利用TX-700 質構儀進行米飯的硬度和粘性分析,LAMY,質構儀,TX-700,物性測定儀

大米中含有淀粉(直鏈淀粉和支鏈淀粉)、蛋白和脂肪。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化學特性,即:

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

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。這是因為直鏈淀粉含量高會導致大米在烹飪過程中體積膨脹,更大程度上出現片狀;而低凝膠稠度意味著大米在冷卻后會變硬。另一方面,如果直鏈淀粉含量低,煮熟的米粒則潮濕而粘稠。

一般認為粳稻比秈稻粘稠,因為它的直鏈淀粉含量低。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,稻米的質地不能完全歸因于直鏈淀粉的含量,還與蛋白質和脂肪含量有關??梢姡糁竺妆砻嫣崛∥镏械鞍踪|含量越高,蒸煮米越硬,粘稠度越低。

使用TX-700 質構儀搭配圓柱型探頭,可以通過在目標距離上壓縮飯粒并測量壓縮力值,以及從飯粒中撤回時所需的力來反映飯粒的硬度和粘性。因此,質地分析儀可用于監測烹飪時間的影響、配方變化、過程控制變化甚至產品貨架期研究,并有助于確保生產過程中一致的產品質量和質地。

所用設備

  • 儀器:TX-700 質構儀(5Kg負載單元)
  • 附件:圓柱型探頭
  • 軟件:RHEOTEX 軟件

參數設置

  • 測試類型:Compression
  • 測前速度:1.0mm/s
  • 測試速度:1.0mm/s
  • 測后速度:以測試速度返回
  • 目標類型:%?Deformation
  • 目標形變:60%
  • 觸發負載:5 g

樣品預備

  • 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容器里,讓米飯冷卻5分鐘。
  • 每次從相似的位置取樣品,對于希望對比的樣品,還需確保樣品的溫度一致。
測試結果

  • 最大峰值力是測量樣品硬度的一種方法。硬度值與所選擇的壓縮程度相關: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%,因為此時探頭開始對臺面產生作用力,可能會發生基臺效應。
  • 該樣品的粘附力非常小,因此在圖1中未觀察到負峰。

圖1:負荷/時間曲線圖

  • 圖2中閉合部分的面積為壓縮過程所做的功。

  • 由于樣品的粘附力非常小,因此未觀察到負峰。
 

圖2:負荷/位移曲線圖

(圓柱形探頭,米飯質量:12克,測試參數:硬度和粘性)

下表概況了測試結果(12次平行測試,取平均值):
樣品 峰值負載

(g)

粘附力

(g)

(mJ)

粘附性

(mJ)

米飯 2,496.9 8.3 7.29 0.06
  • 當觸發負載(或力)達到5克時,測試開始。此時,探針在樣品表面停留幾秒鐘,儀器測量樣品長度(基于樣品表面到基板的距離)。一旦測量了樣品的高度,探頭就繼續壓縮至目標變形%。當探針壓縮樣品時,可以看到力隨著變形%的增加而增加。一旦達到目標變形%,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。當探針從樣品中抽離時,測量粘性(粘著力)和粘附性(將樣品與探頭分離的能量)。表現為圖譜中的負值部分,附著力是最大的負值,粘附性是圖譜的負部分下的面積。粘著力是用來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牙齒的粘性。從圖中可以看出,樣品的粘性非常低(見上表)。
  • 圖中的最大力值是樣品硬度的度量值。這個值與牙齒壓縮樣品所需的力有關;數值越高,樣品越堅固(參見圖1和圖2)。在目標變形%范圍內壓縮試樣所使用的能量被測量為正峰值下的面積(2),所做的功只能在負載/距離圖上觀察到,因為它涉及到施加一個給定距離的力。所做的功的值與咀嚼時克服試樣內部化學鍵強度所需要的能量有關。該值越高,分解/咀嚼樣品所需的能量就越多。
  • 對于本次測試,在5.7-31秒的時間段內計算了平均負載,如圖1所示。在規定距離40毫米內所做的功是根據負載/距離圖(見圖2)計算出來的,即曲線圖下的面積,是克服樣品內部鍵強度所需的能量。

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