基于质构仪测定枸杞果实硬度的方法 技术领域： [0001] 本发明涉及枸杞果实指标测定技术领域，特别涉及一种基于质构仪测定枸杞果实硬度的方法。 背景技术： [0002] 枸杞，属茄科枸杞属植物,是我国重要的药用植物资源。枸杞子作为干制的果实，在传统医学认为枸杞能“滋肝明目,清肺补肾”,现代临床医学也证明其具有抗氧化、抗肿瘤、延缓衰老、增强免疫能力、软化血管、降低血脂等功效。 [0003] 枸杞鲜果为浆果类果实,含水量高,组织娇嫩,极易受机械损伤和微生物侵染而腐烂变质,在常温情况下,果实放置2～3d就会变色，难以储藏保鲜。随着果实采后成熟逐渐增加,呼吸强度不断增加,果实硬度逐渐下降。 [0004] 目前，果实硬度是衡量果实品质的重要指标之一,果实采后会发生一系列的变化，包括呼吸速率的变化、内含物的变化、细胞壁的变化及其他物质代谢的变化等，其中最显著的变化是果胶变化，果胶在各种酶的作用下发生水解反应，使细胞壁发生解体，从而引起果实硬度下降，影响货架期，对果实的运输、贮藏、加工及经济效益有较大影响。 [0005] 硬度，是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力或固体对外界物体入侵的局部抵抗能力，是比较各种材料软硬的指标，反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标，目前的主要方法有压入式、回跳式、刻划法，在不同的领域不同的材料间，其硬度标准的力学含义不同。果实在成熟过程和贮藏期，由于果胶酶的作用，使原果胶降解为果胶，继而进一步成为果胶酸，使相连的细胞彼此分离解体，果肉硬度就急剧下降(见果实成熟过程)，钙可以阻止细胞膜的分解，延缓细胞结构解体，从而可增加和保持果实硬度。 [0006] 现有技术方案：用GY-1型果实硬度计测定果肉硬度(kg/cm2)。测定前将果实划分为果实顶部、果实阳面、果实阴面、果实肩部4个部位,削去预测部位的果皮,略大于硬度计测头面积,将硬度计测头垂直地对准测试部位，施加压力,直到硬度计的测头规定部分压入果肉,从硬度计表盘上直接读数,然后还原硬度计读表指针,测定下一部位硬度。 [0007] 现有技术测定方法不足之处主要表现在：测量头直径较大，测量时果汁会溅入仪器,摩擦阻力增大,影响测量精度。 发明内容： [0008] 有鉴于此，有必要提供一种基于质构仪测定枸杞果实硬度的方法。 [0009] 一种基于质构仪测定枸杞果实硬度的方法，包括以下步骤: [0010] 步骤一，设计三种目标形变的枸杞全质构测试实验方案； [0011] 步骤二，准备枸杞鲜果备用； [0012] 步骤三，准备探头进行不同形变量下枸杞鲜果物性差异测试； [0013] 步骤四，每组实验进行平行实验，并用仪器软件对结果进行分析； [0014] 步骤五，设计枸杞单次破坏性测试实验方案，采用仪器软件自带统计算法对结果进行分析； [0015] 步骤六，记录全质构实验数据和单次破坏测试实验数据； [0016] 步骤七，根据试验数据分析，确定枸杞果实硬度测试用探头型号为探头TA/36R，实验前速度1mm/s，实验速度1mm/s，实验后速度1mm/s，下压形变为30％，触发力为5g。 [0017] 优选的，步骤一中，三种目标形变分别为第一形变、第二形变和第三形变，第一形变量为30％枸杞全质构测试，第二形变量为40％枸杞全质构测试，第三形变量为50％枸杞全质构测试的枸杞全质构测试。 [0018] 优选的，步骤三中，探头为TA/36R探头，进行拉伸硬度测试；步骤四中，每组实验进行5组平行实验，探头分别为TA/2、TA/2N、TA/36R进行硬度测试；步骤四中，每组实验进行5组平行实验。 [0019] 优选的，步骤五中，单次破坏性测试实验分别采用第一探头、第二探头，两种探头对枸杞果实进行穿刺实验，采用第三探头对枸杞鲜果进行下压形变为80％破坏性实验，每组实验进行5组平行，并通过软件分析系统对结果进行分析，第一探头为探头TA/2，第二探头为探头TA/2N，第三探头为TA/36R柱形探头。 [0020] 优选的，步骤六中，记录全质构实验数据，数据包括枸杞果实样品编号，相应编号样品对应的样品高度，相应编号样品对应的样品硬度，相应编号样品对应的样品弹性，相应编号样品对应的样品咀嚼弹性，相应编号样品对应的样品胶着性，相应编号样品对应的样品黏聚性和相应编号样品对应的样品回复性； [0021] 记录单次破坏测试实验数据，数据包括枸杞果实样品编号，相应编号样品对应的样品的压缩受力最大正力值，相应编号样品对应的样品首个压缩受力峰值，相应编号样品对应的样品首个压缩受力峰值的位移量。 [0022] 优选的，步骤七中，根据记录的枸杞果实的全质构实验数据和单次破坏测试实验数据，对同一组压缩量下五组水平数据进行变异系数分析，得出数据离散程度图；对枸杞果实进行单次下压破坏性实验，对枸杞果实进行破坏性，在探头下压运动过程中，样品出现破裂，首个峰的出现分别代表样品出现破裂、探头穿破样品表皮的硬度、首个峰值出现的位移表征样品易破裂程度，表征样品的脆性。 [0023] 本发明中，果肉硬度感官定义为牙齿挤压样品的最大力量,指最大果肉硬度；仪器测定定义为第一次挤压循环的最大力量峰值，单位为N，是果实表面单位面积上所能承受的压力,是果肉受压时的抗力,其大小主要决定于果肉细胞壁所含果胶的多少。 [0024] 本发明涉及一种枸杞果实硬度的测定方法，该方法可快速测定不同枸杞果实硬度，将不同枸杞果实硬度进行分类，建立枸杞果实不同品种硬度的评价体系,从而对枸杞鲜果育种、保鲜、加工工艺探索提供物性数据支撑。 附图说明： [0025] 为了更清楚地说明本发明施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。 [0026] 图1为枸杞全质构曲线示意图； [0027] 图2为不同压缩量下物性数据变异系数离散程度示意图； [0028] 图3为探头TA/2柱形探头穿刺实验曲线示意图； [0029] 图4为探头TA/2N针型探头穿刺实验示意图； [0030] 图5为探头TA/36R针型探头单次下压质构曲线示意图； [0031] 图6为测试探头下物性数据变异系数离散程度示意图。 具体实施方式： [0032] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。 [0033] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0034] 本发明提供了以下具体的实施例。 [0035] 一种基于质构仪测定枸杞果实硬度的方法，包括以下步骤: [0036] 步骤一，设计三种目标形变的枸杞全质构测试实验方案； [0037] 步骤二，准备枸杞鲜果备用； [0038] 步骤三，准备拉伸探头进行不同形变量下枸杞鲜果物性差异测试； [0039] 步骤四，每组实验进行平行实验，并用仪器软件对结果进行分析； [0040] 步骤五，设计枸杞单次破坏性测试实验方案，采用仪器软件自带统计算法对结果进行分析； [0041] 步骤六，记录全质构实验数据和单次破坏测试实验数据； [0042] 步骤七，根据试验数据分析，确定枸杞果实硬度测试用探头型号为探头TA/36R，实验前速度1mm/s，实验速度1mm/s，实验后速度1mm/s，下压形变为30％，触发力为5g。 [0043] 步骤一中，三种目标形变分别为第一形变、第二形变和第三形变，第一形变量为 30％枸杞全质构测试，第二形变量为40％枸杞全质构测试，第三形变量为50％枸杞全质构测试的枸杞全质构测试。 [0044] 步骤三中，探头为TA/36R探头，进行硬度测试；步骤四中，每组实验进行5组平行实验。 [0045] 步骤五中，单次破坏性测试实验分别采用第一探头、第二探头，两种探头对枸杞果实进行穿刺实验，采用第三探头对枸杞鲜果进行下压形变为80％破坏性实验，每组实验进行5组平行，并通过软件分析信通对结果进行分析，第一探头为探头TA/2，第二探头为探头TA/2N，第三探头为TA/36R柱形探头。 [0046] 步骤六中，记录全质构实验数据，数据包括枸杞果实样品编号，相应编号样品对应的样品高度，相应编号样品对应的样品硬度，相应编号样品对应的样品弹性，相应编号样品对应的样品咀嚼弹性，相应编号样品对应的样品胶着性，相应编号样品对应的样品黏聚性和相应编号样品对应的样品回复性； [0047] 记录单次破坏测试实验数据，数据包括枸杞果实样品编号，相应编号样品对应的样品的压缩受力最大正力值，相应编号样品对应的样品首个压缩受力峰值，相应编号样品对应的样品首个压缩受力峰值的位移量。 [0048] 步骤七中，根据记录的枸杞果实的全质构实验数据和单次破坏测试实验数据，对同一组压缩量下五组水平数据进行变异系数分析，得出数据离散程度图；对枸杞果实进行单次下压破坏性实验，对枸杞果实进行破坏性，在探头下压运动过程中，样品出现破裂，首个峰的出现分别代表样品出现破裂、探头穿破样品表皮的硬度、首个峰值出现的位移表征样品易破裂程度，表征样品的脆性。 [0049] 本发明中，果实硬度是果实受压时的抵抗能力。 [0050] 现有技术测定方法不足之处主要表现在：测量头直径较大，测量时果汁会溅入仪器,摩擦阻力增大,影响测量精度。 [0051] 本发明的目的主要在于针对现有技术的不足，提供一种测定方法，该测定方法能够测量果实硬度精确且易操作，为测定果实硬度变化提供数据支撑。 [0052] 本发明提供了以下较佳的实施例： [0053] 设计了目标形变分别为30％，40％，50％的枸杞全质构测试实验方案，探头为TA/ 36R探头，每组实验进行5组平行，并用仪器软件自带统计算法对结果进行分析。方法名称为：枸杞鲜果TPA测试，实验类型为：全质构测试；测试前速度设定为：1.00mm/s；测试速度设定为：1.00mm/s；测试后速度设定为：1.0mm/s；测试类型为：下压；测试目标模式设定为：形变，触发点类型设定为：力；触发点数值设定为：5.000gf； [0054] 为探索单颗粒枸杞鲜果物性差异，设计了枸杞单次破坏性测试实验方案，设计第一探头为TA/2、第二探头为TA/2N两种探头对探头进行穿刺实验，第三探头TA/36R柱形探头对枸杞鲜果进行下压形变为80％破坏性实验。每组实验进行5组平行，并用仪器软件自带统计算法对结果进行分析； [0055] 穿刺测试参数具体设置为：方法名称为：枸杞鲜果穿刺实验；实验类型：单次测试； 测试前速度：1.00mm/s；测试速度设定为：1.00mm/s；测试后速度设定为：1.00mm/s；测试类型：下压；目标模式：位移；目标数值：8.000mm；触发点类型：力；触发点数值：3.000gf； [0056] 单次下压测试参数具体设置为：方法名称：枸杞鲜果；实验类型：单次测试；测试前速度：1.00mm/s；测试速度设定为：1.00mm/s；测试后速度设定为：1.00mm/s；测试类型：下压；目标模式：形变；目标数值：80％；触发点类型：力；触发点数值：3.000gf； [0057] 根据上述测试参数设置后得到全质构实验数据为： [0058] 表1，全质构质构数值 [0059] [0060] [0061] 表2，穿刺实验数据 [0062] [0063] [0064] 对上述试验进行数据分析： [0065] 全质构实验数据分析 [0066] 1)对新鲜枸杞鲜果进行不同形变量的全质构数据，实验数据如表1所示，质构曲线如图1所示。对同一组压缩量下五组水平数据进行变异系数分析，得到如图2所示数据离散程度图。 [0067] 2)根据表1所示，对枸杞鲜果进行全质构测试，可以得到枸杞的硬度、弹性、咀嚼性、胶着性、黏聚性及回复性。 [0068] 3)根据图1所示，形变量为30％时，质构曲线平滑，这表明在实验过程中，样品保持完整的结构；形变量为40％时，一组样品的质构曲线出现明显的拐点，这表明一组样品在下压过程中出现屈服点，样品内部出现破坏；在形变量50％时，多个样品质构曲线出现多个峰值，这表明样品在下压为50％时，样品出现明显的破裂。根据图2数据离散程度分析图所示，形变量为30％的质构数据其变异系数相对偏小，形变量为50％质构数据其变异系数相对较大，这表明，对枸杞鲜果进行全质构实验，在形变量为30％时，样品表现出更为稳定的物性数据。 [0069] 4.2.2单次实验数据分析 [0070] 1)对枸杞鲜果进行单次下压破坏性实验，实验数据如表2所示。质构曲线如图3、图 4、图5所示。 [0071] 2)对枸杞鲜果进行破坏性，在探头下压运动过程中，样品出现破裂。首个峰的出现代表样品出现破裂，TA/2及TA/2N探头测试过程中，首个峰出现代表探头穿破样品表皮，首个峰值出现可表征样品表皮的硬度；首个峰值出现的位移可表征样品易破裂程度，可表征样品的脆性。 [0072] 3)根据图6数据变异系数离散程度可看出，探头TA/2所测试的数据离散程度较小； 探头TA/2N测试的实验数据，各组实验数据差异较大，数据分散程度高。这说明枸杞鲜果个体单次破坏性下压实验中，TA/2探头测试的数据更为稳定，且通过TA/2探头对枸杞鲜果进行穿刺实验可以得到枸杞鲜果表面硬度、以及易破裂程度，此质构数据可用于评价枸杞鲜果的新鲜度。 [0073] 根据本次实验方案设计，可以得到对枸杞鲜果进行TPA全质构实验最优实验方案，采用探头TA/36R，实验参数设置为：实验前速度1mm/s，实验速度1mm/s，实验后速度1mm/s，下压形变为30％，触发力为5g，可对枸杞鲜果进行全质构物性分析。 [0074] 采用不同探头对枸杞鲜果进行单次下压破坏性实验，分析实验数据，可以得到枸杞鲜果单颗粒物性探索最优实验方案为：探头TA/2，实验前速度1mm/s，实验速度1mm/s，实验后速度1mm/s，下压目标值为8mm，触发力为3g。 [0075] 所以采用实验参数设置为：采用探头TA/36R；实验速度设置为：实验前速度1mm/s，实验速度1mm/s，实验后速度1mm/s，下压形变为30％，触发力为5g。 [0076] 1)本发明在测定果实硬度时，具有高灵敏性和客观性，而且数据准确，避免了人为因素的干扰，更客观地评价果实的质地状况。 [0077] 2)本发明在测定过程中，能够根据样品的物性特点做出数据化的准确表达，而且操作很简便。 [0078] 3)本发明在测定过程中精度高，性能稳定，坚固耐用，检测模式灵活。