[發明專利]定量原位質地測量裝置和方法

有效

• 申請號: 201780015210.X
• 申請日: 2017-03-04
• 公開（公告）號: CN108777988B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 白鷗;威爾弗雷德·馬塞爾林·鮑瑞格;恩里克·米歇爾-桑切斯;沙米爾·阿里米爾扎
• 申請（專利權）人: 福瑞托－雷北美有限公司
• 主分類號: G01N29/00
• 分類號: G01N29/00;A23L19/00;G01H15/00;G01N29/02;G01N29/04;G01N29/44;G01N33/10
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 景懷宇

一種用于食物零食的原位定量質地測量的測量裝置和方法。該裝置包括聲學捕獲設備和數據處理單元。當人進食/飲用食物零食時，嘴中與唾液的物理相互作用發送壓力波，該壓力波傳播通過聽小骨并產生聲學信號。該聲學捕獲設備記錄該信號并將其轉發至數據處理單元。該數據處理單元進一步包括數字信號處理模塊，其對所接收到的聲學信號進行平滑、變換和濾波。統計處理模塊進一步對來自數據處理單元的聲學信號進行濾波并且為質地屬性(諸如硬度和破碎性)生成定量聲學模型。該定量模型與來自描述性專家小組的定性質地測量關聯。另一方法包括使用原位定量食物性質測量的食物零食指紋識別。

技術領域

本發明涉及使用聲學技術的對于食物產品的質地的原位定量測量。

現有技術和背景

現有技術背景

質地是確定消費者對食物產品的偏好的且通常通過感官評價來評估的最重要的感官特性之一。然而，感官評價是耗時且昂貴的，并且因此，需要可靠且實用的儀器方法來準確地預測感官質地屬性和其他食物零食性質。

當制作諸如薯片之類的食物零食時，質地性質取決于原料特性(即低固體或高固體土豆)以及原料經歷的加工條件(諸如溫度分布、切片厚度、脈沖電場強度等)。

薯片的酥脆性、軟度和/或嘎吱嘎吱聲僅僅是使食物吸引消費者并使消費者滿意的質地和口感特性的幾個示例。質地是消費者用來判斷許多食物的質量和新鮮度的主要標準之一。當食物在嘴中產生物理感覺(硬的、軟的、脆的、濕的、干的)時，消費者就有了用于確定食物的質量(新鮮的、不新鮮的、嫩的、成熟的)的基礎。

一個主要的挑戰是如何準確且客觀地測量質地和口感。質地是與許多物理性質(例如硬度和破碎性)有關的一種綜合性質，而且這種關系是復雜的。以從儀器獲得的單個值無法定量地測得質地或口感。口感難以定義，因為它涉及食物在嘴中的整個物理和化學相互作用—從最初在腭部上的感知、到第一次咬合、通過咀嚼以及最終吞咽的動作。存在對定量測量食物在嘴中的相互作用的需要。

硬度的一個問題是它們與感官測試的相關性并不總是像預期的那樣高。在許多情況下，施加在薯片上的峰值力的度量不能充分地復制消費者所經歷的能量。因此，消費者對硬度的判斷可能比來自破壞性分析測試的簡單峰值力度量更微秒。

目前，在儀器讀數與品嘗小組評分之間不存在任何類型的良好關聯性。問題是，沒有一種儀器能夠以在咀嚼過程中與人的嘴相同的方式來準確地操控食物產品。例如，一種儀器可以在兩個金屬板之間壓縮食物產品，而人則會用門牙咬下去。因此，存在對一種與來自專家小組的定性測量具有良好關聯性的定量質地測量的需要。

現有技術質地測量系統

來自質地技術有限公司的通用TA-XT2質地分析儀可以執行完整的TPA計算并且附帶多個標準探頭，包括各種尺寸的針、錐、柱體、沖頭、刀和球。圖1示例用于利用TA-XT2質地分析儀來測量質地屬性(諸如硬度和破碎性)的現有技術系統。該系統包括探頭0101，其在諸如薯片之類的食物零食上施加力并且測量使薯片破裂所需的力的量。硬度可以被測量為使產品變形到給定的距離所需的力(即用來在磨牙之間壓縮、通過利用門牙來咬碎、在舌和腭部之間壓縮的力)。

現有技術質地測量方法

如在圖2中概括示出的，與現有技術系統相關聯的現有技術質地測量方法可以包括以下步驟，其包括：

(1)將食物零食放在表面上(0201)；

(2)利用探頭對食物零食施加力并且使食物零食破裂/變形(0202)；

(3)從食物零食生成聲學信號或者測量所施加的力(0203)；