專利名稱：：評估食物口感屬性的摩擦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于評估食物樣品口感相關(guān)的摩擦學(xué)特性的摩擦裝置，該裝置包括由熱塑性聚合物組成的測量表面作為整體部分?？诟惺强谇恢惺称返奈锢砗突瘜W(xué)相互作用，用于描述食品的總體質(zhì)地。它是消費者接受的關(guān)鍵驅(qū)動力，因此對于食品工業(yè)是最重要的。然而，口感感覺是復(fù)雜的，不能通過簡單的物理現(xiàn)象來解釋。例如，〃稠度〃只能通過使用體積流變學(xué)技術(shù)測量的粘度(Cutler等，J.TextureStud.14:377-395(1983);deWijk等，J.FoodQual.Pref.14:305-317(2003))和剪切應(yīng)力(Terpstra等，J.TextureStud.36:213-233(2005))，來在一定程度上解釋。該發(fā)現(xiàn)可歸因于以下事實在食物的消耗期間，促成人口感感覺的復(fù)雜過程的幾個方面，例如食物與唾液的相互作用和舌對腭的擠或壓動作，沒有通過流變學(xué)測量來充分地評估。食品的另一個關(guān)鍵口感屬性是感覺〃乳脂口感〃或〃乳脂感〃，已經(jīng)報道該感覺與多種食物特性有關(guān)，包括柔滑度、稠度和特定的風(fēng)味(Kokini，J.，J.FoodEng.6:51-81(1987);deWijk等，同前)。乳脂感似乎與幾種因素的組合有關(guān)，包括(i)中等至高的粘度、(ii)非牛頓流動、(iii)一些脂肪的存在和(iv)其它因素(Bourne,M.，質(zhì)地和粘度的物理測量與感覺評估之間的相關(guān)性，在FoodTextureandViscosity,第2版，AP，SanDiego，第317頁(2002))。已經(jīng)涉及影響食品的乳脂感的其它因素其中包括唾液的存在、食物_粘膜界面的粘度和脂肪液滴的分布(Lucas等，J.TextureStud.35;159-170(2004);Richardson等，J.SensoryStud.8;133-143(1993))。最近，發(fā)現(xiàn)使用不同儀器技術(shù)測量的食品的潤滑能力或〃潤滑性〃與口感感覺例如滑有關(guān)(deWijk等，F(xiàn)oodQual.Prefer.16;121-129(2005);Malone等，F(xiàn)oodHydrocolloids17:763-773(2003);Lucas等，同前)。例如，可以通過摩擦學(xué)技術(shù)測量食品的潤滑行為(Malone等(2003)，同前)，該技術(shù)能夠測定在相對運(yùn)動中相互作用表面的參數(shù)，例如由兩個表面之間的流體剪切而引起的對運(yùn)動的摩擦阻力。一般使用標(biāo)準(zhǔn)摩擦設(shè)備例如銷-盤式或球-盤式裝置，來測量食物的潤滑行為(Malone等(2003)，同前)；Dresselhuis等，F(xiàn)oodHydrocolloids22:323-335(2008))。摩擦學(xué)測量有優(yōu)勢在流變學(xué)不能測量的舌與腭之間存在食品的摩擦和擠壓作用的需要。這些摩擦和擠壓動作產(chǎn)生摩擦力，其中食物-唾液混合物用作潤滑劑?？谇荒Σ量山柚赟tribeck曲線，即作為滑動速度的函數(shù)測量的摩擦系數(shù)來描述，其中邊界或混合方案描述了至少部分相互接觸的食物原料的摩擦(Dresselhuis等，同前)。在潤滑測試中高度關(guān)鍵的因素是測量表面的特性。先前的研究使用聚(四氟乙烯)(PTFE)和氧化鋯(Lee等，TribologyLetters16:239-249(2004))或抗硅膠的鋼(Malone等，同前)。然而，這些表面很光滑，不能充分地模擬口的口腔組織的特性(Dresselhuis等，同前)。因此，在其它的研究中，使用代表腭的相對硬的球(鋼或PCTFE)和聚硅氧烷表面來測定食物的摩擦系數(shù)，該聚硅氧烷表面具有模擬舌的很好限定的表面結(jié)構(gòu)(Ranc等，Tribol.Internat.39:1518-1526(2006))。盡管廣泛的研究涉及評估食物的口感屬性，當(dāng)前的儀器測量方法僅提供食物系統(tǒng)4口感的部分圖像。因為該原因，食品的特征目前仍然通過專家組對給定食物的定義屬性評分來評估。然而，這些類型的感覺研究非常耗時，并易產(chǎn)生大的變化范圍。因此，本發(fā)明的目的是以簡單、成本有效、可重復(fù)和可再現(xiàn)的方式，提供適用于物理評估食物口感屬性的裝置。按照本發(fā)明，該目的通過提供下文所述的摩擦裝置來達(dá)到。該摩擦裝置允許以高度靈敏的方式產(chǎn)生可以與口感的感覺屬性統(tǒng)計學(xué)相關(guān)的摩擦學(xué)數(shù)據(jù)。這允許食品開發(fā)者顯著減少昂貴感覺測試的數(shù)量，因為只有具有顯示特殊口感屬性的潛力的那些食品才需要傳送到感覺測試。另外，使用本發(fā)明的新型摩擦裝置，口感屬性的儀器評估顯示出優(yōu)異的可重復(fù)性、高度再現(xiàn)性和操作的簡易性。尤其是，本發(fā)明的摩擦裝置展示了食品開發(fā)者進(jìn)行新開發(fā)食品的高通量篩選的可能性，因此極大地促進(jìn)食品的開發(fā)。具體地說，它使食物配制者能夠鑒定組合物，例如能夠提供給食物特殊和期望口感感覺的食物成分和食物成分系統(tǒng)。其中，對于由于成分的除去或改變而缺乏滿意的口感感覺的食物，至于熱量減少，例如膳食飲料、清淡飲料或低脂食物來講，這尤其適合。總之，本發(fā)明提供適用于摩擦學(xué)評估食物口感屬性的新型摩擦裝置，該摩擦裝置允許產(chǎn)品開發(fā)者不僅關(guān)于期望的健康和營養(yǎng)特性，而且關(guān)于期望的口感來設(shè)計成分系統(tǒng)。按照本發(fā)明的一個方面，提供用于評估食物樣品的口感相關(guān)特性的摩擦裝置，該裝置包括馬達(dá)和測量系統(tǒng)。該測量系統(tǒng)包括具有至少第一測量表面的第一測量元件和與第一測量元件分開并具有至少一個第二測量表面的至少第二測量元件，其中測量元件中的至少一個連接至馬達(dá)。至少一個第一測量表面和至少一個第二測量表面限定至少一個接觸測量表面，在測量期間，食物樣品置于其中并剪切。通過相對于彼此移動第一測量元件和至少一個第二測量元件，可調(diào)節(jié)所述至少一個接觸測量表面的寬度，即，通過相對于彼此移動至少一個第一測量元件和至少一個下部測量元件，來實現(xiàn)測量表面之間的接觸。本發(fā)明的摩擦裝置的特征在于至少一個第二測量表面、至少一個第一測量表面或至少一個第二測量表面和至少一個第一測量表面均由本文下面定義的特定熱塑性彈性體組成，意外地發(fā)現(xiàn)該特定熱塑性彈性體給予高度靈敏的摩擦系數(shù)響應(yīng)。結(jié)果，本發(fā)明的摩擦裝置甚至在體積流變學(xué)不能很好區(qū)別的樣品之間能夠容易地區(qū)別。在本發(fā)明第一個方面的摩擦裝置的優(yōu)選實施方案中，所述摩擦裝置包括馬達(dá)驅(qū)動的軸和測量系統(tǒng)。該測量系統(tǒng)由連接至馬達(dá)驅(qū)動的軸的上部測量元件和位于上部測量元件下面隔開的下部測量元件組成，其中下部測量元件優(yōu)選固定。上部測量元件具有第一測量表面，下部測量元件具有至少一個第二測量表面，其中第一和第二測量表面限定接觸測量表面。通過相對于彼此移動上部測量元件和下部測量元件，可調(diào)節(jié)所述接觸測量表面的寬度，即，通過相對于彼此移動上部測量元件和下部測量元件，來實現(xiàn)測量表面之間的接觸。在測量期間，待測試樣品置于接觸測量表面中，并在第一和第二測量表面之間剪切，產(chǎn)生可測量的摩擦力。本發(fā)明該優(yōu)選實施方案的摩擦裝置的特征也在于至少一個測量表面由本文下面定義的特定熱塑性彈性體組成。更具體地說，下部測量元件的至少一個第二測量表面、上部測量元件的第一測量表面或下部測量元件的至少一個第二測量表面和上部測量元件的第一測量表面均由本文下面定義的熱塑性彈性體組成。按照本發(fā)明，適用于本文使用的熱塑性彈性體是在10%(w/w)蔗糖水溶液和葵花油之間S摩擦系數(shù)大于0.2的熱塑性彈性體。優(yōu)選，S摩擦系數(shù)高于0.4，更優(yōu)選高于0.6。S摩擦系數(shù)定義為在20mm/s以下，優(yōu)選在0.4-20mm/s范圍內(nèi)的任何給定滑動速度下發(fā)生的10%(w/w)蔗糖溶液的摩擦系數(shù)與葵花油的摩擦系數(shù)之間的最大差值。例如，這如圖4中所示，其中Aii定義為10%(w/w)蔗糖溶液的摩擦系數(shù)減去葵花油的摩擦系數(shù)，且APmax定義為在0.4-20mm/s的范圍內(nèi)的任何給定滑動速度下發(fā)生的Ay的最大值。優(yōu)選，用于本發(fā)明的摩擦裝置的熱塑性彈性體顯示25-75，優(yōu)選30-65，更優(yōu)選35-60的肖氏A硬度。熱塑性聚合物的撕裂強(qiáng)度優(yōu)選為2-12N/mm2，更優(yōu)選為4_12N/mm2，還更優(yōu)選為3-10N/mm2，最優(yōu)選為6-10N/mm2。熱塑性彈性體的另一種優(yōu)選特性為斷裂伸長率為500-900%，優(yōu)選550-850%，更優(yōu)選575-820%。另外，熱塑性彈性體優(yōu)選顯示斷裂時扯裂延展為2-35N/mm，更優(yōu)選為8-35N/mm，還更優(yōu)選為8-30N/mm，最優(yōu)選為15-30N/mm。在優(yōu)選的實施方案中，使用的熱塑性彈性體顯示以下特性肖氏A為50、撕裂強(qiáng)度為7.7N/m^、斷裂伸長率為576%和斷裂時扯裂延展為24.8N/mm。在另一個優(yōu)選的實施方案中，熱塑性彈性體顯示以下特性肖氏A為59、撕裂強(qiáng)度為10N/m^、斷裂伸長率為800%和斷裂時扯裂延展為16N/mm。另外，本文使用的熱塑性彈性體應(yīng)在最高達(dá)250mm/s的滑動速度下保持固定在測量元件上，且是機(jī)械穩(wěn)定的，即通過旋轉(zhuǎn)測量元件它不應(yīng)腐蝕或磨損。它也適宜為化學(xué)穩(wěn)定的，即對待測試樣品，尤其是食物成分例如油和酸惰性。另外，雖然熱塑性彈性體的測量表面優(yōu)選是光滑的，但如果期望或需要，也可使用具有粗糙表面的熱塑性彈性體，這導(dǎo)致摩擦信號增加。