博勒飞质构仪CT3用于评估豆子的硬度

测试原理
博勒飞质构仪CT3通过压缩体积来评估干熟豆的硬度。

背景
压缩测试是测量打碎样品所需用力的一种常见方法。最大力指示样品硬度。施力与样品形变关系图下方的面积是打碎样品所需能量的衡量标准。

方法

设置：

样品准备
开始测试之前从储物袋中取出豆子。称出30克豆子并将样品倒入博勒飞质构仪CT3的Ottawa单元（此豆量足以填充Ottawa单元测试盒的一半）。

流程

将活塞连接到博勒飞质构仪CT3。

将夹具基台放在仪器底座上，松弛地旋住手拧螺丝，保留一定程度的移动空间。

将空Ottawa单元插到基台上并用侧边螺丝固定入位。

降低活塞并重新调整Ottawa单元的位置，将活塞对准Ottawa单元，这样可在不触碰挤压单元测试盒边缘的情况下将活塞降入到单元测试盒中。

一旦完成对齐，紧固基台的手拧螺丝，以防止进一步移动。

将集料抽屉置于Ottawa单元下方，用于收集挤出的样品。

提升活塞，使单元测试盒可轻松取出。

将称重后的样品放入Ottawa单元，并将其铺展开，形成一个水平面。

将盛有样品的单元测试盒退回到基台上，记得紧固侧边螺丝。

将活塞降低到样品表面上方几毫米处。

注意

：为了便于比较，所有测试样品表面上方起始距离应保持一致。

将活塞从起始位置下移50毫米，使其距离样品表面只有几毫米。所选起始位置应保证测试之前活塞不会接触到样品表面。

开始进行测试。进入下一次测试时，清洁活塞、挤出板以及Ottawa单元，以清除之前样品的任何残留物。

注意：优化测试设置时，为了预测随后待测样品的最大测试范围，最好首先测试最硬的样品。

结果
下列图表显示不同烹煮时间段干熟豆的硬度。

图 I

图I所示为力与时间的对应关系；峰值分别为30克豆子烹煮5分钟和烹煮7-10分钟的硬度。测试在室温下进行。 

图 II

图II所示为力与距离的对应关系；峰值分别为30克豆子烹煮5分钟和烹煮7-10分钟的硬度。由于活塞在10毫米距离内对样品进行压缩，可观察到负荷增加。一旦达到既定距离，活塞便从样品出退出，返回至图表下部所示的起始位置。


论述
当在样品表面检测到50克触发负荷时，探头开始将样品压缩到10毫米的一个特定距离。该过程中，力增大，样品开始破裂。

在既定距离内压缩而得出的最大力值是硬度的衡量标准。最大力值越高，样品越硬。曲线下方的面积是压缩功的衡量标准；曲线下的面积越大，样品越硬。图1显示，相较于烹煮5分钟的豆子，烹煮7-10分钟的豆子更硬，所需的压缩能量更多。