利用TX-700 質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行米飯的硬度和粘性分析,LAMY,質(zhì)構(gòu)儀,TX-700,物性測(cè)定儀

大米中含有淀粉(直鏈淀粉和支鏈淀粉)、蛋白質(zhì)和脂肪。淀粉主要包括直鏈淀粉（20-30%）和支鏈淀粉（70- 80%）。米飯的硬度和粘性取決于三個(gè)化學(xué)特性，即：

1. ?蒸煮時(shí)水中提取的淀粉量(即淀粉含量)。
2. ?凝膠化溫度(即水稻開(kāi)始吸水，淀粉開(kāi)始膨脹的溫度)。
3. ?凝膠的稠度（煮熟的米飯冷卻后變硬的趨勢(shì))。

淀粉酶的含量將決定煮熟的米粒是干的、片狀的還是濕的、粘的。這是因?yàn)橹辨湹矸酆扛邥?huì)導(dǎo)致大米在烹飪過(guò)程中體積膨脹，更大程度上出現(xiàn)片狀；而低凝膠稠度意味著大米在冷卻后會(huì)變硬。另一方面，如果直鏈淀粉含量低，煮熟的米粒則潮濕而粘稠。

一般認(rèn)為粳稻比秈稻粘稠，因?yàn)樗闹辨湹矸酆康?。另一方面，秈米具有較高的直鏈淀粉含量，使煮熟的大米更硬，粘性更小。然而，稻米的質(zhì)地不能完全歸因于直鏈淀粉的含量，還與蛋白質(zhì)和脂肪含量有關(guān)?？梢?jiàn)，蒸煮米表面提取物中蛋白質(zhì)含量越高，蒸煮米越硬，粘稠度越低。

使用TX-700 質(zhì)構(gòu)儀搭配圓柱型探頭，可以通過(guò)在目標(biāo)距離上壓縮飯粒并測(cè)量壓縮力值，以及從飯粒中撤回時(shí)所需的力來(lái)反映飯粒的硬度和粘性。因此，質(zhì)地分析儀可用于監(jiān)測(cè)烹飪時(shí)間的影響、配方變化、過(guò)程控制變化甚至產(chǎn)品貨架期研究，并有助于確保生產(chǎn)過(guò)程中一致的產(chǎn)品質(zhì)量和質(zhì)地。

所用設(shè)備

參數(shù)設(shè)置

  • 測(cè)試類(lèi)型：Compression
  • 測(cè)前速度：1.0mm/s
  • 測(cè)試速度：1.0mm/s
  • 測(cè)后速度：以測(cè)試速度返回
  • 目標(biāo)類(lèi)型：%?Deformation
  • 目標(biāo)形變：60%
  • 觸發(fā)負(fù)載：5 g

樣品預(yù)備

  • 用中火將一杯米放入兩杯水中煮20分鐘。用叉子按壓幾粒米飯，確保米飯完全煮熟。
  • 把煮好的米飯放在一個(gè)容器里，讓米飯冷卻5分鐘。
  • 每次從相似的位置取樣品，對(duì)于希望對(duì)比的樣品，還需確保樣品的溫度一致。
測(cè)試結(jié)果

  • 最大峰值力是測(cè)量樣品硬度的一種方法。硬度值與所選擇的壓縮程度相關(guān)：變形量越大，硬度值越高。
  • 壓縮距離不建議大于樣品高度的60%，因?yàn)榇藭r(shí)探頭開(kāi)始對(duì)臺(tái)面產(chǎn)生作用力，可能會(huì)發(fā)生基臺(tái)效應(yīng)。
  • 該樣品的粘附力非常小，因此在圖1中未觀察到負(fù)峰。

圖1：負(fù)荷/時(shí)間曲線圖

  • 圖2中閉合部分的面積為壓縮過(guò)程所做的功。

  • 由于樣品的粘附力非常小，因此未觀察到負(fù)峰。
 

圖2：負(fù)荷/位移曲線圖

（圓柱形探頭，米飯質(zhì)量：12克，測(cè)試參數(shù)：硬度和粘性）

下表概況了測(cè)試結(jié)果（12次平行測(cè)試，取平均值）：
樣品峰值負(fù)載

（g）

粘附力

（g）

功

（mJ）

粘附性

（mJ）

米飯2,496.98.37.290.06
  • 當(dāng)觸發(fā)負(fù)載(或力)達(dá)到5克時(shí)，測(cè)試開(kāi)始。此時(shí)，探針在樣品表面停留幾秒鐘，儀器測(cè)量樣品長(zhǎng)度(基于樣品表面到基板的距離)。一旦測(cè)量了樣品的高度，探頭就繼續(xù)壓縮至目標(biāo)變形%。當(dāng)探針壓縮樣品時(shí)，可以看到力隨著變形%的增加而增加。一旦達(dá)到目標(biāo)變形%，探頭從樣品中撤回并返回到離樣品表面幾毫米的起始位置。當(dāng)探針從樣品中抽離時(shí)，測(cè)量粘性(粘著力)和粘附性(將樣品與探頭分離的能量)。表現(xiàn)為圖譜中的負(fù)值部分，附著力是最大的負(fù)值，粘附性是圖譜的負(fù)部分下的面積。粘著力是用來(lái)克服樣品和與之接觸的探針之間的引力，這種引力模擬米飯對(duì)牙齒的粘性。從圖中可以看出，樣品的粘性非常低(見(jiàn)上表)。
  • 圖中的最大力值是樣品硬度的度量值。這個(gè)值與牙齒壓縮樣品所需的力有關(guān);數(shù)值越高，樣品越堅(jiān)固(參見(jiàn)圖1和圖2)。在目標(biāo)變形%范圍內(nèi)壓縮試樣所使用的能量被測(cè)量為正峰值下的面積(2)，所做的功只能在負(fù)載/距離圖上觀察到，因?yàn)樗婕暗绞┘右粋€(gè)給定距離的力。所做的功的值與咀嚼時(shí)克服試樣內(nèi)部化學(xué)鍵強(qiáng)度所需要的能量有關(guān)。該值越高，分解/咀嚼樣品所需的能量就越多。
  • 對(duì)于本次測(cè)試，在5.7-31秒的時(shí)間段內(nèi)計(jì)算了平均負(fù)載，如圖1所示。在規(guī)定距離40毫米內(nèi)所做的功是根據(jù)負(fù)載/距離圖(見(jiàn)圖2)計(jì)算出來(lái)的，即曲線圖下的面積，是克服樣品內(nèi)部鍵強(qiáng)度所需的能量。

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