1、火腿肠高温蒸煮力学特性及质地评价方法的研究中期阶段报告火腿肠（高温蒸煮）力学特性及质地评价方法的研究 毕业设计（论文）中期阶段报告 卢昊江苏大学，食品与生物工程学院，食品科学与工程专业根据毕业论文进度的安排，我在参加完开题报告答辩后，便开始论文初稿的前期准备工作，并针对在开题答辩中之初的问题对论文的总体结构框架和行文安排进行了更改。已达到理清论文设计思路、完善论文结构的目的，为下一步论文中期研究做好铺垫。在完善论文框架的同时，逐步开始根据论文框架进行实验，并着手论文初稿的撰写工作。具体情况如下：1. 设计（论文）进展状况火腿肠组织紧密性的仪器测定方法的研究1.1.1 试验材料 （1）试验材料选
2、用三种品种的火腿肠进行压缩特性条件的优化，分别为：样品a、双汇王中王优级火腿肠，规格:60g10支，直径22mm，优级（淀粉8%）样品b、金锣牛肉风味火腿肠，规格:35g9支，直径18mm，普通级（淀粉10%）样品c、双汇鸡肉火腿肠，规格:30g9支，直径16mm，普通级（淀粉10%） （2）试验样品选用不同质量等级（淀粉含量不同）、不同品牌的市售火腿肠进行编号，共计十八种进行仪器测定。分别为：样品1、双汇王中王优级火腿肠，规格:60g10支，直径22mm，优级（淀粉8%）样品2、双汇猪肉火腿肠，规格:50g10支，直径21mm，普通级（淀粉10%）样品3、双汇王中王特级火腿肠，规格:30g9
3、支，直径18mm，特级（淀粉6%）样品4、金锣王中王优级火腿肠，规格:60g10支，直径22mm，优级（淀粉8%）样品5、金锣猪肉火腿肠，规格:50g10支，直径20mm，普通级（淀粉10%）样品6、金锣福火腿肠，规格:35g10支，直径18mm，普通级（淀粉10%）样品7、旺润优级火腿肠，规格:50g10支，直径20mm，优级（淀粉8%）样品8、旺润猪肉加餐火腿肠，规格:40g10支，直径19mm，普通级（淀粉10%）样品9、旺润王中王火腿肠，规格:35g9支，直径17mm，优级（淀粉8%）样品10、双汇鸡肉火腿肠，规格:30g9支，直径16mm，普通级（淀粉10%）样品11、双汇鸡肉火腿肠
4、，规格:25g9支，直径15mm，普通级（淀粉10%）样品12、金锣鸡肉火腿肠，规格:25g8支，直径15mm，普通级（淀粉10%）样品13、旺润美味鸡肉肠，规格:28g10支，直径17mm，普通级（淀粉10%）样品14、旺润鸡肉淀粉肉肠，规格:25g9支，直径16mm，普通级（淀粉18%）样品15、双汇润口香甜王玉米风味肠，规格:35g10支，直径18mm，普通级（淀粉8%）样品16、金锣清真牛肉风味肠，规格:35g9支，直径18mm，普通级（淀粉10%）样品17、旺润美味牛肉肠，规格:28g9支，直径18mm，普通级（淀粉10%）样品18、旺润鱼肉火腿肠，规格:30g10支，直径17mm，
5、优级（淀粉8%）1.1.2 仪器与设备感官评定室 TA-XT2i食品物性仪，不锈钢直尺（最小刻度0.1mm）市售；电子数显卡尺（灵敏度0.01mm）。1.2试验方法1.2.1火腿肠组织的紧密性的感官判别 中华人民共和国国家标准火腿肠（Ham Sausage）GB/T 20712-20061，质量指标中的感官要求应符合表1.1的规定。表1.1 火腿肠（Ham Sausage）GB/T 20712-2006感官要求Table 1.1 The sense requirement of Ham Sausage in GB/T 20712-2006项目指标外观肠体均匀饱满，无损伤，表面干净、完好，结扎牢
6、固，密封良好，肠衣的结扎部位无内容物渗出。色泽具有产品固有的色泽。组织状态组织紧密，有弹性，切片良好，无软骨及其它杂物，无密集气孔。风味咸淡适中，鲜香可口，具固有风味，无异味。 SN0567-1996出口火腿肠检验规程“将火腿肠剥去包装肠衣，置于白色搪瓷盘中，用卫生餐刀或者其他刀具连续切下10片约2mm厚的火腿肠片，其余部分切成厚度基本相等的片，不少于10片，每片均匀完整，切面肉糜应结合紧密，无断裂。”进行组织状态紧密程度的检验。采用评分法对样品的组织紧密性进行打分。表1.2 火腿肠组织紧密性判别计分方法Table 1.2 The scoring method of tissuetightne
