五 食品质构
食品质构与风味
相关机理
大分子物质引起的组织结构状态改变， 导致或多或少的分子交联以及三维网状立体 结构的形成。，这种大分子结构限制了不同 形态间含有风味成分的片段物质的交换：液 学的观点来看，化学成分的转移 受到食品－空气界面上挥发性组分的更新的 限制，与产品中挥发性组分的迁移相关。 三维立体网状结构的存在减少了挥发性 物质的扩散，因此减慢了他们迁移到基质－ 空气交界面的速度（voilley 1998.rega 2002）。
咀嚼行为对香气释放的影响（2008）
模型：奶酪。 （优点：其质构通过工艺条件的控制，很容 易的到改变。） 实验方法：在五位实验对象消费7克奶酪立方 体时，香气释放的动力学和咀嚼活动同时监 测。
咀嚼行为对香气释放的影响
实验结果： 研究对象长时间而且低力度的咀嚼导致 香气释放增加。 研究对象咀嚼次数低，咀嚼力大导致香 气释放量减少。
15.1
简介
食品风味：挥发性组分通过传质作用从食物 基质中进入空气中,通过对人体嗅觉的刺激， 进而产生食品风味感知认识。
15.1
简介
现阶段研究表明： 在风味模型体系的研究中，随着胶体溶 液黏度的增加，风味成分释放量降低。 不同胶体的同黏度溶液中，风味成分释 放量也不同。 咀嚼方式对质构与香气间的相互作用也 具有显著影响。
质构定义
国际标准化组织（ISO，标准5492，1992）给出了 食品质构的定义：质构（名词）是食品的所有力学 特性（包括几何性质和表面性质），可用力学方法 测定，可用触觉以及适当的视觉和听觉来感知。
英国标准化组织（BSO，No. 5098）对质构的定义 为，质构是物理性质综合产生的特性，可由肌肉运 动知觉、接触（包括口腔、触觉、视觉和听觉）等 方式感知。该性质包括，大小、形状、数目、组成 结构要素的构造等。
第5章 食品的质构
5.3.1 质构测定仪 3 质构分析(TPA, texture profile analysis)
➢让仪器模拟人的两次咀嚼动作，记录并绘出 力与时间的关系，并从中找出与人感官评定对 应的参数。
➢TPA检测结果与试验方法有密切关系，首先， 样品大小、传感器型号和移动速度都应该一致， 否则，试验数据没有可比性。
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数据分析
质构测定仪计算功能有:面积、曲 线斜率、数据平均、时间增量、曲 线上选定两点处力的比值、峰值、 横坐标和纵坐标截距、锯齿形曲线 的平均梯度、作用力变化绝对值、 峰谷平均差值、样品密度、最大作 用力和最小作用力、坐标移动、曲 线拟合、曲线光滑、曲线绝对长度、 屈服点偏移确定等。
黏性：第一次压缩曲线达到零点到第二次压缩曲线开始之间 的曲线的负面积(图中的面积3)
弹性：变形样品在去除压力后恢复到变形前的高度比率，用第 二次压缩与第一次压缩的高度比值表示，即长度2/长度1
粘聚性：表示测试样品经过第一次压缩变形后所表现出来的对 第二次压缩的相对抵抗能力，在曲线上表现为两次压缩所做正 功之比(面积2/面积1)
布拉本德粉质仪
布拉本德粉质仪又称面团阻力仪，它由调粉(揉面)器和动力 测定计组成。
5.3.2 搅拌型测试仪
2 淀粉粉力测试仪
➢ 用来综合测定淀粉的性质，包 括淀粉团的影响和酶的活性。
➢ 原理：将面、水按一定量相比例 和成面糊，放入圆筒中，按一定 的温度上升速度（1.5℃／min)加 热面糊，同时用蜂窝煤状搅盘搅 拌，自动记录搅盘所受到的扭力， 得到淀粉黏度变化曲线。
5.2.2 感官检验的方法
