质构和黏度实验材料.doc

淀粉糊化特性测定
实验目的：
测定不同淀粉和谷物粉，包括高直链淀粉含量和高支链淀粉含量原料，比较其糊化温度、峰值粘度、峰值温度、最低黏度等特征值得差异，评价淀粉种类对糊化特性的影响。
原理：
淀粉乳加热尚末达到糊化温度前，无明显的黏度效应，随淀粉样品的温度升高，颗粒膨胀．淀粉糊的黏度增加，此过程延续直至达到峰黏度和最终黏度，测定曲线和可以测定的指标如下：
粘度
温度
加热过程
保温过程
冷却过程
糊化开始
糊化温度
峰值黏度
降温起始黏度
最低黏度
最终黏度

（1）开始糊化温度
加热淀粉-水混合溶液，首先淀粉粒中间出现空洞，并逐渐增大，其周围的双折射损失，开始糊化，糊化继续进行，淀粉粒膨胀，并相互摩擦，糊液黏度上升，即图中A点，此时的温度称为糊化温度。生淀粉的起始黏度值很低，黏度曲线不变，随着温度升高，淀粉开始糊化，黏度上升。糊化开始温度实际上比淀粉膨润温度要高。
（2）最高黏度
随着温度继续升高，淀粉粒整体充分膨润，成为膨润粒，这种膨润粒互相摩擦，增加糊液的抵抗，黏度值上升，达到最高值，这就是图中的B点，称为最高黏度，也称顶峰黏度或峰值黏度。淀粉糊化的难易决定于淀粉分子间的结合力，直链淀粉的结合力较强，故糊化需要较长的时间，即达到最高黏度的时间较长。
（3）最高糊化温度
黏度达到峰值时的温度。
（4）最低黏度值
在最高黏度后，保温一定时间并继续搅拌，膨润粒胀至极限后破裂。它一旦破裂，糊液黏度就会急剧下降，即图中E点的黏度，时间越长，黏度下降越明显。黏度的下降是因为淀粉混合物在受到搅拌的情况下，可使淀粉分子自身定向排列而引起的，这一现象也称为稀懈或剪切变稀，是淀粉的一个重要特性。
测定步骤：
（1）开机，校正。设定实验条件。样品溶液先在50 ℃下平衡1 min，然后以12 ℃/min 的速率加热到95 ℃，在95 ℃保持2.5 min，再以相同的速率冷却到50 ℃，最后在50 ℃保持2 min。搅拌叶片的转速在前10 s 为960r/min，其他时间均为160 r/min。
（2）测定：称取过40 目筛的样品 3g，加水25 mL，制备测试样品。样品称量的重量校正为14%的水分时的量。
（3）把样品放到仪器上，开始测定。

结果分析和讨论：
不同淀粉的糊化过程和参数比较。

思考题：
从测定结果上看，不同原料淀粉的糊化特性有什么不同，造成这些差别的可能的原因是什么？结合测定结果进行分析。

面包质构特性测定
实验目的：
对面包的质构特性进行测定，探讨影响面包的质构特性的测定因素。

原理：
质构一词原指“编”、“织”的意思，后来人们用来表示物质的组织、结构和触感等。随着对食品物性研究的深入，人们对食品从入口前的接触到咀嚼、吞咽时的印象，即对食品的滋味、口感需要有一个语言的表示，于是借用了“质构”这一用语。质构一词目前在食品物性学中已被广泛用来表示食品的组织状态、口感及滋味感觉等。
物性仪是模拟人的触觉，分析检测触觉中的物理特征。图5-5是食品工业中常用的物性仪(Micro Stable Systems Ltd.)及探头，在计算机程序控制下，可安装不同传感器的横臂在设定速度下上下移动，当传感器与被测物体接触达到设定的触发应力(trigger force)或触发深度时，计算机以设定的记录速度(单位时间采集的数据信息量)开始记录，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，并进一步可以计算出被测物体的应力与应变关系。由于物性仪可配置多种传感器，仪器运行方式有拉伸、压缩、剪切、扭转等，因此，物性仪可以检测食品多个机械性能参数和感官评价参数。
质构分析(TPA)实际上是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。目前能够检测到的主要有硬度、脆性、粘附性等参数，还有弹性、内聚性、咀嚼性、胶凝性和回复性等参数可通过检测到的参数计算出来。测定曲线示意图和各质构参数的定义如下：

