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質(zhì)構(gòu)儀測試條件如何選擇與設定？
閱讀：16153 發(fā)布時間：2017-3-9對食品進行質(zhì)構(gòu)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(zhì)地剖析( Texture Profile Analysis)，即典型的TPA 模式，其應用zui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*的測試結(jié)果。
同一樣品在不同測定條件下其結(jié)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(jié)果才具有可比性，故實驗應注明測定所用探頭、模式及條件。不同研究者采用的參數(shù)設置變化較大。在進行參數(shù)選擇時，只要保證條件能夠滿足實驗要求、測定過程中選用同一探頭和相同參數(shù)，使結(jié)果具有可比性即可。目前常用的參數(shù)設定如下: 探頭運行速度1～5mm/s，測定速度和測定后速度保持一致，觸發(fā)力5g，兩次壓縮間隔時間1-5s，壓縮程度30%～75%，壓縮距離視樣品情況而定。
測定時應盡量選取形狀、大小、質(zhì)地均一的樣品。即便如此，許多樣品本身具備一定的差異性，故質(zhì)構(gòu)測定需要大量取樣點，重復實驗以減小誤差，重復樣品的多少則取決于樣品的差異程度。此外，質(zhì)構(gòu)儀具有較高的靈敏度，應盡量保持樣品測定環(huán)境( 溫度、濕度、空氣流速等) 的統(tǒng)一性，也要防止樣品放置過久失水造成的測試誤差。
質(zhì)構(gòu)儀應用zui普遍的TPA 模式可輸出八個參數(shù)值，包括脆性、硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性、回復性六個測定參數(shù)值和咀嚼性、膠著性兩個計算參數(shù)值，參數(shù)含義及其與感官特性關(guān)系見。對質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果進行分析時，并不需要對每個參數(shù)值都進行分析，應根據(jù)測定條件設置、測定結(jié)果及樣品特性進行選擇。當樣品壓縮程度較小時，樣品不會發(fā)生明顯破裂，便不會得到脆性值; 而樣品壓縮程度較大時，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞嚴重，就失去了對內(nèi)聚性和彈性分析的意義，表征固態(tài)食品的咀嚼性和表征半固態(tài)食品的膠著性不應出現(xiàn)在同一結(jié)果中。故在質(zhì)構(gòu)測定中，選取合理測定條件的同時也應選取適當?shù)膮?shù)值對結(jié)果進行分析。
典型TPA測試曲線
質(zhì)構(gòu)參數(shù)的定義及計算：
硬度 (Hardness) : zui直接反應口感的一項指標，在質(zhì)地剖面分析中，直接影響咀嚼性 (Chewiness)、膠著性(Chewiness)及凝聚性(Cohesiveness)。在TPA圖中，*次下壓區(qū)段內(nèi)zui大力量值。
脆度 (Fracturability) : 針對樣品有酥脆外殼(外皮)者樣品所*，多數(shù)樣品都無法測得此參數(shù)。在TPA圖中， 硬度之前出現(xiàn)的較小峰值。
粘性 (Adhesiveness) : 樣品經(jīng)過加壓變形之后，樣品表面若有黏性，會產(chǎn)生負向的力量。在食品領(lǐng)域可以解釋為黏牙性口感。在TPA圖中，為*個負峰的面積（A3）或者zui大值。
彈性 (Springiness) : 食物在*咬結(jié)束與第二口開始之間可以恢復的高度。在TPA圖中為T2 / T1。
咀嚼性 (Chewiness) : 咀嚼性被定義為膠著性x彈性?？梢越忉尀榫捉拦腆w食物所需的能量。難以測量，因為咀嚼涉及壓縮、剪切、穿刺、粉碎、撕裂、切割等，另外也與口腔狀況有關(guān)(唾液分泌、體溫)。這個參數(shù)主要用在固體、半固體的口感描述上。在TPA圖中， 膠著性x彈性 = A2 / A1 x 硬度 x 彈性。
膠著性 (Gumminess) : 膠著性被定義為硬度x凝聚力。半固體食品的一個特點就是具有低硬度，高凝聚力。因此這項指標應該用于描述半固體食品的口感所使用。在TPA圖中， 膠著性= A2 / A1 x 硬度。
粘聚性 (Cohesiveness) : 凝聚力被定義為*壓縮與第二壓縮正受力面積的比值。抗拉伸強度是凝聚力的一種體現(xiàn)，如果凝聚較佳樣品，顯示探頭也較容易保持干凈。通常測試凝聚力相較脆性、咀嚼性和膠著性為較次要參數(shù)。在TPA圖中， 黏聚性= A2 / A1。
回復性 (Resilience) : 韌性是一種測量樣品如何恢復變形的指針包括了速度和力量兩方面。定義為*下壓時，形變目標之前面積與形變目標之后的面積比值。在量測的時候需要注意樣品的恢復狀況，一般而言會使用一個較慢的測試速度已達到使樣品有足夠時間恢復的狀況。也能確保這個特性的準確性。在TPA圖中，回復性= A5 / A4。