物性測(cè)試儀在肉類食品品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

孫海濤，邵信儒(.通化師范學(xué)院制藥與食品科學(xué)系，吉林通化34002;2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春308)

物性測(cè)試儀在肉類食品品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

孫海濤1，2，邵信儒1
(1.通化師范學(xué)院制藥與食品科學(xué)系，吉林通化134002;2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130118)

質(zhì)構(gòu)特性是評(píng)價(jià)肉類食品品質(zhì)極其重要的因素，物性測(cè)試儀是客觀評(píng)價(jià)食品質(zhì)構(gòu)的主要儀器，能夠根據(jù)樣品的物性特點(diǎn)做出數(shù)據(jù)化的表述，測(cè)定的質(zhì)構(gòu)特性能準(zhǔn)確反映食品質(zhì)量的優(yōu)劣，故在食品行業(yè)的應(yīng)用逐漸廣泛.文中介紹了物性測(cè)試儀的分類、構(gòu)造及工作原理，并對(duì)其在肉類食品質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述及展望.

肉類食品;物性測(cè)試儀;食品質(zhì)構(gòu);儀器評(píng)價(jià)

外觀、營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)是食品的四個(gè)重要的屬性，質(zhì)構(gòu)特性是消費(fèi)者判斷許多食品質(zhì)量的主要指標(biāo).對(duì)于肉類食品質(zhì)構(gòu)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)食品質(zhì)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，這也是國(guó)內(nèi)外多年來(lái)一直沿用的方法.但由于易受主觀因素的影響，感官評(píng)價(jià)的可靠性、可比性差，存在一定缺陷.因此，國(guó)內(nèi)外專家一直致力于建立一套快速科學(xué)、客觀的對(duì)肉類食品嫩度、彈性、咀嚼性等品質(zhì)進(jìn)行儀器測(cè)定的方法，并使之與感官評(píng)價(jià)相結(jié)合，以確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性.

1 物性測(cè)試儀分類

1.1 物性測(cè)試儀簡(jiǎn)介

物性測(cè)試儀又叫質(zhì)構(gòu)儀，是用于客觀測(cè)量食品質(zhì)構(gòu)的主要儀器.1960年食品研究者們開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)科學(xué)分析食品流變特性的儀器，奠定了今天質(zhì)構(gòu)分析的基礎(chǔ).1861年德國(guó)人設(shè)計(jì)出世界上第一臺(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.物性測(cè)試儀模擬人的觸覺(jué)，分析檢測(cè)觸覺(jué)中的物理特征，廣泛的應(yīng)用于各種食品質(zhì)構(gòu)分析中.該儀器可以配備不同量程的傳感器，檢測(cè)食品多方面的物理特征參數(shù)，并能和感官評(píng)定參數(shù)進(jìn)行比較，得到綜合的分析結(jié)果.物性測(cè)試儀在美、英及臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)應(yīng)用較廣，近年來(lái)才在我國(guó)大陸地區(qū)推廣，目前應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，其實(shí)驗(yàn)方法已通過(guò)了許多國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如:ISO、AACC、ASTM、BS等［1］.由于測(cè)定的質(zhì)構(gòu)特性能較好的反映食品質(zhì)量的優(yōu)劣，已經(jīng)得到了研究者們充分的肯定.

1.2 物性測(cè)試儀的種類

(1)TA－XT食品物性測(cè)試儀.該儀器是由英國(guó)Stable Micro System公司設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，可對(duì)樣品的質(zhì)構(gòu)特性作出準(zhǔn)確測(cè)量.測(cè)試數(shù)據(jù)包括硬度、脆性、膠粘性、粘牙性、回復(fù)性、彈性、凝膠強(qiáng)度等，是目前應(yīng)用最廣泛的質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀;(2)FTC食品物性分析系統(tǒng)(質(zhì)構(gòu)儀).該儀器是美國(guó)FTC食品檢測(cè)組織所設(shè)計(jì)的，其中TM2型、TMDX型等系列是用來(lái)進(jìn)行峰值測(cè)量和食品組織測(cè)量的檢測(cè)分析儀器.可通過(guò)安裝不同的檢測(cè)探頭檢測(cè)食品不同的性能參數(shù)，如嫩度、韌度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、水分等;(3)QTS－25質(zhì)構(gòu)儀.該儀器是美國(guó)Brookfield公司所設(shè)計(jì)的，可應(yīng)用于食品、藥品、材料等領(lǐng)域的質(zhì)構(gòu)特性測(cè)試.測(cè)試參數(shù)主要有硬度、彈性、內(nèi)聚性、粘附度、松弛性、恢復(fù)度、張力、食品加工法、破壞強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、破裂點(diǎn)等;(4)TXT型質(zhì)構(gòu)儀.該儀器是由瑞典泰沃公司設(shè)計(jì)，配置十余種不同形狀的測(cè)試探頭，可進(jìn)行多種檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果可通過(guò)全面的軟件包進(jìn)行計(jì)算分析，得出準(zhǔn)確的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù).測(cè)試參數(shù)包括硬度、彈性、粘聚性、膠著性、咀嚼性、耐老化性等［2］.