表面可設(shè)計成精確控制的局部特征。例如，它可顯示高度為20250iim，優(yōu)選為50-100ym的許多充分限定的"柱狀""小山"。此外，在摩擦學(xué)試驗期間，適用于在本發(fā)明內(nèi)使用的熱塑性彈性體優(yōu)選顯示沒有可能引起信號中斷的滑或扭曲(即在Stribeck曲線中銳增或銳減)或跨越效應(yīng)(即在高滑動速度下葵花油的摩擦力高于10%(w/w)蔗糖)?？紤]到上述因素并考慮到附加的實施例，普通技術(shù)人員將能夠選擇用于本文的合適的熱塑性彈性體。用于本文使用的特別合適的熱塑性彈性體是基于氫化或苯乙烯嵌段共聚物(HSBC)的熱塑性彈性體，尤其是由熱塑性聚苯乙烯末端嵌段和例如乙烯_丁烯或乙烯_丙烯的彈性中間嵌段組成的那些。此類氫化苯乙烯嵌段共聚物的具體實例包括氫化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯(SEBS)、苯乙烯/乙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SES)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、氫化苯乙烯/異戊二烯嵌段/苯乙烯嵌段共聚物(SIS)等。在下面，通過參考本發(fā)明第一方面的摩擦裝置的優(yōu)選實施方案，來進(jìn)一步描述摩擦裝置。然而，以下描述也應(yīng)用于本發(fā)明第一方面的摩擦裝置的實施方案，該摩擦裝置具有至少第一測量表面和至少第二測量表面。尤其是，對摩擦裝置的優(yōu)選實施方案的〃上部測量元件〃的任何提及均表示也指上述摩擦裝置的其它實施方案的〃第一測量元件〃，和對摩擦裝置的優(yōu)選實施方案的〃下部測量元件〃的任何提及均表示也指上述摩擦裝置的其它實施方案的〃第二測量元件〃。為了調(diào)節(jié)控制接觸測量表面寬度的法向力，通過提升裝置，沿相對于馬達(dá)驅(qū)動的軸的同軸方向，移動上部測量元件或下部測量元件中的至少一個的法向力。優(yōu)選，可以通過所述提升裝置，將上部測量元件上下移動。將樣品置于接觸測量表面中后，使上部和下部測量元件相對于彼此移動，以產(chǎn)生l-10N，優(yōu)選2-4N的法向載荷。此外，本發(fā)明的摩擦裝置優(yōu)選包括至少一個加熱元件，用于加熱第一或第二測量表面中的至少一個，因為在接觸測量表面內(nèi)樣品的均勻溫度對測量摩擦學(xué)特性例如摩擦系數(shù)可能是重要的。優(yōu)選，加熱元件是安排在下部測量元件下面和/或在上部部件的Peltier元件。另外，因為熱絕緣的原因，加熱元件可能被罩例如Peltier罩至少部分包圍。上部測量元件與其連接的軸通過馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，通常裝在導(dǎo)向軸承中。優(yōu)選摩擦裝置含有用于測量旋轉(zhuǎn)頻率和/或相位的元件，該元件允許與供應(yīng)參數(shù)，尤其是電流消耗一起計算摩擦力。測量值可以在控制或評估單元中評估，所述單元感應(yīng)馬達(dá)的供應(yīng)參數(shù)，設(shè)置接觸測量表面的寬度，并包括適當(dāng)?shù)挠涗浐惋@示裝置。按照本發(fā)明，待測試樣品分別為食物、食物樣品或食品。本文使用的術(shù)語〃食物〃單獨或與另一個名詞組合包括打算被動物或人攝取的任何食物，包括飲料。特別適合與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的食物的實例包括巧克力尤其是清淡巧克力、飲料例如碳酸飲料和可樂飲料、低熱量飲料、清淡熱量飲料例如清淡啤酒、營養(yǎng)飲料例如乳飲料、濃味產(chǎn)品例如調(diào)味品、調(diào)味料、涂抹料、冷凍甜食混合物、嬰兒食物和湯以及調(diào)味料和用于食物制劑的成分例如油、水溶性纖維、增甜齊U、蛋白質(zhì)、水膠體等。在優(yōu)選的實施方案中，上部測量元件為球形或至少部分球狀體如半球體，并通過例如夾緊裝置連接至馬達(dá)驅(qū)動的軸。用于上部測量元件的合適材料的選擇取決于與下部測量元件相同的因素，即化學(xué)和物理穩(wěn)定性、高摩擦靈敏度(即如上定義的最大摩擦系數(shù)差值)和沒有本文上面所述的滑動、扭曲或跨越效應(yīng)。它也可具有光滑或粗糙的第一測量表面。優(yōu)選，上部測量元件由不銹鋼制成。然而，在能夠腐蝕不銹鋼的樣品的情況下，它可由另一種惰性材料例如熱塑性彈性體等制成。在熱塑性彈性體用作上部測量元件的材料的情況下，可采用本文上面定義的熱塑性彈性體，包括具有光滑或粗糙測量表面的那些。換句話說，至少一個第二測量表面優(yōu)選由本文定義的熱塑性彈性體制成，上部測量元件或第一測量表面分別優(yōu)選由不銹鋼(或任何其它合適的材料)制成，或反之亦然。第一測量表面和至少一個第二測量表面均由本文上面定義的熱塑性彈性體制成也在本發(fā)明范圍內(nèi)。在另一個優(yōu)選的實施方案中，下部測量元件包括支持元件和支持在其上面的由本文所述熱塑性彈性體組成的一個或多個基體。所述一個或多個基體中的每一個均具有面向上部測量元件第一測量表面的第二測量表面。在測量期間，在上部測量元件的第一表面與在一個或多個基體的每一個上提供的第二測量表面之間剪切樣品。通常，一個或多個基體沿朝向上部測量元件的方向，從支持元件伸出。因此，根據(jù)基體的數(shù)目，下部測量元件提供n-點和/或n-區(qū)域接觸測量幾何構(gòu)型，其中n為基體的數(shù)目。通過技術(shù)人員已知的手段，例如通過將基體引入在面向上部測量元件的支持元件的表面中形成的凹槽內(nèi)、通過粘合劑或通過用基體覆蓋支持元件，將一個或多個基體永久性或可釋放地附接至支持元件。例如，通過將一個或多個基體置于在面向上部測量元件的支持元件的表面中形成的凹槽內(nèi)，可方便地將一個或多個基體可釋放地固定至支持元件。優(yōu)選，一個或多個基體以板或條的形式存在，其表面與上部測量元件的第一測量表面一起限定接觸測量表面。優(yōu)選，將彈性體條切成0.6mm寬和1.6mm長的形狀，厚度為約1.79mm-2.llmm。更優(yōu)選，采用至少兩個板或條。板或條可位于與馬達(dá)驅(qū)動的軸垂直的平面內(nèi)。更優(yōu)選，兩個或多個板或條從馬達(dá)驅(qū)動的軸的凸出部分延伸，并相對于馬達(dá)驅(qū)動的軸的突出部分以及它們的更遠(yuǎn)末端，相對于馬達(dá)驅(qū)動的軸的突出部分傾斜，指向上部測量元件，其中板或條與馬達(dá)驅(qū)動的軸的同軸突出方向之間的角度為1-80°，優(yōu)選10-70°，更優(yōu)選30-55°。此外，當(dāng)沿馬達(dá)驅(qū)動的軸的方向朝下部測量元件觀察時，至少兩個板或條優(yōu)選為平均間隔的并圍繞馬達(dá)驅(qū)動的軸的突出部分排列。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案中，三個板或條用作所述至少兩個板或條，形成下部測量元件的三點接觸幾何構(gòu)型。本發(fā)明摩擦裝置的測量系統(tǒng)的特別優(yōu)選設(shè)計具有三板_上球式接觸幾何構(gòu)型。在該特殊幾何構(gòu)型中，上部測量元件為球形，且尤其是由不銹鋼制成的球。下部測量元件由支持元件和上面定義的熱塑性彈性體材料的三個板組成，該三個板優(yōu)選通過在面向上部測量元件的支持元件的表面中形成的凹槽，附接至支持元件。以下測量系統(tǒng)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)該測量系統(tǒng)具有如上所述的三板_上球式幾何構(gòu)型的類似結(jié)構(gòu)，但具有兩個或四個和更多個板，各板與樣品滑動接觸，該樣品置于上部球形測量元件的第一表面和由下部測量元件的兩個或四個和更多個板提供的第二表面之間。按照本發(fā)明的另一個方面，提供包括本發(fā)明的摩擦裝置的流變計。將裝備有本發(fā)明摩擦裝置的本文使用的合適流變計是例如商用流變計，尤其是小應(yīng)力流變計。例如，在US2006/0081038Al、US6，571，610Bl和US6,499,336Bl中描述了流變計的基本設(shè)計。在再一個方面，本發(fā)明涉及本文上面定義的熱塑性彈性體在摩擦裝置中作為測量表面的用途，該摩擦裝置用于測量食物的摩擦學(xué)特性。尤其是，熱塑性彈性體可以用作摩擦裝置中的測量表面，該摩擦裝置用于以滑動速度的函數(shù)測量食物的摩擦系數(shù)。在一個最后方面，本發(fā)明涉及本發(fā)明摩擦裝置或包括該摩擦裝置的本發(fā)明流變計，用于測定食物的摩擦學(xué)特性，尤其是以滑動速度的函數(shù)測定摩擦系數(shù)的用途。在一個最后方面，本發(fā)明涉及本發(fā)明的摩擦裝置或包括該摩擦裝置的本發(fā)明流變計，將口感感覺提供給食物和/或改善食物的口感感覺的用途，與目標(biāo)特性例如感覺特性或反映一種或多種期望的口感感覺的摩擦曲線相比，所述食物缺少和/或比一種或多種期望的口感感覺差。在下面，描述幾種方法，這些方法可以使用本發(fā)明的摩擦裝置或本發(fā)明的流變計實施，以進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明。例如，本發(fā)明的摩擦裝置或本發(fā)明的流變計可用于通過口感來區(qū)別食物的方法中，該方法包括以下步驟(i)通過使用本發(fā)明的摩擦裝置或包括該摩擦裝置的本發(fā)明流變計，以滑動速度的函數(shù)測量第一食物的摩擦系數(shù)，來記錄第一摩擦曲線，(ii)通過使用本發(fā)明的摩擦裝置或包括該摩擦裝置的本發(fā)明流變計，以滑動速度的函數(shù)測量第二食物的摩擦系數(shù)，來記錄第二摩擦曲線，和(iii)比較第一摩擦曲線與第二摩擦曲線。意外地發(fā)現(xiàn)與體積流變學(xué)測量相比，本發(fā)明的摩擦裝置在不同的食物樣品之間區(qū)別要好得多。如下面詳細(xì)解釋的，摩擦學(xué)測量的食品的摩擦和潤滑特性可以與食品的感覺屬性相關(guān)。因此，通過使用本發(fā)明的摩擦裝置記錄的摩擦曲線允許通過它們的口感感覺屬性來區(qū)別食品。上述方法尤其可用于區(qū)別彼此相關(guān)的食品。