質(zhì)構(gòu)儀在寵物食品質(zhì)構(gòu)檢測中的應(yīng)用

隨著居民收入的不斷增長，城鎮(zhèn)養(yǎng)寵數(shù)量也在不斷增加。根據(jù)《2020 年中國寵物行業(yè)baipishu》統(tǒng)計(jì)，截至2020 年底，中國養(yǎng)寵人數(shù)為6294 萬。隨著寵物市場規(guī)模的增長，人們對(duì)寵物食品的關(guān)注點(diǎn)從最基本的蛋白質(zhì)、水分、脂肪等理化指標(biāo)，轉(zhuǎn)移到對(duì)寵物感官有直接影響的硬度、脆度、彈性等指標(biāo)上。因此，寵物食品行業(yè)引入了質(zhì)構(gòu)檢測項(xiàng)目，用以對(duì)寵物食品進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)。本文主要針對(duì)質(zhì)構(gòu)儀在寵物食品中質(zhì)構(gòu)檢測的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 質(zhì)構(gòu)儀簡介

物性測試儀又叫質(zhì)構(gòu)儀，是用于客觀評(píng)價(jià)食品物理特性的重要儀器。質(zhì)構(gòu)儀含有多個(gè)組成部分，主要有主機(jī)、軟件、探頭與附件。它可以準(zhǔn)確檢測食品樣品隨時(shí)間產(chǎn)生的位置和重量變化，從而給出樣品的物性特征，具有較高的靈敏度和客觀性。相較于感官評(píng)價(jià)，它能夠更客觀地反映食品品質(zhì)的評(píng)價(jià)結(jié)果。因此，質(zhì)構(gòu)儀得到越來越多食品領(lǐng)域研究者的青睞。

2 質(zhì)構(gòu)儀在不同行業(yè)中的應(yīng)用

2.1 質(zhì)構(gòu)儀在食品行業(yè)中的應(yīng)用

質(zhì)構(gòu)儀在食品行業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，不僅被用于成品檢測中，也被運(yùn)用于原材料檢測中。人們通過不斷摸索，逐步擴(kuò)大其在食品中的應(yīng)用范圍。質(zhì)構(gòu)儀的測試條件對(duì)測試結(jié)果也有一定影響，如張麗在測試條件對(duì)食品特性的影響研究中發(fā)現(xiàn)測試樣品本身、測試模式、測試參數(shù)條件以及測試關(guān)鍵指標(biāo)的選取等對(duì)食品測定質(zhì)構(gòu)穩(wěn)定性都有影響。趙愛玲等人對(duì)鮮棗進(jìn)行研究，采用不同的探頭、貫入速度、穿刺實(shí)驗(yàn)的果實(shí)成熟度和穿刺部位，結(jié)合鮮棗果實(shí)質(zhì)地品質(zhì)，研究它們之間的相關(guān)性，得出相關(guān)結(jié)論為：選擇P/2 探頭，貫入速度為2 mm·s-1，脆熟全紅期，在果實(shí)中部進(jìn)行穿刺，能更真實(shí)、準(zhǔn)確地反映不同類型棗果的質(zhì)地特性。徐微等人對(duì)蕎麥雜糧的品質(zhì)進(jìn)行研究，主要是針對(duì)成品的感官品質(zhì)、營養(yǎng)成分與質(zhì)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：蕎麥餅干配方為低筋小麥粉100%（以低筋小麥粉為基準(zhǔn)）、蕎麥粉25%、白砂糖30%、黃油45%、奶粉6%、雞蛋（全蛋）30%、食鹽0.5%、泡打粉0.5% 時(shí)，質(zhì)構(gòu)分析為硬度3696 g，咀嚼性1833，黏附性1.6 g · s-1。此質(zhì)構(gòu)下的餅干具有蕎麥dute的香味和濃郁的奶香味，并且組織細(xì)密，口感酥松。

