1　概述
    中國(guó)面制食品主要包括饅頭、面包、面條、餃子、餅干等,面制食品的品質(zhì)主要包括商品品質(zhì)(如面條的色澤、表觀狀態(tài)、強(qiáng)度等)和食用品質(zhì)(如面條的咬勁、食感等)。食用品質(zhì)反映的多為食品的質(zhì)構(gòu)特性,如硬度、酥性、脆性、粘性、彈性和咀嚼性等。對(duì)于食品品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法主要包括主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)。主觀評(píng)價(jià)即感官評(píng)價(jià),利用感官品嘗鑒別的方法對(duì)食品進(jìn)行評(píng)判分析,這也是國(guó)內(nèi)外多年來(lái)一直沿用的方法。比如對(duì)于面條,國(guó)內(nèi)評(píng)價(jià)項(xiàng)目主要有面條色澤、表觀狀態(tài)、適口性(軟硬度)、韌性(咬勁和彈性)、粘性、爽口性、食口味等。雖然評(píng)價(jià)項(xiàng)目因區(qū)域習(xí)慣而有所不同,但除外觀特征外,都是以口感為實(shí)質(zhì)性評(píng)價(jià)內(nèi)容。而口感則是一個(gè)綜合性現(xiàn)狀,其評(píng)價(jià)也多屬于偏愛(ài)型感官分析,易受評(píng)價(jià)員的嗜好、品味等不穩(wěn)定因素的影響,從而難以做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià),導(dǎo)致主觀評(píng)價(jià)的人為誤差較大,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性、可比性差。國(guó)內(nèi)外專家一直致力于研究客觀、簡(jiǎn)單易行、標(biāo)準(zhǔn)化程度高的鑒定食用品質(zhì)的方法,以確保感官評(píng)價(jià)不受人員組成變化和嗜好的影響,最終以統(tǒng)一的測(cè)試方法,精確的量化測(cè)量?jī)x器正確地量化食品的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)來(lái)獲得對(duì)物性概念的準(zhǔn)確表述,確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本研究就是針對(duì)以上評(píng)價(jià)需求,利用物性測(cè)試儀亦即質(zhì)構(gòu)儀而作的一些初步探索。
2　質(zhì)構(gòu)儀的開發(fā)及測(cè)試原理
早在1861年,德國(guó)人就設(shè)計(jì)出世界上第1臺(tái)食品品質(zhì)特性測(cè)定儀,用來(lái)測(cè)定膠狀物的穩(wěn)定程度。Procter等1955年提出了食品的標(biāo)準(zhǔn)咀嚼條件,用接近與口中感觸的形式去研究食品的物理性質(zhì)[1]。之后,Szczeniak等1963年確定了綜合描述食品物性的“質(zhì)構(gòu)曲線解析法(TPA)”[2]。近幾年,國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的主要有TA.XTi/5型質(zhì)構(gòu)儀和QTS-25型兩種。本研究采用的儀器是英國(guó)Stable.Micro System公司研制生產(chǎn)的TA.XT2i/5型物性測(cè)試儀。
質(zhì)構(gòu)儀主要包括主機(jī)、專用軟件、備用探頭及附件。其基本結(jié)構(gòu)一般是由一個(gè)能對(duì)樣品產(chǎn)生變形作用的機(jī)械裝置,
一個(gè)用于盛裝樣品的容器和一個(gè)對(duì)力、時(shí)間和變形率進(jìn)行記錄的記錄系統(tǒng)組成。其測(cè)試圍繞著距離、時(shí)間、作用力三者進(jìn)行測(cè)試和結(jié)果分析,也就是說(shuō),質(zhì)構(gòu)儀所反映的主要是與力學(xué)特性有關(guān)的食品質(zhì)地特性[3],其結(jié)果具有較高的靈敏性與客觀性,并可對(duì)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)量化處理,以量化的指標(biāo)來(lái)客觀全面地評(píng)價(jià)成品,從而避免了人為因素對(duì)食品品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果的主觀影響。