換句話說，所述方法的上述第一和第8二食物優(yōu)選為相關(guān)的食品。當(dāng)用于本文時，術(shù)語〃相關(guān)的食品〃將表示相同亞組、類或類型的食品，它們在它們的組成和感覺屬性方面是相似的。尤其是，術(shù)語〃相關(guān)的食品〃指相似但在感覺上可區(qū)別的特定食品的變種，尤其是上文定義的食物，例如不同種類的蛋黃醬、調(diào)味品、乳制品例如不同的飲用酸乳、冰淇淋、乳清飲料、清淡飲料、果汁、冰淇淋和不同種類的巧克力等。此外，本發(fā)明的摩擦裝置或本發(fā)明的流變計適合在鑒定組合物的方法中使用，該組合物選自食物、食物成分、成分摻混物或成分的系統(tǒng)，其能夠?qū)⒖诟懈杏X提供給給定食物和/或改善缺乏這些感覺的給定食物的口感感覺，該方法包括以下步驟(i)通過使用本發(fā)明的摩擦裝置或包括該摩擦裝置的本發(fā)明流變計，以滑動速度的函數(shù)測量具有期望口感感覺的第一食物的摩擦系數(shù)，來獲得第一目標(biāo)摩擦曲線，(ii)通過使用本發(fā)明的摩擦裝置或包括該摩擦裝置的本發(fā)明流變計，測量第二食物的摩擦系數(shù)，來獲得第二摩擦曲線，其中第二食物是給定食物和待鑒定組合物的混合物，該給定食物缺乏和/或比第一食物的一種或多種期望口感感覺差，(iii)比較第一目標(biāo)摩擦曲線與第二摩擦曲線，和(iv)鑒定組合物，該組合物能夠?qū)⒖诟懈杏X提供給缺乏這些感覺的給定食物，這導(dǎo)致與第一目標(biāo)摩擦曲線基本上等同的第二摩擦曲線。按照本發(fā)明，術(shù)語〃成分的系統(tǒng)〃可包括替代清淡飲料中蔗糖的成分的組合、符合某種行為的水膠體的組合或低熱量產(chǎn)品中脂肪替代物的組合。〃成分的系統(tǒng)〃的其它實例可以是乳化的脂肪液滴，并且該系統(tǒng)包括脂肪、油、親脂性食物成分或混合物；一種或多種乳化劑；界面穩(wěn)定劑例如蛋白質(zhì)或碳水化合物例如果膠或殼聚糖。另一個實例為包括碳水化合物和樹膠的混合物，該樹膠例如為黃原膠，碳水化合物例如為海藻糖，該混合物與唾液和口腔組織有效地相互作用，以改變口腔表面和潤滑特性。其它實例為食物增塑劑和溶劑例如甘油和丙二醇的混合物。還其它實例為食物生物聚合物的混合物，例如糖蛋白(酪蛋白巨肽)、蛋白質(zhì)(卵白蛋白)、樹膠(角叉菜膠、瓜爾膠、槐豆膠、結(jié)冷膠等)、纖維、淀粉(玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉)及其水解產(chǎn)物。當(dāng)用于本文時，術(shù)語"基本上等同的"摩擦曲線將表示食物的摩擦曲線，該食物的摩擦曲線與另一種食物的另一種摩擦曲線相同或高度相似，且其導(dǎo)致基本上等同的感覺特性。按照本發(fā)明，〃基本上等同〃的感覺特性是食物的感覺特性，該食物的感覺特性與另一種食物的另一種感覺特性相同或高度相似，其中對于特定口感屬性鑒定為與被測產(chǎn)品的潤滑性有關(guān)來講，如果使用標(biāo)準(zhǔn)感覺評估方法，在標(biāo)準(zhǔn)消費者差異測試中無可檢測的差異(區(qū)別者的百分比在50%以下)，那么感覺特性是〃高度相似的〃。此外，本發(fā)明的摩擦裝置和本發(fā)明的流變計可以適合在預(yù)報食物的口感感覺屬性的方法中使用，該方法包括以下步驟(i)通過使用本發(fā)明的摩擦裝置或包括該摩擦裝置的本發(fā)明流變計，以滑動速度的函數(shù)測量食物的摩擦系數(shù)，來獲得摩擦學(xué)數(shù)據(jù)集，和(ii)基于預(yù)定的相關(guān)模型，確定食物的一種或多種口感感覺屬性，該相關(guān)模型使食物的摩擦學(xué)數(shù)據(jù)與食物的感覺數(shù)據(jù)相關(guān)以預(yù)報一種或多種口感感覺屬性。預(yù)定的相關(guān)模型通過下面的子步驟(iii)-(vi)來建立(iii)通過感覺分析，來定義參照食物的一種或多種口感感覺屬性，(iv)根據(jù)在步驟(iii)中定義的一種或多種口感感覺屬性，通過對參照食物進(jìn)行感覺評分，來收集感覺數(shù)據(jù)集，(v)通過使用本發(fā)明的摩擦裝置或包括該摩擦裝置的本發(fā)明的流變計，以滑動速度的函數(shù)測量參照食物的摩擦系數(shù)，來收集摩擦學(xué)數(shù)據(jù)集，(vi)建立在步驟(v)中獲得的摩擦學(xué)數(shù)據(jù)集與在步驟(iv)中獲得的感覺數(shù)據(jù)集之間的相關(guān)模型，以預(yù)報一種或多種口感感覺屬性。參照食物和其口感感覺屬性待預(yù)報的食物通常是相關(guān)的食品，其中術(shù)語"相關(guān)的食品"具有如上文所定義的含義。根據(jù)本發(fā)明，在作為滑動速度的函數(shù)的摩擦系數(shù)典型測量中，在0.4-250mm/s范圍內(nèi)的滑動速度下記錄摩擦系數(shù)。優(yōu)選使用恒定負(fù)荷1-10N，優(yōu)選2-4N，通常為3N。測量溫度取決于研究食物的性質(zhì)，但通常為4°C-50°C，優(yōu)選6°C-45°C，更優(yōu)選15°C_45°C，還更優(yōu)選15t:-37t:。對于一些應(yīng)用，例如乳酪和蛋黃醬，溫度需要降低至12°C。然而，對于大多數(shù)應(yīng)用，溫度通常為20°C。在記錄Stribeck曲線之前，食物樣品優(yōu)選以0.4mm/s預(yù)剪切10分鐘，以調(diào)節(jié)食物樣品的剪切史。本文所述任何實施方案的任何方面的任何特征，包括在權(quán)利要求書和附圖中公開的特征可與任何此類特征組合，以給出可如此能夠被保護(hù)的本發(fā)明實施方案?，F(xiàn)在，將通過參考本發(fā)明摩擦裝置的優(yōu)選實施方案、實施例和附圖的以下詳細(xì)描述，來更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1是本發(fā)明摩擦裝置的優(yōu)選實施方案的斷面?zhèn)纫晥D，并圖解闡述了測量系統(tǒng)的三板_上球原理；圖2是沿圖1所示摩擦裝置實施方案的馬達(dá)驅(qū)動的軸的橫截面頂視圖，圖1所示摩擦裝置在三板_上球式測量幾何構(gòu)型上；圖3是下部測量元件的簡圖，該簡圖放大了尺寸，并闡述了圖1和2所示三板_上球式測量系統(tǒng)的再一些方面；圖4是顯示S摩擦系數(shù)(Ail)max測定的圖表；圖5是顯示無脂的脫脂乳(□)、2%降脂奶(*)、全脂奶(▲)、一半一半(參)和濃厚乳脂(+)的各屬性的感覺小組平均分?jǐn)?shù)的圖表；圖6是顯示具有不同脂肪含量的乳品乳劑的流動曲線的圖無脂的脫脂乳(■)、2%降脂奶(*)、全脂奶(▲)、一半一半(參)和濃厚乳脂(+);圖7是顯示無脂的脫脂乳、2%降脂奶、全脂奶、一半一半和濃厚乳脂的摩擦系數(shù)對滑動速度的Stribeck曲線的圖；圖8是第一個兩種主要組分(PC1和PC2)的PCA負(fù)荷圖，這兩種主要組分分別解釋91%和6%的變異率；圖9是顯示"乳脂狀"的感覺小組平均分?jǐn)?shù)與無脂的脫脂乳(■)、2%降脂奶(*)、全脂奶(▲)、一半一半(參)和濃厚乳脂(+)的第一主要組分的分?jǐn)?shù)之間相關(guān)性的圖；圖10是顯示"滑"的感覺小組平均分?jǐn)?shù)與無脂的脫脂乳(■)、2%降脂奶(*)、全脂奶(▲)、一半一半(參)和濃厚乳脂(+)的第一主要組分的分?jǐn)?shù)之間相關(guān)性的圖；圖11是顯示"乳脂狀"的感覺小組平均分?jǐn)?shù)與無脂的脫脂乳(■)、2%降脂奶(*)、全脂奶(▲)、一半一半(參)和濃厚乳脂(+)的剪切速率為10-100s—1的剪切應(yīng)力曲線的斜率之間相關(guān)性的圖；圖12是顯示巧克力樣品0RG(■)、CPD(*)、CPW(▲)和DIP(參)的各屬性的感覺小組平均分?jǐn)?shù)的圖；圖13是以具有不同脂肪含量、粒度分布和熔點曲線的巧克力樣品0RG(■)、CPD(*)、CPW(A)和DIP(參)的剪切速率的函數(shù)，顯示粘度的圖；圖14是顯示0RG、CPD、CPW和DIP的摩擦系數(shù)對滑動速度的Stribeck曲線的圖；圖15是第一個兩種主要組分PCI和PC2的PCA負(fù)荷圖，這兩種主要組分分別解釋71%和27%的變異率；圖16是顯示"硬度"的感覺小組平均分?jǐn)?shù)與0RG(■)、CPD(*)、CPW(▲)和DIP(參)的第一主要組分的分?jǐn)?shù)之間相關(guān)性的圖；圖17是顯示"柔韌性"的感覺小組平均分?jǐn)?shù)與ORG(■)、CPD(*)、CPW(▲)和DIP(參)的第一主要組分的分?jǐn)?shù)之間相關(guān)性的圖；圖18是顯示"滑/油狀"的感覺小組平均分?jǐn)?shù)與ORG(■)、CPD(*)、CPW(▲)和DIP(參)的第一主要組分的分?jǐn)?shù)之間相關(guān)性的圖；圖19是顯示與0.06%(w/w)阿司帕坦溶液比較的10%(w/w)蔗糖和可溶性膳食纖維溶液Stribeck曲線的圖；圖20是顯示與0.06%(w/w)阿司帕坦溶液和等甜+等粘可溶性纖維溶液比較的10%(w/w)蔗糖溶液Stribeck曲線的圖；圖21是顯示0%、25%、50%、75%和100%全脂奶的Stribeck曲線的圖；圖22是顯示不同巧克力樣品的Stribeck曲線的圖；圖23是顯示含麥芽糖糊精和黃原膠的等粘溶液的Stribeck曲線的圖；圖24是第一個兩種主要組分PCI和PC2的PCA負(fù)荷圖；圖25是顯示半脫脂奶和全脂奶的Stribeck曲線的圖；禾口圖26是顯示補(bǔ)充角叉菜膠的半脫脂奶和全脂奶的Stribeck曲線的圖。按照圖1和圖2，本發(fā)明摩擦裝置的優(yōu)選實施方案具有三板-上球式測量幾何構(gòu)型，其中球在由熱塑性彈性體基體的三個板形成的三點接觸區(qū)域上旋轉(zhuǎn)。更具體地說，摩擦裝置包括馬達(dá)驅(qū)動的軸10和測量系統(tǒng)12。測量系統(tǒng)12由球形上部測量元件14和下部測量元件20組成，上部測量元件14優(yōu)選由不銹鋼制成，其通過夾緊裝置15連接至馬達(dá)驅(qū)動的軸IO，下部測量元件20包括例如由不銹鋼制成的支持元件26和如上文定義的熱塑性材料的三個板或條24。如圖3中所示，板或條24可置入在面向上部測量元件14的支持元件26的表面中形成的凹槽28中，因此將板或條24可釋放地固定至支持元件26。