1 差别试验(difference test) 2 闭值试验(threshold test) 3 排列试验(ranking test) 4 分级试验(scaring test) 5 描述试验(descriptive test) 6 消费者试验(consumer test)
食品质构的生理学检测方法
食品质构的生理学检测方法
食品质构的生理学检测方法是通过观察和分析食品在口腔中的感觉和反应来评估食品的质构特性。
这些方法包括以下几种：
1. 口感评估：通过观察和记录食品的咀嚼感、溶解性、黏性、韧性、脆性等特性来评估食品的质构。
2. 唾液分泌量测定：通过测量咀嚼过程中产生的唾液量，评估食品的咀嚼性和口感。
3. 咀嚼力测定：通过测量咀嚼过程中的咀嚼力大小，评估食品的咀嚼性和口感。
4. 吞咽反射测定：通过观察和记录食品在咽部引起的吞咽反射反应，评估食品的易咽性。
5. 咀嚼时间分析：通过测量咀嚼过程中的时间和次数，评估食品的咀嚼性和口感。
6. 舌面感受性测定：通过观察和记录食品在舌面上的感受性反应，评估食品的口感和口味。
7. 咀嚼频率分析：通过测量咀嚼过程中的频率，评估食品的咀嚼性和口感。
上述方法可以帮助分析食品的质构特性，从而评估食品的口感、
口味、咀嚼性和易咽性等方面的特点，为食品生产者改进配方和生产工艺提供依据。
五食品质构
五食品质构5 食品质构一名词解释1.食品的质构（ISO）:用力学的、触觉的，可能的话包括视觉的、听觉的方法能够感知的食品的流变学特性的综合感觉。
2.凝聚性(cohesiveness) ：指形成食品形态所需的内部结合力的大小。
3.咀嚼性(chewiness)：指把固态食品咀嚼成能够吞咽的状态所需要的能量。
4.硬度(hardness)：使物体变形所需要的力。
5.酥脆性（brittleness）：破碎产品所需要的力。
6.胶黏性（gumminess）：把半固态食品咀嚼成能够吞咽的状态所需要的能量。
7.粘附性(adhesiveness)：食品表面和其它物体（舌、牙、口腔）附着时，剥离它们所需要的力。
二问答题1.食品质构有何特点？答：1 质构是由食品成分和组织结构决定的物理性质；2 质构属于机械的和流变学的物理性质；3 质构不是单一性质，是有多种因素影响的复合性质；4 质构主要是由食品与口腔、手等人体部位的接触而感受的物理性质；5 质构与气味、风味等化学性质无关；6 质构的客观测定结果用力、变形和时间的函数来表示。
2.什么是理想的质构测定方法？答：①操作简单、快捷、适于日常使用②与感官检验的结果有良好的相关性③很好的模拟咀嚼过程、完整的质构测定、参数意义明确，便于分析。
5.2.2 质构测试仪简称质构仪，也叫物性分析仪，是通过模拟人的触觉，分析检测触觉中的物理特征，是食品工业和科学研究中常用的质构测定仪器，因为它的可扩展性，可以测性的质构特性参数丰富，也称作食品质构的万能测试机。
5.2.2.1 测定原理其基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用的探头，一个用于支撑样品的底座和一个对力进行感应的力量感应源这三部分组成。
质构仪测试原理是：力量感应源连接探头，探头可以随主机曲臂做上升或下降运动（即Compress和T ension），主机内部电路控制部分和数据存储器会记录探头运动的时间、高度和探头所受到的力量，转换成数字信号，并在计算机显示器上同时绘出传感器受力与其移动时间或距离的曲线。
食品物性学思考题及作业题2
目前条件下，微波加热和通电加热所表现出来的优 点和有待解决的问题是什么？
食品物性学 5-9章思考题及作业
思考题
第五章 食品的质构