2 物性測(cè)試儀的構(gòu)造及測(cè)試原理

TA－XT物性測(cè)試儀主要包括主機(jī)、專用軟件、備用探頭以及附件.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)用于盛放樣品的操作臺(tái)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.測(cè)試過(guò)程是通過(guò)探頭以穩(wěn)定速度進(jìn)行下壓及穿透樣品，從而表示出所受到的阻力數(shù)據(jù).

物性測(cè)試儀的主機(jī)與微機(jī)相連，并有許多配套探頭，如堅(jiān)實(shí)度粘性測(cè)試探頭HDP/PFS、破裂測(cè)試探頭HDP/TPB、粘著性探頭A/DS、抗拉測(cè)試探頭A/SPR、輕型刀片A/LKB、柱型探頭P/35等.在用物性測(cè)試儀評(píng)價(jià)食品品質(zhì)時(shí)，要求根據(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，可自動(dòng)得出一些質(zhì)構(gòu)特性及相互關(guān)系的曲線圖.通過(guò)配備的專用軟件可對(duì)該曲線進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)量化處理，以量化的指標(biāo)來(lái)全面地評(píng)價(jià)食品質(zhì)構(gòu).

3 物性測(cè)試儀在肉類食品品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

(1)鮮肉類.自從1925年Warner發(fā)明了測(cè)量肉制品質(zhì)地的儀器以來(lái)，肉的質(zhì)地測(cè)量已由模糊的感官評(píng)價(jià)逐步過(guò)渡到使用儀器進(jìn)行準(zhǔn)確的量值表述.物性測(cè)試儀在食品工業(yè)中已經(jīng)運(yùn)用了許多年，從物性分析儀中獲得的質(zhì)地參數(shù)和感官評(píng)定的結(jié)果具有顯著的相關(guān)性，而且可以提供更多信息［3］.

在對(duì)鮮肉類品質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，色澤、嫩度、彈性、保水性和回復(fù)性是重要指標(biāo).肉的色澤與肉的部位及屠宰方式有關(guān)，肉的嫩度一方面與家畜的種類、飼養(yǎng)條件、肌肉組織的部位有關(guān);另一方面與肌肉中的蛋白質(zhì)在加工和貯藏中的物理化學(xué)性質(zhì)變化有關(guān)，與肉的新鮮度有關(guān).可以通過(guò)物性測(cè)試儀對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，得到較客觀的評(píng)價(jià)結(jié)果.國(guó)內(nèi)外學(xué)者已利用物性測(cè)試儀對(duì)鮮肉的嫩度、彈性及回復(fù)性等指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試，并分析了感官鑒定結(jié)果與儀器的測(cè)定結(jié)果之間的聯(lián)系，結(jié)果表明感官評(píng)價(jià)和儀器測(cè)試的相應(yīng)參數(shù)有很好的相關(guān)性［4］.

(2)蒸煮肉類.對(duì)蒸煮肉類品質(zhì)評(píng)價(jià)的諸多指標(biāo)中，嫩度是其中的最重要指標(biāo)之一.它反映了肉中各種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性，直接影響著肉的食用價(jià)值和商品價(jià)值.它常指煮熟肉類制品的柔軟性程度、是否多汁、是否易被嚼爛的特性，包括三個(gè)方面感覺(jué)，第一指入口開(kāi)始咀嚼時(shí)，是否容易咬開(kāi);第二指否容易被咀嚼碎;第三指咀嚼后留在口中的殘留量.與嫩度相矛盾的是肉的韌性，而韌性是指肉被咀嚼時(shí)，具有高度持續(xù)性的抵抗力.肉的嫩度的測(cè)定對(duì)于判斷肉的品質(zhì)，指導(dǎo)肉制品的生產(chǎn)有直接的意義.

丁武等通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析認(rèn)為［5］，肉制品的嫩度可使用質(zhì)構(gòu)儀的穿透法測(cè)得的曲線中的第一個(gè)峰值點(diǎn)來(lái)表示.使用穿透法第一峰值點(diǎn)來(lái)測(cè)量肉制品的嫩度既準(zhǔn)確又便捷，并提出標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試條件:探頭測(cè)量模式為阻力測(cè)試(measure force in compression);探頭運(yùn)行方式為循環(huán)方式(Total Cycle);探頭下行速度和返回速度為6.0mm/s，下行距離為20mm，每次數(shù)據(jù)采集量為200，樣品厚度為20mm.