2.2 質(zhì)構(gòu)儀在化妝品行業(yè)中的應(yīng)用

質(zhì)構(gòu)儀在食品行業(yè)中被廣泛應(yīng)用的同時(shí)，也被普及到化妝品行業(yè)中。人們不斷摸索人體感官和質(zhì)構(gòu)感官數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，不斷完善評(píng)價(jià)體系。林夢(mèng)雅等人對(duì)Q彈粉底霜的感

官特性與其質(zhì)構(gòu)參數(shù)相關(guān)性做了研究，針對(duì)化妝品dute的狀態(tài)，主要研究其彈性、黏性、內(nèi)聚性等特征。研究表明：膏霜的涂抹性、感官彈性參數(shù)與質(zhì)構(gòu)硬度均有顯著相關(guān)性；膏霜的涂抹性的相關(guān)系數(shù)為-0.512，感官彈性參數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.774，并且質(zhì)構(gòu)儀的其他各項(xiàng)參數(shù)與感官測試均有較好的相關(guān)性。

2.3 質(zhì)構(gòu)儀在工業(yè)中的應(yīng)用

物品形狀不同，特性不同。質(zhì)構(gòu)儀測量物品質(zhì)構(gòu)特性時(shí)，需要將測量方法制定后才可使用。沈進(jìn)等人研究質(zhì)構(gòu)儀法測定造紙法再造煙葉柔軟度的最佳條件為：探頭是球形探頭、預(yù)壓速度為5 mm/s、下壓速度為2 mm/s、下壓距離為10 mm、上拉速度為25 mm/s?；谶@一測定方法得出結(jié)論：造紙法再造煙葉含水率對(duì)柔軟度有顯著影響，含水率越高，其柔軟度越大。

3 質(zhì)構(gòu)儀在寵物食品質(zhì)構(gòu)檢測中的應(yīng)用

寵物食品是專門為犬、貓等家庭寵物提供最基礎(chǔ)的生命保證、生長發(fā)育和健康所需的營養(yǎng)物質(zhì)。寵物食品分為干糧、濕糧、半濕糧（軟糧）以及寵物零食。寵物主食干糧包括：犬、貓顆粒主糧、雙拼糧、凍干糧；濕糧食品包括：寵物罐頭食品、自制狗糧、貓糧；寵物零食包含：各種烘干肉類、凍干肉類、各種流質(zhì)產(chǎn)品等。

寵物食品的適口性是犬、貓采食食物的yuwang與頻率的反映。我們主要根據(jù)化學(xué)檢測、感官評(píng)價(jià)、寵物測試等方法來研究寵物食品的適口性。影響適口性的因素有很多，包括食品的風(fēng)味、質(zhì)地、加工工藝、硬度、酥脆度、油脂噴涂等。一款寵物食品不僅需要滿足寵物的營養(yǎng)及適口性需要，還要滿足寵物主人的感官評(píng)價(jià)，這關(guān)系到寵物主人的購買

然而，這些因素與寵物食品的物理特性有著密不可分的聯(lián)系。例如，寵物食品中油脂/脂肪對(duì)食物的氣味起到重要作用。食品中脂肪的種類和含量的不同，揮發(fā)出來的氣味也不同，噴涂量的不同對(duì)食品顆粒的酥脆度和硬度也會(huì)有很大的影響。

還有不同的寵物有不同食物需求，例如，剛斷奶寵物的食物顆粒硬度應(yīng)盡量低，口感柔軟；而成年犬、貓則喜歡硬度較高、更加酥脆的食物；一些功能性食品，如潔齒骨、咬膠類零食，為了減緩牙菌斑和預(yù)防牙石，就需要使其硬度較大或韌性較高。這些指標(biāo)參數(shù)都可以用質(zhì)構(gòu)儀來完成測試。

因此，寵物食品有著巨大研究潛力和應(yīng)用價(jià)值。目前，質(zhì)構(gòu)儀在寵物食品中的檢測項(xiàng)目有硬度和脆性檢測；彈性和回復(fù)性檢測、拉伸強(qiáng)度和韌性檢測、膠著性檢測等。

