在食品科學與工程領域，質構儀作為一種的測試設備，廣泛應用于各類食品的物理特性分析之中，其中就包括對蛋殼強度的測量。蛋殼作為保護雞蛋內容物免受外界環(huán)境影響的天然屏障，其強度直接關系到雞蛋在運輸、儲存及加工過程中的破損率，是影響雞蛋品質和市場價值的重要因素之一。本文將詳細探討使用質構儀分析蛋殼強度的檢驗指標、試驗方法及其在實際應用中的意義。
一、蛋殼強度的檢驗指標
蛋殼強度，簡而言之，是指蛋殼抵抗外力而不發(fā)生破裂的能力，通常通過力學參數來衡量。在質構儀的測試中，主要關注以下幾個關鍵指標：
1. **破裂力（Peak Force）：指使蛋殼發(fā)生破裂所需的**力值，單位常為牛頓（N）。這一指標直接反映了蛋殼的機械強度，是評估蛋殼質量的最直接參數。
2.破裂變形量（Deformation at Break）：記錄蛋殼在達到破裂點前所經歷的形變程度，通常以毫米（mm）或百分比表示。該指標揭示了蛋殼的柔韌性和韌性破裂特性，對于理解蛋殼的破壞機制具有重要意義。
3.能量吸收（Energy to Break）：表示蛋殼在破裂過程中吸收的總能量，即外力做功的總和，單位常為焦耳（J）。這一指標綜合了**破裂力和破裂變形量，反映了蛋殼在承受外力時的能量耗散能力，對于評估雞蛋的耐運輸性尤為關鍵。
4.破裂模式（Failure Mode）：通過觀察蛋殼破裂后的形態(tài)，可以分析出蛋殼的薄弱區(qū)域和裂紋擴展路徑，進而指導雞蛋生產中的品種選育和飼養(yǎng)管理。
二、使用質構儀分析蛋殼強度的試驗方法主要包括以下幾個步驟：
1、實驗準備
1.1儀器準備：
確保質構儀處于正常工作狀態(tài)，連接電源并開機預熱，確保儀器穩(wěn)定運行。
根據儀器說明書進行校準，包括標定負重、零點校準等步驟，以確保測試結果的準確性。
1.2樣品準備：
選擇大小、形狀相近的新鮮雞蛋作為測試樣品，確保樣品數量足夠且具有代表性。
將雞蛋清洗干凈并去除表面的污漬和水分，使用標尺測量并記錄雞蛋的直徑和長度。
1.3.儀器設置：
根據測試需求設置質構儀的參數，如測試速度、測試距離、觸發(fā)力等。
選擇合適的探頭和夾具，確保能夠準確地對蛋殼進行施壓。
2、實驗操作
2.1樣品放置：
將雞蛋豎直地放置于質構儀的測試臺上，通過專用夾具或吸盤將其牢固固定，確保在測試過程中蛋殼受力均勻。
2.2施加壓力：
啟動質構儀，讓探頭按照設定的參數對雞蛋施加壓力。上部的活動測量面以一定的速度平穩(wěn)下降，與下部靜止的測量面相對運動，模擬蛋品在實際運輸和處理過程中的擠壓情況。
2.3數據記錄：
在上下測量面接觸并逐漸增加壓力的過程中，內置的高精度傳感器實時監(jiān)測并記錄破殼所需的壓力值，直至蛋殼破裂。
當蛋殼破裂時，系統(tǒng)會自動停止施壓，并記錄下破裂瞬間的壓力值作為該枚雞蛋的蛋殼強度。
3、數據分析
3.1數據記錄：
在記錄表格上記錄每顆雞蛋的直徑、長度和殼破裂時的**壓力。
重復上述實驗步驟，對多顆雞蛋進行測試，并記錄數據。
3.2數據分析：
根據測試數據，計算蛋殼的平均強度值及標準差。
結合樣品的外觀、顏色等特征進行綜合評價，分析不同批次、不同品種的雞蛋在蛋殼強度方面的差異。
質構儀通過精確測量蛋殼在受到壓力時的破裂強度，為雞蛋強度及品質的評估提供了量化的數據支持，這種精確性有助于更準確地判斷雞蛋的抗壓能力和保護性能，從而篩選出品質更優(yōu)的雞蛋；另外還可以及早發(fā)現殼強度較低的雞蛋，這些蛋在后續(xù)處理中更容易破裂。通過剔除這些低強度蛋，可以顯著降低蛋品在運輸和儲存過程中的破損率，減少經濟損失。