(3)香腸肉類.香腸是肉類食品中重要的一大類別，對(duì)于香腸制品的品質(zhì)評(píng)價(jià)中，硬度、彈性、粘聚性、咀嚼性等是重要的指標(biāo)，利用質(zhì)構(gòu)儀可對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià).Szczesniak等(1963)［6］確定了綜合描述食品質(zhì)構(gòu)特性的TPA法，是在質(zhì)地多面剖析的理論基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的力學(xué)測(cè)試方法，利用儀器來(lái)模擬人的咀嚼動(dòng)作，在模擬牙齒二次壓縮和拉升實(shí)驗(yàn)中找出與人感官評(píng)定相對(duì)應(yīng)的參數(shù)，并以此代替食品質(zhì)地的感官評(píng)價(jià).

蔣予箭等利用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析表明，肉的彈性可由一次壓縮法測(cè)得的最大力或一次壓縮法測(cè)得的作功值來(lái)表示，兩種方法的彈性測(cè)量值與感官對(duì)照值都有很好的相關(guān)性.推薦使用一次壓縮測(cè)量最大力的方法來(lái)測(cè)量肉的彈性，既準(zhǔn)確又快捷，并提出標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試條件:測(cè)試探頭使用p/ 0.5，測(cè)量模式采用measure force in compression，運(yùn)行方式為return to start，測(cè)試時(shí)探頭下行速度為2.0mm/s，探頭返回速度為2.0mm/s，探頭下行距離為4.0mm，每次數(shù)據(jù)采集量為200［7］.

(4)干制肉類.干制肉類是肉經(jīng)過(guò)預(yù)加工后再脫水干制而成的一類熟肉制品.肉品經(jīng)過(guò)干制后，含水量低，產(chǎn)品耐貯藏，體積小、質(zhì)量輕，便與運(yùn)輸和攜帶，主要包括肉干、肉松和肉脯三大類.對(duì)干制肉類的品質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，硬度、彈性和咀嚼性是重要的指標(biāo).干制肉類宜采用P36R探頭，測(cè)試前探頭下行速度為2mm/s，測(cè)試時(shí)探頭下行速度為1mm/s，探頭返回速度為2mm/s，壓縮程度為60%，間隔時(shí)間為2s觸發(fā)值5g，可對(duì)干制肉類食品的硬度、彈性和咀嚼性做出客觀的分析，從而促進(jìn)干制肉類食品生產(chǎn)工藝的改進(jìn).

目前，感官鑒定方法依然是我國(guó)對(duì)肉類食品品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要手段，雖然該方法最具權(quán)威性，但是該方法不易標(biāo)準(zhǔn)化，而且在評(píng)價(jià)中易受評(píng)價(jià)員的嗜好、品味等不穩(wěn)定因素的影響，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性、可比性差.采用質(zhì)構(gòu)儀，可以克服感官鑒定方法中存在的不足，使測(cè)定的結(jié)果具有較高的靈敏度和客觀性.但應(yīng)注意的是，質(zhì)構(gòu)儀畢竟只是儀器，其測(cè)定結(jié)果與感官鑒評(píng)會(huì)有一定的差異.所以根據(jù)國(guó)內(nèi)外肉類工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，在進(jìn)行肉類食品品質(zhì)測(cè)定時(shí)，宜盡早建立肉品的嫩度、彈性、咀嚼性等物理性質(zhì)及感官指標(biāo)的儀器檢測(cè)方法及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，并與感官評(píng)定相結(jié)合，從而提高肉品加工與肉品質(zhì)量的科學(xué)化管理水平.隨著消費(fèi)者消費(fèi)水平的提高，質(zhì)構(gòu)特性的感官分析和儀器分析相結(jié)合來(lái)評(píng)價(jià)食品品質(zhì)特性將扮演越來(lái)越重要的角色.

［1］楚炎沛.物性測(cè)試儀在食品品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究［J］.糧食與飼料工業(yè)，2003(7):40－42.

［2］鄭紅莉.質(zhì)構(gòu)儀的最新應(yīng)用研究［J］.糧油食品科技，2006，14(1):54－55.

［3］Huang，S.，Quail K.，Moss，R＆Best，J.Objectivemethods for the quality assessmentofnorthern style Chinese steamed bread［J］.Journal of Cereal Science，1995(21):49－55.

［4］梁輝，戴志遠(yuǎn).物性分析儀在食品質(zhì)構(gòu)測(cè)定方面的應(yīng)用［J］.食品研究與開(kāi)發(fā)，2006(4):118－119.

［5］丁武，寇莉萍，張靜，等.質(zhì)構(gòu)儀穿透法測(cè)定肉制品嫩度的研究［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21(10):138－141.

［6］Szczesniak，A.S.(1963).Classification of textural chactereristics［J］.Food Sci.，28，385－389.

［7］蔣予箭，周雁杭.肉類彈性測(cè)定方法的研究［J］.食品科學(xué)，2002(4):99－102.

(責(zé)任編輯:王宏志)

TS251.7

A

1008－7974(2011)04－0046－02

2010－12－10

孫海濤(1981－)，吉林省遼源市人，碩士，通化師范學(xué)院制藥與食品科學(xué)系教師.