質(zhì)構(gòu)儀有許多配套探頭,如破裂測(cè)試探頭HDP/TPB、粘著性探頭A/DS、輕型刀片A/LKB、堅(jiān)實(shí)度粘性測(cè)試探頭HDP/PFS、抗拉測(cè)試探頭A/SPR、柱型探頭P/35等。在用質(zhì)構(gòu)儀評(píng)價(jià)食品品質(zhì)時(shí),首先要根據(jù)測(cè)試樣品選擇探頭的形狀、規(guī)格,然后再根據(jù)探頭來(lái)選擇操作模式如壓縮模式或拉伸模式。通過(guò)不同種類的壓縮、切割、擠壓和拉伸模具進(jìn)行測(cè)試,得出能夠表示一些質(zhì)構(gòu)特性及相關(guān)關(guān)系的一個(gè)曲線圖[4、5]。
3　質(zhì)構(gòu)儀在不同面制食品品質(zhì)中的應(yīng)用
3·1　面包
3·1·1　測(cè)試樣品的準(zhǔn)備
采用直接發(fā)酵法,參照《小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗(yàn)法直接發(fā)酵法》GB/T14611-1993進(jìn)行。面包出爐后,在10 min內(nèi)測(cè)定面包體積,稱量質(zhì)量,分別以毫升和克表示。面包在室溫下冷卻1 h后,裝入塑料袋并密封。在室溫下放置12 h后對(duì)面包進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)。質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試時(shí),將面包在面包切片機(jī)下切成厚度為12.5 mm的厚薄均勻的薄片,選取中間固定位置的兩片進(jìn)行測(cè)定后取平均值。
3·1·2　測(cè)試樣品的評(píng)價(jià)方法
(1)感官評(píng)價(jià):參照GB/T14611-1993進(jìn)行。主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括百克重量、體積比容、表皮色澤、包心色澤、包心平滑度、紋理結(jié)構(gòu)、彈柔性、口感、總評(píng)分等。
(2)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試儀器:采用壓盤式測(cè)試探頭P/35,具體測(cè)試模式與測(cè)試參數(shù)如表1。
(3)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試專用術(shù)語(yǔ)及圖解說(shuō)明見圖。

①硬度:樣品達(dá)到一定變形時(shí)所必須的力。硬度值指第一次穿沖樣品時(shí)的壓力峰值。在感官上是指用牙咬斷樣品
所用的力,其反義詞為柔軟度。

②彈性:變形樣品在去除變形力后恢復(fù)到變形前的條件下的高度或體積比率。它的度量是第二次穿沖的測(cè)量高度同第一次測(cè)量的高度的比值(長(zhǎng)度2/長(zhǎng)度1)。

③粘聚性或粘結(jié)性:該值可模擬表示樣品內(nèi)部粘合力,即將樣品拉在一起的內(nèi)聚力,其反義詞為可壓縮性。當(dāng)粘聚性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粘著性,探頭同樣品充分接觸,探頭仍可保持清潔而無(wú)樣品粘著物。它的度量是第二次穿沖的作功面積除以第一次的作功面積的商值(面積2/面積1)。
④粘著性:該值模擬表示在探頭與樣品接觸時(shí)用以克服兩者表面間吸引力所必需的力,當(dāng)粘著性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粘聚性,在探頭上將附有部分樣品殘留物。他的度量是用負(fù)的峰值面積除以第一次穿沖中下壓穿沖階段面積的比值(面積3/面積4)。在感觀上指樣品的表面對(duì)其他材料(如舌頭、牙齒、盤子、手指等)表面的粘附能力。⑤膠著性:該值摸擬表示將半固體的樣品破裂成吞咽時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量。計(jì)算公式為:硬度×粘聚性。⑥咀嚼度:該值摸擬表示將半固體的樣品咀嚼成吞咽時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量。計(jì)算公式為:膠著性×彈性(或硬度×粘聚性×彈性)⑦恢復(fù)性:該值度量出變形樣品在與導(dǎo)致變形同樣的速度、壓力條件下恢復(fù)的程度。計(jì)算方法是在第一次穿次中的“回收”階段的面積同下壓穿刺階段面積的商(面積5/面積4）。

①、②、③三個(gè)特性與樣品內(nèi)部分子之間用以抵抗外來(lái)解聚力的內(nèi)力有關(guān),粘性則與樣品的表面狀況有關(guān),除此之
外,如④、⑤、⑥、⑦的一些間接指標(biāo)在描述樣品的質(zhì)構(gòu)特性上也很有用[4]。
3·1·3　質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試品質(zhì)與感官品質(zhì)間的關(guān)系
