发布时间:2024-11-22 15:16:16 浏览量:955
在食品科学与工程领域,质构仪作为一种先进的测试设备,广泛应用于各类食品的物理特性分析之中,其中就包括对蛋壳强度的测量。蛋壳作为保护鸡蛋内容物免受外界环境影响的天然屏障,其强度直接关系到鸡蛋在运输、储存及加工过程中的破损率,是影响鸡蛋品质和市场价值的重要因素之一。本文将详细探讨使用质构仪分析蛋壳强度的检验指标、试验方法及其在实际应用中的意义。
一、蛋壳强度的检验指标
蛋壳强度,简而言之,是指蛋壳抵抗外力而不发生破裂的能力,通常通过力学参数来衡量。在质构仪的测试中,主要关注以下几个关键指标:
1. 最da破裂力(Peak Force):指使蛋壳发生破裂所需的zui大力值,单位常为牛顿(N)。这一指标直接反映了蛋壳的机械强度,是评估蛋壳质量的最直接参数。
2.破裂变形量(Deformation at Break):记录蛋壳在达到破裂点前所经历的形变程度,通常以毫米(mm)或百分比表示。该指标揭示了蛋壳的柔韧性和韧性破裂特性,对于理解蛋壳的破坏机制具有重要意义。
3.能量吸收(Energy to Break):表示蛋壳在破裂过程中吸收的总能量,即外力做功的总和,单位常为焦耳(J)。这一指标综合了zui大破裂力和破裂变形量,反映了蛋壳在承受外力时的能量耗散能力,对于评估鸡蛋的耐运输性尤为关键。
4.破裂模式(Failure Mode):通过观察蛋壳破裂后的形态,可以分析出蛋壳的薄弱区域和裂纹扩展路径,进而指导鸡蛋生产中的品种选育和饲养管理。
二、使用质构仪分析蛋壳强度的试验方法主要包括以下几个步骤:
1、实验准备
(1)仪器准备:
确保质构仪处于正常工作状态,连接电源并开机预热,确保仪器稳定运行。
根据仪器说明书进行校准,包括标定负重、零点校准等步骤,以确保测试结果的准确性。
(2)样品准备:
选择大小、形状相近的新鲜鸡蛋作为测试样品,确保样品数量足够且具有代表性。
将鸡蛋清洗干净并去除表面的污渍和水分,使用标尺测量并记录鸡蛋的直径和长度。
(3)仪器设置:
根据测试需求设置质构仪的参数,如测试速度、目标模式(形变)、触发力等,可参考下表。
选择合适的探头,探头直径应大于鸡蛋的**外径,且上支座要保证能保证试验中蛋体的直立,确保能够准确地对蛋壳进行施压。
试样名称 | 蛋(可人工录入) |
试验项目 | 蛋壳强度、硬度、蛋壳破裂强度 |
试验方法 | 压缩(也可以为客户定制专用试验菜单) |
测试前速度 | 1.0mm/s(推荐,具体可以探索形成方法,下同) |
测试速度 | 1.0mm/s |
测试后速度 | 50mm/s |
触发力 | 6-8g(示例8g) |
目标模式 | 50%形变(亦可设定位移量) |
探头 | 压盘(100mm)和蛋壳支撑座 |
结果分析 | 以探头下降到50%形变过程中的受力值进行评价。 |
2、实验操作
(2.1)样品放置:
将鸡蛋竖直地放置于质构仪的测试台上,通过专用夹具将其牢固固定,确保在测试过程中蛋壳受力均匀。
(2.2)施加压力:
启动质构仪,让探头按照设定的参数对鸡蛋施加压力。上部的活动测量面以一定的速度平稳下降,与下部静止的测量面相对运动,模拟蛋品在实际运输和处理过程中的挤压情况。
(2.3)试验过程与数据采集:
在上下测量面接触并逐渐增加压力的过程中,内置的高精度传感器实时监测并记录破壳所需的压力值,直至蛋壳破裂。
当蛋壳破裂时,系统会自动停止施压,并记录下破裂瞬间的压力值作为该枚鸡蛋的蛋壳强度。
3、数据分析
(3.1)数据记录:
在记录表格上记录每颗鸡蛋的直径、长度和壳破裂时的最da压力。
重复上述实验步骤,对多颗鸡蛋进行测试,并记录数据。
(3.2)数据分析:
根据测试数据,计算蛋壳的平均强度值及标准差。
结合样品的外观、颜色等特征进行综合评价,分析不同批次、不同品种的鸡蛋在蛋壳强度方面的差异。
三、蛋壳强度分析方法小结
采用质构仪通过精确测量蛋壳在受到压力时的破裂强度(简称蛋壳强度),为鸡蛋强度及品质的评估提供了量化的数据支持,能准确地判断鸡蛋的抗压能力和保护性能,从而筛选出品质更优的鸡蛋并为饲料配方调整提供依据;另外还可以及早发现壳强度较低的鸡蛋,这些蛋在后续处理中更容易破裂。通过剔除这些低强度蛋,可以显著降低蛋品在运输和储存过程中的破损率,减少经济损失。