用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头及槟榔硬度测试方法技术

本发明专利技术公开了一种用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头及槟榔硬度测试方法，属于分析测试设备领域。刀切探头中，刀切刀片通过刀片固定组件可拆卸式固定于探头主体底部，所述刀切探头的底端具有刃侧朝下的长条形刀口；所述的探头主体顶部拧有探头方向调节螺母，探头方向调节螺母与外部的质构仪力臂之间通过螺丝同轴连接，使探头主体与外部的质构仪力臂之间具有轴向旋转调节的自由度。结合本发明专利技术的刀切探头装置，通过刀切法可以很好的替代传统的质构剖面分析法(TPA法)和穿刺法进行硬度测试，弥补其在测试硬度较大物质中存在的缺陷，同时测试结果更加准确、稳定。稳定。稳定。

【技术实现步骤摘要】
用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头及槟榔硬度测试方法


[0001]本专利技术属于分析测试领域，具体涉及一种用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头及槟榔硬度测试方法。

技术介绍

[0002]槟榔(Areca catechu L.)是棕榈科多年生常绿乔木，主要生产于东南亚沿海地区，在我国海南和台湾等地区也有大量出产。中医认为槟榔味苦、辛，性温，具有驱虫消积、降气，行气利水的功能。槟榔的消费形式主要为咀嚼食品，干制槟榔是现在食用槟榔的主要商品，由于其独特的风味和良好的咀嚼性，深受广大消费者的喜爱，槟榔已成为仅次于尼古丁、酒精和咖啡因的全球第四大嗜好品。近年来，海南省槟榔产业发展迅猛，种植面积和产量均占全国95％以上，成为仅次于橡胶的海南省第二大热带经济作物。
[0003]成熟的槟榔果实具有非常明显的纤维结构，这些纤维结构在槟榔内部以同一方向紧实排布，支撑起了槟榔果实椭球形的几何结构。同时，槟榔的纤维结构也大大提升了产品加工过程中风味物质的吸附能力。消费者在食用槟榔产品时，主要通过咀嚼槟榔果实中的纤维质，释放其中所含风味物质，感受槟榔果的风味特性，槟榔纤维的咀嚼性、韧性等质构特性，以获得感官愉悦。因此，如何准确地对槟榔嚼块硬度特性进行评价至关重要。
[0004]从槟榔嚼片产品的设计来说，在咀嚼槟榔过程中，其粗纤维对口腔的刺激和对口腔黏膜的破坏是消费体验中遇到的主要问题和顾虑，也是槟榔仅限于部分传统消费地区(湖南、海南、福建、台湾等)，却难以推广，让其他地区消费者接纳的主要原因。如何有效地软化、细化粗纤维成为更好地提升槟榔口感、健康性的关键。对槟榔嚼块的硬度特性和纤维特性进行准确的评价是实现上述提升的前提，对槟榔嚼块品质控制和消费体验都有重要意义。
[0005]槟榔产品体积较小、形状不规则等特点，是其硬度评价过程中的主要困难点，槟榔内的植物纤维结构是影响槟榔硬度的主要因素。目前对槟榔硬度的评价尚未有统一的测试方法，主要通过现有的两种食品硬度测试法——质构剖面分析法(Texture Profile Analysis,TPA)和穿刺法进行硬度测试：
[0006](1)TPA测试是一种经典的质构测试方法，被广泛运用于食品、药品、烟草等产品的质构测试，该方法通过使用直径为50mm的圆柱形探头对槟榔样品进行两次挤压以模拟两次咀嚼过程，挤压距离通常超过50％的样品自高，并以第一次挤压时获得的最大力值作为样品的硬度值；
[0007](2)穿刺法则是使用直径为5mm的P/5圆柱形探头对槟榔样品进行穿刺，并以穿刺过程中获得的最大力值作为样品的硬度。然而，众所周知消费者在实际咀嚼槟榔嚼块时除了挤压和穿刺作用，牙齿对槟榔嚼块还有很强的撕裂作用，因此仅单独使用TPA测试法或穿刺法对槟榔嚼块硬度进行评价存在一定的局限性，无法真实反应咀嚼过程中对槟榔嚼块纤维的破坏作用。同时，在实际测试过程中，由于槟榔嚼块样品硬度较大，在进行TPA测试时极易超过仪器最大测量量程(50kg力学感应元件)，无法完成测试；而进行穿刺测试时易造成
P/5探头发生弯曲变形，无法获得准确稳定的硬度值，且造成仪器损坏。
[0008]如前所述，槟榔样品同样具有非常明显的以同一方向紧密排布的纤维结构，由于这些纤维排布的单一方向性，在进行硬度测试时，测试探头与纤维走向的位置关系将直接影响测试结果。
[0009]因此针对上述问题，有必要精准设计一种具备稳定可行、操作安全、适用大硬度样品测试、结果可靠、易于维护的能够准确评价槟榔硬度的装置及测试方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于解决技术中无法准确测试槟榔嚼块样品硬度的问题，并提供一种用于槟榔质构分析中测试样品硬度的装置。
[0011]本专利技术所采用的具体技术方案如下：
