CN113820234B - 一种膨化食物质构检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种膨化食物质构检测方法，属于固态食物物理性质分析技术领域。所述膨化食物质构检测的方法，包括以下步骤：A.将待测膨化食物样品干燥处理至样品含水率低于2％；B.确定样品优选粉碎粒度；C.按照确定的优选粒度粉碎样品；D.采用质构仪检测；其中，所述步骤B确定样品优选粉碎粒度的过程为：a)将样品粉碎为多组不同粒度的颗粒，每组粒度相同；b)复水；c)采用质构仪检测；同时进行感官评价；d)对多组不同粒度颗粒样品的质构仪检测结果和感官评价结果进行相关关系分析；按照相关系数高者优先，质构检测变异系数小者次优先，确定优选粉碎粒度。本发明针对膨化食物以微分化的策略，消除形状、表面和结构不确定性对食物质构检测的影响，与感官评价结果相关联，兼顾了准确度和精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种膨化食物质构检测方法，属于固态食物物理性质分析技术领域。
背景技术
固态食物是相对于液态食物而言，需要经过口腔咀嚼后吞咽的食物；和液态食物不同，消费者对固态食物的硬度、弹性等质地比较敏感，要求也较高。固态食物的硬度是指与食品变形所需的力有关的机械质地特性，是食品保持形状的内部结合力。弹性是指食物在外力作用下发生形变，撤去外力后恢复原来状态的能力。固态食物的硬度和弹性一般采用感官评价测试。按照国家标准《GB/T 29605-2013感官分析食品感官质量控制导则》，感官评价需要建有相应的检测平台，一支训练有素的评价员队伍，平台建设、团队建设和检测时间成本均较高。对于数量巨大研发过程样品，如果全部采用感官评价，是不现实也无法完成的。通常只对即将上市数量较少的研发产品，才会采用感官评价。前期大量的研发过程产品不会采用感官评价，而是采用仪器检测的方法。
固态食物的硬度和弹性通常采用质构仪检测。质构仪检测具有不受评价员主观意识影响的客观性，具有较好的重现性和较快的检测速度，非常适合大量研发过程产品的质地检测。质构仪通过压缩、拉伸探头等方式模拟口腔咀嚼，使被测试食物形变。食物在形变过程产生的力反作用于模头。质构仪记录探头压缩或拉伸过程的位移，以及由此受到的力形成的谱线。从谱线上可以获得被测食物的硬度和弹性等。通常，采用压缩探头方式，探头受到最大的力被认为是被测食物的硬度。第一次压缩后抬起探头使被测食物恢复，然后进行第二次压缩，记录两次压缩时食物的高度，以第一次压缩时食物高度为对照，计算第二次压缩时食物高度占第一次压缩时高度的百分数，如果达到100％，则表示弹性非常好。
质构仪在检测硬度、弹性等质地时受被测食物检测面平整程度以及探头与食物的接触面积有关。对于膨化食物，还会受到膨化程度的影响，数据离散性较大，难以准确反映膨化食物的真实状态。因此，对于膨化食物，尤其是不规则形状、不平整表面和不均匀膨化结构的食物，获得稳定且一致性好的质构检测数据，是评估食物硬度和弹性的重要手段。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种膨化食物质构检测方法。
所述膨化食物质构检测的方法，包括以下步骤：
A.将待测膨化食物样品干燥处理至样品含水率低于2％；
B.确定样品优选粉碎粒度；
C.按照确定的优选粒度粉碎样品；
D.采用质构仪检测；
其中，所述步骤B确定样品优选粉碎粒度的过程为：
a)将样品粉碎为多组，如4组，从大到小不同粒度的颗粒，每组粒度相同；
b)复水；
c)采用质构仪检测；同时进行感官评价；
d)对多组不同粒度颗粒样品的质构仪检测结果和感官评价结果进行相关关系分析；按照相关系数高者优先，质构检测变异系数小者次优先，确定优选粉碎粒度。
上述方法中所述的膨化食物样品具有膨化结构，其内部结构、表面或外观尺寸存在人眼观察有明显不均匀、不平整、尺寸不一致的状态，且由此导致质构仪检测结果波动的样品。
进一步而言，本申请所述的膨化食物优选为挤压组织化植物蛋白；这些挤压组织化植物蛋白是以大豆蛋白、豌豆蛋白、小麦蛋白、花生蛋白等1种或多种植物来源的蛋白为原料的挤压组织化植物蛋白。
