质构仪及其在食品品质评价中的应用综述

　　1 概述

　　物性测试仪又叫质构仪,是用于客观评价食品品质的主要仪器，能够根据样品的物性特点做出数据化的准确表述，由于其在食品行业的应用逐渐广泛，测定的物理性状能较好的反映食品质量的优劣，已经得到了研究者们充分的肯定。质构仪可以使用统一的测试方法，是精确的感官量化测量仪器，通过探头以稳定速度进行下压、穿透样品时受到的阻力来表示^[1]。质构仪具有专门的分析软件包，它可以对仪器进行控制，选择各种检测分析模式，并实时传输数据绘制检测过程曲线。还拥有内部计算功能，可对有效数据进行分析计算，并可将多组实验数据进行比较分析，获得有效的物性分析结果^[2]。

　　2 质构仪的构造及工作原理

　　质构仪主要包括主机、专用软件、备用探头以及附件。其基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用的机械装置，一个用于盛装样品的容器和一个对力、时间和变形率进行记录的记录系统组成^[2]。质构仪的主机与微机相连，主机上的机械臂可以随着凹槽上下移动，探头与机械臂远端相接，与探头相对应的是主机的底座，探头和底座有10几种不同的形状和大小，分别适用于各种标本^{[ 3 ]。}测试围绕着距离(distance)、时间(time)、作用力(force)三者进行测试和结果分析，也就是说，质构仪所反映的主要是与力学特性有关的食品质地特性,其结果具有较高的灵敏性与客观性，并可通过配备的专用软件对结果进行准确的数量化处理, 以量化的指标来客观全面地评价食品，从而避免了人为因素对食品品质评价结果的主观影响^[2]。

　　质构仪有许多配套探头，如破裂测试探头HDP/TPB、粘着性探头A/DS、轻型刀片A/LKB、坚实度粘性测试探头 HDP/PFS、抗拉测试探头 A/ SPR、柱型探头 P/35 等。在用质构仪评价食品品质时，首先要根据测试样品选择探头的形状、规格，然后再根据探头来选择操作模式如压缩模式或拉伸模式。通过不同种类的压缩、切割、挤压和拉伸模具进行测试，得出能够表示一些质构特性及相关关系的一个曲线图^[4]。

　　质构仪是模拟人的触觉，分析检测触觉中的物理特征的仪器，在其主机的机械臂和探头连接处有一个力学感应器，能感应标本对探头的反作用力，并将这种力学信号传递给微机，在应用软件的处理下，将力学信号转变为数字和图形显示于显示器上，直接快速地记录标本的受力情况^[3]。在计算机程序的控制下，可安装不同传感器的横臂并在设定的速度下上下移动，当传感器与被测物体接触达到设定触发力(trigger force)或触发深度时，计算机以设定的纪录速度(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，并可以进一步计算出被测物体的应力与应变关系。由于质构仪可以装配多种传感器，因此，质构仪可以检测食品多个机械性能参数和感官评价参数，包括拉伸、压缩、剪切以及扭转等作用方式^[5]。