1.食品质构的概念和特点？ 2.食品感官检验的概念及分类？ 3.食品感官检验的常用方法有哪些？ 4.食品质构的感官检验与仪器测定有何区别与联系？ 5.食品质构的生理学方法检测有何优点？
思考题
第六章 食品的光学性质 1.延迟发光概念、特点、利用延迟发光特性对果蔬进
行分选的优点及影响因素。
2.CIE1976L*a*b*表色系统各参数所代表的意义
思考题
第七章 颗粒食品的物理特征与流动特性 1.各种密度的概念及其应用。
2.球度、圆度的概念及测量方法。
3.体积、表面积的测量方法。
4.孔隙率概念及测量方法。
5.例题6.6、6.7、6.8；
第七章 颗粒食品的物理特征与流动特性
6.散粒体物料摩擦角的种类？
7.散离体离析的机理是什么？如何降低离析的程度？
8.整体流和中，在实际生产中如
何防止这一现象的发生？
第八章 食品的热学性质 1.影响DSC测量结果的因素有哪些？
2.比热容、焓、热导率、热扩散系数测定方法
思考题
第九章 食品的电学性质
第五章食品的质构特性及其测量
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2020/11/25
搅拌型测试仪
❖ 目前一般用布拉本德粉质仪测定面粉蛋白质 的粘性，用粉力测试仪测定面粉中淀粉的特 性(特别是发酵性)。这些方法的特点是测定面 团在搅拌过程中的阻力变化。
2020/11/25
布拉本德粉质仪
❖ 测定原理是:面团作用于搅拌翼上的力对测力计2 产生转矩使之倾斜，倾斜度通过刻度盘6读出，5 是缓冲器，用于防止连杆4的振动。通过恒温水 槽8保证缓冲用油的恒温(30℃)。用带刻度的滴 定管11加水。试验时，当恒温槽达到规定的温度 后，把面粉倒进搅拌箱内，在旋转搅拌仪的同时， 把滴定管内的水加进去。当转矩小于500B.U(仪 器单位)时，下次试验要适当减少加水量，反之， 增加加水量。反复试验，最后使转矩的最大值达 到500B.U。
2020/11/25
质构分析
❖ 图5一10是Breene等用这种方法求出了黄瓜 的压缩一拉伸曲线。从曲线可求得黄瓜的质 构特性参数。Fb为脆度；Fc为硬度；d为弹性； A2/A1为凝聚性；Fc·A2/A1(硬度×凝聚性)为胶 粘性；Fc·A2/(A1×d)(硬度×凝聚性×弹性)为 咀嚼性。
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布拉本德粉质仪
2020/11/25
布拉本德粉质仪
❖ 粉质仪的记录曲线称为面团的粉质曲线[图5一15(b)]。根 据曲线各参数定义如下: (1) 吸水时间(tE):搅拌开始到记录曲线和500B.U的纵轴 线接触所需要的时间。它表示小麦蛋白质水合所需的时 间，蛋白质含量越大，这个时间越长; (2)面团形成时间(tA):搅拌开始到转矩达到最大值所需 要的时间。如果存在两个峰值，则取第二个峰值; (3)稳定时间(tB):曲线到达500B.U到脱离500B.U所需要 的时间。它表示面团稳定性，这个时间越长耐衰落性越 好，即使长时间搅拌，也不产生弱化现象。一般情况下 特等107粉的稳定性好; (4)耐力指数(tC):曲线的最高点和过5min后的最高点之 间的距离，用B.U表示。它表示面团在搅拌过程中的耐衰 落性，与稳定性相似。
食品流变学与质构课件
加工温度、时间、湿度、压力等工艺参数都会影响食品的 质构。
加工工艺对流变学与质构的影响
工艺对流变学的影响
不同的加工工艺会导致食品产生不同的流变学性质。例如，高温处 理可能导致食品粘度降低，而低温处理则可能使食品粘度增加。
工艺对质构的影响
加工工艺对食品质构的影响更为显著。例如，烘焙、蒸煮、油炸等 工艺会显著改变食品的硬度、脆度和弹性。
