测定条件对面包TPA测定结果的影响

王晓彬，郭兴凤，郝利平

（1.山西运城农业职业技术学院，山西 运城 044000；2.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001；3.山西农业大学 食品科学与工程学院，山西 太谷 030801）

0 引言

面包是中外餐桌上不可缺少的主食之一，其品质越来越受到消费者的重视.因此，人们期望通过一套准确的量值表述来改变食品行业包括面包生产中使用的模糊感官概念，实现对食品感官评价的数值化.常用的面包品质评价包括主观评价和客观评价，主观评价即感官评价方法，能直接反映消费者对产品的接受程度，但人为影响因素较大，试验结果的可靠性、可比性均较差.而客观评价是借助于仪器，基于食品的流变学特性，对食品品质进行分析评判，测定结果具有科学性和可比性，这就需要物性概念的准确表述、统一的测试方法及精确的量化测量仪器[1].质构分析仪是用于客观评价食品品质的主要仪器，反映了与力学特性有关的食品质地特性[2]，具有较高的灵敏度和客观性，已经应用在诸多食品的质构特性评价[3-6]，但以往的研究主要是应用物性仪测面包质构特性与感官指标之间的关系以及添加剂和加工工艺对面包质构特性的影响[7-10].掌握测定条件对质构特性测定结果的影响，选择合适的测定条件，是评价面包质构特性的重要前提.作者主要通过改变测试速度、两次压缩间的停留时间、压缩比例和测后速度等测定条件对面包的相关质构特性参数（硬度、弹性、内聚性、咀嚼性等）进行测试，确定测定条件对面包质构特性测定结果的影响.

1 材料与方法

1.1 主要材料

面包从超市购买（同一种类的新鲜面包），测试前取面包芯部分，切成4 cm×4 cm×1.5 cm的薄片.

1.2 主要仪器

TA-XT2i物性仪:英国SMS公司.

1.3 试验方法

1.3.1 TPA测试

质构测定，采用直径35 mm的柱形探头P/35.TPA模式，感应力3 g.每项测试重复5次，结果取平均值.

1.3.2 测试速度对测定结果的影响

测前速度3 mm/s，下压50.0%，两次压缩停留时间1 s，测试速度分别为1 mm/s、2 mm/s、3 mm/s、4 mm/s、5 mm/s、6 mm/s，测后速度 2 mm/s.

1.3.3 两次压缩之间的停留时间对测定结果的影响

测前速度3 mm/s，下压50.0%，测试速度1 mm/s，测后速度 1 mm/s，两次压缩停留时间 1 s、2 s、3 s、4 s、5 s、6 s.

1.3.4 样品压缩比例对测定结果的影响

测前速度3 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度1 mm/s，两次压缩停留时间1 s，压缩比例分别为20.0%、30.0%、40.0%、50.0%、60.0%.

1.3.5 测后速度对测定结果的影响

测前速度3 mm/s，下压50.0%，测试速度1 mm/s，测后速度分别为 1 mm/s、2 mm/s、3 mm/s、4 mm/s、5 mm/s、6 mm/s，两次压缩停留时间 1 s.

1.4 选定的各参数定义

选定的各参数的定义表示如下[8]，参照图1.

图1 面包质构测试曲线

硬度（Hardness）：第 1次压缩（“第 1次咀嚼”）过程中的峰值力f2.

弹性（Springiness）：第2次开始压缩到样品至压缩结束所用的时间与第1次开始压缩到样品至压缩结束所用的时间的比值.

内聚性（Cohesiveness）：第2次压缩与第1次压缩的正峰下的面积的比值.

咀嚼性（Chewiness）：只适用于固体样品，表示为：咀嚼性=内聚性×硬度×弹性.

2 结果与分析

2.1 测试速度对测定结果的影响

测试速度对测定结果的影响见表1.

试验过程中记录了6种压缩速率下的TPA特性参数，经显著性检验得知，测试速度对面包硬度影响不显著，对弹性、内聚性、咀嚼性的影响显著.在测试速度为4 mm/s时弹性测定值达到最大，此后逐渐减小.在测试速度为4 mm/s之前面包弹性测定结果增加，测试速度超过4 mm/s后，测定时面包内部结构明显受到破坏，使弹性测定结果下降.

测试速度对面包的内聚性影响极显著，随着测试速度增大，面包经过第1次压缩变形后所表现出来图形的面积减小，相对来说，第2次压缩的图形面积减小量较少，因此，内聚性测定结果数值增加.测试速度对咀嚼性影响极显著，随测试速度增大咀嚼性总体呈上升趋势.咀嚼性是咀嚼固体食物到达吞咽状态所需要的能量，随着测试速度增大，内聚性的测定值增加，弹性测定值也增加，因此，咀嚼性测定值增加.

