固態(tài)食品的流變特性研究進(jìn)展

摘 要：本文主要探究固態(tài)食品流變特性的研究進(jìn)展，主要包括試驗(yàn)儀器和技術(shù)方法、試驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵约皣鴥?nèi)外的研究現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：固態(tài)食品;流變特性;研究進(jìn)展

固態(tài)食品的流變特性涉及粘彈性力學(xué)，與食品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和品質(zhì)有著較大的聯(lián)系。開展固態(tài)食品流變特性研究，可以反映食品的品質(zhì)，對(duì)食品的加工、儲(chǔ)運(yùn)及銷售具有實(shí)際意義。

1 食品流變學(xué)

食品流變學(xué)是食品物性學(xué)的一個(gè)分支，屬于食品工程、化學(xué)和物理力學(xué)的交叉學(xué)科。食品流變學(xué)通過研究食品物料受外力作用產(chǎn)生的相應(yīng)形變來反映食品的流動(dòng)和變形，其理論基礎(chǔ)是流體力學(xué)和固體粘彈性理論[1]。在食品生產(chǎn)中應(yīng)用食品流變學(xué)分析方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)食品原輔料、生產(chǎn)加工過程、產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)全環(huán)節(jié)的品質(zhì)測(cè)評(píng)，在提升檢測(cè)水平的同時(shí)，更好地滿足消費(fèi)者對(duì)品質(zhì)的要求[2]。

應(yīng)用食品力學(xué)特征研究食品流變學(xué)，是通過測(cè)定并建立應(yīng)力-應(yīng)變-時(shí)間三者的數(shù)學(xué)模型來表述食品流變特性，從而達(dá)到評(píng)價(jià)食品品質(zhì)的目的。在過去的研究中，描述固態(tài)食品品質(zhì)的如脆度、硬度、酥性、咀嚼性等指標(biāo)，都與其流變特性密切相關(guān)。食品流變學(xué)試驗(yàn)為反映固態(tài)食品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)特性提供了客觀、定量的研究方法手段。通過測(cè)定固態(tài)食品的流變學(xué)特性，可以更好地掌握產(chǎn)品品質(zhì)變化，對(duì)食品工業(yè)實(shí)踐提供一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)際意義。

2 試驗(yàn)儀器的研究進(jìn)展

2.1 傳統(tǒng)儀器

傳統(tǒng)的流變學(xué)測(cè)試應(yīng)用了毛細(xì)管粘度計(jì)、縫隙式粘度計(jì)、同心圓筒粘度計(jì)、圓錐平板型流變儀、RCP粘度計(jì)等儀器，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前的要求[3]。

2.2 新型試驗(yàn)儀器

TA-XT plus物性儀通過對(duì)距離、時(shí)間、作用力進(jìn)行相關(guān)分析，獲得流變測(cè)試結(jié)果，能夠得到關(guān)于壓縮、拉伸、剪切等性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該儀器集合了多種流變測(cè)試功能，能夠開展一些標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)測(cè)試項(xiàng)目，如應(yīng)力松弛測(cè)試、蠕變測(cè)試、質(zhì)地剖面分析（TPA）測(cè)試、破碎測(cè)試與粘性測(cè)試等。

3 數(shù)學(xué)模型的研究進(jìn)展

固態(tài)食品的流變特性研究主要為粘彈性的研究，目前針對(duì)粘彈性的力學(xué)測(cè)試主要分為應(yīng)力松弛測(cè)試、蠕變測(cè)試。

3.1 應(yīng)力松弛模型

在流變學(xué)研究中，廣義麥克斯韋模型多被用于粘彈性物料的應(yīng)力松弛分析。該模型由若干個(gè)麥克斯韋模型元件和一個(gè)彈簧元件構(gòu)成，單個(gè)麥克斯韋模型元件包含一個(gè)彈簧、一個(gè)阻尼器。模型方程見式（1）。

4 國內(nèi)外研究進(jìn)展

López-Perea P[5]等人在2012年研究了大麥籽粒的應(yīng)力松弛行為。他們選取β-葡聚糖含量不等的大麥籽粒為樣品，通過流變測(cè)試來研究不同品種大麥籽粒的品質(zhì)差異。得到的試驗(yàn)結(jié)果為，不同品種大麥籽粒中β-葡聚糖含量和蛋白質(zhì)含量與其測(cè)得的各項(xiàng)應(yīng)力松弛參數(shù)間表現(xiàn)出較為相似的變化趨勢(shì)。

楊玲[6]等人在2015年對(duì)貯藏期間的“華紅”蘋果果肉進(jìn)行應(yīng)力松弛和蠕變測(cè)試實(shí)驗(yàn)，分析得到貯藏期間果樣的應(yīng)力松弛特性參數(shù)間和蠕變特性參數(shù)間存在顯著的正相關(guān)。由此說明，可以通過應(yīng)力松弛和蠕變?cè)囼?yàn)建模來反映果肉組織的硬度、粘性及彈性變化，從而較為客觀的得到蘋果在儲(chǔ)存期間的質(zhì)地品質(zhì)。

5 結(jié)語

當(dāng)前食品流變學(xué)研究成果不斷出現(xiàn)，針對(duì)固態(tài)食品流變特性的試驗(yàn)研究也從未止步，但應(yīng)更加注重對(duì)流變特性與食品品質(zhì)的關(guān)系的探究，以達(dá)到通過流變特性評(píng)價(jià)品質(zhì)的目的，從而更好的滿足生產(chǎn)技術(shù)要求及提升產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]馮峰.胡蘿卜的流變特性及質(zhì)地評(píng)價(jià)研究[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2007.

[2]孟慶君.菊芋及其腌漬品的流變特性和質(zhì)地評(píng)價(jià)研究[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2007.

[3]沈良驥，董潤(rùn)安，袁耀鋒，等.食品流變性能的測(cè)試方法[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)，1989（1）：88-93.

[4]方媛.蘋果的應(yīng)力松弛和蠕變特性與其品質(zhì)相關(guān)性分析[D].西安：陜西師范大學(xué)，2016.

[5]López-Perea P， Schwar P B， Figueroa J D C， et al. Effect of b-glucans on viscoelastic properties of barley kernels and their relationship to structure and soluble dietary fibre[J]. Journal of Cereal Science，2012，56（3）：595-602.

[6]楊玲，張彩霞，康國棟，等.“華紅”蘋果果肉的流變特性及其主成分分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48（12）：2417-2427.