现代发展
随着科技的进步和研究的深入，食品流变学的研究范围不断扩大，涉及到更广 泛的食品种类和复杂的流变行为。同时，新的测试技术和计算机模拟方法也不 断涌现，为食品流变学的发展提供了有力支持。
02
食品质构基础
质构定义与原理
质构定义
质构是指食品在特定条件下（如 温度、湿度、压力等）表现出的 机械性质，包括硬度、弹性、粘 性、内聚性等。
工艺选择
了解加工工艺对流变学和质构的影响有助于优化加工工艺，提高产品 质量和消费者接受度。
05
食品流变学与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ构的实际应用
在食品研发中的应用
优化食品加工工艺
通过研究食品的流变特性和质构，可以优化食品加工工艺，提高 产品的品质和口感。
开发新型食品
利用食品流变学与质构的知识，可以开发出具有特殊口感和质地的 新型食品，满足消费者多样化的需求。
改进食品配方
通过对食品的流变特性和质构进行分析，可以优化食品配方，提高 产品的稳定性、口感和质地。
在食品质量控制中的应用
检测食品质量
通过分析食品的流变特性 和质构，可以检测出食品 的质量问题，如变质、过 熟等。
控制食品加工过程
利用食品流变学与质构的 知识，可以控制食品加工 过程，确保产品的一致性 和稳定性。
第五章食品质构学
食品质构学
前言：质构本来是指织物的编织组织材料构成等情况 的概念 。 人们对食品从入口前到接触、咀嚼、吞噬时的印象， 即对美味口感，需要有一个语言的表现，于是就借用 了“质构”这一用语。 质构：表示食品的组织状态，口感即美味感觉。 研究食品质地的表现、质地的测定和质地的改善等， 也逐渐成为一门学问，称为食品质构学。
1
重点难点
食品质构的特点和分类； 食品质构感观检验的评审员条件、环境条件 以及试样的准备； 感观检验的方法及分类； 消费者试验的显著性检验； 食品质构仪的结构以及使用质构仪进行稠度 检测和脆性检测的方法； 食品质构分析的原理和方法。
2
第一节
食品质构概论
外观或后味样品的差异检验，也适用于确定评价员对一种特殊刺激 的敏感性。
实际检验时，分发给每个评价员的样品数应相同，但样品“A”
的数目与样品“非A”的数目不必相同。
25
阈值试验
①刺激阈：能够分辨出感觉的最小刺激量叫做刺激阈。分为： 敏感阈、识别阈和极限阈。阈值大小取决于刺激的性质和评价员的
敏感度，阈值大小也因测定方法的不同而发生变化。 ②分辨阈：感觉上能够分辨出刺激量的最小变化量称分辨阈。
24
（四）“A”- “非A”检验法
在评价员熟悉样品“A”以后，再将一系列样品提供给评价员，
其中有“A” 也有非“A ”。要求评价员指出哪些是“A”，哪些
是“非A”的检验方法称“A”非“A”检验法。 此检验适用于确定由于原料、加工、处理、包装和储藏等各环
节的不同所造成的产品感官特性的差异。特别适用于检验具有不同
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2 试验条件的准备
(1)品尝室的设计和内部设施 品尝室要求安静、隔音、整洁、不受外界干扰且保持恒温、 恒湿和无异味，给评审员以舒适感。品尝室的墙壁用白色或奶黄 色，颜色太深会影响人的情绪。房间大小可按现有的面积条件和 品尝样品的次数而定，一般要求44m2以上。品尝室分单间式和圆 桌式两种。 (2)试样准备室 试样准备室要与品尝室完全隔开，目的是不让评审员见到样 品的配置过程。要具备最基本的厨房设备，准备室应具有很好的 排风系统，并且具有放置足够样品的工作台。
