切割/剪切测试

了解切割/剪切测试，何时使用这些测试类型和典型的探头和夹具用于纹理分析仪。

什么是切割/剪切试验?

一般来说，任何涉及使用某种类型的刀片进行测试的纹理分析测试，都是在对样品进行切割或剪切动作。一些经验夹具的特点是在特定条件下，单个或多个刀片切割/剪切样品。所需的最大力和/或实现这一点所必需的功(即曲线下的面积)被作为样品的坚固度、韧性或纤维性的指标。虽然经验或模仿，剪切试验是非常受欢迎的，特别是对食物质地的评估。

虽然术语剪切是用来描述这样的夹具的行动，检查揭示了一个复杂的模式的力量涉及。压缩力和拉力与剪切力一样发达。因此，结果不能用剪切模量来表示，只能被认为是在特定条件下对样品对变形的阻力进行经验比较。

为什么要进行切割/剪切测试?

如果你想象牙齿被拉成一条直线，它们就会有效地呈现出一个“刀片”边缘。因此，任何需要测量咬合力的测试都涉及到执行测试的刀片的选择，这是有道理的。该测试还测量样品被刀切割时的剪切抗力(如在制备和食用期间)，这提供了柔嫩度和韧性的良好指示。

由于大多数食品是粘弹性的而不是弹性的，并且在测试中通常会受到很大的压缩，杨氏模量的严格定义很少适用于食品材料，而术语变形模量可能是一个更好的术语。然而，杨氏弹性模量的概念经常被用来表示食物的应力-应变比，至少在适度的轻压缩和在力-压缩曲线的区域是合理的线性。

压缩试验可以在各种各样的粘弹性产品上进行，这些产品在自然条件下经历了这样的力。这些可能包括水果和蔬菜，膨化谷物，蛋糕和饼干，糖果和药品。

可通过切割/剪切试验测量的特性

切割/剪切试验通常用于测量:

咬合力、硬度、韧性、剪切力等。

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用于切割/剪切试验的典型探头和夹具

我们经常被问到为什么Stable Micro Systems有这么多不同的刀片夹具可供选择。雷竞技苹果app下载我们的刀片系列在尺寸、材料、厚度和锐度方面变化很大。一般来说，它们被用来测量产品的咬合力/切削力，在某些情况下，这与产品的“韧性”有关。下面的指导方针可能有助于阐明每种方法的潜在用途。

标准刀片组(HDP/BS)-这是切割测试最常见的选择，包括可逆刀口或断头台刀口和华纳-布拉茨勒刀片。它可以与开槽导轨一起使用(用于切割样品的所有方式)。虽然它的应用普遍刀片不锋利，因此可能在切割动作发生之前“压缩”脆弱的样品。

Warner Bratzler刀片套装，带“V”槽刀片(HDP/WBV)-在美国农业部肉类检测标准中指定的尺寸。

Warner Bratzler刀片套装，带'矩形槽刀片(HDP/WBR)-在丹麦Honikel方法中用于肉类测试的尺寸指定。

轻型刀片(A/LKB)-一个小的有机玻璃刀片，可能是一个更便宜的替代标准刀片集，但通用和坚固。由于其材料可能无法承受硬产品的测试，如果不正确护理，更容易损坏。

轻型刀片(A/LKBF及F2)-具体尺寸用于执行AACC方法16-50:煮熟的意大利面质量/硬度或AACCI 66-52-01。这些刀片不倾向于用于任何其他方法或样品类型。

亚洲面条钻机(HDP/ANR)-这款国际流行的刀片是由Gary Hou和他的团队在美国俄勒冈州的小麦营销中心进行了大量工作后开发出来的。

墨氏刀片(A/MORS)-最初用于评估鸡胸肉。使用MORS刀片的测试是在完整的鱼片上进行的，这最大限度地减少了由于样品制备引起的实验误差，缩短了样品制备时间，并导致了更简单的测试解决方案。因此，这种方法比现有的鸡胸肉嫩度方法具有优势，因为它可以大大节省实施日常质量控制的人力、时间和专业知识。

工艺刀A/CKB)-由于刀片的锋利性，如果刀片变钝，可以在提供“一次性”刀片的同时切割硬质产品。刀片厚度可以精确切割非常小的样品，例如种子或坚果，或剪切非常软或脆的样品，如层压糕点。然而，由于其尺寸有限，只能测试宽达50mm的样品，切割深度也有限。

对于小型、易碎或多层产品或硬质产品的测试，建议使用锋利的刀片，这时适合使用一次性刀片。

加长工艺刀(A/ECB)这种刀片是由于标准工艺刀的普及和使用薄的一次性工艺刀片切割更深和更宽的样品的必要性而引入的。可测试宽至100mm的样品。

Volodkevich咬口(HDP/VB)-这个夹具是为了模仿门牙咬食物的动作而开发的。然而，它的受欢迎程度已经下降，因为它的尺寸限制了样品的横截面为1厘米²，除非上面的“齿”夹具单独使用。

断线刀(A/BC)-线切割装置已用于测量芦笋和大黄的纤维度，黄油的硬度和可铺展性，奶酪的稠度和白软干酪的硬度。使用线切割装置的一个优点是，在测试过程中，样品与电线接触的面积是恒定的，这减少了由于摩擦引起的误差。使用金属丝探针的测试通常会达到一个平台，选择这个平台来表征奶酪的质地。

骨折楔形(A/WEG)-裂缝楔形提供了一种方法，通过切割角度分别为30°和30mm宽度的上下楔形，从样品的顶部和底部评估切割情况。然而，最大样品宽度限制为30mm。

根据AACCI 66-52-01，煮熟的意大利面质量坚固度钻机

代码:A / LKB-F2
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劈裂楔套装

代码:/ WEG
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对于长度上纹理多变的产品，例如肉或谷物条，单叶片测试的结果可能有很大的变化。这是因为在一次谷物棒的刀片测试中，刀片可能会接触到花生和巧克力片，而同一条谷物棒的下一次刀片测试可能会切割葡萄干和杏块，因此刀片几乎是在测试不同的样品。在这种情况下，通常使用克雷默剪切单元，在每次测试中使用5或10个刀片对样品进行切割/剪切测试。这提供了一个平均效应，并已证明是更可重复的高变量样本。

对于由于性质(水果、蔬菜、肉类)或设计(早餐麦片、谷物棒、意大利面形状)而结构多变的产品，建议在测试中使用多个刀片。

克雷默剪切单元(HDP/KS5/10)或迷你渥太华克雷默剪切单元(HDP/MK05)-不同形状和尺寸的产品提供的样品在配置上可能是可变的。当单独使用刀片组进行测试时，可重复的测试方向可能很困难。克雷默剪切单元或迷你渥太华/克雷默剪切单元提供了最适合的设备，用于测试非均匀样品或具有可变几何形状的样品。大量块或重量的样品被“批量”剪切，结果是切割样品所需的力的平均值。曲线下的面积通常被计算并称为“剪切功”——一个更大的值表示一个更坚固或更坚硬的样品。迷你克雷默剪切细胞是理想的小样品块的测试，减少了测试所需的样品体积。在测试过程中产生较小的力，而克雷默剪切单元可能需要使用TA。如果测试力超过50kg, HDplus纹理分析仪。

三环切割系统(A/TRCS)-该切割系统允许以较小的批量测定小的非均匀样品的纹理特性，因此需要更低的力。它由一组同心切割环组成，在一个相对较小的设备中提供了一个大的切割表面积。