[0012]第一方面，本专利技术提供了一种用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头，其包括探头主体、刀切刀片、刀片固定组件和探头方向调节螺母；所述刀切刀片通过刀片固定组件可拆卸式固定于探头主体底部，所述刀切探头的底端具有刃侧朝下的长条形刀口；所述的探头主体顶部拧有探头方向调节螺母，探头方向调节螺母与外部的质构仪力臂之间通过螺丝同轴连接，使探头主体与外部的质构仪力臂之间具有轴向旋转调节的自由度。
[0013]作为上述第一方面的优选，所述的刀片固定组件包括刀片固定夹片和刀片固定螺丝，所述刀切刀片通过刀片固定夹片固定于探头主体上，刀切刀片和刀片固定夹片上开设有能够在装配状态下连通的一对螺孔，所述刀片固定螺丝穿过刀片固定夹和刀切刀片上的螺孔使两者可拆卸式固定。
[0014]作为上述第一方面的优选，所述的刀切刀片的刀口宽度为2～10mm，刀片厚度为0.3～0.7mm。
[0015]作为上述第一方面的优选，所述的刀切刀片的刀口宽度优选为5mm。
[0016]作为上述第一方面的优选，所述的刀切刀片采用双面刃，每侧刃部高度1～3mm。
[0017]作为上述第一方面的优选，所述的刀切刀片选用碳钢材质制作而成。
[0018]第二方面，本专利技术提供了一种基于第一方面所述刀切探头的槟榔硬度测试方法，其步骤如下：
[0019]S1：将所述刀切探头与质构分析仪的力臂相连形成组装装置，并对组装装置中的进行校准；
[0020]S2：将槟榔嚼块样品平稳摆放于质构分析仪样品待测台上，且保证槟榔嚼块样品纤维走向与刀切探头的刀刃方向垂直；
[0021]S3：利用质构分析仪驱动刀切探头沿着垂直于样品待测台的方向向下移动，使刀切探头底端刀刃接触到槟榔嚼块样品并继续保持向下移动，向下移动过程中刀刃不断对槟榔纤维进行切割，当深入槟榔内部后，质构分析仪驱动刀切探头回升，完成测试；
[0022]S4：从质构分析仪中获取S3中刀切探头切入槟榔嚼块样品过程中的最大力学值，将其作为该槟榔嚼块样品的硬度值表征。
[0023]作为上述第二方面的优选，所述S1中，组装装置校准时，先对质构分析仪进行力臂重力校正，使未测试时力臂感受力为0kg，再进行刀切探头高度校正，使刀切探头与样品待测台接触时显示高度为0mm。
[0024]作为上述第二方面的优选，所述S3中，质构分析仪采用Return to Start模式进行测试，预设参数具体设置如下：测试运行总距离为8.0mm，触发力为5g，测中速度为2.0mm/s，测后速度为10.0mm/s。
[0025]本专利技术相对于现有TPA质构测试和穿刺硬度测试技术而言，具有以下有益效果：
[0026]1)本专利技术可以很好的替代传统TPA质构测试和穿刺测试对槟榔嚼块硬度进行评价，与TPA法和穿刺法获得的硬度测试结果有较好的相关性；
[0027]2)本专利技术的刀切探头在测试时可以很好的模拟咀嚼过程中牙列对槟榔样品的破坏过程，准确评价槟榔硬度；
[0028]3)本专利技术的刀切探头对于槟榔这一类质地较硬的样品，相较于TPA法和穿刺法有更好的稳定性、适用性、安全性和精确度。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术专利实施方式的技术方案，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头，其特征在于，包括探头主体、刀切刀片、刀片固定组件和探头方向调节螺母；所述刀切刀片通过刀片固定组件可拆卸式固定于探头主体底部，所述刀切探头的底端具有刃侧朝下的长条形刀口；所述的探头主体顶部拧有探头方向调节螺母，探头方向调节螺母与外部的质构仪力臂之间通过螺丝同轴连接，使探头主体与外部的质构仪力臂之间具有轴向旋转调节的自由度。2.如权利要求1所述的用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头，其特征在于，所述的刀片固定组件包括刀片固定夹片和刀片固定螺丝，所述刀切刀片通过刀片固定夹片固定于探头主体上，刀切刀片和刀片固定夹片上开设有能够在装配状态下连通的一对螺孔，所述刀片固定螺丝穿过刀片固定夹和刀切刀片上的螺孔使两者可拆卸式固定。3.如权利要求1所述的用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头，其特征在于，所述的刀切刀片的刀口宽度为2~10 mm，刀片厚度为0.3~0.7 mm。4.如权利要求3所述的用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头，其特征在于，所述的刀切刀片的刀口宽度优选为5 mm。5.如权利要求1所述的用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头，其特征在于，所述的刀切刀片采用双面刃，每侧刃部高度1~3 mm。6.如权利要求1所述的用于槟榔嚼块硬度评价的刀切探头，其特征在于，所述的刀切刀片选用碳钢材质制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建设，潘飞兵，匡凤军，陈勇，章一帆，
申请(专利权)人：湖南口味王集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：