7、ss of ham sausage4321组织结合紧密，切片均匀完整，无密集气孔。切片良好，组织紧密，有少许气孔无断裂。切面结合不够紧密，有断裂，有密集气孔。切片松散，组织不紧密，断裂。 1.2.2火腿肠紧密性的测定方法和测试条件样高和压缩变形量是压缩的重要参数。本研究采用TA- XT2质构仪研究了不同测定参数的差异（样高和压缩变形量）对火腿肠压缩特性的不同影响，以确定火腿肠质构测定的最佳测试条件。（1）压缩变形量的选择采用直径50mm的平底柱形探头P/50。测试模式选用：压缩过程中测试受力（Measure Force in Compression）；运行程序选定：探头返回初始位（Return
8、 to Start）。仪器参数设置如下：测前速度：2.0mm/s，测试速率2.0mm/s，测后速度2.0mm/s。数据采集速率：200；触发值：5。曲线记录方式：Target。本试验设定压缩变形量为20%、30%、40%、50%、60%、70%六个水平。对2.1.1中（1）样品进行试验，通过对初始压缩斜率、最大压缩力的比较分析，优化选择压缩变形量。每个工况重复进行5次试验，减少试样差异性造成的测试误差，结果取其平均值。（2）试样高度的选择取样高d=15mm、20mm、25mm、30mm四个水平。测试条件：探头选用P/50，测前、测试、测后速率均为2.0mm/s。测试模式：Measure For
9、ce in Compression；运行程序：Return to start；曲线记录方式为Final。考虑到试样的差异性，每个水平进行五次试验，结果取其平均值。1.2.3 火腿肠压缩测定采用直径50mm的平底柱形探头P/50。测试模式选用：压缩过程中测试受力（Measure Force in Compression）；运行程序选定：探头返回初始位（Return to Start）。仪器参数设置如下：测前速度：2.0mm/s，测试速率2.0mm/s，测后速度2.0mm/s。数据采集速率：200；触发值：5。曲线记录方式：Target。 选定优化样高d=20mm，压缩变形量70%对市售18种火腿
10、肠样品进行压缩试验来测定火腿肠组织紧密性。1.2.4 火腿肠加载卸载测定加载卸载测试是测定物料的弹塑性参数。如图为火腿肠的加载卸载循环曲线，从中可以分析弹性度和滞后损失。加载卸载循环曲线之间的面积，称为滞后损失；弹性度D=De/（De + Dp），其中De为弹性变形量，Dp为塑性变形量，De + Dp为总变形量。图1.1火腿肠的加载-卸载曲线Fig 1.1 Curve of Loading-unloading of ham sausage设置参数选择样高d=20mm、变形量20%、测试速率2.0。考虑到试样的差异性，每个水平进行三次试验，结果取其平均值。1.3 结果与分析1.3.1传统方法感官
11、评价结果对评分进行统计得到如图结果表1.3 组织紧密性的平均值和标准差Table 1.3 Means and standard deviations of tissuetightness试样号123456789组织紧密性3.600.083.300.0763.700.123.600.0873.500.0433.350.0543.9000343.750.0463.750.029试样号101112131415161718组织紧密性3.700.0563.600.0363.500.0683.900.0523.850.0263.850.0383.900.0523.100.0863.850.024由表1.3
12、可以看出旺润猪肉火腿肠（=8% 优级）组织紧密性最好，旺润牛肉（=10%普通级）组织紧密性最差。这与火腿肠的原料和淀粉含量不同有关。1.3.2火腿肠紧密性仪器测定方法和测试条件分析1.3.2.1 试样高度的影响（1）猪肉火腿肠样高优化表1.4猪肉火腿肠不同样高下的压缩测试结果Table 1.4 The different sample height and Results of porkham sausage样高(mm)初始压缩斜率(N/mm)压缩最大力(N)变形形态153.780551.6006203.720638.5134253.12530.67轻微裂缝301.75421.9破裂 图1.2