為了測量食物樣品30的摩擦學(xué)特性，將樣品30放置在下部測量元件20上，上部測量元件14和下部測量元件20通過提升裝置(未顯示)相對于彼此垂直移動，直至設(shè)定期望寬度的接觸測量表面18。上部測量元件14通過馬達(dá)(未顯示)來旋轉(zhuǎn)，并在球形上部測量系統(tǒng)20的第一測量表面16與在板或條24(三點接觸區(qū)域)上提供的第二測量表面22之間剪切樣品30。在測量期間，優(yōu)選上部和下部測量元件14、20中的至少一個通過加熱元件例如Peltier元件(未顯示)是溫度控制的。本發(fā)明通過以下實施例來進(jìn)一步舉例說明。實施例實施例1熱塑性彈性體和塞子(上部測量元件)的選擇1.熱塑性彈性體的選擇111.l仆,對急斜牛附醇形成本發(fā)明摩擦裝置的下部測量元件的第二測量表面的熱塑性彈性體應(yīng)該在實驗的時間范圍內(nèi)對待檢查樣品惰性。因此，通過將不同材料的條浸泡在葵花油內(nèi)6天，來評估熱塑性彈性體在油中的化學(xué)穩(wěn)定性。在浸泡前和后(對于后者，在用油吸收性組織徹底吸干之后)，在分析天平(MettlerToledoAG135，0.lmg)上記錄條重量的變化。如果在該穩(wěn)定性試驗中材料損失重量，那么這可能是由于油溶性化合物從熱塑性彈性體(例如增塑油和/或潤滑性聚硅氧烷)擴(kuò)散至葵花油。雖然該材料不推薦用于長期暴露，但不排除它在單次使用的摩擦學(xué)實驗中用作一次性材料。另外，通過將不同材料的條浸泡在0.1M檸檬酸/檸檬酸鈉緩沖液(pH3.0)中14天，來評估熱塑性彈性體在酸性水溶液中的化學(xué)穩(wěn)定性。在浸泡前和后(對于后者，在用吸收性組織徹底吸干之后)，在分析天平(MettlerToledoAG135，0.lmg)上記錄條重量的變化。如果材料增加重量，那么這可能是由于廣泛的膨脹。此外，雖然其不推薦用于長期暴露，但不排除它在單次使用的實驗中用作一次性材料。1.2摩擦系數(shù)的測定進(jìn)行摩擦系數(shù)的測定，以鑒定最有差別性和敏感性彈性體類型。使用具有三板_上球式幾何構(gòu)型測量系統(tǒng)的本發(fā)明摩擦裝置(見圖1-3)，在MCR-301流變計(AntonPaar，Stuttgart,Germany)上進(jìn)行所有的摩擦學(xué)測量，該摩擦裝置通過peltier和罩溫度控制系統(tǒng)是溫度控制的。該摩擦裝置使用在包括3個凹槽的接觸區(qū)域上旋轉(zhuǎn)的不銹鋼球，在該3個凹槽中放置3個可互換的彈性體基體條。試驗溫度設(shè)定在20°C，開始不記錄0.4mm/s持續(xù)10min的預(yù)剪切，然后在3N的恒定負(fù)荷下，以滑動速度(0.4-250mm/s)的函數(shù)記錄摩擦系數(shù)。以滑動速度的函數(shù)測量摩擦力Fr。對于各彈性體類型來講，以摩擦力與法向力的比值FK/FN來計算摩擦系數(shù)(frictionfactor)或摩擦系數(shù)(y)。測量葵花油和10%(w/w)蔗糖溶液上的摩擦系數(shù)(y)。Aii定義為10%(w/w)蔗糖溶液的摩擦系數(shù)減去葵花油的摩擦系數(shù)。Aii^定義為在0.4-20mm/s范圍內(nèi)的任何給定滑動速度下發(fā)生的Aii的最大值。圖4顯示葵花油和10%(w/w)蔗糖溶液的摩擦系數(shù)對滑動速度的示例性Stribeck曲線和最大的摩擦系數(shù)差值(Aiimax)。1.3機(jī)械穩(wěn)定性的測定1.3.1高摩擦條表面對于使用給定條加上部球形元件的組合研究的食物系統(tǒng)，摩擦系數(shù)信號應(yīng)該沒有任何突然的中斷，即在Stribeck曲線中的銳增或銳減。雖然不受理論束縛，但相信這些信號中斷不是源于儀器噪音(即與信號處理有關(guān)的)，而是起因于上部球形元件在可互換條之一上的滑動，或可互換條之一的局部變形(例如扭曲)。這就是說，該現(xiàn)象可能是由于與所研究的食物系統(tǒng)的差的潤滑特性相關(guān)的條表面高摩擦力的組合所致。然而，應(yīng)該認(rèn)識到，當(dāng)評估潤滑性好的食物系統(tǒng)的摩擦曲線時，不適用于潤滑性差的食物系統(tǒng)的具有高摩擦系數(shù)表面的條可能適合。1.3.2條的旋轉(zhuǎn)引起的腐蝕對于任何摩擦學(xué)實驗，條在使用之后不應(yīng)該顯示腐蝕或壓印的任何跡象。因此，條應(yīng)該原樣或用低倍放大鏡視覺觀察。1.4鵬(肖feA)禾口漏鵬條勝國牛翻條碰領(lǐng)lj定了由KraiburgTPE(TPE=熱塑性彈性體)(KRAIBURGTPEGmbH，Waldkraiburg，Germany)(2mm厚，光滑表面)制成的32個彈性體條的Ay隨(見表1)。計算了32個TPEs整個群體的Pearson相關(guān)系數(shù)及其顯著性水平。對于該群體，彈性體硬度減少與在0.5%的顯著性水平上Aii^增加相關(guān)。在1%的顯著性水平上，拉伸強(qiáng)度降低與Aii^增加相關(guān)?？傊?，材料硬度(肖氏A)及其拉伸強(qiáng)度均可用于條的選擇。優(yōu)選，材料硬度(肖氏A)用于條的選擇。組.肝絲制勺柳'國牛翻鼎<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>10%(w/w)蔗糖溶液與葵花油之間的最大摩擦系數(shù)差值在AP^發(fā)生時的滑動速度跨越(即在高滑動速度下葵花油摩擦力比10%(w/w)蔗糖溶液摩擦力高)不可用(技術(shù)問題):太軟，不能保留在適當(dāng)?shù)牡胤紹=滑的信號C二太粘，不能保留在適當(dāng)?shù)牡胤?.5誦討成應(yīng)艦齡翻柳'隨冊將由KraiburgTPEs制成的32個彈性體條成簇，形成4類，其中簇3和4是不合適的簇1(32個中有12個)特征在于Aii^發(fā)生于位于最低滑動速度的平穩(wěn)區(qū)域；簇2(32個中有3個)特征在于Aii^作為頂點發(fā)生，該頂點位于約10mm/s的中間滑動速度；簇3(32個中有10個)特征在于在高滑動速度下的〃跨越〃，其中葵花油的摩擦力變得高于10%(w/w)蔗糖溶液的摩擦力；禾口簇4(32個中有7個)特征在于(i)高摩擦表面(Aiimax范圍0.90-1.49，平均1.23，n=5)給出10%(w/w)蔗糖溶液的信號中斷，或(ii)不能保持在適當(dāng)位置的非常軟的彈性體。根據(jù)簇1和2的合適的彈性體，具有高靈敏度即Aiimax為0.43-0.68的熱塑性彈性體是選自TF5EFD和TC3GPN(來自簇1)禾PHTF8654/94、TF6AAF和TF6ATL(來自簇2)的肖氏A硬度為30-60的軟彈性體。這五種熱塑性彈性體尤其適用于本文使用，特別適合具有水連續(xù)相的食物(TC3GPN、TF6AAF和TF6ATL也適用于具有油連續(xù)相的食物，而HTF8654/94和TF5EFD較不適合，因為在葵花油中在上述穩(wěn)定性試驗中重量損失高)(見表l，其中這五種熱塑性彈性體以粗體突出顯示)。應(yīng)該指出，在摩擦學(xué)實驗之后實驗檢查彈性體條的松弛時間是重要的。用該信息，可以估算在工作日內(nèi)條使用的頻率。這對避免由于彈性體條剪切史引起的摩擦系數(shù)改變是必要的。此外，如果需要，有可能使用具有粗糙表面的條，導(dǎo)致摩擦信號增加。2.塞子(上部測暈元件)的選擇2.1化學(xué)穩(wěn)定性的測定通過同樣浸泡在0.1M檸檬酸/檸檬酸鈉緩沖液(pH3.0、pH4.0、pH5.0和pH6.0)和標(biāo)準(zhǔn)化的自來水(作為參照)內(nèi)持續(xù)14天，來評估鋼球的化學(xué)穩(wěn)定性。未記錄到重量變化，未觀察到顏色變化。因此，鋼球適用于在酸性介質(zhì)(最高至pH3.0)中重復(fù)使用。此外，檢查了鋼球在碳酸軟飲料(Gatomde⑧)中的穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)由鋼制成的上部球形元件轉(zhuǎn)化成雙面頭(Ja皿shead)，該雙面頭一面完整(不與飲料接觸的面)，而與飲料直接接觸的另一面被強(qiáng)烈腐蝕(推測通過與軟飲料中的化合物螯合而引起的鐵蝕刻)。因此，在某些摩擦學(xué)試驗中，應(yīng)該使用由惰性材料(例如塑料、熱塑性彈性體等)模塑的上部球形元件來代替鋼球。2.2條/塞子組合篩選在鋼塞子可能腐蝕的背景下(見2.1點)，將由塑料或熱塑性彈性體材料制成的7個塞子擠出、模塑并在摩擦計上運(yùn)行。由于大量可能的條/塞子組合，所以分別在2個滑動速度1和10mm/s，一式兩份測量摩擦系數(shù)的差值。在包括56種組合(8種不同的條X7種不同的塞子)的實驗設(shè)計中，在10mm/s時觀察到較高的摩擦系數(shù)差值。該數(shù)據(jù)用于選擇合適的條/塞子組合。對于條/塞子選擇的最合適范圍是0.20<Aii<0.90，即(a)不太高，以避免機(jī)械不穩(wěn)定性(信號中斷)，和(b)不太低，以避免差的信號靈敏性。應(yīng)注意，也在塞子的情況下，可使用具有粗糙表面的塞子。例如，此類表面可通過噴砂處理制備。實施例2液體乳制品中感覺到的口感與潤滑性的相關(guān)性在該實施例下，實驗的目的是通過摩擦學(xué)測量、體積流變學(xué)方法和人感覺評估，來評價典型乳制品的脂肪含量的影響，以更好地理解和預(yù)報乳品乳劑的關(guān)鍵口感感覺。為了實現(xiàn)該目的，使用動態(tài)剪切流變學(xué)和摩擦學(xué)，來研究具有不同脂肪量的各種液體乳制品。將摩擦學(xué)和流變學(xué)特性與乳樣品的關(guān)鍵屬性例如〃乳脂感〃、〃稠度〃、〃滑溜度〃和〃平滑度〃的感覺評估進(jìn)行比較。發(fā)現(xiàn)使用摩擦學(xué)測量但不用流變學(xué)測量，可以很好地區(qū)別具有不同脂肪含量的液體乳制品。顯示摩擦學(xué)測量值與〃滑溜度〃和〃乳脂感〃的關(guān)鍵口感屬性很好的相關(guān)。因此，發(fā)現(xiàn)在液體乳品乳劑中口感感覺的起源與潤滑性強(qiáng)烈相關(guān)。1.實驗方法1.1材料商業(yè)上可得到的乳制品可在當(dāng)?shù)爻猩腺徺I。這些液體乳制品的脂肪含量不同(0_12%脂肪)。各乳品乳劑的組成顯示于表2。組.