五 食品质构

5 食品质构
一名词解释
1.食品的质构（ISO）:用力学的、触觉的，可能的话包括视
觉的、听觉的方法能够感知的食品的流变学特性的综合感觉。

2.凝聚性(cohesiveness) ：指形成食品形态所需的内部结合
力的大小。

3.咀嚼性(chewiness)：指把固态食品咀嚼成能够吞咽的状态
所需要的能量。

4.硬度(hardness)：使物体变形所需要的力。

5.酥脆性（brittleness）：破碎产品所需要的力。

6.胶黏性（gumminess）：把半固态食品咀嚼成能够吞咽的状
态所需要的能量。

7.粘附性(adhesiveness)：食品表面和其它物体（舌、牙、口
腔）附着时，剥离它们所需要的力。

二问答题
1.食品质构有何特点？
答：
1 质构是由食品成分和组织结构决定的物理性质；
2 质构属于机械的和流变学的物理性质；
3 质构不是单一性质，是有多种因素影响的复合性质；
4 质构主要是由食品与口腔、手等人体部位的接触而感受
的物理性质；
5 质构与气味、风味等化学性质无关；
6 质构的客观测定结果用力、变形和时间的函数来表示。

2.什么是理想的质构测定方法？
答：①操作简单、快捷、适于日常使用
②与感官检验的结果有良好的相关性
③很好的模拟咀嚼过程、完整的质构测定、参数意义明确，便于分析。

5.2.2 质构测试仪
简称质构仪，也叫物性分析仪，是通过模拟人的触觉，分析检测触觉中的物理特征，是食品工业和科学研究中常用的质构测定仪器，因为它的可扩展性，可以测性的质构特性参数丰富，也称作食品质构的万能测试机。

5.2.2.1 测定原理
其基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用的探头，一个用于支撑样品的底座和一个对力进行感应的力量感应源这三部分组成。

质构仪测试原理是：力量感应源连接探头，探头可以随主机曲臂做上升或下降运动（即Compress和Tension），主机内部电路控制部分和数据存储器会记录探头运动的时间、高度和探头所受到的力量，转换成数字信号，并在计算机显示器上同时绘出传感器受力与其移动时间或距离的曲线。

由于传感器是在设定的速度下匀速移动，因此，横坐标时间和距离可以自动转换。

因为质构仪可配置多种传感器，所以质构仪可以检测食品多个机械性能参数和感官评价参数。

5.2.2.2 测定方法
质构仪的检测方法包括五种基本模式：压缩实验、穿刺实验、剪切实验、弯曲实验、拉伸实验，这些模式可以通过不同的运动方式和配置不同形状的探头和来实现。

除了这五种基本模式之外还有一个全质构测试（TPA，Texture Profile Abalysis）。

（1）全质构测试
全质构测试（Texture Profile Analysis，简写TPA），又称二次咀嚼实验，这个测试方法最早是由Szczeniak等人于1963年提出来的，可以用来综合描述食品的物性。

3.解释全质构测试过程和测试曲线
答：TPA测试过程：TPA测试时，用的是一个圆盘形探头，探头截面积要大于样品面积，探头的运行轨迹如下：
①探头从起始位置开始，先以一速率压向测试样品
②接触到样品的表面后再以测试速率对样品进行压缩一定的距离
③而后返回到压缩的触发点
④停留一段时间后继续向下压缩同样的距离
⑤而后以测后速率返回到探头测试前的位置。

