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物性測試儀-質構儀在饅頭老化測試中的應用

上海保圣TAXTC-質構儀，TA質構儀，TAtouch質構儀

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，饅頭的質地變化規律與面包不完全一樣。采用質地測試儀分析法對不同貯存時間饅頭的質地進行分析，以饅頭質地變化的規律來反映饅頭的老化現象。除考察傳統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地變化的關系。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

新鮮饅頭

2.2 儀器和設備

質地測試儀：上海保圣TAXTC-質構儀，TA質構儀，TAtouch質構儀

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 質地測試儀測試饅頭質地的方法

        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-質構儀，TA質構儀，TAtouch質構儀進行測試，探頭為TA/35柱型探頭。結果取六次測試的平均值，并采用上海保圣TAXTC-質構儀，TA質構儀，TAtouch質構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）等與饅頭質地相關的物性指標。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外，可能還與饅頭中淀粉的凝膠性質有關，而應力松馳能夠很好地表征凝膠類食品質地特征。因此，本文引入此參數，試圖通過它的變化來研究饅頭中淀粉凝膠性質的改變與饅頭老化的關系。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經驗公式對曲線上的數據點進行非線性回歸，最終得到與饅頭氣孔質構相關的三個常數值：C1、C2、C3。

其中：

  TPA測試的參數為：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%。

  三常數經驗公式為：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。