禾草職口口口乳劑的誠<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>1.2流變學(xué)測量使用圓柱體雙間隙構(gòu)型(DG-26.7)的恒定應(yīng)力流變計(AntonPaarMCR-301，Stuttgart,Germany)，測量組成對不同脂肪含量的液體乳品乳劑的動力學(xué)流動特性的影響。將乳樣品置于流變計的測量池，允許在2(TC下平衡10min。通過將儀器的剪切速率從0.5s—1增加至200s—1并以剪切速率的函數(shù)對粘度作圖，來產(chǎn)生流動曲線。1.3摩擦學(xué)測量使用本發(fā)明摩擦裝置，在MCR-301流變計(AntonPaar，Stuttgart,Germany)上進(jìn)行所有的摩擦學(xué)測量，該摩擦裝置具有三板-上球式幾何構(gòu)型的測量系統(tǒng)(圖1-3)，其通過peltier和罩溫度控制系統(tǒng)為溫度控制的。該摩擦裝置使用在包括3個凹槽的接觸區(qū)域上旋轉(zhuǎn)的不銹鋼球，在3個凹槽中放置3個可互換的基體條?；w由熱塑性彈性體(TF6AAF材料，可得自KRAIBURGTPEGmbH，Waldkraiburg，Germany)制成，該熱塑性彈性體在待測試乳樣品之間具有很好區(qū)別的能力。試驗溫度設(shè)定在20°C，開始不記錄0.4mm/s持續(xù)lOmin的預(yù)剪切，然后在3N的恒定負(fù)荷下，以滑動速度(0.4-250mm/s)的函數(shù)記錄摩擦系數(shù)。以滑動速度的函數(shù)測量摩擦力Fp以摩擦力與法向力的比值F/FN來計算摩擦系數(shù)(frictionfactor)或摩擦系數(shù)y。1.4感覺測量描沭件分析使用小組，來研究樣品的感覺特性，該小組在如Stone&Sidel(Stone&Sidel，SensoryEvaluationPractice,AcademicPress:0rlando，F(xiàn)L，(1985))所述定量描述性分析(QDA)原理方面進(jìn)行訓(xùn)練。小組參加者選自一組18-60歲的健康候選人。選擇試驗包括篩選基本味覺的敏銳度和小組參加者對一組質(zhì)地不同樣品的脂肪、粗糙度和粒度的評估能力。選擇在所有測試中高于平均分?jǐn)?shù)的十二個小組參加者進(jìn)行訓(xùn)練。在美國明尼蘇達(dá)州的Cargi11環(huán)球食品技術(shù)中心的感覺設(shè)施中進(jìn)行該測試。小組在5個2小時時間期間，用各種商品液體乳制品進(jìn)行訓(xùn)練，以產(chǎn)生口感和后效應(yīng)的一組描述符。基于按照其中它們被感覺的時間順序進(jìn)行的投票數(shù)，來排列屬性(見表3)。在評估實際樣品之前，監(jiān)督中心小組，以討論各屬性的等級，并進(jìn)一步闡明屬性的含義。表3.樣品液體乳制品的QDA口感描述符<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>試味方法小組參加者坐在具有適當(dāng)通風(fēng)和光照的感覺小室中。小組在單一時間，一式三份評價5個乳樣品。將各食物攝取到口中，并按其中它們被感覺到的順序?qū)⒖诟袑傩栽u級。將產(chǎn)品吞咽或吐出，并將感覺后屬性進(jìn)行評級。在各樣品之間，要求小組參加者消耗小部分的不加鹽餅干，然后用水沖洗口。使用計算機(jī)化的投票數(shù)和SIMS2000v6.0軟件(SensoryComputerSystems,Morristown,NewJersey,USA)，收集小組參加者的反應(yīng)。屬性顯示在小組參加者前面的監(jiān)視器上，將屬性以及在末端固定的未標(biāo)記直線標(biāo)度一起列出。小組參加者使用鼠標(biāo)點擊，以將點定位在標(biāo)明他們對各屬性的感覺強(qiáng)度評級的直線上。1.5數(shù)據(jù)分析篩選個體小組參加者在各屬性上再現(xiàn)性地區(qū)別產(chǎn)品的能力的數(shù)據(jù)。使用方差分析，以鑒定在樣品之間提供一些辨別能力的屬性。在整個小組范圍內(nèi)，將各小組參加者的分?jǐn)?shù)平均，以得到各產(chǎn)品屬性組合的單一值。對各樣品一式三份進(jìn)行流變學(xué)分析。對于10s—^lOOs—1的剪切速率，平均剪切應(yīng)力以剪切應(yīng)力對剪切速率的斜率計算。計算10s—^lOOs—1的剪切速率的平均粘度(圖6)。使用線性回歸(S-Plus7.0InsightfulCorp，Seattle，WA)，以使這些平均剪切應(yīng)力和粘度值與平均感覺值相關(guān)。通過使用本發(fā)明的上述摩擦裝置，測量各樣品四次，來進(jìn)行摩擦學(xué)分析。將這四條曲線平均，以得到各樣品的單一曲線。使用MatlabPLSToolbox(EigenvectorResearchInc，Wenatchee，WA)，對這些平均數(shù)據(jù)進(jìn)行主要組分分析。將數(shù)據(jù)自動按比例處理，作為預(yù)處理步驟。使用線性回歸(S-Plus7.0InsightfulCorp，Seattle,WA)，使儀器數(shù)據(jù)的主要組分分?jǐn)?shù)與平均感覺屬性值相關(guān)。2.結(jié)果2.1使用的摩擦裝置原理所使用的裝配有三板_上球式測量幾何構(gòu)型的摩擦裝置允許以滑動速度的函數(shù)，精確地測量摩擦系數(shù)(iO和流動方式。好的潤滑劑例如油導(dǎo)致非常低的摩擦系數(shù)，而無潤滑劑的測量例如干燥/干燥接觸區(qū)域，顯示非常高的摩擦系數(shù)值。因為摩擦學(xué)測量材料的摩擦力，所以它允許測定其他的物理特性，這些其他的物理特性僅用粘度測量，即通過測量剪切應(yīng)力/剪切速率或振蕩參數(shù)(〃體積流變學(xué)〃)不能獲得。2.2感覺結(jié)果由小組產(chǎn)生的口感描述符總結(jié)在上面顯示的表3中。圖5顯示各乳樣品的各屬性分?jǐn)?shù)。注意，大多數(shù)屬性顯示按照產(chǎn)品脂肪含量的排序。這與較高的脂肪趨向于增加大多數(shù)產(chǎn)品的總體口感強(qiáng)度的一般預(yù)期一致。在樣品之間除〃顆粒感〃和〃麻剌感〃之外所有的屬性，總體AN0VA(方差分析)顯示顯著性差異(p<0.01)。2.3儀器結(jié)果在圖6中描繪的流動曲線以剪切速率的函數(shù)顯示各乳樣品的粘度。低脂產(chǎn)品、無脂奶、2%降脂奶和全脂奶在該剪切速率下顯示非常小的粘度差異。僅一半一半和濃厚乳脂似乎具有穿過流動曲線的可區(qū)別的不同粘度。液體乳品乳劑是完全的牛頓流體，然而當(dāng)用水膠體穩(wěn)定時，例如聚山梨醇酯80和角叉菜膠穩(wěn)定的重打乳酪樣品，溶液剪切的極其稀，并且低濃度的水膠體導(dǎo)致相對高的粘度。使用單獨的體積流變參數(shù)，我們可以清楚地看到，在口感方面，在樣品之間沒有大的區(qū)別，尤其是具有相當(dāng)?shù)椭竞康哪切悠窙]有大的區(qū)別。事實上，如果我們打算使用在剪切速率50s—工下的乳品乳劑的表觀粘度，那么我們可以假定在這些樣品的口感中沒有差異。然而感覺小組清楚地提出在這些樣品中〃乳脂感〃和〃稠度〃感覺中有顯著性差異(參見圖5)。因此，當(dāng)評估口感時，相信流變學(xué)僅給出部分圖像。為了更好地理解口感，需要看值得稱贊的方法例如摩擦學(xué)方法，以更好地理解在口感上成分選擇的結(jié)果。22當(dāng)評估測試乳品乳劑的摩擦和潤滑特性時，在樣品，甚至是具有相同表觀體積流變學(xué)特性的那些樣品之間，我們可以清楚地區(qū)別(參見圖7)。無脂奶、2%奶和全脂奶顯示在5mm/s以上的滑動速度下摩擦系數(shù)減小。這表明，在低滑動速度下，樣品從使用的摩擦裝置的球與三個熱塑性彈性體板之間的接觸測量表面驅(qū)除，且不用作潤滑劑。當(dāng)滑動速度增加時，樣品被吸附至接觸測量表面內(nèi)，變成更有效的潤滑劑。2.4體鼎驢假性白她斜飾得自摩擦學(xué)數(shù)據(jù)的PCA(主要組分分析)的圖8所示負(fù)荷圖顯示，如期望的那樣，第一潛在變量基本上為滑動速度的平均值。這表明，乳劑潤滑的邊界至混合方案似乎與某些口感屬性的感覺相關(guān)。對于除〃麻剌感〃和〃顆粒感〃外的所有屬性，摩擦學(xué)數(shù)據(jù)的第一主要組分分?jǐn)?shù)與感覺分?jǐn)?shù)之間的相關(guān)性具有統(tǒng)計學(xué)顯著性(p<0.05)。圖9和圖10所示圖為〃乳脂狀〃(R2=90%;斜率=-0.7;截距=28.7)和〃滑〃(R2=96%;斜率=-0.6;截距=28.5)的摩擦學(xué)與感覺測量值之間關(guān)系的實施例。相反，僅屬性〃溫度〃和〃顆粒感〃的流變學(xué)測量值和感覺分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系具有統(tǒng)計學(xué)顯著性(P<0.05)。圖ll所示圖通常缺乏流變學(xué)與感覺變量"乳脂狀〃(R2=60%;斜率=430.5;截距=23.4)之間的關(guān)系。這些數(shù)據(jù)顯示，感覺屬性的感覺尤其是〃滑〃和〃乳脂感〃，可以至少部分主要與食物或飲料的潤滑性相關(guān)，且其使用本發(fā)明的新型摩擦裝置，通過摩擦學(xué)測量獲得。2.5結(jié)論通過使用本發(fā)明的新型摩擦裝置獲得的上述結(jié)果顯示，液體乳品乳劑的摩擦和潤滑特性涉及〃滑〃和〃乳脂感〃的人感官感覺。源自數(shù)據(jù)的模型似乎能夠預(yù)報這些人的感覺屬性。因此，摩擦學(xué)似乎是評估與食物系統(tǒng)或其組分有關(guān)的口感特性的有價值的工具。該工具展示了食物開發(fā)者以更簡單和更具成本效益的方式，優(yōu)化液體食物和飲料口感的有希望的可能性。實施例3巧克力口感感覺與潤滑性的相關(guān)性本研究的目的是使用新型摩擦儀器，來評估潤滑性和體積流變學(xué)特性對各種巧克力產(chǎn)品口感特征的影響，以及組成和物理特性例如熔化轉(zhuǎn)變和粒度分布對各種巧克力產(chǎn)品口感特征的作用。使用儀器技術(shù)評估口感屬性的能力將大大有利于巧克力工業(yè)，因為感覺小組耗時，且易產(chǎn)生大的變化范圍。用動態(tài)剪切流變學(xué)、摩擦學(xué)和差示掃描量熱法(DSC)，來研究具有不同粒度分布、組成和熔化曲線的巧克力樣品。比較摩擦學(xué)和流變學(xué)特性，以對巧克力的口感屬性進(jìn)行定量描述性分析。