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物性測試儀-質(zhì)構(gòu)儀在饅頭老化測試中的應用

上海保圣TAXTC-質(zhì)構(gòu)儀，TA質(zhì)構(gòu)儀，TAtouch質(zhì)構(gòu)儀

1 背景介紹

饅頭老化主要是指饅頭在貯存過程中新鮮度的損失，具體表現(xiàn)有硬度的增加、彈性和咬勁的下降，而非指微生物的變化。這與面包老化完全一致。

饅頭和面包雖同屬多孔狀食品，但由于在加工工藝、配方等方面存在著較大的差異，饅頭的質(zhì)地變化規(guī)律與面包不完全一樣。采用質(zhì)地測試儀分析法對不同貯存時間饅頭的質(zhì)地進行分析，以饅頭質(zhì)地變化的規(guī)律來反映饅頭的老化現(xiàn)象。除考察傳統(tǒng)的硬度和回復值指標外，還將研究饅頭的應力松馳以及應力應變曲線與饅頭在老化過程中質(zhì)地變化的關(guān)系。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

新鮮饅頭

2.2 儀器和設備

質(zhì)地測試儀：上海保圣TAXTC-質(zhì)構(gòu)儀，TA質(zhì)構(gòu)儀，TAtouch質(zhì)構(gòu)儀

2.3 試驗方法

將剛蒸制好的饅頭在室溫（18.5~21.5℃）條件下自然冷卻90min，裝入密保諾密實袋中密封，每袋裝三個。裝好的樣品放置在室溫中貯存，開始計時，分別在第0hr、3hr、6hr、9hr、12hr、24hr、48hr、72hr進行檢測。

第0hr樣品，是指蒸制好后，自然冷卻90min后的饅頭。

2.4 質(zhì)地測試儀測試饅頭質(zhì)地的方法

        饅頭平放，用面包刀將饅頭從中間部位自上而下垂直切成均勻的兩部分，再分別切出上下切面平整的饅頭片。三個饅頭可切出六片測試用饅頭片。采用上海保圣TAXTC-質(zhì)構(gòu)儀，TA質(zhì)構(gòu)儀，TAtouch質(zhì)構(gòu)儀進行測試，探頭為TA/35柱型探頭。結(jié)果取六次測試的平均值，并采用上海保圣TAXTC-質(zhì)構(gòu)儀，TA質(zhì)構(gòu)儀，TAtouch質(zhì)構(gòu)儀自帶軟件計算所得物性值的平均值和方差。

（1）TPA測試模式

  饅頭的硬度、回復值等指標的測試采用TPA測試模式，測試參數(shù)分別為：測前速度3mm/s，測試速度1mm/s，測后速度3mm/s，壓縮率分別為30%、50%、70%。

圖1是饅頭質(zhì)地特征曲線，通過對曲線進行解析，可以得到硬度（Hardness）、斷裂值（Fracturability）、粘著性（Adhesiveness）、彈性（Springiness）、凝聚性（Cohesiveness）、粘性（Gumminess）、咀嚼性（Chewiness）、回復值（Resilience）等與饅頭質(zhì)地相關(guān)的物性指標。其中，饅頭的咀嚼性=硬度*凝聚性*彈性，饅頭的粘性=硬度*凝聚性，凝聚性=4-6之間曲線所包圍面積 /1-3之間曲線所包圍面積，回復值=2-3之間曲線所包圍面積/1-2之間曲線所包圍面積。

（2）饅頭應力松馳測試模式

  饅頭應力松馳除與彈性有關(guān)外，可能還與饅頭中淀粉的凝膠性質(zhì)有關(guān)，而應力松馳能夠很好地表征凝膠類食品質(zhì)地特征。因此，本文引入此參數(shù)，試圖通過它的變化來研究饅頭中淀粉凝膠性質(zhì)的改變與饅頭老化的關(guān)系。饅頭的應力松馳測試采用松馳模式，即將饅頭壓縮到一定比例后，保持探頭不動，測試饅頭在松馳過程中傳遞給探頭的力。測試參數(shù)分別為：測前速度3mm/s，測試速度1mm/s，測后速度3mm/s，探頭保持靜止時間為4s，壓縮率分別設為30%、50%、70%。應力松馳SR=（P1-P2）/P1，其中P1是饅頭在最大應變處測得的硬度值，P2是饅頭在最大應變處靜止4s后，測得的硬度值。詳見圖2 饅頭應力松馳曲線

(3)應力應變曲線測試模式

  饅頭應力應變曲線反映的是饅頭在不同的壓縮率下應力與應變的關(guān)系。本文饅頭應力應變曲線的分析方法如下：以70%的壓縮率對饅頭進行TPA測試，采用第一次壓縮過程中，工程應變從0到0.7部分的曲線部分，如圖3 中A~B之間的曲線段，再采用表征應力應變曲線的三常數(shù)經(jīng)驗公式對曲線上的數(shù)據(jù)點進行非線性回歸，最終得到與饅頭氣孔質(zhì)構(gòu)相關(guān)的三個常數(shù)值：C1、C2、C3。

其中：

  TPA測試的參數(shù)為：測前速度為3mm/s，測試速度為1mm/s，測后速度為3mm/s，壓縮率為70%。

  三常數(shù)經(jīng)驗公式為：σ= C1ε/（（1+ C2ε）*（C3-ε））。式中σ為工程應力，σ（pa）=測試壓力（N）/探頭面積(m2)；ε為工程應變，ε=（饅頭片下壓深度/饅頭片厚度）*100%，C1、C2、C3為常數(shù)。