所述步骤A干燥处理优选采用冻干方式；冻干条件为-40℃及以下，0.01MPa及以下，冻干时间48小时。
所述步骤B中复水具体过程为将样品放置于50倍质量的去离子水中浸泡，浸泡温度为25-35℃，采用纱布包裹和带筛孔的金属容器反扣在样品纱布包上，确保样品完全浸泡在水中，浸泡时间为1-1.5hr至样品充分吸水；吸水后样品纱布包放置在直径10cm，高度为5cm，孔径为80目的圆筛中；用直径9cm的500g砝码压沥水10min。
本申请所述质构检测方法，通常为参照质构仪手册的方法检测样品的质构指标，如硬度。
所述硬度的质构检测过程为：
a)称取20g样品，装入配套玻璃杯中；小幅度上下震动玻璃杯，至杯内样品分布均匀；
b)参考质构仪手册设置质构仪参数如下：Compression压缩模式；采用探头A/BE-d40探头；探头测定前速度5mm/s，测定时速度0.5mm/s，测定后速度10mm/s；样品压缩比25％；探头保持时间60s；起点感应力(触发值)5g；每秒采集数据200个；测试前探头返回高度90mm；以相同的参数做第二次压缩；
c)参照质构仪手册获取硬度数据为：硬度检测结果为第一次压缩，第一个峰值力值，单位为g。
其他质构指标检测以此类推，参照质构仪手册获取结果，或参照已建立的方法获取结果。
本发明针对膨化食物，尤其是不规则形状、不平整表面和不均匀膨化结构的食物，以微分化的策略，消除不规则形状、不平整表面和不均匀膨化结构等对食物质构检测的影响。理论上，样品微分尺寸越小，其质构检测的重现性和精度越高。但微分尺寸过小，样品失去了原有的组织结构，无法代表原样品在咀嚼时口腔的感受，因此，样品微分尺寸存在一个较适宜的范围。当样品微分尺寸在该范围时，质构检测的重现性和精度较高，且还能代表原样品的组织结构，可以被口腔感受到。故需要确定适宜的或优选的粉碎粒度或微分尺寸。
优选的粉碎粒度或微分尺寸确定过程为：通过与感官评价结果相关联，按照质构检测数据与感官评价结果相关系数高者为优先，质构检测数据变异系数小者为次优先，建立与检测样品粒度的关联关系，以此得出最接近感官评价且数据变异系数小的样品粒度，该粒度用于该样品的质构检测，兼顾了准确度和精确度。
基于该方法得到的数据，具有传统质构检测的定量特点，又能够反映接近感官评价真实性的定性描述，将定性评价与定量检测相结合，提供了更优化的质构检测方法。
附图说明
图1为实施例2中样品微分尺寸与感官评价结果相关系数和质构检测数据变异系数的关系图。
具体实施方式
实施例1
具体操作如下：
一、待测物：不规则形状、不平整表面和不均匀膨化结构的固态食物，例如挤压组织化大豆蛋白、挤压组织化豌豆蛋白、挤压组织化小麦蛋白、挤压组织化花生蛋白等挤压组织化植物蛋白样品。
二、样品干燥预处理：为了创造基本一致的样品含水率，尽量减少因含水率不同导致后续粉碎、复水等后续检测环节的影响，需对样品进行干燥。为了保证干燥后最大程度保持样品原有的内部结构，采用冻干对样品进行干燥。冻干条件为-40℃及以下，0.01MPa及以下，冻干时间48小时或至样品含水率低于2％。
三、冻干样品粉碎：将冻干样品按照优选的颗粒度(如6mm)粉碎。采用剪切式粉碎机(ZM200，RETCH)，转速为10000rpm，用孔径为6mm的筛网粉碎，得到冻干颗粒样。
四、样品复水：将冻干样和粉碎后冻干颗粒样分别放置于50倍质量的去离子水中浸泡，浸泡温度为25-35℃，均采用纱布包裹和带筛孔的金属容器反扣在样品上，确保样品完全浸泡在水中，浸泡时间为1-1.5hr至样品充分吸水。吸水后样品放置在直径10cm，高度为5cm，孔径为80目的圆筛中。用直径9cm的500g砝码压沥水10min。
五、复水样品和湿颗粒样品的硬度检测步骤为：
(一)分别称取20g复水样品和湿颗粒样品，装入配套玻璃杯中；小幅度上下震动玻璃杯，至杯内样品分布均匀。
