张奋楠，俞经虎，2*

    (1 江南大学机械工程学院 江苏无锡 214122 2 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 江苏无锡 214122)

    使用添加果汁、香料等的人造食品凝胶制作的糖果食品，越来越受到消费者的欢迎。这些凝胶具有特殊的优势，如咀嚼质地较软、口感多汁、容易融化的特性以及相关的感官特性，使产品在消费者中广受欢迎[1]。然而，所开发产品质地是一个关键属性，需根据消费者的喜好进行调整，可能需要准确地选择胶体和食品添加剂。琼脂和明胶等亲水胶体在开发食品凝胶方面具有许多优势。这些亲水胶体的溶胶在冷却时能够形成一种凝固良好的热可逆凝胶[2]。琼脂的特殊优势是成本低，即使含量低至0.04%也具有良好的胶凝作用[3]，而明胶的透明性好，便于着色。凝胶的质地和浓度是凝胶形成的重要因素。然而，凝胶样品可能对应变率和压缩速度的变化较敏感[4]。虽然对一些食品，如面包[5]、休闲零食等的应变率依赖性的研究已有报道，但是对于食品凝胶的研究却很少。此外，除了根据应变硬化/软化现象确定应力-应变关系外，还应探究食品凝胶的重要结构参数，如杨氏模量等。采用四原件力学模型拟合应力松弛曲线，在单轴压缩试验下，探究压缩速率对断裂应力和破裂应变变化的影响[6]，这类研究的重要性在于了解凝胶在不同速率下的力学性能(模拟食品在人类口腔内的变化)。Yu 等[7]利用Ogden 模型成功地描述了琼脂凝胶在不同应变率下的应力应变行为，更好地表征了食品凝胶在压缩过程中的黏弹性。

    食品材料，包括人造食品凝胶，在发生微小或较大形变时，会产生用于不同研究目的的数据。然而，产品的感官特性更多地与大变形相关；断裂/失效行为只能通过大变形试验来确定，这些研究结果对即食凝胶产品的研发至关重要。在不同的应变速率下进行大变形压缩试验，是描述凝胶食品详细结构特性的有效方法。Marco 等[8]通过改变不同凝胶溶液(琼脂、k-卡拉胶、明胶)的浓度，来改变断裂应力和应变，结果发现在口腔加工过程中，明胶凝胶比琼脂凝胶和k-卡拉胶凝胶具有更高的异质性强度。目前，研究报道大多将不同凝胶的结构性质与物理性质相结合，或从生物学角度，根据凝胶在体内和体外咀嚼后的食团的粒径分布情况，丸状食品物性和生化作用对凝胶崩解和胃排空模式的作用[9]，或者研究不同影响因素，如pH、还原糖、水分含量等，对凝胶分子网络形成、多种凝胶协同作用的影响，进而探究凝胶的理化性质[10-12]，而对于机械性能与质构特征相联系的研究报道很少。许多老年人由于牙齿缺失、咬合力下降、唾液分泌量减少等因素导致在食品口腔加工能力方面的能力有所下降 ......