較高的熔化曲線和較高的平均粒度以滑動速度的函數(shù)引起樣品摩擦系數(shù)顯著減小。各巧克力樣品的熱轉(zhuǎn)化和粒度分布的影響與測試樣品的摩擦特性直接相關(guān)。儀器數(shù)據(jù)與感覺屬性例如〃光滑〃、〃乳脂感〃、〃口涂層〃和〃砂礫感〃相關(guān)。全部摩擦系數(shù)與這些感覺屬性很好的相關(guān)，給予產(chǎn)品開發(fā)者探測或篩選快感偏好的另外工具。1.實驗方法1.1材料四禾中市售巧克力樣品得自Fennema(aCargillCompany,Deventer，TheNetherlands):具有27ym_40ym范圍的不同粒度分布和20°C-44.4。C范圍的不同熔點曲線的DIP(冰浸漬黑色)、CPW(涂層為白色的復(fù)合巧克力)、CPD(涂層為黑色的復(fù)合巧克力)和0RG(有機(jī)巧克力)(表4)。用Soxhlet法測定脂肪含量。用方法IOCCCn°1:1952測定水分。用帶錠子mvl的HaakevT550，在4(TC下，使用Casson方法測定粘度和屈服值。細(xì)度通過測微法測定。熔點通過DSC測定。表4.樽型巧克力的特件和會目成<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>1.2流變學(xué)測量使用流變計(AntonPaarMCR-301,Stuttgart,Germany)，來測量在Fe騰ma巧克力樣品的屈服點和流動特性上熔化曲線與粒度分布之間的關(guān)系。將小塊的各巧克力樣品在Schott硼硅玻璃瓶(500ml)中熔融，在設(shè)定為5(TC的水浴中調(diào)理，并保持40-140min，以確保巧克力完全熔融。然后，將10g熔化的巧克力轉(zhuǎn)移至在peltier溫度單元上預(yù)熱至4(TC的一次性鋁盤內(nèi)。在允許樣品平衡10min并將平行的板構(gòu)型(PP25)下降至樣品上之后，測定屈服點和流動特性。通過將儀器的剪切速率從0.01s—1增加至1000s—、并以剪切速率的函數(shù)將粘度作圖，重復(fù)兩次，來產(chǎn)生流動曲線。1.3摩擦學(xué)測量使用本發(fā)明的摩擦裝置，在MCR-301流變計(AntonPaar，Stuttgart,Germany)上進(jìn)行所有的摩擦學(xué)測量，該摩擦裝置具有三板-上球式幾何構(gòu)型的測量系統(tǒng)(圖1-3)，其通過peltier和罩溫度控制系統(tǒng)是溫度控制的。將由熱塑性彈性體(TF6AAF材料，可得自KRAIBURGTPEGmbH，Waldkraiburg，Germany)制成的三個彈性體條置于摩擦裝置板上的凹槽中。然后，將巧克力塊轉(zhuǎn)移至500mlSchott硼硅玻璃瓶內(nèi)，并在設(shè)定為5(TC的水浴中調(diào)理。在5(TC下40-150min之后，將熔化的巧克力轉(zhuǎn)移至摩擦池(按n二4重復(fù)測量)。在測量之前，將彈性體條在4(TC(風(fēng)扇輔助的烘箱)下調(diào)理20min。試驗溫度設(shè)定在40°C，開始不記錄0.4mm/s持續(xù)10min的預(yù)剪切，然后在3N的恒定負(fù)荷下，以滑動速度(0.4-250mm/s)的函數(shù)記錄摩擦系數(shù)。以滑動速度的函數(shù)測量摩擦力FK。以摩擦力與法向力的比值FK/Fw來計算摩擦系數(shù)i！。1.4差示掃描量熱法(DSC)測l量使用差示掃描量熱法，來監(jiān)控巧克力樣品的熔化行為。稱重約7-10mg的巧克力樣品，置于一次性鋁盤內(nèi)，并密封。將盤轉(zhuǎn)移至Q-1000DSC(TA-Instruments，NewCastle，DE)。機(jī)器臂將含有巧克力樣品的盤置于DSC儀的樣品池內(nèi)，并將空盤置于參照池內(nèi)。然后，當(dāng)它們的溫度以5°C/min從5t:增加至80°C時，記錄兩池保持熱平衡所需的熱流量。各巧克力的熔點定義為在吸熱峰中出現(xiàn)最小值時的溫度。各巧克力樣品的固體脂肪含量通過以下方法來計算測定在4(TC下熔融峰下的部分面積，其相當(dāng)于在4(TC下保留的固體脂肪百分比，并除以吸熱峰的總面積(直至基線再次達(dá)到)。1.5感覺測暈使用訓(xùn)練過的定量描述性分析(QDA)小組，來給樣品的口感屬性評分(見表5)。表5.開發(fā)用于描述巧克力樣品的QDA口感屬性<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>1.6數(shù)據(jù)分析使用線性回歸(S-Plus7.0InsightfulCorp，Seattle,WA)，使屈服應(yīng)力和粘度值與平均感覺值相關(guān)。通過使用本發(fā)明的上述摩擦裝置測量各樣品四次，來進(jìn)行摩擦學(xué)分析。將這四條曲線平均，以得到各樣品的單一曲線。使用MatlabPLSToolbox(EigenvectorResearchInc，Wenatchee，WA)，對這些平均數(shù)據(jù)進(jìn)行主要組分分析。將數(shù)據(jù)自動按比例處理，作為預(yù)處理步驟。使用線性回歸(S-Plus7.0InsightfulCorp，Seattle,WA)，使儀器數(shù)據(jù)的主要組分分?jǐn)?shù)與平均感覺屬性值相關(guān)。2.結(jié)果2.1感覺結(jié)果通過小組開發(fā)的描述符與它們的定義一起顯示于表4中。各描述符得自在食用過程從開始和中間至后來和后效應(yīng)的不同階段。開始屬性主要與巧克力的開始感覺和當(dāng)它們?nèi)刍瘯r產(chǎn)生的感覺有關(guān)。在食用的中間階段看到的屬性似乎是可能與流動和粘度有關(guān)的那些屬性例如〃充分摻混〃，和可能與潤滑性和摩擦有關(guān)的那些屬性例如〃白堊樣〃和〃光滑/油狀〃的混合物。后來類別的屬性似乎與產(chǎn)品從口中除去例如在準(zhǔn)備吞咽時和殘留物或口涂層開始感覺有關(guān)。作為后效應(yīng)感覺的屬性可能與剩下的殘留物的感覺有關(guān)，但也在口腔表面中變化，即使在產(chǎn)品不再在口中之后。將10個小組參加者的等級一起平均。圖12顯示產(chǎn)品所有屬性的平均值。總體ANOVA(方差分析)顯示除〃均勻融化〃之外樣品的所有屬性之間具有顯著性差異(p<0.05)。趨勢通過幾個屬性可以看到，似乎與樣品的組成和物理特性有關(guān)。例如，細(xì)度與感覺屬性"硬度"、"所需的處理"、"充分摻混"和"溶解速率"顯著相關(guān)(P<0.05)。"細(xì)度"和"硬度"之間的顯著性關(guān)系(R2=92%;斜率=3.2;截距=-84.9)主要由DIP樣品驅(qū)使。DIP以及其低屈服值、低粘度、低熔點、低細(xì)度、高脂肪含量和低糖含量似乎顯示低水平的大多數(shù)感覺描述符，除了涉及在口中運(yùn)動的那些描述符，即"柔韌性"、"滑/油狀"、"充分摻混"和"均勻融化"之外。DIP確實具有與其它樣品相同水平的"收斂性"和"干燥度"?！愣?，"硬度"、"融化速率"和"溶解速率"均隨粘度、屈服值和細(xì)度的增加而出現(xiàn)增加。"柔韌性"顯示隨粘度、屈服值、細(xì)度和總脂肪的增加而強(qiáng)度減小的相反行為。較高的熔點似乎對應(yīng)于"所需的處理"和"蠟狀"屬性的強(qiáng)度增加和"滑/油狀"屬性的強(qiáng)度降低。固體脂肪含量的增加似乎對應(yīng)于"蠟狀"強(qiáng)度的降低。2.2儀器結(jié)果樣品的典型流動曲線顯示于圖13中。典型的Stribeck曲線(摩擦系數(shù)為滑動速度的函數(shù))顯示于圖14中，表明樣品顯示非常不同的摩擦學(xué)行為。與大多數(shù)滑動速度相比，DIP樣品顯示摩擦系數(shù)輕微減少。與滑動速度相比，DIP的高脂肪含量導(dǎo)致低的摩擦系數(shù)值。CPD和CPW樣品顯示在較低的滑動速度下摩擦系數(shù)開始增加，隨后在10mm/s-100mm/s的中等滑動速度下摩擦系數(shù)處于穩(wěn)定水平，在此之后，摩擦系數(shù)隨滑動速度迅速增加。ORG樣品顯示最高的起始摩擦系數(shù)(0.2)。該樣品的摩擦系數(shù)保持在該水平，直至約90mm/s的滑動速度，在此之后它迅速增加。已知摩擦力的速度依賴性取決于巧克力的組合物。先前的工作顯示巧克力的摩擦學(xué)特性與粒度分布和卵磷脂含量強(qiáng)相關(guān)(Lee等，J.M.FoodScience67:2712-2717(2002))。然而，發(fā)現(xiàn)奶脂肪/可可脂比率的變化對摩擦學(xué)特性具有可忽略的影響。當(dāng)將脂肪組分與具有懸浮固體顆粒的系統(tǒng)例如巧克力相比時，已知一般懸浮在連續(xù)脂肪相中的顆粒的存在導(dǎo)致潤滑性的兩種主要變化(l)粘度增加，和(2)摩擦裝置經(jīng)歷磨損(Lee等，Tribol.Lett.16:239-249(2004))。因此，已經(jīng)表明，在較高的滑動速度下，摩擦力急劇增加可能是顆粒行為的幾種可能模式的結(jié)果，包括在幾何構(gòu)型入口處積聚和供應(yīng)到接觸區(qū)域中的脂肪不足(Lee等(2004);同前)。提示，強(qiáng)烈吸附的疏水性單層在滑動期間總是存在。該單層決定接觸角，并因此對整個巧克力膜顯示的物理特性誘導(dǎo)的任何界面將具有很大的影響，因為蛋白質(zhì)和水或脂質(zhì)相在界面優(yōu)先積聚(Luengo等(1997);同前)。2.3體鼎滅假性白她斜飾摩擦學(xué)數(shù)據(jù)的第一個兩種主要組分獲得71%和27.18%的方差，總共98.3%。來自摩擦學(xué)數(shù)據(jù)的PCA(主要組分分析)的負(fù)荷圖(圖15)顯示，一旦滑動速度達(dá)到約10mm/s，則第一潛在變量基本上是平均摩擦系數(shù)。第二主要組分是低滑動速度下與高滑動速度下的摩擦系數(shù)的對比度。對于屬性〃硬度〃(R2=98%;斜率=1.4;截距=32.2)和〃柔韌性〃(R2=99%;斜率=-1.4;截距=29.7)，摩擦學(xué)數(shù)據(jù)的第一主要組分的分?jǐn)?shù)與感覺分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系具有統(tǒng)計學(xué)顯著性(P<0.05)。