一台质构仪CT3搞定黄油的硬度、涂抹性、颗粒度、脆性、油性及粘性测试

测试原理
博勒飞质构仪CT3用一个线性剪切夹具评估黄油和人造黄油的切削力。
 

背景
采用博勒飞CT3质构仪可确定黄油和人造黄油的质构特性，例如硬度、涂抹性、颗粒度、脆性、油性及粘性。黄油和人造黄油的质构变化取决于温度、奶源或油源以及脂肪含量。 

温度变化可通过影响黄油或人造黄油的稠度来改变质构。它们可改变脂肪含量情况，因而改变固体和液体甘油酯的分布以及脂肪结晶的大小。一般来说，脂肪结晶较大（>5µm）和固体含量高可使产品更硬、多粒、更脆。 

通过确定脂肪类型和控制脂肪（饱和或不饱和），得出黄油或人造黄油的来源也影响质构。高脂肪含量通常赋予产品较高硬度值和低涂抹性值。此类产品粘附力更高且凝聚力更低。 

采用安装有线性剪切夹具的博勒飞CT3质构仪（4.5千克负载单元），此应用可对黄油和人造黄油的切削力进行比较。当线性剪切夹具切削样品时，可测量切削强度、切削力、作功（正曲线下的面积）。这些测量结果可指示样品质量和质地。 

方法

设置：

样品准备
将样品切成大小一致的长方形或正方形，放回储藏处，以便样品可稳定在相同温度下。样品的宽度应小于线性剪切夹具的宽度。即将测试时，只能从储存处取出样品。注意：为了进行比较，样品长度应一致，测试温度应相同。


流程

将线性剪切夹具连接到仪器。

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。

将线性剪切夹具的基板插入夹具基台并用侧部螺丝拧紧到位。

对准装有线性剪切夹具基板的插槽，以使探针可正确插入插槽，不碰触基板。

一旦完成对齐，紧固夹具基台的手拧螺丝，以防止进一步移动。

从存放处（冰箱）取出样品并将其放置在夹具基板上。

调低仪器臂，将样品对齐在线性剪切夹具下方中间部位。

将线性剪切夹具放在距样品几毫米处。

开始进行测试。

注意：优化测试设置时，为了预测所需的最大测试范围，应该首先测试最硬的样品。这样可以确保力的大小能够覆盖未来其它样品的范围。


结果
下图显示了用博勒飞质构仪CT3线性剪切夹具割穿黄油和人造黄油所需的切削力。

图 I

图I所示为在室温下测试的一块 5 cm x 3 cm 大小的黄油和人造黄油的切削力。曲线上的最大峰值为样品硬度的衡量标准。从测试开始处到最高点处，负荷与时间图表下方的面积是压缩功的衡量标准。 

图 II

图II所示为在室温下测试的一块 5 cm x 3 cm 大小的黄油和人造黄油的切削力的力和距离的对比关系。 


论述
当在样品表面检测到30克触发负荷时，线性剪切夹具开始穿透样品至35毫米的既定距离。图表中的斜率随线性刀片穿过样品而升高，直至平稳。这是剪切样品所需的最大力。线性刀片一旦切下样品，刀片会继续前进直到达到既定距离。然后探针返回至位于样品上方的起始位置。平稳值越高，样品越坚实，因而切削力越高。很明显，黄油比人造黄油更加坚实。

黄油和人造黄油切削力的平均硬度和硬度作功如下所示：