13、 样高对压缩斜率的影响 图1.3 样高对压缩最大力的影响Fig1.2 Effect ofhighslopeofcompression Fig1.3 Highon the compressioneffect ofthestrength对猪肉火腿肠进行压缩实验时，从图1.2中可以发现，当样高在15mm和20mm时，压缩斜率保持稳定，变化小。但当样高d25mm时，样品被压缩导致破裂，压缩斜率突然变小。变化幅度大。而从图1.3中可以发现，随着样高的增大，压缩最大力在下降，这是因为样品越高，破裂的位置越小，破裂力越小。因此，为了试验的准确性，选择猪肉火腿肠的样高为d=20mm。（2）鸡肉火腿肠样高优化表
14、1.5鸡肉火腿肠不同样高下的压缩测试结果Table 1.5 The different sample height and Results of chickenham sausage样高(mm)初始压缩斜率(N/mm)压缩最大力(N)变形形态152.24127.582201.92419.073251.68215.435轻微损伤301.31813.277破裂 图1.4 样高对压缩斜率的影响 图1.5样高对压缩最大力的影响Fig1.4 Effect of high slopeof compression Fig1.5 Highon the compressioneffect ofthestreng
15、th由图1.4，1.5可知，随着样高的增大，试样的变形状态由无损伤到破裂，导致压缩斜率和压缩最大力随之减小。在鸡肉火腿肠样高d=25mm时，样品出现轻微损伤，出现裂缝，当d=30mm时，样品破裂。这些则导致压缩斜率和压缩最大力减小。因此，为了表征鸡肉火腿肠的力学特性，排除破裂的样高，选择鸡肉火腿肠的样高为d=20mm。（3）牛肉火腿肠样高优化表1.6牛肉火腿肠不同样高下的压缩测试结果Table 1.6 The different sample height and Results of beefham sausage样高(mm)初始压缩斜率(N/mm)压缩最大力(N)变形形态153.53432
16、.305203.16822.037251.90417.41破裂301.26714.28严重破裂图1.6 样高对压缩斜率的影响 图1.7 样高对压缩最大力的影响Fig1.6 Effect of high slopeof compression Fig1.7 Highon the compressioneffect ofthestrength和鸡肉火腿肠相似，从图1.6，1.7看出可以在牛肉火腿肠样高d=25mm时，样品出现破裂情况，当d=30mm时，样品严重破裂。导致压缩斜率和压缩最大力大幅减小。因此，选择牛肉火腿肠的样高为d=20mm。1.3.2.2压缩变形量对测试结果的影响和优化压缩变形量是
17、当测试头开始接触物料起测试探头单向进行的距离，即试样被压缩变形的程度。对物料进行压缩测试，可以用压缩斜率来表征物料的某些力学特性，若此变形在此物料的机械损伤变形临界值以内，则可认为测试对试样的损伤很小。对压缩曲线进行分析时，取01mm变形段的F-D曲线所计算的斜率作为初始压缩斜率，这样就在一定程度上去除了初始阶段的非线性对试验结果的误差影响。当变形继续增加至物料开始产生破裂，此时的压缩最大力称为破裂力。这两个参数与物料的品质有着密切的关系，均可以用来表征物料的硬度质地及变化规律。表1.7 猪肉火腿肠在不同压缩变形量下的压缩测试结果Table 1.7 Different Compression
18、Distance and Results of porkham sausage压缩变形量(%)初始压缩斜率(N/mm)压缩最大力(N)203.82417.916303.86728.919403.61438.453503.64439.043602.6534.58702.42125.77图1.8 压缩变形量对压缩斜率的影响 图1.9压缩变形量对压缩最大力的影响Fig 1.8 Effect of degree of compression Fig 1.9 Effect of degree of compression on compression slope on maximum force从图1.
