質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試條件如何選擇與設(shè)定？

    對(duì)食品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試時(shí)，首先要根據(jù)樣品和測(cè)試目的選取合適的測(cè)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(pán)形、刀具、壓榨版、咀嚼性探頭等; 測(cè)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(cè)定) 也被稱為質(zhì)地剖析( Texture Profile Analysis)，即典型的TPA 模式，其應(yīng)用zui為普遍。測(cè)定條件則主要有觸發(fā)力、測(cè)試速度、停留時(shí)間和壓縮距離/壓縮比等，合理設(shè)置測(cè)定條件有利于獲得*的測(cè)試結(jié)果。

    同一樣品在不同測(cè)定條件下其結(jié)果存在顯著差異。一般硬度、咀嚼性和回復(fù)性隨測(cè)定速度的增加呈上升趨勢(shì); 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(fù)性則隨壓縮比例的增加而減小，兩次壓縮間停留時(shí)間越長(zhǎng)，彈性和咀嚼性測(cè)定值越大。只有測(cè)定條件相同，測(cè)定結(jié)果才具有可比性，故實(shí)驗(yàn)應(yīng)注明測(cè)定所用探頭、模式及條件。不同研究者采用的參數(shù)設(shè)置變化較大。在進(jìn)行參數(shù)選擇時(shí)，只要保證條件能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求、測(cè)定過(guò)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(shè)定如下: 探頭運(yùn)行速度1～5mm/s，測(cè)定速度和測(cè)定后速度保持一致，觸發(fā)力5g，兩次壓縮間隔時(shí)間1-5s，壓縮程度30%～75%，壓縮距離視樣品情況而定。

    測(cè)定時(shí)應(yīng)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(cè)定需要大量取樣點(diǎn)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)以減小誤差，重復(fù)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(yīng)盡量保持樣品測(cè)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(guò)久失水造成的測(cè)試誤差。

    質(zhì)構(gòu)儀應(yīng)用zui普遍的TPA 模式可輸出八個(gè)參數(shù)值，包括脆性、硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性、回復(fù)性六個(gè)測(cè)定參數(shù)值和咀嚼性、膠著性兩個(gè)計(jì)算參數(shù)值，參數(shù)含義及其與感官特性關(guān)系見(jiàn)。對(duì)質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，并不需要對(duì)每個(gè)參數(shù)值都進(jìn)行分析，應(yīng)根據(jù)測(cè)定條件設(shè)置、測(cè)定結(jié)果及樣品特性進(jìn)行選擇。當(dāng)樣品壓縮程度較小時(shí)，樣品不會(huì)發(fā)生明顯破裂，便不會(huì)得到脆性值; 而樣品壓縮程度較大時(shí)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，就失去了對(duì)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(yīng)出現(xiàn)在同一結(jié)果中。故在質(zhì)構(gòu)測(cè)定中，選取合理測(cè)定條件的同時(shí)也應(yīng)選取適當(dāng)?shù)膮?shù)值對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。

典型TPA測(cè)試曲線

質(zhì)構(gòu)參數(shù)的定義及計(jì)算：

硬度 (Hardness) : zui直接反應(yīng)口感的一項(xiàng)指標(biāo)，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(duì)樣品有酥脆外殼(外皮)者樣品所*，多數(shù)樣品都無(wú)法測(cè)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(guò)加壓變形之后，樣品表面若有黏性，會(huì)產(chǎn)生負(fù)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(gè)負(fù)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(kāi)始之間可以恢復(fù)的高度。在TPA圖中為T(mén)2 / T1。

咀嚼性 (Chewiness) : 咀嚼性被定義為膠著性x彈性。可以解釋為咀嚼固體食物所需的能量。難以測(cè)量，因?yàn)榫捉郎婕皦嚎s、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(gè)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(gè)特點(diǎn)就是具有低硬度，高凝聚力。因此這項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)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(qiáng)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(cè)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(fù)性 (Resilience) : 韌性是一種測(cè)量樣品如何恢復(fù)變形的指針包括了速度和力量?jī)煞矫妗６x為*下壓時(shí)，形變目標(biāo)之前面積與形變目標(biāo)之后的面積比值。在量測(cè)的時(shí)候需要注意樣品的恢復(fù)狀況，一般而言會(huì)使用一個(gè)較慢的測(cè)試速度已達(dá)到使樣品有足夠時(shí)間恢復(fù)的狀況。也能確保這個(gè)特性的準(zhǔn)確性。在TPA圖中，回復(fù)性= A5 / A4。