硬度(hardness)：样品达到一定变形所必须的力。图中表示为第一次压缩时最大的峰值力（F2），又称为坚实度（firmness）。
内聚性(cohesiveness)：该值可模拟表示样品内部粘合力，当内聚性>粘附性,探头同样品充分接触时，探头仍可保持清洁而无样品粘着物。定义为第二次压缩样品时正峰的面积和第一次压缩时正峰面积的比值（ A1:3 / A4:6）。
弹性(springiness)：变形样品在去除变形力后恢复到变形前的条件下的高度或体积比率。
粘附性(adhensiveness)：该值模拟表示在探头与样品接触时用以克服两者表面间吸引力所必需做的功。当粘附性>内聚性，在探头上将附有部分样品残留物。TPA曲线中表示为第一个负峰的面积A3:4。
酥脆性(fracturability，brittleness)：致使样品破裂的力。TPA曲线中表示为第一次明显破裂时的力（F3）。
咀嚼性(chewiness)：该值模拟表示将半固体样品咀嚼成吞咽时的稳定状态所需的能量，表示为（硬度×内聚性×弹性） 。
胶凝性(gumminess)：该值模拟表示将半固体样品破裂成吞咽时的稳定状态所需的能量，表示为（硬度×内聚性）。
回复性(resilience)：该值度量出变形样品在与导致变形同样的速度,压力条件下回复的程度。 TPA曲线中表示为面积2:3和面积1:2的比（ A2:3 / A1:2）。

测定步骤：
开机，设定测定参数：测定模式：TPA；测前速度：2mm/s；测定速度：1 mm/s；测后速度：1mm/s；压缩比例：50%；两次压缩之间的停留时间：1s；触发力：5g。
把面包放在载物台上，按照设定的程序进行测定。
测定参数可以根据实际要求进行设定。

结果分析：
面包的厚度和测试部位对质构特性的影响。

思考题：
根据测定原理，分析除了样品的影响外，哪些测定条件会影响测定结果，如何影响？
黏度的测定
实验目的：
采用流变仪测定不同剪切速度下的黏度，以及不同浓度的样品黏度值的大小，评价剪切速率和浓度对样品黏度的影响。

实验原理：
所有Brookfield 粘度计和流变仪， 包括威-博力飞锥/板粘度计和流变仪， 均通过一个经校验过的铍-铜合金的弹簧带动一个转子在流体中持续旋转， 旋转扭矩传感器测得弹簧的扭变程度即扭矩， 它与浸入样品中的转子被粘性拖拉形成的阻力成比例， 扭矩因而与液体的粘度也成正比。
DV-III+流变仪测定相当广范围的液体粘度， 粘度范围与转子的大小和形状以及转速的有关。因为， 对应于一个特定的转子， 在流体中转动而产生的扭转力一定的情况下， 流体的实际粘度与转子的转速成反比， 而剪切应力与转子的形状和大小均有关系。对于一个粘度已知的液体， 弹簧的扭转角会随着转子转动的速度和转子几何尺寸的增加而增加， 所以在测定低粘度液体时， 使用大体积的转子和高转速组合， 相反， 测定高粘度的液体时， 则用细小转子和低转速组合。

测定步骤：
开机，校正。放上转子，输入转自型号，放上样品，按照不同的转速，测定样品的黏度。

结果分析：
评价转速和浓度对样品黏度的影响。

思考题：
除了样品的浓度和转子的转速会对黏度产生影响外，其他还有什么因素会影响到样品的黏度，这些影响因素会如何影响黏度的测定值？