物性测试仪-质构仪在馒头老化测试中的应用

上海保圣TAXTC-质构仪，TA质构仪，TAtouch质构仪

1 背景介绍

馒头老化主要是指馒头在贮存过程中新鲜度的损失，具体表现有硬度的增加、弹性和咬劲的下降，而非指微生物的变化。这与面包老化完全一致。

馒头和面包虽同属多孔状食品，但由于在加工工艺、配方等方面存在着较大的差异，馒头的质地变化规律与面包不完全一样。采用质地测试仪分析法对不同贮存时间馒头的质地进行分析，以馒头质地变化的规律来反映馒头的老化现象。除考察传统的硬度和回复值指标外，还将研究馒头的应力松驰以及应力应变曲线与馒头在老化过程中质地变化的关系。

2 材料与方法

2.1 试验材料

新鲜馒头

2.2 仪器和设备

质地测试仪：上海保圣TAXTC-质构仪，TA质构仪，TAtouch质构仪

2.3 试验方法

将刚蒸制好的馒头在室温（18.5~21.5℃）条件下自然冷却90min，装入密保诺密实袋中密封，每袋装三个。装好的样品放置在室温中贮存，开始计时，分别在第0hr、3hr、6hr、9hr、12hr、24hr、48hr、72hr进行检测。

第0hr样品，是指蒸制好后，自然冷却90min后的馒头。

2.4 质地测试仪测试馒头质地的方法

        馒头平放，用面包刀将馒头从中间部位自上而下垂直切成均匀的两部分，再分别切出上下切面平整的馒头片。三个馒头可切出六片测试用馒头片。采用上海保圣TAXTC-质构仪，TA质构仪，TAtouch质构仪进行测试，探头为TA/35柱型探头。结果取六次测试的平均值，并采用上海保圣TAXTC-质构仪，TA质构仪，TAtouch质构仪自带软件计算所得物性值的平均值和方差。

（1）TPA测试模式

  馒头的硬度、回复值等指标的测试采用TPA测试模式，测试参数分别为：测前速度3mm/s，测试速度1mm/s，测后速度3mm/s，压缩率分别为30%、50%、70%。

图1是馒头质地特征曲线，通过对曲线进行解析，可以得到硬度（Hardness）、断裂值（Fracturability）、粘着性（Adhesiveness）、弹性（Springiness）、凝聚性（Cohesiveness）、粘性（Gumminess）、咀嚼性（Chewiness）、回复值（Resilience）等与馒头质地相关的物性指标。其中，馒头的咀嚼性=硬度*凝聚性*弹性，馒头的粘性=硬度*凝聚性，凝聚性=4-6之间曲线所包围面积 /1-3之间曲线所包围面积，回复值=2-3之间曲线所包围面积/1-2之间曲线所包围面积。

（2）馒头应力松驰测试模式

  馒头应力松驰除与弹性有关外，可能还与馒头中淀粉的凝胶性质有关，而应力松驰能够很好地表征凝胶类食品质地特征。因此，本文引入此参数，试图通过它的变化来研究馒头中淀粉凝胶性质的改变与馒头老化的关系。馒头的应力松驰测试采用松驰模式，即将馒头压缩到一定比例后，保持探头不动，测试馒头在松驰过程中传递给探头的力。测试参数分别为：测前速度3mm/s，测试速度1mm/s，测后速度3mm/s，探头保持静止时间为4s，压缩率分别设为30%、50%、70%。应力松驰SR=（P1-P2）/P1，其中P1是馒头在最大应变处测得的硬度值，P2是馒头在最大应变处静止4s后，测得的硬度值。详见图2 馒头应力松驰曲线

(3)应力应变曲线测试模式

  馒头应力应变曲线反映的是馒头在不同的压缩率下应力与应变的关系。本文馒头应力应变曲线的分析方法如下：以70%的压缩率对馒头进行TPA测试，采用第一次压缩过程中，工程应变从0到0.7部分的曲线部分，如图3 中A~B之间的曲线段，再采用表征应力应变曲线的三常数经验公式对曲线上的数据点进行非线性回归，最终得到与馒头气孔质构相关的三个常数值：C1、C2、C3。

其中：

  TPA测试的参数为：测前速度为3mm/s，测试速度为1mm/s，测后速度为3mm/s，压缩率为70%。

  三常数经验公式为：σ= C1ε/（（1+ C2ε）*（C3-ε））。式中σ为工程应力，σ（pa）=测试压力（N）/探头面积(m2)；ε为工程应变，ε=（馒头片下压深度/馒头片厚度）*100%，C1、C2、C3为常数。