表1 测试速度对面包测定结果的影响显著性检验

综合考虑测试速度对面包弹性和咀嚼性测定结果的影响，建议测定此样本质构特性时测试速度选择在1～4 mm/s.

2.2 两次压缩之间探头停留时间对测定结果的影响

两次压缩之间的停留时间对面包质构特性测定结果的影响显著性见表2.

显著性检验可知两次压缩之间的停留时间对面包硬度、咀嚼性和内聚性的影响不显著，对弹性影响显著，随着停留时间的增大，弹性整体呈现上升趋势，并在停留时间为5 s时达到最大弹性值.两次压缩之间的停留时间越长，相同条件下面包恢复高度越大，因而与第1次压缩变形量的比值越大，弹性测定值越大.如果考虑测定数值越大，测定结果之间的相对误差越小，则建议测试此质构特性时两次压缩之间的停留时间设为5 s.

2.3 样品压缩比例对测定结果的影响

在测压缩比例的影响时设置5个压缩程度即20%，30%，40%，50%和 60%.测定结果见表 3，压缩比例对各项质构特性指标的测定结果都有显著影响.

表2 停留时间对面包测定结果的影响显著性检验

表3 压缩比例对面包测定结果的影响显著性检验

由表3可以看出，压缩比例对各项质构特性指标的测定结果都有显著影响.随着压缩比例增大，硬度总体呈上升趋势，压缩程度加大，面包的内部结构变得紧密，面包在外力作用下变形度增大，应力增加，面包硬度测定值增加.

由表3可以看出，在压缩比例为50%时弹性测定值达到最大，此后逐渐减小.在压缩程度为50%之前面包弹性测定值增加，面包内部结构未破坏，一旦应力消失，由于网络结点之间的拉力作用，又恢复到原来的方格网络.压缩比例超过50%面包内部结构明显受到破坏，使弹性测定值下降；随压缩比例增大内聚性总体呈减小趋势，压缩程度增大面包内部结构被破坏，因此内聚性减小；随着压缩比例的增大面包咀嚼性总体呈现上升趋势.因此，测定面包的质构特性时压缩比例选择50%比较合适.

表4 测后速度对面包测定结果的影响显著性检

2.4 测后速度对测定结果的影响

测后速度对面包测定结果的影响显著性见表4.

由表4可以看出，测后速度对面包硬度、弹性没有显著影响，对内聚性和咀嚼性影响非常显著.测后速度对硬度和弹性的测定值影响不显著，主要由于受其评价方法影响所致，同样受评价方法影响的内聚性和咀嚼性的测定值随测后速度增加呈减小趋势.

一般来说，在TPA分析中，咀嚼性是一个很重要的评价指标，和食品的感官评价结果具有高度的相关性，尽管测定结果表明，测后速度的增加，直接影响到了咀嚼性的测定结果，但是，这主要是由于第2次压缩的峰面积变化所致，所以，一般选择TPA参数时，建议设置的测后速度和测试速度相同.

3 结论

测试速率、两次压缩的时间间隔和压缩比例对面包弹性测定结果影响显著；对面包咀嚼性和内聚性测定结果影响显著的测定条件有测试速率、测后速度和压缩比例；只有压缩比例对面包硬度测定结果影响显著.

通过对研究结果分析，建议测试速度选择在1～4 mm/s，两次压缩之间的停留时间为5 s，压缩比例为50%，测后速度和测试速度选择相同值.

［1］ 张薇，朱瑛.面制品科学化评价的研究［J］.粮油食品科技，2004（5）:37-39.

［2］ Angioloni A，Collar C.Bread crumb quality assessment:a plural physical approach［J］.Europe Food Research Technology，2009，229：21-30.

［3］ 吕军仓，席小艳.质构分析仪在面制品品质评价中的应用［J］.粮食加工与食品机械，2006（3）:73-74.

［4］ 魏益民.谷物品质与食品品质——小麦籽粒品质与食品品［M］.西安:陕西人民出版社，2002.

［5］ 王晓彬，郭兴凤，娄微娜.测定条件对面条质构特性测定结果的影响［J］.河南工业大学学报：自然科学版，2009（2）:14-17.

［6］ 梁辉,戴志远.物性分析仪在食品质构测定方面的应用［J］.食品研究与开发，2006（4）:119-121.

［7］ 彭义峰，刘彦军，班进福.面包总评分与质构分析（TPA)相关性的探讨［J］.农业机械，2011（5）:119-123.

［8］ 赵延伟，耿欣，陈海华，等.面包及蛋糕的质构与感官评价的相关性研究［J］.中国农学通报，2012（21）:253-259．

［9］ 赵延伟，吕振磊.面条的质构与感官评价的相关性研究［J］.食品与机械，2011，27（4）:25-28.

［10］周雪松，徐皎，赵谋明.卡拉胶对面包品质影响［J］.粮食与油脂，2012（3）:47-49.