19、9中看以看出，猪肉火腿肠的压缩最大力随变形量的变化呈先增大后降低的趋势。在50%时，压缩最大力达到最大值。从图中看出，在变形量小于50%时，压缩斜率变化较小。当变形量超过50%时，压缩斜率及压缩最大力均出现大幅度的转折，呈明显下降趋势。这是因为此时火腿肠内部受压已经开始出现破裂损伤，变形量继续增大，火腿肠继续破裂，压缩最大力及压缩斜率必然大幅下降。所以，变形量50%是猪肉火腿肠压缩测定的最佳压缩变形量。表1.8 鸡肉火腿肠在不同压缩变形量下的压缩测试结果Table 1.8 Different Compression Distance and Results of chickenham saus
20、age压缩变形量(%)初始压缩斜率(N/mm)压缩最大力(N)201.9319.566301.86414.521401.90519.698501.89619.534601.35616.962701.24513.06图1.10 压缩变形量对压缩斜率的影响 图1.11压缩变形量对压缩最大力的影响Fig 1.10 Effect of degree of compression Fig 1.11 Effect of degree of compression on compression slope on maximum force由图1.10，1.11可知，压缩变形量50%，压缩斜率基本不变。压缩最
21、大力呈线性上升趋势。当变形量大于50%时，火腿肠开始破裂，压缩斜率和压缩最大力开始下降。即变形量在50%时，压缩最大力达到最大值。最能反映鸡肉火腿肠的压缩特性。因此选择变形量50%作为鸡肉火腿肠最佳压缩变形量。表1.9 牛肉火腿肠在不同压缩变形量下的压缩测试结果Table 1.9 Different Compression Distance and Results of beefham sausage压缩变形量(%)初始压缩斜率(N/mm)压缩最大力(N)201.9759.799302.00112.113401.75818.29501.79719.848601.96722.042701.506
22、18.25图1.12 压缩变形量对压缩斜率的影响 图1.13压缩变形量对压缩最大力的影响Fig 1.12 Effect of degree of compression Fig 1.13 Effect of degree of compression on compression slope on maximum force由图1.12，1.13可知，在变形量60%时，压缩斜率变化较小，压缩最大力增大较快。当变形量达到60%时，压缩最大力达到最大，试样开始破裂。随着变形量的增大，试样因破裂使得斜率和最大力下降。因此选择变形量60%作为牛肉最佳压缩变形量。1.3.3火腿肠刚度和强度分析 根据上述
23、压缩特性优化测试条件的试验，可以得知，在压缩变形量为70%的情况下，所有火腿肠试样都破裂严重。达到过破裂位置。因此可以设置参数压缩变形量70%，样高d=20mm进行压缩试验，探究不同品牌不同规格的火腿肠它们各自的初始压缩斜率，破裂力和破裂位置。分析火腿肠的刚度和强度，比较它们的组织紧密性。对比分析品牌规格间的差异性，对市面上的火腿肠进行质量的检测。表1.10 火腿肠压缩测试结果Table 1.10 The Compression Distance and Results of ham sausage试样号品牌规格淀粉含量直径(mm)初始斜率(N/mm)破裂强度(N)破裂位置(%)1. 双汇猪肉
