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史上最全的質(zhì)構(gòu)儀TPA解釋-有圖有字

1、TPA的來源

1861年，德國人設(shè)計(jì)出世界上第一臺(tái)食品品質(zhì)特性測(cè)定儀，用來測(cè)定膠狀物的穩(wěn)定程度。之后，Szczeniak等人于1963年確定了綜合描述食品物性的“質(zhì)構(gòu)曲線解析法(TPA)”。從TPA質(zhì)構(gòu)曲線中我們可以得到與人的感官評(píng)價(jià)相關(guān)的質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)。TPA測(cè)試時(shí)探頭的運(yùn)動(dòng)軌跡是：探頭從起始位置開始，先以一速率壓向測(cè)試樣品，接觸到樣品的表面后再以測(cè)試速率對(duì)樣品進(jìn)行壓縮一定的距離，而后返回到壓縮的觸發(fā)點(diǎn)，停留一段時(shí)間后繼續(xù)向下壓縮同樣的距離，而后以測(cè)后速率返回到探頭測(cè)前的位置。

2. TPA參數(shù)定義解釋

美國食品質(zhì)地資深研究者M(jìn)alcolm　Bourne博士在其所著作的《食品質(zhì)地和黏性》(Food　Texture　and　Viscosity)一書中和相關(guān)論文中對(duì)TPA質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)進(jìn)行了明確定義。具體如下：

 

 

硬度：是第一次壓縮時(shí)的最大峰值，多數(shù)食品的硬度值出現(xiàn)在最大變形處，有些食品壓縮到最大變形處并不出現(xiàn)應(yīng)力峰。

脆性：壓縮過程中并不一定都產(chǎn)生破裂，在第一次壓縮過程中若是產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，曲線中出現(xiàn)一個(gè)明顯的峰，此峰值就定義為脆性。在TPA質(zhì)構(gòu)圖譜中的第一次壓縮曲線中若是出現(xiàn)兩個(gè)峰，則第一個(gè)峰定義為脆性，第二個(gè)定義為硬度；若是只有一個(gè)峰值，則定義為硬度，無脆性值。

粘性：第一次壓縮曲線達(dá)到零點(diǎn)到第二次壓縮曲線開始之間的曲線的負(fù)面積(圖中的面積3)，反映的是探頭由于測(cè)試樣品的粘著作用所消耗的功。

內(nèi)聚性：表示測(cè)試樣品經(jīng)過第一次壓縮變形后所表現(xiàn)出來的第二次壓縮的相對(duì)抵抗能力，在曲線上表現(xiàn)為兩次壓縮所做正功之比（面積2/面積1）。

 

彈性：樣品經(jīng)過第一次壓縮以后能夠再恢復(fù)的程度。兩次壓縮測(cè)試之間的停隔時(shí)間對(duì)彈性的測(cè)定很重要，停隔時(shí)間越長，恢復(fù)的高度越大。彈性是用第二次壓縮中所檢測(cè)到的樣品恢復(fù)高度（長度2）和第一次的壓縮變形量（長度1）之比值來表示。

膠粘性：只用于描述半固態(tài)測(cè)試樣品的黏性特性，數(shù)值上用硬度和內(nèi)聚性的乘積表示。

無圖

咀嚼性：只用于描述固態(tài)測(cè)試樣品，數(shù)值上用膠粘性和彈性的乘積表示。測(cè)試樣品不可能既是固態(tài)又是半固態(tài)，所以不能同時(shí)用咀嚼性和膠粘性來描述某一測(cè)試樣品的質(zhì)構(gòu)特性。

無圖

回復(fù)性：表示樣品在第一次壓縮過程中回彈的能力，是第一次壓縮循環(huán)過程中返回時(shí)樣品所釋放的彈性能與壓縮時(shí)探頭的耗能之比，在曲線上用面積5和面積4的比值來表示。

粘連性：樣品在同壓力探頭分離前減壓過程中的延展距離。

 

3、TPA的應(yīng)用

用TPA 質(zhì)構(gòu)分析方法對(duì)樣品分析時(shí)，并不是對(duì)以上的每個(gè)特性參數(shù)都要分析，要根據(jù)測(cè)試條件的設(shè)定質(zhì)構(gòu)圖譜的表現(xiàn)形式、以及樣品自身特性和分析者的實(shí)際需要來進(jìn)行選定。比如，如果壓縮程度很小，測(cè)試樣品沒有出現(xiàn)明顯的破裂，則不能夠從圖譜中測(cè)定脆性值；而且耐咀性和膠粘性不能夠同時(shí)出現(xiàn)在同一次分析結(jié)果中等等。如下圖所示，以QQ糖為例子來介紹：粘著性和內(nèi)聚性，如果粘著性大，內(nèi)聚性就小，反之依然。

使用物性測(cè)試儀測(cè)試比較4種不同口味的QQ糖的質(zhì)地

目的

比較4種不同口味QQ糖的質(zhì)地

TA-XTC或TATOUCH設(shè)置

下壓模式，選擇TPA,測(cè)試前速度：1.0mm/s，測(cè)試速度：1.0mm/s

測(cè)試后速度1.0mm/s，下壓百分比：80%

測(cè)試探頭： TA/36R，使用10kg力量感應(yīng)元

樣 品 準(zhǔn) 備：QQ糖購于超市

實(shí) 驗(yàn) 操 作：4種口味的 QQ糖，每種3次平行實(shí)驗(yàn)

探 頭 校 準(zhǔn)：點(diǎn)選工具欄中的實(shí)驗(yàn)設(shè)置.，然后選擇高度校正

力量時(shí)間圖形

 

 

----菠蘿；----草莓；----橘子；----蘋果

說明

從圖中曲線可以看出，除了4種口味的 QQ糖的硬度大小依次為蘋果>草莓>菠蘿>橘子,其它3種口味的糖果基本相同。4種口味QQ糖的粘性都很小。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

結(jié)論

從表中可以看出蘋果味QQ糖的彈性最差，其它3種口味的彈性比較相似；菠蘿味道的QQ糖的咀嚼性最好，QQ糖的蘋果味的咀嚼性最差。

4、選擇TPA測(cè)試方法（compression模式）時(shí)的注意事項(xiàng)

A、樣品要有彈性

B、TPA模式測(cè)試中，測(cè)試速度和測(cè)后速度要保持一致

C、樣品要壓縮20％－90％這個(gè)范圍

D、測(cè)試時(shí)，探頭的表面積一定要大于樣品的表面積