①硬度、粘聚性、彈性與面包感官品質(zhì)關(guān)系極為密切,可作為面包質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試的首選指標(biāo)。
②硬度與面包體積、包心色澤、平滑度、紋理結(jié)構(gòu)、口感、總評(píng)分呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。
③彈性與面包外觀形狀、包心色澤、紋理結(jié)構(gòu)、彈柔性、總評(píng)分呈顯著或極顯著正相關(guān)。
④硬度值、膠著性、咀嚼性與面包品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)。這三個(gè)指標(biāo)數(shù)值越大,面包吃起來(lái)就越硬,缺乏彈性、綿軟、爽口
的感覺(jué)。
⑤彈性值、粘聚性、回復(fù)性與面包品質(zhì)正相關(guān),數(shù)值越大,面包吃起來(lái)柔軟不勁道,爽口不粘牙。
也曾有報(bào)道認(rèn)為[6]:粘聚性與面包體積、比容、外觀形狀、包心平滑度、紋理結(jié)構(gòu)、彈柔性、總評(píng)分呈顯著或極顯著正相關(guān);粘著性與面包外觀形狀、彈柔性、總評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān);膠著性與面包百克重量、口感呈顯著負(fù)相關(guān);咀嚼度與面包百克重量呈顯著負(fù)相關(guān)。
3·2　面條
3·2·1　測(cè)試樣品的準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)室機(jī)制面條制作法。參照《面條用小麥粉》SB/T10137-1993采用以下方法進(jìn)行:稱取100 g面粉,加水適量
(用手握成團(tuán),松開后散開)攪拌成面絮狀,使面絮狀顆粒的直徑均勻地處于5 mm左右→裝入塑料袋中,密封靜置20 s→用電動(dòng)壓面機(jī)在1 mm的軋距處壓延一次→將面帶折疊成2~3層厚復(fù)合壓延6次→依次在軋距3.5、3.0、2.5、2.0、1.5、1.0 mm處壓延2次→切成2 mm寬,1 mm厚的長(zhǎng)面條,之后,立即對(duì)鮮濕面條進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)。質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試時(shí),將面條置于沸水中煮至白芯剛好消失,取出,用水沖洗3次,自然淋水,放在濾網(wǎng)上靜置15 s后進(jìn)行測(cè)定:
3·2·2　測(cè)試樣品的評(píng)價(jià)方法
(1)感官評(píng)價(jià):參照SB/T10137-1993中所列方法進(jìn)行,主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括色澤、表觀狀態(tài)、適口性、韌性、粘性、光滑性、總評(píng)分等。
(2)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試儀器:共采用四種探頭,測(cè)其硬度、韌性、4)。在感觀上指樣品的表面對(duì)其他材料(如舌頭、牙齒、盤
子、手指等)表面的粘附能力。⑤膠著性:該值摸擬表示將半固體的樣品破裂成吞咽時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量。計(jì)算公式為:硬度×粘聚性。⑥咀嚼度:該值摸擬表示將半固體的樣品咀嚼成吞咽時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量。計(jì)算公式為:膠著性×彈性(或硬度×粘聚性×彈性)⑦恢復(fù)性:該值度量出變形樣品在與導(dǎo)致變形同樣的速度、壓力條件下恢復(fù)的程度。計(jì)算方法是在第一次穿次中的“回收”階段的面積同下壓穿刺階段面積的商(面積5/面積4）。彈性、粘性,具體測(cè)試模式與測(cè)試參數(shù)如表2。
(3)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試專用術(shù)語(yǔ)及圖解說(shuō)明:參見圖2、圖3、圖4、圖5。

①咬勁(硬度):最大峰值所對(duì)應(yīng)的力(g),數(shù)值越大,說(shuō)明面條越硬,越有咬勁。見圖2。②粘著性:橫坐標(biāo)線以下的倒峰面積(g.s),表示面條的粘著性,該數(shù)值絕對(duì)值越大,表示面條粘性越強(qiáng),面條口感粘牙。見圖2。③彈性(拉斷力):圖
中最大峰值所對(duì)應(yīng)的力,數(shù)值越大,拉伸距離越長(zhǎng),則面條彈性越好。見圖3。④延伸性(拉伸時(shí)間):從開始拉伸到拉斷時(shí)間,該值越大,延伸性越好。見圖3。⑤韌性:曲線下的面積,即切斷時(shí)所作的功。數(shù)值越大,韌性就越好。見圖4。⑥最大切斷力:最大峰值所對(duì)應(yīng)的力,數(shù)值越大,切斷面條時(shí)所用的力越大。見圖4。⑦粘性:最高峰值的力,數(shù)值越大粘性越大。見圖5。

