 随着人们生活水平的提高，越来越多的水产加工食品受到了欢迎，从而对水产品的质构认识也越米越受到重视。 S. Slgurgisladottir 等使用柱型和球型探头来测定新鲜的大马哈鱼片的硬度，用刀型探头来测定剪切力，得出从鱼头到尾部硬度和剪切力均呈增加的趋势，并且在鱼身中部位置更加可信，剪切力的方法比前两种按压方法更加适用于实际操作5。 Jon Olay Veland等使用物性分析仪对新鲜大马哈鱼和冰冻24d的鱼进行了测试，得出鱼片的厚度在测试中起着重要的作用。并且进一步对喂食和饥饿两周后杀的鱼进行了测试，发现在最初切碎储存的2d内，喂食的鱼比饥饿的鱼的硬度下降的快。 C.Alasalvar 使用 20 mm 直径的柱型探头进行质构测定。同样厚度的鱼片，从头到尾的硬度逐渐降低。在储存过程中，随着时间的延长，相同部位的鱼片的硬度逐渐降低。使用物性分析仪测定与感官和化学的结果有良好的一致性"。 K.Angsupanich 等人将鳕鱼分别在0，200，400，600和800 MPa 下处理后，用38 mm 直径的柱型探 头对硬度、弹性、粘附性、黏性、粘着性和咀嚼性进行了测定，得出在0~200 MPa下粘附性、黏性、粘着性增加，在200~400 MPa下硬度、粘附性、黏性和咀嚼性增加，在400~800 MPa 下硬度和粘附性下降。118 T.Morkoren 和O.Einen 使用物性分析仪对熏鱼和熏鱼用鱼的鱼片进行了分析，并与感官评的结果做了比较。发现对熏鱼感官硬度评定的结果与用仪器测定的熏鱼用鱼的数据有高度的相关性。并且使用平头 12.5/23 mm 探头要比使用咀嚼式探头和球形探头的效果要好9。 3.4乳制品 在干酪生产中，凝乳是非常关键的步骤，直接影响干酪品质。而生牛乳的蛋白、脂肪含量，乳的pH，凝乳温度，凝乳酶添加量，钙的添加等许多因索影响干酪凝乳。从而对这些影响因素进行有效控制就非常重要。郑小平等通过物性分析仪对凝乳的质构进行了研究，从而分析了不同影响因索对凝乳形成的影响程度，为凝乳工艺的确立提供了量化客观依据. Valerie M. Marshall， H. L. Rawson 使用物性分析仪中冰激凌专用测定探头和容器就粘结性、弹性和硬度进行了测定。得出在冰激凌添加的代糖的数量和种类对粘结性不产生影响，而添加数量越大，产品的硬度越低，并且测试结果与感官评定结果在粘结性和弹性又很好的相关性21。 4 问题与展望 由于物性分析仪在测定的过程中对样品的同一性要求比较高，例如要求样品具有很好的均一性，否则对同一样品的不同点测量的结果的可比性差。因此物性测定的过程中为了提高可重复性，对样品需要大量取点测平均值并且要尽量保持每次处理样品方法过程的一致性。 同时在进行物性测试时要注意，由于探头种类和测试程序会对结果产生影响，因此在分析数据和实验报告中要标明所用探头的类型和测试程序，从而使试验结果具有可比性；此外，样品在准备好之后要立刻进行测试，否则也会影响试验结果。 一般认为，化学和仪器分析方法衡量的只是一些独立的分析指标，而感官评价结果则是将许多质构特性结合融汇在一起的综合结果。物性测定方法要作为一个行之有效的客观评价方法应该具备以下特点：(1)与感官评价结果相应的物性分析仪评价参数之间具有高度的相关性；(2)容易操作，简单易行，实验结果的重重性好；(3)敏感度高，能反映出样品间质量的细小差别。 因此开发出一系列适于不同食品的综合评价的测试参数和评价指标是摆在我们面前急于解决的问题。随着物性分析仪的推广应用，随着人们对感观评价进行客观评价分析的认识的深入，越来越 ( 多的物性分析仪测试参数和感观指标将会建立起来。 ) ( 参考文献： ) ( [1]楚炎沛.物性测试仪在食品品质评价中的应用研究[].粮 食与饲料工业，2003，(7)：40~42. ) ( [2]郭波莉，魏益民，张国权，等.馒头品质评价方法探析[.麦类作物学报，2002，22(3)： 7~10. ) ( [3]王灵昭，陆启玉，袁传光.用物性分析仪评价面条质地品 质的研究 [J].郑州工程学院学报，2003，(9)：29-49. ) ( [4]魏益民.谷物品质与食品品质-小麦籽粒品质与食品品质 [M].西安：陕西人民出版社，2002. ) ( [5]孙辉，吴尚军，蒋薇莉.小麦食用品质的感官评定和仪器评价[.粮油食品科技，2004，1：25~28. ) ( [6] Zheng Tie-song. 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