圖16和圖17所示的圖是〃硬度〃和〃柔韌性〃的摩擦學(xué)數(shù)據(jù)與感覺測量值之間關(guān)系的實例。〃硬度〃與摩擦學(xué)數(shù)據(jù)的第一主要組分的分?jǐn)?shù)正相關(guān)。這似乎表明，當(dāng)它首先開始熔化和在口中熔化期間，巧克力塊的潤滑性是這些開始口感感覺的重要驅(qū)動者。這是不期望的，因為相信已熔化的塊的大部分潤滑性將在食用過程的末期被感覺或作為后效應(yīng)被感覺。圖18中的圖顯示了摩擦學(xué)數(shù)據(jù)與〃滑/油狀〃之間的關(guān)系(R2=85%;斜率=-0.3;截距=34.5)。該關(guān)系僅是臨界顯著性的&=0.08)，但支持摩擦學(xué)與口腔中的潤滑感覺相關(guān)的結(jié)論。意外地，屈服和粘度的流變學(xué)測量值僅與感覺屬性〃干燥度〃顯著相關(guān)(p<0.05)。這顯示粘度測量值單獨不足以表征巧克力樣品的口感。2.4結(jié)論通過使用本發(fā)明的新型摩擦裝置獲得的上述結(jié)果顯示，巧克力的摩擦和潤滑特性涉及〃硬度〃和/或〃柔韌性〃和"滑/油狀"的人感官感覺。源自數(shù)據(jù)的模型似乎能夠預(yù)報這些人感覺屬性。因此，為了更好地評估各種食物和飲料的口感特性，摩擦學(xué)測量代表對流變學(xué)補(bǔ)充的儀器方法。假定摩擦學(xué)在評估與食物系統(tǒng)或其組分有關(guān)的口感特性中是有價值的工具。因此，該工具將允許食物開發(fā)者以簡單、可重現(xiàn)性和具有成本效益的方式，優(yōu)化由復(fù)雜的流變學(xué)和摩擦學(xué)特性決定的食物和飲料的口感，包括過渡的半固體樣巧克力。實施例4在增甜劑溶液中"稠度(body)"的區(qū)別本研究的目的是使用本發(fā)明的新型摩擦裝置，評估潤滑性在口感感覺中，尤其在用10%糖和高強(qiáng)度增甜劑阿司帕坦(以達(dá)到10%蔗糖的相同甜度的量存在)增甜的增甜劑溶液的〃稠度〃屬性中的作用。增甜劑是已知將口感或稠度賦予飲料的一組食物成分。阿司帕坦和其它高強(qiáng)度增甜劑，例如丁磺氨鉀、糖精、環(huán)己氨基磺酸鹽和三氯半乳蔗糖廣泛用于〃0〃卡和清淡飲料。然而，消費者已知，關(guān)于稠度和口感屬性，包括此類高強(qiáng)度增甜劑的膳食飲料與全熱量飲料顯著不同，這是飲料工業(yè)中眾所周知的事實。雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了用蔗糖和高果糖玉米糖漿(HFCS)增甜的飲料的口感和稠度屬性的感覺閾值，但是研究者未能顯示，它們與這些28增甜劑在測試飲料中產(chǎn)生的粘度強(qiáng)烈相關(guān)(K即pes，S.M.等2006，F(xiàn)oodScience,71(9):S597-S602)。因為大多數(shù)飲料和液體食品的粘度非常低，而沒有可測量的屈服應(yīng)力，所以本發(fā)明人提出這些口感和稠度屬性必須與在口中的其它影響力例如潤滑性有關(guān)，這些其它影響力例如潤滑性導(dǎo)致這些產(chǎn)品中的口感和稠度感覺。為了進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明摩擦裝置的區(qū)別能力，包括聚葡萄糖和Fibersol2的10%(w/w)溶液。兩種可溶性膳食纖維均作為蔗糖替代物與高強(qiáng)度增甜劑一起用于飲料中。1.實驗方法1.1材料使用礦泉水(Evianwater)+0.06%(w/w)阿司帕坦，分別新鮮配制Fibersol2(Matsutani，Clinton,Iowa，USA)禾口聚葡萄糖(Danisco，NewCentury，USA)的10%(w/w)溶液，以獲得10%SEV。將0.06%(w/w)阿司帕坦溶液和10%(w/w)蔗糖溶液作為10%SEV參照溶液。1.2流變學(xué)測l量使用采用圓柱體構(gòu)型(CC24)的恒定應(yīng)力流變計(AntonPaarMCR-300，Stuttgart,Germany)測量溶液的表觀粘度。使樣品在溫度控制室內(nèi)在2(TC下平衡1小時。在2min的預(yù)剪切步驟(l-10s—0之后，將樣品置于20°C的測量池內(nèi)，并通過使剪切速率從10s—1增加至100s—1來產(chǎn)生流動曲線。1.3摩擦學(xué)測量使用本發(fā)明的摩擦裝置，在MCR-301流變計(AntonPaar，Stuttgart,DE)上進(jìn)行所有的摩擦學(xué)測量，該摩擦裝置具有三板-上球式幾何構(gòu)型的測量系統(tǒng)(圖1-3)，其通過peltier和罩溫度控制系統(tǒng)是溫度控制的。將由熱塑性彈性體(TF6AAF材料，可得自KRAIBURGTPEGmbH，Waldkraiburg，Germany)制成的三個彈性體條置于摩擦裝置的板上的槽內(nèi)。試驗溫度設(shè)定在20°C，開始不記錄0.4mm/s持續(xù)lOmin的預(yù)剪切，接著在3N的恒定負(fù)荷下，以滑動速度(0.4-250mm/s)的函數(shù)記錄摩擦系數(shù)。以滑動速度的函數(shù)測量摩擦力Fp以摩擦力與法向力的比值F/FN來計算摩擦系數(shù)(frictionfactor)或摩擦系數(shù)y。2.2.1儀器結(jié)果典型的Stribeck曲線(摩擦系數(shù)為滑動速度的函數(shù))顯示于圖19中。樣品顯示非常不同的摩擦學(xué)行為，不同之處在于阿司帕坦溶液顯示比蔗糖溶液高得多的摩擦系數(shù)。與蔗糖溶液相比，可溶性膳食纖維尤其是Fibersol2顯示甚至更顯著的潤滑作用。相反，樣品溶液的平均粘度值(0.06%(w/w)阿司帕坦l.llmPa*s;10%(w/w)蔗糖1.48mPas;10%(w/w)聚葡萄糖+0.06%(w/w)阿司帕坦1.61mPas;10%(w/w)Fibersol2+0.06%(w/w)阿司帕坦1.70mPas)與水非常接近(在20°C時為1.003mP*s)，表明表觀粘度的體積流變學(xué)測量值顯然不足以區(qū)別特定增甜劑類型(或可溶性纖維類型)對口感的影響。2.2結(jié)論以上結(jié)果顯示，摩擦學(xué)是區(qū)別甜溶液或增甜飲料關(guān)于口感差異的有價值的工具。該工具展示了食物開發(fā)者以簡單和具有成本效益的方式，優(yōu)化液體食物和飲料的口感的有希望的可能性。實施例5適用于替代飲料中高熱量增甜劑的組合物的鑒定本研究的目的是使用本發(fā)明的摩擦裝置，用摩擦學(xué)鑒定等甜、等粘的成分系統(tǒng)摻混物，在飲料等中，該摻混物是蔗糖的合適的低卡或"0"卡替代物。1.實驗方法1.1材料為了發(fā)現(xiàn)飲料中蔗糖的合適替代物的創(chuàng)造性組合，使用本發(fā)明的摩擦裝置，測試可溶性纖維的不同摻混物。對于該特定實施例，已經(jīng)選擇了兩種可溶性纖維Benefiber(Novartis，Basel,Switzerland)禾口SunfiberR(Tayo，YokkaishiMie，Japan)。1.2流變學(xué)和摩擦學(xué)測量流變學(xué)方法和摩擦學(xué)方法與實施例4中的方法相同，不同之處在于摩擦學(xué)測量使用了另一種彈性體基體(TF5EFD材料，可得自KRAIBURGTPEGmbH，Waldkraiburg，Germany)。2.結(jié)果2.1儀器結(jié)果將阿司帕坦0.06%(w/w)和10%(w/w)蔗糖溶液作為10%SEV參照溶液。在2(TC下，n=6重復(fù)試驗的平均粘度分別為1.11±0.10mPas禾P1.48±0.08mPas。在得到與10%(w/w)蔗糖溶液相比等粘和等甜的溶液的濃度下，使用兩種可溶性纖維類型，來測定典型的Stribeck曲線，如圖20所示。0.06%(w/w)阿司帕坦和0.74%(w/w)Benefiber的摻混物(粘度1.44mPas)或0.06%(w/w)阿司帕坦禾口0.84%(w/w)SunfiberR的摻混物(粘度1.43mPa.s)，雖然與蔗糖的特性接近，但顯示還比10%(w/w)蔗糖溶液(粘度1.48mPas)更好的潤滑性，和比0.06%(w/w)阿司帕坦溶液(粘度1.llmPas)好得多的潤滑性。這再次證實，粘度測量值單獨不足以表征增甜劑溶液和飲料的口感。2.2結(jié)論對于食物開發(fā)者來講，摩擦學(xué)展示了以簡單和具有成本效益的方式，鑒定和配制低卡或"O"卡成分系統(tǒng)以產(chǎn)生與標(biāo)準(zhǔn)高熱量蔗糖溶液相似口感的有希望的可能性。實施例6乳飲料的區(qū)別該實施例舉例說明通過摩擦學(xué)來區(qū)別乳飲料。1.實驗方法1.1材料脫脂乳和全脂奶樣品在當(dāng)?shù)氐某猩腺徺I。制備包括0%、25%、50%、75%和100%全脂奶的稀釋系列。1.2摩擦學(xué)測暈使用新開發(fā)的摩擦單元(AntonPaarGermanyGmbH，0stfiIdem，Germany)，在MCR-301流變計(AntonPaarUSA，Ashland，VA，USA)上，進(jìn)行所有的摩擦學(xué)測量。試驗溫度設(shè)定在20°C，開始不記錄0.4mm/s持續(xù)5min的預(yù)剪切，然后使用TF5EFD(KRAIBURGTPEGmbH，Waldkraiburg，Germany)條上的TF5EFD塞子，在3N的恒定負(fù)荷下，以滑動速度(0.4-250mm/s)的函數(shù)記錄摩擦系數(shù)。以滑動速度的函數(shù)測量摩擦力FK。軟件計算摩擦力與法向力的比值F/F,，其稱為摩擦系數(shù)或摩擦系數(shù)。使用摩擦裝置，按一式三份分析各乳樣品。將三次運(yùn)行結(jié)果平均，并以滑動速度的函數(shù)記錄平均摩擦系數(shù)。2.結(jié)果結(jié)果顯示于圖21中。在各滑動速度下平均摩擦系數(shù)的圖顯示乳樣品之間的差別。實施例7巧克力的區(qū)別該實施例舉例說明通過摩擦學(xué)來區(qū)別巧克力。1.實驗方法將巧克力塊轉(zhuǎn)移至Schott硼硅玻璃500ml瓶中。Schott硼硅玻璃瓶在設(shè)置為5(TC的水浴中調(diào)理。在5(TC下，在40-150min之后將熔化的巧克力轉(zhuǎn)移至摩擦單元(按n=4重復(fù)測量)。在測量之前20min，彈性體條(由HTF8654/94制成，可得自KRAIBURGTPEGmbH，Germany)在40°C(風(fēng)扇輔助的烘箱)下調(diào)理。