质构仪及其在食品中的应用
摘要：因其测定结果的高度灵敏性和客观性，质构仪越来越频繁的应用到食品的物性研究及检测当中，得到了科技工作者的充分肯定。
本文简述了质构仪的构造原理及其在食品中的广泛应用，并对其今后的发展方向进行了预测和展望。
关键词：质构仪；构造；原理；食品；应用；发展；
正文：
1 质构仪的简介
食品的质地，如硬度、脆性、胶黏性、弹性、回复性等是评价食品品质的重要因素，其评价方法有感官评价法和仪器评价法。
感官评价方法与评价员的情绪、健康状况等有很大的关系，会造成较大的人为误差，而仪器评价法因其具有客观、易操作性等优点，越来越受到研究者的青睐。
质构仪作为客观评价食品品质的主要仪器，测定的物理性状能较好的反映食品质量的优劣，在食品行业已被广泛应用[1]。
1.1 质构仪的定义
质构仪(Texture Analysery) 又叫物性分析仪，可对样品的物性概念做出数据化的表达［2］，是精确的感官量化，已经开始应用于各种食品的品质检测中测量仪器。
质构仪具有专门的分析软件包，可以选择各种检测分析模式，并实时传输数据绘制检测过程曲线。
他还拥有内部计算功能，对有效数据进行分析计算，并可对多组实验数据进行比较分析，获得有效的物性分析结果。
1.2 质构仪的构造
质构仪主要包括主机、专用软件、备用探头及附件。
其基本结构是由样品变形机械装置，样品盛装容器和记录系统组成，其测试围绕着距离、时间、作用力三者进行测试和结果分析，所反映的是与力学特性相关的食品质地特性，其可对结果进行准确的数量化处理，可避免人为对食品品质评价结果的主观影响[3]。
1.3 质构仪的工作原理
质构仪是模拟人的触觉，分析检测触觉中物理特征的仪器，在其主机的机械臂和探头连接处有一个力学传感器，能感应标本对探头的反作用力，并将这种力学信号传递给微机，并转变为数字记录和图形表示，快速直观的描述样品的受力情况。
在工作状态下，通过微机程序控制，机械臂以设定速度上下移动，当传感器与被测物体接触达到设定触发力或触发深度时，计算机以设定的记录速度始记录，并在直角坐标系中绘图表示[4]。
由于传感器是在设定
速度下匀速移动，因此时间位移可以自由转换，并可以计算出被测物体的应力与应变关系。
2 质构仪在不同食品中的应用
质构仪测定结果与感官评定结果之间的相关性研究在谷物类、乳制品、肉及肉制品、海产品、果蔬、凝胶、休闲食品等各个领域均有报道，大多情况下，二者具有较高的相关性。
2.1质构仪在面制品品质评价中的应用
张华文[5]等对质构仪和拉伸仪测定面团特性进行比较得出质构仪的测定结果可以代替
拉伸仪的测定结果用于品质评价，质构仪测定的拉伸面积、拉伸阻力、延伸度和拉伸比例可用于评价面团的强度、弹性和延伸性，可以较全面地评价和确定面粉的品质和适用范围。
雷激认为，质构仪TPA 指标硬度能较好地反映面条的软硬度和总评分，但尚不能完全代替感官评价，建议采用仪器量化测定和感官相结合的方法评价面条品质[6]。
2.2 质构仪在肉制品品质评价中的应用
丁武[7]等通过试验和数据分析认为，肉制品的嫩度可使用质构仪的穿透法测得的曲线中的第一个极值点来较好的量化反映。
使用穿透法第一极值点来测量肉制品的嫩度既准确又便捷。
Han- Jun Ma 和D.A.Ledward 通过物性测定仪对高压、高温作用的牛肉结构进行了TPA 测试。
表明在20 ℃～60 ℃范围内随着温度和压力的增加，牛肉的硬度、咀嚼性、弹性、黏性都有增加，与牛肉的肌原纤维的变化有关[8]。
2.3 质构仪在奶制品品质评价中的应用
郑红莉[9]认为通过质构仪的A/BE反挤压装置测定的一系列力的变化可以反应出酸奶的
不同特性。
正的力值和面积越大，说明酸奶越稠厚、内聚力越大，对活塞下压时的抵抗力越大，也说明酸奶爽滑性、细腻度越差；负的力值说明酸奶对活塞的附着性，即力的绝对值越大，奶黏性越大，活塞上提时黏在其上的越多，一般较稠的酸奶黏性较大。
从测试结果可以看出，口感越黏稠的，正的峰值力越大，样品越易粘探头，这样能很好的把酸奶的口感品尝结果进行量化。
2.4 质构仪在果蔬品质评价中的应用
潘秀娟[10]等认为随着贮藏时间的延长苹果果肉会变得绵软，果肉脆性降低，汁液丰富度明显下降。
质构仪TPA试验的各项参数能够在不同方面反映苹果果肉的这种变化特性。
国外在果实质构测定方面对质构仪的应用比较早，Dulcineia对通过经传统自然光晾干后的巴托罗茂梨果肉和新鲜梨硬度、破裂力、内聚性、弹性和粘着性等参数的研究得出了不同于鲜果的质地[11]。
陈青［12］用质构仪对杨梅的质地进行了检测，并且确定了硬度与凝聚性、回复性、咀嚼性三种参数可准确描述杨梅果实的质地变化。
展望：
利用质构仪检测产品品质、优化产品研发工艺，是质构仪在食品品质测定方面的发展趋势。
采用质构仪，可以克服感官鉴定方法中存在的不足，其测定的结果具有较高的灵敏度和客观性。
但应注意的是：质构仪毕竟只是仪器，其测定结果与口感品尝会有一定的差距，所以在进行食品品质测定时，应采用质构仪测定与感官评定相结合的方法。
在食品研究中，质构仪作为食品质构仪器测试的主要仪器应用非常广泛。
近年来，在国内具有了一定的应用基础，但同时也存在着许多不足，仍需加强和完善。
1）质构仪测定结果和感官评定结果之间存在较高的相关性，但是，对于质构仪所测的结果，目前还无统一标准，因此，在测试方法的建立和质构参数的优化研究方面仍需加强。
2）自20 世纪90年代以来，我国从国外引进了大量高精密度食品质构测试仪，但对仪器的研究与应用开发工作方面还不够深入。
3）食品质地的变化与食品生理生化指标之间有很大的关联性。
在国内，质构仪用于食品生理生化机理方面的研究微乎其微，国外报道也不是很多，如果能将物性特征和食品的成熟过程、衰老、腐烂变质过程等机理结合起来，将是质构仪在食品研究方面的一大突破。
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