質(zhì)構(gòu)分析儀測試產(chǎn)品粘性的方法及原理

醬料稠度控制的新測試方法​

背 景

 

鷹嘴豆泥在中東飲食中常用做開胃菜、蘸料或涂抹醬料。它的稠度對于確保浸漬易碎食品，如馬鈴薯或玉米片，是很重要的。特別是薯片在一起浸漬時不會破裂。它不僅可以給消費者全新的口感，也可以獲得來自鷹嘴豆泥的營養(yǎng)。鷹嘴豆泥必須具有足夠的粘性附在薯片上并不會脫落。軟固體的粘度測量是傳統(tǒng)量化稠度的物理測試參數(shù)。

 

圖1為使用帶T型轉(zhuǎn)子的粘度計，可以給出以厘泊（cP）為單位的測量數(shù)值。如今質(zhì)構(gòu)分析儀同樣作為測量鷹嘴豆泥稠度的方法，能更有效地表征稠度，還可以量化產(chǎn)品的粘性。

 

圖2展示了用于測試鷹嘴豆泥的標準配置——帶球形探頭的質(zhì)構(gòu)分析儀。質(zhì)構(gòu)儀是一種簡單的測試儀器，球形探頭移動進入樣品設定的距離，測量穿透鷹嘴豆泥所需要的力。改變穿透的速率，可以模擬消費者將食物浸入鷹嘴豆泥的不同速度。

 

測試原理

當考慮測量物理特性的可能測試方法，可以從考慮消費者是如何使用鷹嘴豆泥的角度著手。

由于大多數(shù)鷹嘴豆泥是在一個容器中，消費者一般是將黃油刀、皮塔餅或餅干插入并舀起豆泥。因此相關(guān)測試應關(guān)注插入和舀起豆泥的強度（峰值負載或硬度），以及用黃油刀將豆泥涂抹在食物表面時豆泥的延展性（硬度所做的功）。

 

粘附力也必須考慮，這是模擬用戶將皮塔餅從鷹嘴豆泥中拉出所需要的力。粘性也是重要參數(shù)，它決定了鷹嘴豆泥粘在皮塔餅上的狀態(tài)。

測試方法

設備：CT3質(zhì)構(gòu)儀（4500g負載量程）

旋轉(zhuǎn)基臺

          25.4mm球形探頭

          Texture Pro 軟件（軟件為可選，也可單機操作）

設置：測試類型（壓縮）

 

 

樣品準備

1. 將容器在桌面上輕敲數(shù)次以除去樣品內(nèi)部的空氣。

2. 使樣品表面平滑，確保其盡可能平整地進行測試，見圖3。

3. 測試前，樣品存放在冰箱中恒溫。

4. 要測試前將樣品從冰箱中取出。

 

為保證測試結(jié)果的一致性，樣品制備必須注意以下幾點：

1. 每次使用相同尺寸的測試容器。

2. 避免或去除測試樣品中多余的氣泡。

3. 確保樣品測試容器充滿，且樣品上表面平滑。

4. 所有樣品都在大約相同的試驗溫度下測試。

 

測試過程

1. 將球形探頭連接到質(zhì)構(gòu)分析儀上。

2. 從冰箱中取出樣品，并將其放置在基臺上。

3. 降低探頭至樣品上方20mm處。

4. 將盛樣容器調(diào)整到探頭的下方，見圖3。

5. 開始進行穿透測試，見圖4。

注意：對于所有的樣品測試條件應該一致。將樣品從冰箱中取出立即在室溫下進行測試。

下圖顯示了四個不同鷹嘴豆泥樣品的硬度、硬度所做的功（延展性）、粘附力和粘性。

 

當達到50g的觸發(fā)力，探頭以1.5mm/s的速度穿透樣品至25mm的深度。在此期間，穿透樣品的力增大。當達到指定的穿透距離，探頭會以相同的速度從樣品中退出。圖上的最大值是在樣品指定深度測量的硬度。曲線下的面積是產(chǎn)品形變（延展）到指定距離所需要的能量（硬度所做的功）。峰值負載（硬度）和硬度所做的功更大可以表明樣品更不容易涂抹。相反，峰值負載（硬度）和硬度所做的功更小都表明樣品更容易涂抹。
 

當探頭返回到起始位置，在樣品上表面的重量會產(chǎn)生曲線的負值部分。這反映了鷹嘴豆泥的粘結(jié)性及其對探頭分離的阻力。圖上的最大負值表明樣品的粘附力；值越負表示樣品越“粘”。曲線的負值區(qū)域被稱為粘性（探頭/樣品分離所需要的能量）�？傮w而言，對于四個樣品，稠度和物理特性，如硬度、硬度所做的功以及粘性都很相似。

 

鷹嘴豆泥的測試結(jié)果是可重復的。表1中的測試結(jié)果表明，使用球形探頭的質(zhì)構(gòu)分析儀是一種合適的測量儀器。測試程序、樣品制備以及儀器安裝都應遵循嚴謹而規(guī)范的操作方法。峰值（堅硬度）、硬度所做的功、粘附力以及粘附性的平均值，最大標準偏差為8%。

 

表1: 球形探頭對鷹嘴豆泥樣品的測試結(jié)果

 

使用質(zhì)構(gòu)儀有著顯著的優(yōu)點，它的測試時間并不比使用T型轉(zhuǎn)子粘度計測試時間長，卻可輸出更多表征醬料特性的信息。因此，也許現(xiàn)在是時候考慮嘗試一種新方法來提高我們的產(chǎn)品品質(zhì)了。