試驗溫度設(shè)定在40°C，開始不記錄0.4mm/s持續(xù)10min的預(yù)剪切，然后在3N的恒定負(fù)荷下，以滑動速度(0.4-250mm/s)的函數(shù)記錄摩擦系數(shù)。以滑動速度的函數(shù)測量摩擦力FK。以摩擦力與法向力的比值FK/Fw來計算摩擦系數(shù)i！。使用摩擦計測量巧克力樣品。CacaoDonker樣品測量三次，且所有其它的樣品均測量四次。2.以滑動速度的函數(shù)測量的摩擦系數(shù)平均值顯示于圖22中。如在圖22中所見，不同的巧克力樣品被很好地區(qū)別。實施例8乳劑的區(qū)別和摩擦系數(shù)與乳脂感的相關(guān)性該實施例舉例說明本發(fā)明方法的實施方案。1.實驗方法1.1材料起始材料噴霧干燥的酪蛋白酸鈉來自Rovita(FN5S)。無水乳脂(熔點30°C_32°C)來自CampinaMilkFatProductsN.V.。噴霧干燥的麥芽糖糊精(IDE)、黃原膠和瓜爾膠來自Cargill。乳劑制備和液滴尺寸測l量將酪蛋白酸鈉在室溫下溶于軟化水中。水相(4%重量蛋白質(zhì)，pH6.8)和脂肪用Ultra-Turrax混合(速度1-2，持續(xù)5min)，并在5(TC水浴中加熱40min。使用在350巴下操作的Ra皿ie勻化器，在5(TC下制備水包油乳劑(30%體積，2.8%重量酪蛋白酸鈉)。將水膠體(麥芽糖糊精或黃原膠)在室溫下溶于軟化水中，至已知濃度的溶液。為了調(diào)節(jié)脂肪含量(20%體積和5%體積)和粘度，通過溫和攪拌使水包油31乳劑(30%體積)與水膠體溶液混合。用Sympatec激光散射分析儀(具有Quixel濕分散系統(tǒng))評估乳劑的液滴尺寸分布。30%體積乳劑的平均液滴尺寸是0.86iim，且當(dāng)稀釋至達(dá)到20%體積和5%體積水包油乳劑時，平均液滴尺寸無變化。1.2流變學(xué)測l量使用HaakeRheostress1同心圓柱體Z41幾何構(gòu)型(20°C，溫度平衡時間=5min)，測量相對于剪切速率的穩(wěn)態(tài)粘度(log斜率為l-100s—0。在2(TC下，使用具有圓柱體幾何構(gòu)型CC24的MCR300AntonPaar流變計獲得相似的結(jié)果。1.3摩擦學(xué)測量將熱塑性彈性體TF6AAF(KraiburgPTE，德國)切成1.8X0.6X0.2cm的條。在測試之前和之后，條用稀釋的肥皂清潔，用自來水充分沖洗，并用棉紙通過吸干來干燥。上部球形元件由鋼制成。在20°C的溫度和3N的法向力下，使用以下條件，隨機(jī)按一式兩份或一式三份進(jìn)行(i)不記錄預(yù)剪切(速度lmin—1或滑動速度0.47mm/s)，持續(xù)5min;(ii)記錄剪切(速度l-560min—1或滑動速度0.47-250mm/s)(300個測量點，持續(xù)587秒)。1.4感覺測量如Akhtar等(2005)所述，按一式兩份評估已知脂肪含量和粘度的水包油乳劑。要求小組成員基于i-io的數(shù)值范圍對乳脂感評級，其中io對應(yīng)于強(qiáng)度的最高等級。1.5數(shù)據(jù)分析用CAMOUnscrambler軟件進(jìn)行PCA。2.結(jié)果采用相同的液滴尺寸分布的背景，70mPas和20mPas表觀粘度(在52s一1下)的20%體積和5%體積水包油乳劑通過摩擦學(xué)(見圖23)和感覺分析表征。結(jié)果顯示于表6中。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>當(dāng)乳劑的表觀粘度從20上升至70mPas時，感覺分?jǐn)?shù)增加。這與Akhtar等(2005)的結(jié)果一致。然而，上述列表的數(shù)據(jù)的PCA(見圖24)顯示，感覺的乳脂感對摩擦系數(shù)比對表觀粘度更敏感。尤其是，采用相同的液滴尺寸分布、脂肪含量和表觀粘度(在52s—1下)的背景，IDE麥芽糖糊精在降低摩擦系數(shù)中遠(yuǎn)比黃原膠更有效。Dickinson等(2006)發(fā)現(xiàn)(相同的脂肪含量和液滴尺寸分布的)含有麥芽糖糊精的等粘乳劑比含有黃原膠的給出更好的分?jǐn)?shù)。它們提示非流變學(xué)因素可提高乳脂感感覺。尤其是，當(dāng)要求小組參加者對粘度(或口涂層)評分時，麥芽糖糊精給出比黃原膠明顯更好的分?jǐn)?shù)。該工作顯示除流變學(xué)外，摩擦系數(shù)清楚地解釋了在乳脂感感覺中的差異。實施例9奶口感的改善該實施例舉例說明用于鑒定組合物的本發(fā)明方法的實施方案，所述組合物選自食物、食物成分、成分摻混物或成分系統(tǒng)，其能夠為缺乏這些感覺的給定食物提供和/或改善口感感覺a)獲得具有期望口感的全脂奶(3.5g脂肪/100ml)的摩擦曲線；b)獲得口感比全脂奶差的半脫脂乳(1.5g脂肪/100ml)的摩擦曲線；c)比較全脂奶與半脫脂乳的摩擦曲線(見圖25);d)鑒定當(dāng)添加至半脫脂乳時，賦予更佳口感(通過感覺分析評估；見表7)和更佳摩擦曲線(見圖26)的成分(即角叉菜膠)。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>VrieslandFoods的FriescheVlag實施例10碳酸軟飲料口感的改善該實施例舉例說明用于鑒定組合物的本發(fā)明方法的實施方案，所述組合物選自食物、食物成分、成分摻混物或成分的系統(tǒng)，其能夠為缺乏這些感覺的給定食物提供和/或改善口感感覺a)獲得用蔗糖(10%重量蔗糖)增甜的醇厚(fullbodied)碳酸軟飲料的摩擦曲線，該碳酸軟飲料具有期望的口感；b)獲得口感比醇厚軟飲料差的食用碳酸軟飲料(用HIS增甜)的摩擦曲線；c)比較醇厚與食用軟飲料的摩擦曲線；d)鑒定當(dāng)添加至HIS增甜的碳酸軟飲料時，賦予更佳口感(通過感覺分析評估)和更佳摩擦曲線(未顯示)的成分(即0.037%重量Sunfiber和8%重量海藻糖)。權(quán)利要求一種用于評估食物樣品(30)的口感相關(guān)特性的摩擦裝置，所述裝置包括馬達(dá)和測量系統(tǒng)(12)，所述測量系統(tǒng)(12)包括具有至少第一測量表面(16)的第一測量元件(14)和與所述第一測量元件(14)分開并具有至少一個第二測量表面(22)的至少第二測量元件(20)，所述測量元件(14、20)中的至少一個連接至所述馬達(dá)，所述至少一個第一測量表面(16)和所述至少一個第二測量表面(22)限定至少一個接觸測量表面(18)，在測量期間，將所述食物樣品(30)置于其中并剪切，其中通過相對于彼此移動所述第一測量元件(14)和所述至少一個第二測量元件(20)，可調(diào)節(jié)所述至少一個接觸測量表面(18)的寬度，其特征在于至少一個第二測量表面(22)和/或至少一個第一測量表面(16)由熱塑性彈性體組成，該熱塑性彈性體在10％(w/w)蔗糖水溶液和葵花油之間具有大于0.2的δ摩擦系數(shù)。2.權(quán)利要求1的摩擦裝置，所述裝置包括馬達(dá)驅(qū)動的軸(10)和測量系統(tǒng)(12)，所述測量系統(tǒng)(12)由連接至所述馬達(dá)驅(qū)動的軸(10)并具有第一測量表面(16)的上部測量元件(14)和位于所述上部測量元件(14)下面分開并具有至少一個第二測量表面(22)的下部測量元件(20)組成，所述第一測量表面(16)和所述至少一個第二測量表面(22)中的每一個限定接觸測量表面(18)，在測量期間，將所述食物樣品(30)置于其中并剪切，其中通過相對于彼此移動所述上部測量元件(14)和所述下部測量元件(20)，可調(diào)節(jié)所述接觸測量表面(18)的寬度，其特征在于所述至少一個第二測量表面(22)和/或所述第一測量表面(16)由熱塑性彈性體組成，該熱塑性彈性體在10%(w/w)蔗糖水溶液和葵花油之間具有大于O.2的S摩擦系數(shù)。3.權(quán)利要求1或2的摩擦裝置，其特征在于所述熱塑性彈性體在10%(w/w)蔗糖水溶液和葵花油之間具有大于0.4的S摩擦系數(shù)。4.權(quán)利要求1-3中任一項的摩擦裝置，其特征在于所述熱塑性彈性體的肖氏A硬度為25-75和/或撕裂強(qiáng)度為2-12N/mm、和/或斷裂伸長率為500-900%和/或斷裂時扯裂延展為2-35N/mm。5.權(quán)利要求1-4中任一項的摩擦裝置，其特征在于所述熱塑性彈性體是氫化苯乙烯嵌段共聚物。6.權(quán)利要求l-5中任一項的摩擦裝置，其特征在于所述第一或上部測量元件(14)為球形或為至少部分球狀體。7.權(quán)利要求l-6中任一項的摩擦裝置，其特征在于所述第二或下部測量元件(20)包括支持元件(26)和由權(quán)利要求1-5中任一項定義的熱塑性彈性體組成的一個或多個基體，其中所述一個或多個基體通過所述支持元件(26)支持，且各基體提供第二測量表面(22)。8.權(quán)利要求7的摩擦裝置，其特征在于所述一個或多個基體以板或條(24)的形式存在。9.權(quán)利要求8的摩擦裝置，其特征在于所述板或條(24)通過凹槽(28)可釋放地固定至支持元件(26)，該凹槽(28)在面向所述第一或上部測量元件(14)的支持元件(26)的表面中形成。10.權(quán)利要求8或9的摩擦裝置，其特征在于所述第二或下部測量元件(20)顯示三個板或條(24)。11.一種流變計，所述流變計包括權(quán)利要求i-io中任一項的摩擦裝置。12.權(quán)利要求1-5中任一項定義的熱塑性彈性體在摩擦裝置中作為測量表面的用途，所述摩擦裝置用于測量食物的摩擦學(xué)特性。13.權(quán)利要求1-10中任一項的摩擦裝置或權(quán)利要求11的流變計用于測定食物的摩擦學(xué)特性的用途。14.權(quán)利要求13的用途，其中所述摩擦裝置或包括所述摩擦裝置的流變計用于以滑動速度的函數(shù)測定食物的摩擦系數(shù)。全文摘要本發(fā)明涉及用于評估食物樣品口感相關(guān)的摩擦學(xué)特性的摩擦裝置，該裝置包括由熱塑性聚合物組成的測量表面作為整體部分。文檔編號G01N19/00GK101772699SQ200880101737公開日2010年7月7日申請日期2008年6月4日優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日發(fā)明者B·D·古斯里,J·G·R·范赫梅爾里克,S·J·J·德邦,S·K·拜爾申請人:卡吉爾公司