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5 食品质构
一名词解释
1.食品的质构（ISO）:用力学的、触觉的，可能的话包括视
觉的、听觉的方法能够感知的食品的流变学特性的综合感觉。
2.凝聚性(cohesiveness) ：指形成食品形态所需的内部结合
力的大小。
3.咀嚼性(chewiness)：指把固态食品咀嚼成能够吞咽的状态
所需要的能量。
4.硬度(hardness)：使物体变形所需要的力。
5.酥脆性（brittleness）：破碎产品所需要的力。
6.胶黏性（gumminess）：把半固态食品咀嚼成能够吞咽的状
态所需要的能量。
7.粘附性(adhesiveness)：食品表面和其它物体（舌、牙、口
腔）附着时，剥离它们所需要的力。
二问答题
1.食品质构有何特点？
答：
1 质构是由食品成分和组织结构决定的物理性质；
2 质构属于机械的和流变学的物理性质；
3 质构不是单一性质，是有多种因素影响的复合性质；
4 质构主要是由食品与口腔、手等人体部位的接触而感受
的物理性质；
5 质构与气味、风味等化学性质无关；
6 质构的客观测定结果用力、变形和时间的函数来表示。
2.什么是理想的质构测定方法？
答：①操作简单、快捷、适于日常使用
②与感官检验的结果有良好的相关性
③很好的模拟咀嚼过程、完整的质构测定、参数意义明确，便于分析。
5.2.2 质构测试仪
简称质构仪，也叫物性分析仪，是通过模拟人的触觉，分析检测触觉中的物理特征，是食品工业和科学研究中常用的质构测定仪器，因为它的可扩展性，可以测性的质构特性参数丰富，也称作食品质构的万能测试机。
5.2.2.1 测定原理
其基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用的探头，一个用于支撑样品的底座和一个对力进行感应的力量感应源这三部分组成。
质构仪测试原理是：力量感应源连接探头，探头可以随主机曲臂做上升或下降运动（即Compress和Tension），主机内部电路控制部分和数据存储器会记录探头运动的时间、高度和探头所受到的力量，转换成数字信号，并在计算机显示器上同时绘出传感器受力与其移动时间或距离的曲线。
由于传感器是在设定的速度下匀速移动，因此，横坐标时间和距离可以自动转换。
因为质构仪可配置多种传感器，所以质构仪可以检测食品多个机械性能参数和感官评价参数。
5.2.2.2 测定方法
质构仪的检测方法包括五种基本模式：压缩实验、穿刺实验、剪切实验、弯曲实验、拉伸实验，这些模式可以通过不同的运动方式和配置不同形状的探头和来实现。
除了这五种基本模式之外还有一个全质构测试（TPA，Texture Profile Abalysis）。
（1）全质构测试
全质构测试（Texture Profile Analysis，简写TPA），又称二次咀嚼实验，这个测试方法最早是由Szczeniak等人于1963年提出来的，可以用来综合描述食品的物性。
3.解释全质构测试过程和测试曲线
答：TPA测试过程：TPA测试时，用的是一个圆盘形探头，探头截面积要大于样品面积，探头的运行轨迹如下：
①探头从起始位置开始，先以一速率压向测试样品
②接触到样品的表面后再以测试速率对样品进行压缩一定的距离
③而后返回到压缩的触发点
④停留一段时间后继续向下压缩同样的距离
⑤而后以测后速率返回到探头测试前的位置。
Area 4
L1 L2
TPA测试典型图
酥脆性Fracturability（Brittleness）= 第一次下压过程中的第一个破裂点的力（表示破碎产品随需要的力，柔软、酥脆）（F1）
