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質(zhì)地分析—如何評估/比較仿肉類產(chǎn)品與真實肉類質(zhì)地

2025年03月03日 09:06:30      來源:北京微訊超技儀器技術(shù)有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:13

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質(zhì)地分析—如何評估/比較仿肉類產(chǎn)品與真實肉類質(zhì)地

質(zhì)構(gòu)儀是與替代蛋白質(zhì)產(chǎn)品相關(guān)的研究和開發(fā)的寶貴工具。以肉類類似物為例,模仿肉類產(chǎn)品的產(chǎn)品必須具有與原始產(chǎn)品相同的質(zhì)地。對不同的配方進行質(zhì)地分析,以確定的微觀結(jié)構(gòu)和成分配置,以獲得良好的質(zhì)地特性。ImpossibleFoodsInc.是開發(fā)肉類產(chǎn)品植物替代品的公司之一。公司從分子層面研究動物產(chǎn)品,然后從植物中選擇特定的蛋白質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì),重現(xiàn)特定肉制品的體驗和營養(yǎng)。

在這里,我們提供一些示例,說明質(zhì)構(gòu)儀如何實際應(yīng)用于測量該領(lǐng)域的質(zhì)地。

切割測試

想象排成一排的切齒——它們的動作可以通過使用質(zhì)構(gòu)儀上的刀片來模仿。切割測量經(jīng)常用于肉類樣品的測量。它們使研究人員能夠快速、干凈地測量樣品的硬度和韌性。如果消費者對肉質(zhì)特征的次評估是切割或咬穿纖維,那么合乎邏輯的測試方法是測量切割或破壞纖維的力,以提供消費者可能感知到的感覺。

咬合動作被用作許多設(shè)備的基礎(chǔ),這些設(shè)備旨在提供與人類評估密切相關(guān)的措施?!耙Ш狭Α碧匦钥梢杂脴藴实镀瑏碓u估。將固定高度和寬度(或比刀片更寬)的樣品放置在測試平臺上,并獲得曲線正區(qū)域下方的力和面積作為硬度或“咬合特性”的測量值。對于圓形樣品的測試,推薦使用Warner-Bratzler刀片,因為它在測試開始時通過刀片中間的三角形缺口在產(chǎn)品周圍提供更大的切割表面。使用開槽底座插入件,刀具能夠切割整個香腸,提供了一種粗略的方法,幾乎不需要樣品制備,非常適合快速確定質(zhì)量。它是用于評估肉類和肉制品的見的咬合或剪切系統(tǒng)。該夾具是大約70年前開發(fā)的一種經(jīng)驗技術(shù),并被質(zhì)量控制/保證人員和肉類研究人員采用。它仍然是提供肉類質(zhì)地質(zhì)量測量的泛使用的設(shè)備之一。

評估質(zhì)地的經(jīng)驗方法經(jīng)常受到樣品缺乏均勻性或均勻性的挑戰(zhàn)。有時,待分析的樣品可能具有不同的配置或結(jié)構(gòu)。這一挑戰(zhàn)需要一組測試來處理樣本異質(zhì)性的妥協(xié)。在某些情況下,可以采用優(yōu)選的測試方法(例如壓縮、穿透或剪切)來提高獲得可重復(fù)結(jié)果的機會。

所有這些方法的共同點是,通過測試更多數(shù)量的工件或具有更多測試表面的更寬表面積,從而產(chǎn)生平均效果,這是一組具有代表性的工件或表面的結(jié)果。

克萊默剪切單元就是這樣一個例子,其中剪切選定數(shù)量/重量的工件的力和曲線下的面積通常被記錄下來,并作為體積堅固性的指標。曲線下的面積通常稱為“剪切功”——值越大表明樣品越牢固。

穿刺測試

穿刺測試可以被認為是所有用于評估硬度的測試中的。由于探頭表面積的大小是恒定的,這通常意味著不需要仔細控制樣本大小,這與壓縮測試不同。

盡管穿刺測試很簡單,但在面對非均質(zhì)產(chǎn)品時,穿刺會受到很大影響,因為較小的測量表面積也對樣品結(jié)構(gòu)的變化和低重現(xiàn)性更敏感,并且會獲得誤導(dǎo)性數(shù)據(jù)。結(jié)果可能會顯示和最小力之間的很大差異,具體取決于探頭是否遇到例如通常存在于肉制品中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化。使用在多個區(qū)域穿透樣品的多穿可產(chǎn)生平均效果,因此通常更具可重復(fù)性。使用連接到構(gòu)分析儀制造商可以測試包含不同尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)和硬度水平的顆粒的不均勻產(chǎn)品,以提供可重復(fù)的結(jié)果。

下圖顯示了使用多測試時大豆丸和牛肉丸的比較。與大豆丸相比,牛肉丸被證明需要更高的力和功才能穿透(消費者會認為這是“更堅固/更堅硬的咬合力”)。然而,大豆球產(chǎn)生的結(jié)果具有更高的可變性,反映了它們不一致的質(zhì)地質(zhì)量。

壓縮測試

壓縮測試可用于測量小型自支撐樣品。它是一種設(shè)置和執(zhí)行的快速簡便的測量方法,并且可以模擬咀嚼過程中在口腔中感受到的力。因此,它是食品工業(yè)中的測量方法之一。

擠壓測試

3D打印機按照非常精確的規(guī)格逐層構(gòu)建對象。在3D打印肉的情況下,打印材料是在實驗室中生長的植物或動物細胞。3D打印可以定制肉的結(jié)構(gòu),對其進行微調(diào)以匹配真實肉的口感和質(zhì)地參數(shù)。

質(zhì)構(gòu)儀對于這一研究過程至關(guān)重要,擠出測量可用于測量粘性液體特性。它們涉及將樣品擠出已知尺寸的容器內(nèi)。在此過程中測量力以指示樣品在所用測試溫度和速度下的稠度。這些測量在3D打印材料的研究中至關(guān)重要,因為許多3D打印技術(shù)都涉及液體的擠壓。

張力測試

拉伸試驗用于測量材料的拉伸性能。肉片或肉類替代品如何結(jié)合在一起是消費者的重要質(zhì)地期望。切片產(chǎn)品的粘合特性會受到其配方和加工的極大影響,從而影響其拉伸強度。

雖然拉伸夾具或氣動夾具是拉伸測試的傳統(tǒng)選擇,但對于軟而薄的產(chǎn)品,如肉片,還有其他選擇。薄膜支撐裝置旨在將少量薄膜或薄膜狀材料固定在鼓形結(jié)構(gòu)中,以便使用穿刺測試來測量薄膜的雙向拉伸特性。在測試過程中,通常會記錄使產(chǎn)品斷裂的力和斷裂發(fā)生的距離——更大的力和距離表明產(chǎn)品在拉伸時具有更大的拉伸強度和彈性。


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