3.1 硬度和脆性檢測

硬度是第一次壓縮時(shí)的最大峰值，硬度值不一定發(fā)生在最大變形處，盡管對(duì)大多數(shù)樣品情況如此。脆性是第一次壓縮過程中產(chǎn)品產(chǎn)生破裂的現(xiàn)象，曲線中出現(xiàn)一個(gè)明顯的峰，此峰值就定義為脆性，但不是所有的樣品都會(huì)脆性破裂。在寵物食品中，可以使用圓柱形探頭測量主糧顆粒的硬度和脆度，或使用錐形探頭測量凍干產(chǎn)品具有的硬度和脆度。李重陽等人利用質(zhì)構(gòu)儀采用下降速度為1.0 mm/s，顆粒受力形變40% 的測試條件測量顆粒的硬度與脆度，用以研究擠壓膨化工藝參數(shù)對(duì)犬糧加工質(zhì)量的影響。

3.2 彈性和回復(fù)性檢測

彈性是變形樣品在去除壓力后恢復(fù)到變形前的高度比率，用第二次壓縮與第一次壓縮的高度比值表示，即長度2/長度1；用凝膠強(qiáng)度專用探頭可測定果凍和布丁類寵物零食的凝膠強(qiáng)度；另外可以用球形探頭來測試果凍和布丁的彈性指標(biāo)。

3.3 拉伸強(qiáng)度和韌性檢測

咬膠類產(chǎn)品有柔軟彈韌的特性，可以用柱形探頭對(duì)咬膠類產(chǎn)品進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)儀（TPA）分析，可以測試咬膠的硬度、彈性、回復(fù)性和咀嚼性等指標(biāo)。另外，利用質(zhì)構(gòu)儀的拉伸裝置可以測試咬膠類產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度和韌性。李鵬等人利用質(zhì)構(gòu)儀采用Measure Force in Compression 模式，在測前速度為2 mm/s、測試速度為1 mm/s、測后速度為10 mm/s、形變比設(shè)置為80%、測試循環(huán)次數(shù)為2 次的測試條件對(duì)咬膠類產(chǎn)品的硬度、彈性、咀嚼性進(jìn)行測量。

3.4 膠著性檢測

膠著性只用于描述半固態(tài)測試樣品的黏性特性，數(shù)值上用硬度和黏聚性的積表示，即硬度×黏聚性。質(zhì)構(gòu)儀的A/BE反擠壓裝置測定的一系列力的變化可以反映出酸奶的不同特性，可以用來測量寵物奶制品或貓條黏稠度及口感。

4 總結(jié)與展望

目前，質(zhì)構(gòu)儀雖然在人類食品檢測中被廣泛應(yīng)用，但在寵物食品行業(yè)中的應(yīng)用較少，伴隨著寵物主人對(duì)寵物食品認(rèn)知度與需求越來越高，感官的描述已不能滿足寵物主人對(duì)寵物食品的需要。因而，未來質(zhì)構(gòu)儀在寵物食品檢測中的應(yīng)用越來越廣泛。

雖然質(zhì)構(gòu)儀在寵物食品檢測中的應(yīng)用有一定局限性，如質(zhì)構(gòu)儀針對(duì)一些產(chǎn)品存在適用度低、測定結(jié)果與口感會(huì)有一定差距。但相對(duì)于原有的評(píng)價(jià)研究方法而言，質(zhì)構(gòu)儀具有不可替代的量化數(shù)據(jù)體現(xiàn)以及較高的靈敏度和客觀性。在未來的研究中，相關(guān)研究人員還需要突破種種困難，提高產(chǎn)品測量的準(zhǔn)確性以及測試方法的完善，從而為開展寵物食品物理特性的檢測及寵物食品的發(fā)展帶來更多可能性。

參考文獻(xiàn)：殷國政等：質(zhì)構(gòu)儀在寵物食品質(zhì)構(gòu)檢測中的應(yīng)用. 品牌與標(biāo)準(zhǔn)化，2022年.