硬度Hardness =第一次下压过程中到达最大下压程度时的力
（表示物体变形所需要的力，柔软、坚硬）（F2）
凝聚性Cohesiveness =第二次和第一次下压过程中所做功（峰面积）比值（A2/A1）（表示形成食品形态所需内部结合力的大小）
粘附性Adhesiveness = 第一次咀嚼过程中的负峰面积（A3）
（表示食品表面和其它物体（舌、牙、口腔）附着时，剥离它们所需要的力）弹性Springiness（elasticity）=所恢复的高度（L2或L2/L1）
（表示物体在外力作用下发生形变，当撤去外力后回复原来状态的能力）
回复性Resilience =第一次上升过程的峰面积与下压过程峰面积的比值（A4/A1）（物体在外力作用下形变的回复能力）
胶黏性Gumminess =半固态食品：硬度×凝聚性
（把半固态食品咀嚼成能够吞咽状态所需要的能量）
咀嚼性Chewiness = 固态食品：硬度×凝聚性×弹性
（把固态食品咀嚼成能够吞咽状态所需要的能量）
延展性Stringiness = 上升过程中样品与探头作用力为零直到分离前的延展距离（物体在外力作用下能延伸的性质，与粘附性相关）
（2）压缩实验
压缩实验就是探头以测试前速度接近样品，当接触到样品时改用测试中速度对样品进行压缩，直到达到设定的目标位置，以测试后速度返回。
基本上与TPA 测试的第一次压缩过程一致。
主要应用在面包、蛋糕类等烘焙制品，以及火腿、肉丸子等肉制品的硬度、回复性测试。
图压缩实验测试过程和典型图形
从图中可以得到硬度、酥脆性、回复性、凝聚性、粘附性等。
（3）穿刺实验
穿刺实验就是探头穿过样品表面，继续穿刺到样品内部，达到设定的目标位置后返回。
主要应用在苹果、梨子等果蔬类产品的表皮硬度、果肉硬度测定。
图穿刺实验测试过程和典型图形
从图我们可以得到表皮硬度、内部组织硬度、粘附性等。
（4）剪切实验
剪切实验就是刀具对样品进行剪切，到目标位置后返回。
主要应用于鱼肉等、火腿等肉制品的嫩度、韧性和粘附性的测定。
图剪切实验测试过程和典型图形
从图中我们可以得到样品的嫩度、韧性、粘附性等。
剪切力越小代表样品越嫩（此处提问？）
（5）弯曲实验
弯曲实验就是探头对样品进行下压弯曲施力，直到样品受挤压断裂后返回。
主要应用于硬质面包、饼干、巧克力棒等烘焙产品的断裂强度、脆度等质构的测定。
图弯曲实验测试过程和典型图形
从图中可以得到样品的酥脆性、硬度、坚实度、回复性、粘附性等质构特征。
在早期的时候酥脆性采用曲线上的峰数量来表示，然而，近些年人们试验发现用力与变形曲线的真实长度更能反映物体的脆性。
酥脆性（Fracturability）用从起始位置到最大峰值点之间的线性距离（Linear Distance）表示；
（6）拉伸试验
拉伸测试就是指将样品固定在设备上，用设备对样品进行向上拉伸，直到拉伸到设定距离后返回。
拉伸实验模式主要应用于面条的弹性模数、抗张强度以及伸展性测试；面团的拉伸阻力和拉伸距离的测定。
图拉伸实验测试过程和典型图形
拉伸阻力用图中力的最大峰值表示；拉伸距离用最大峰值对应的距离表示。
3.食品质构感官检验与仪器检验测定有何区别与联系?
答:
区别：仪器测定易操作，误差小，测定结果用数值或图表表示，再现性好，适于测定要素特性；感官检验操作繁琐，再现性差，检验结果语言表现与感觉对应不明确，有个体差异，适于测定综合特性。
联系：
4.食品质构的生理学方法检测有何优点？
答：1 可识别个体差异：即使是同年龄层、同性的被调查人员咀嚼相同的食物时，咀嚼时间和咀嚼压也可能有数倍之差，个体差异大；
2 可实现易食性数字化；3可观察摄食过程中的变化。