3·2.3　質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試品質(zhì)與感官品質(zhì)的關(guān)系
(1)面條色澤、表觀狀態(tài)與面條品質(zhì)密切相關(guān),面條表觀狀態(tài)是反映面條內(nèi)部品質(zhì)的重要指標(biāo)[7]。
(2)面條色澤與其感官總平分呈顯著正相關(guān)[7]。
(3)表觀狀態(tài)與其適口性、粘性、韌性、光滑性、感觀總評(píng)分呈顯著或極顯著正相關(guān)。
(4)表觀狀態(tài)與干物質(zhì)失落率呈顯著負(fù)相關(guān),干物質(zhì)失落率可作為評(píng)價(jià)面條品質(zhì)的一項(xiàng)客觀指標(biāo)。
(5)粘聚性與干物質(zhì)失落率呈顯著負(fù)相關(guān),與面條品質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系[8、9、10]。
3·3　饅頭
3·3·1　測(cè)試樣品的準(zhǔn)備
手工饅頭制作法:參照《饅頭用小麥粉》SB/T10139-1993。饅頭出籠后,在10 min內(nèi)測(cè)定饅頭體積,稱量質(zhì)量,分別以毫升和克表示。饅頭在室溫下冷卻1 h后,裝入塑料袋并密封。室溫下放置12 h后對(duì)饅頭進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)。
3·3·2　測(cè)試樣品的評(píng)價(jià)方法
(1)感官評(píng)價(jià):參照SB/T10139-1993主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括百克重量、體積、比容、外觀形狀、色澤、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、總評(píng)分等。
(2)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試儀器:采用壓盤式測(cè)試探頭P/35,具體測(cè)試模式與測(cè)試參數(shù)如表1。
(3)質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試專用術(shù)語(yǔ)及圖解說(shuō)明(同上述面包)。
3·3·3　質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試品質(zhì)與感官品質(zhì)的關(guān)系
(1)彈性、回復(fù)性與其感官品質(zhì)的相關(guān)性顯著,數(shù)值越高,其品質(zhì)越好。(2)彈性與饅頭百克重量呈顯著正相關(guān),回復(fù)性與饅頭外觀形狀呈顯著負(fù)相關(guān)。
(3)彈性、回復(fù)性數(shù)值過(guò)大,其外觀形狀較差,如用強(qiáng)筋小麥制作的饅頭,雖然彈性(Springness)回復(fù)性(Resilence)數(shù)值較高,但其表面易起泡、皺縮、不光滑、不適合作手工饅頭。
4　問(wèn)題與展望
一般來(lái)講,化學(xué)和儀器分析方法衡量的只是一些獨(dú)立的分析指標(biāo),而感官評(píng)價(jià)結(jié)果則是將許多質(zhì)構(gòu)特性結(jié)合融匯在
一起的綜合結(jié)果。一個(gè)行之有效的客觀評(píng)價(jià)方法應(yīng)該具備以下特點(diǎn):(1)與感官評(píng)價(jià)結(jié)果相對(duì)應(yīng)的質(zhì)構(gòu)儀評(píng)價(jià)參數(shù)之間具有高度的相關(guān)性;(2)容易操作,簡(jiǎn)單易行,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性好;(3)敏感度高,能反映出樣品間質(zhì)量的細(xì)小差別。開發(fā)出一系列適于不同食品的綜合評(píng)價(jià)的測(cè)試參數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)是擺在我們大家面前急于解決的問(wèn)題。隨著物性測(cè)試儀的推廣應(yīng)用,隨著人們對(duì)感觀評(píng)價(jià)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)分析的認(rèn)識(shí)的深入,越來(lái)越多的物性測(cè)試儀測(cè)試參數(shù)和感觀指標(biāo)將會(huì)建立起來(lái)。