24、60g=8% 优级222.42125.7753.86%2. 双汇猪肉50g=10%普通212.5723.4948.50%3. 双汇猪肉30g=6% 特级181.89334.0154.46%4. 金锣猪肉60g=8%优级222.7838.24653.20%5. 金锣猪肉50g=10%普通202.7136.79650.95%6. 金锣猪肉35g=10%普通182.07320.24948.92%7. 旺润猪肉50g=8% 优级202.26165.0462.98%8. 旺润猪肉40g=10%普通192.07249.67756.58%9. 旺润猪肉35g=8% 优级172.49730.76857.86%
25、10. 双汇鸡肉30g=10%普通161.92828.62355.59%11. 双汇鸡肉25g=10%普通151.26419.154.54%12. 金锣鸡肉25g=10%普通151.67122.44650.85%13. 旺润鸡肉28g=10%普通171.68422.09461.17%14. 旺润鸡肉25g=18%普通161.8721.29959.54%15. 双汇玉米35g=8%普通181.78736.46859.19%16. 金锣牛肉35g=10%普通182.23840.35861.27%17. 旺润牛肉28g=10%普通181.92322.82146.57%18. 旺润鱼肉30g=8% 优
26、级171.22633.79659.40%注：118表示试验材料中顺次提到的十八种市售火腿肠样品。 图1.14火腿肠破裂位置 图1.15火腿肠压缩破裂强度 Fig1.14ham sausagecompression Fig 1.15ham sausagecompressionrupture fracture position strength 由于火腿肠的直径不同，因此用破裂强度=破裂力/火腿肠截面积 来表示组织紧密性。 由图1.14和1.15可以清楚的看到，在不同品牌不同规格质量的猪肉火腿肠中，样品7即旺润优级猪肉火腿肠（淀粉含量8% ）破裂强度最大，破裂位置最大，表明其组织紧密性最好。双汇猪
27、肉火腿肠（50g10支，淀粉10%，普通级）破裂强度最小，破裂位置最小。由此可以得出，火腿肠组织紧密性与火腿肠的质量等级和淀粉含量有关。 图1.16 火腿肠破裂位置 图1.17火腿肠压缩破裂强度 Fig 1.16 ham sausagecompression Fig 1.17 ham sausagecompressionrupture fracture position strength 鸡肉火腿肠的破裂强度明显小于猪肉火腿肠的破裂强度。这跟原料不同有关。在鸡肉火腿肠中间，样品13旺润鸡肉火腿肠（28g9支，淀粉=10%，普通级）破裂位置最大，说明其在鸡肉火腿肠中组织紧密性最好。其余火腿肠破裂
28、位置较为均匀。 图1.18火腿肠破裂位置 图1.19火腿肠压缩破裂强度 Fig1.18ham sausagecompression Fig 1.19 ham sausagecompression fracture position rupture force样品17旺润牛肉火腿肠所能承受的破裂强度最小，因此最先破裂。其组织紧密性不如同组的火腿肠。1.3.4弹性度和滞后损失分析表1.11 火腿肠弹性度和滞后损失Table 1.11 Ham sausageelasticstiffness andhysteresis loss样品号品牌规格淀粉含量直径(mm)弹性度D标准差滞后损失N.mm标准差1双汇猪肉60g=8% 优级220.7510.09211.4210.1322双汇猪肉50g=10% 普通210.7640.1038.3950.3343双汇猪肉30g=6% 特级180.7520.0986.7870.4574金锣猪肉60g=8% 优级220.7370.22112.930.2865金锣猪肉50g=10% 普通200.7560.3146.5190.2636金锣猪肉35g=10% 普通180.770.4387.0940.3347旺润猪肉50g=8%