Area 4
L1 L2
TPA测试典型图
酥脆性Fracturability（Brittleness）= 第一次下压过程中的第一个破裂点的力（表示破碎产品随需要的力，柔软、酥脆）（F1）
硬度Hardness =第一次下压过程中到达最大下压程度时的力
（表示物体变形所需要的力，柔软、坚硬）（F2）
凝聚性Cohesiveness =第二次和第一次下压过程中所做功（峰面积）比值（A2/A1）（表示形成食品形态所需内部结合力的大小）
粘附性Adhesiveness = 第一次咀嚼过程中的负峰面积（A3）
（表示食品表面和其它物体（舌、牙、口腔）附着时，剥离它们所需要的力）弹性Springiness（elasticity）=所恢复的高度（L2或L2/L1）
（表示物体在外力作用下发生形变，当撤去外力后回复原来状态的能力）
回复性Resilience =第一次上升过程的峰面积与下压过程峰面积的比值（A4/A1）（物体在外力作用下形变的回复能力）
胶黏性Gumminess =半固态食品：硬度×凝聚性
（把半固态食品咀嚼成能够吞咽状态所需要的能量）
咀嚼性Chewiness = 固态食品：硬度×凝聚性×弹性
（把固态食品咀嚼成能够吞咽状态所需要的能量）
延展性Stringiness = 上升过程中样品与探头作用力为零直到分离前的延展距离（物体在外力作用下能延伸的性质，与粘附性相关）
（2）压缩实验
压缩实验就是探头以测试前速度接近样品，当接触到样品时改用测试中速度对样品进行压缩，直到达到设定的目标位置，以测试后速度返回。

基本上与TPA 测试的第一次压缩过程一致。

主要应用在面包、蛋糕类等烘焙制品，以及火腿、肉丸子等肉制品的硬度、回复性测试。

图压缩实验测试过程和典型图形
从图中可以得到硬度、酥脆性、回复性、凝聚性、粘附性等。

（3）穿刺实验
穿刺实验就是探头穿过样品表面，继续穿刺到样品内部，达到设定的目标位置后返回。

主要应用在苹果、梨子等果蔬类产品的表皮硬度、果肉硬度测定。

图穿刺实验测试过程和典型图形
从图我们可以得到表皮硬度、内部组织硬度、粘附性等。

（4）剪切实验
剪切实验就是刀具对样品进行剪切，到目标位置后返回。

主要应用于鱼肉等、火腿等肉制品的嫩度、韧性和粘附性的测定。

图剪切实验测试过程和典型图形
从图中我们可以得到样品的嫩度、韧性、粘附性等。

剪切力越小代表样品越嫩（此处提问？）
（5）弯曲实验
弯曲实验就是探头对样品进行下压弯曲施力，直到样品受挤压断裂后返回。

主要应用于硬质面包、饼干、巧克力棒等烘焙产品的断裂强度、脆度等质构的测定。

图弯曲实验测试过程和典型图形
从图中可以得到样品的酥脆性、硬度、坚实度、回复性、粘附性等质构特征。

在早期的时候酥脆性采用曲线上的峰数量来表示，然而，近些年人们试验发现用力与变形曲线的真实长度更能反映物体的脆性。

酥脆性（Fracturability）用从起始位置到最大峰值点之间的线性距离（Linear Distance）表示；
（6）拉伸试验
拉伸测试就是指将样品固定在设备上，用设备对样品进行向上拉伸，直到拉伸到设定距离后返回。

拉伸实验模式主要应用于面条的弹性模数、抗张强度以及伸展性测试；面团的拉伸阻力和拉伸距离的测定。

图拉伸实验测试过程和典型图形
拉伸阻力用图中力的最大峰值表示；拉伸距离用最大峰值对应的距离表示。

3.食品质构感官检验与仪器检验测定有何区别与联系?
答:
区别：仪器测定易操作，误差小，测定结果用数值或图表表示，再现性好，适于测定要素特性；感官检验操作繁琐，再现性差，检验结果语言表现与感觉对应不明确，有个体差异，适于测定综合特性。

联系：
4.食品质构的生理学方法检测有何优点？
答：1 可识别个体差异：即使是同年龄层、同性的被调查人员咀嚼相同的食物时，咀嚼时间和咀嚼压也可能有数倍之差，个体差异大；
2 可实现易食性数字化；3可观察摄食过程中的变化。