(二)按照质构仪检测手册设置质构仪参数如下：Compression压缩模式；采用探头A/BE-d40探头；探头测定前速度5mm/s，测定时速度0.5mm/s，测定后速度10mm/s；样品压缩比25％；探头保持时间60s；起点感应力(触发值)5g；每秒采集数据200个；测试前探头返回高度90mm。以相同的参数再压缩一次。
(三)按照质构仪检测手册获取检测结果如下：
硬度(Firmness)为第一次压缩，第一个峰值力值，单位为g。
五、采用化整为零的策略，将不规则形状，不平整表面和不均匀膨化结构的食物冻干、复水、破碎，分别制备成湿样品和湿颗粒，检测其硬度。粒度尺寸逐渐减小的样品，提高了样品的均匀性，降低了样品的检测结果的波动性(变异系数)，见表1。
表1同一个样本不同形态样品硬度变异系数
| 样品形态 | 样本样品数 | 同一个样品质构检测重复数 | 硬度变异系数平均值％ |
| 湿样品 | 16 | 6 | 12.39 |
| 湿颗粒样 | 16 | 6 | 8.28 |
实施例2
确定优选粉碎粒度或微分尺寸的具体操作：
1.采集6份不同的挤压组织化植物蛋白样品，开展感官评价。采用标度法对参试样品的硬度等进行感官评分，确定每种挤压组织化植物蛋白感官硬度的排序。
2.按照硬度感官评分从低到高排序，在硬度感官评分范围内选取梯度硬度感官评分样品作为标准硬度样品集。
3.将标准硬度样品集样品参照不规则样品质构检测方法步骤检测质构。其中每一个样品分别切割成尺寸为6mm、4mm、2mm、1mm的微分样品，加上原尺寸共计5种尺寸样品。
4.对每一种尺寸的标准硬度样品集微分样品的质构仪硬度与原样品的硬度感官评分做相关分析，得到5组相关系数，以横坐标为微分尺寸，纵坐标为相关系数做图。以质构检测数据与感官评价结果相关系数高者为优先，质构检测数据变异系数小者为次优先，确定硬度检测优选的微分尺寸或粉碎粒度。
5.具体结果如图1。当样品微分尺寸为4～6mm时，样品质构检测的硬度与感官硬度评分相关系数较高，约为0.43～0.46，是原尺寸的近2倍。同时，其质构检测的硬度的变异系数较低，约为8.27～8.30，比原尺寸硬度检测变异系数降低了30％。故选择微分尺寸为4～6mm。
Claims (4)
1.一种膨化食物质构检测的方法，包括以下步骤：
A.将待测膨化食物样品干燥处理至样品含水率低于2％；
B.确定样品优选粉碎粒度；
C.按照步骤B确定的优选粒度粉碎样品；
D.采用质构仪检测；
其特征在于，步骤B确定样品优选粉碎粒度的过程为：
a)将样品粉碎为多组从大到小不同粒度的颗粒，每组粒度相同；
b)复水；
c)采用质构仪检测；同时进行感官评价；
d)对多组不同粒度颗粒样品的质构仪检测结果和感官评价结果进行相关关系分析；按照相关系数高者优先，质构检测变异系数小者次优先，确定优选粉碎粒度；
所述的膨化食物为挤压组织化植物蛋白，所述挤压组织化植物蛋白为大豆蛋白、豌豆蛋白、小麦蛋白和花生蛋白中的一种或多种；
所述步骤B中复水为将样品放置于50倍质量的去离子水中浸泡，浸泡温度为25-35℃，采用纱布包裹和带筛孔的金属容器反扣在样品纱布包上确保样品完全浸泡在水中，浸泡时间为1-1.5hr至样品充分吸水；吸水后样品纱布包放置在直径10cm，高度为5cm，孔径为80目的圆筛中；用直径9cm的500g砝码压沥水10min。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A干燥处理采用冻干方式；冻干条件为-40℃及以下，0.01MPa及以下，冻干时间48小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用质构仪检测样品硬度或其他质构指标。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述硬度或其他质构指标的检测步骤参照质构仪手册或已建立的方法。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113820234A (zh) | 2021-12-21 |
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