引言

打開質(zhì)構(gòu)儀的操作軟件，面對密密麻麻的參數(shù)設(shè)置選項，很多第一次接觸TPA測試的新手都會感到無從下手。測試前速度、測試速度、測試后速度有什么區(qū)別？壓縮比例設(shè)多少合適？觸發(fā)力是什么意思？兩次壓縮之間為什么要停留？

別擔(dān)心——TPA測試并沒有想象中那么復(fù)雜。

TPA（Texture Profile Analysis，質(zhì)地多面剖析法）是由Szczeniak等人于1963年確立的質(zhì)構(gòu)分析方法。它通過質(zhì)構(gòu)儀探頭模擬人口腔的咀嚼運動，對樣品進(jìn)行兩次壓縮，獲取硬度、彈性、粘附性、內(nèi)聚性、咀嚼性等參數(shù)。該方法結(jié)合了力學(xué)特性與感官知覺，使用圓柱或圓盤探頭執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化流程（首*壓縮-返回觸發(fā)點-二次壓縮-返回起始位置）。

TPA模式是質(zhì)構(gòu)儀應(yīng)用普遍的測試模式。它能夠在一-次實驗過程中將多種質(zhì)構(gòu)參數(shù)定量出來，具有客觀性，大大提高了數(shù)據(jù)的真實性、可靠性和重復(fù)性。質(zhì)構(gòu)儀可分析食品的嫩度、硬度、脆性、粘性、彈性、咀嚼性、拉伸強度、抗壓強度、穿透強度等物性指標(biāo)。

本文用3分鐘帶你走完TPA測試的完整流程——從開機(jī)到出數(shù)據(jù)，一步不落。

第1分鐘：認(rèn)識TPA——它在測什么？

TPA能給出哪些參數(shù)？

TPA測試可以輸出八個核心質(zhì)構(gòu)參數(shù)：

小貼士：不是每個參數(shù)都要分析。應(yīng)根據(jù)測定條件設(shè)置、測定結(jié)果及樣品特性進(jìn)行選擇。固態(tài)食品關(guān)注硬度和咀嚼性，半固態(tài)食品關(guān)注硬度和膠著性。

TPA的測試邏輯是什么？

TPA的核心邏輯就是兩次壓縮——模擬人吃東西時“咬一口→松開→再咬一口"的過程。探頭從起始位置開始，以一速率壓向測試樣品，接觸到樣品表面后再以測試速率對樣品進(jìn)行壓縮一定的距離，然后返回到壓縮的觸發(fā)點，停留一段時間后繼續(xù)向下壓縮同樣的距離，最后以測后速率返回到探頭測前的位置。

簡單來說就是：壓下去→收回來→等一等→再壓下去。

第2分鐘：動手操作——七步完成TPA測試

第一步：開機(jī)與軟件啟動

打開質(zhì)構(gòu)儀主機(jī)后方電源開關(guān)，然后打開操作軟件。待儀器自檢完成（“忙"指示燈熄滅）后，即可進(jìn)入軟件界面。

第二步：儀器校準(zhǔn)

力量校準(zhǔn)：在軟件中選擇“T.A. → Calibrate → Check Force"，放置標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行力值校準(zhǔn)。

高度校準(zhǔn)：將探頭下降至接近載物臺表面，進(jìn)行零點校準(zhǔn)，確保探頭位移的準(zhǔn)確性。

第三步：新建TPA程序

在軟件中選擇“新建TPA程序"或“New TPA Project"。不同品牌質(zhì)構(gòu)儀的操作界面略有差異，但TPA模式通常都在“Special Tests"或“測試模式"菜單下。

第四步：設(shè)置參數(shù)

這是最關(guān)鍵的一步。需要設(shè)置以下參數(shù)：

新手提示：測前速度、測試速度、測后速度三者不必相同，但測試速度和測后速度通常保持一致。壓縮比例一般從50% 開始嘗試。

第五步：放置樣品

將制備好的樣品放置在載物臺中央，確保樣品位于探頭的正下方。樣品應(yīng)形狀、大小、質(zhì)地盡量均一。手扶放置，勿動。

第六步：執(zhí)行測試

點擊“開始測試"或“Run Test"按鈕。探頭將自動執(zhí)行以下動作：

起始位置 → 測試前速度下降 → 接觸樣品（觸發(fā)力觸發(fā)）→ 測試速度壓縮至設(shè)定形變 → 返回至觸發(fā)點 → 停留設(shè)定時間 → 再次壓縮至相同形變 → 測試后速度返回起始位置

整個過程中，軟件實時采集力-位移數(shù)據(jù)并繪制曲線。

第七步：保存數(shù)據(jù)與分析

測試完成后，軟件自動計算各項TPA參數(shù)。點擊“File → Save as"保存原始數(shù)據(jù)。如需生成報告，選擇“Test → Results → Report"。數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為.csv或.xls格式。

重復(fù)性要求：同一樣品建議進(jìn)行3-5次平行測試，取平均值以減少誤差。

第3分鐘：讀懂TPA曲線——數(shù)據(jù)怎么看？

TPA測試完成后，軟件會生成一條典型的力-時間曲線（或稱力-位移曲線），它長這樣：

力值  ↑  |    第一次壓縮          第二次壓縮  |    ╱╲   停留    ╱╲  |   ╱  ╲  ════   ╱  ╲  |  ╱    ╲       ╱    ╲  | ╱      ╲     ╱      ╲  |╱        ╲   ╱        ╲  └────────────────────────→ 時間    硬度    彈性    咀嚼性

硬度 = 第一個峰的最高點
脆度 = 硬度之前出現(xiàn)的小峰（如果有）
粘附性 = 第一個負(fù)峰的面積
彈性 = T? / T?（兩次壓縮的時間比）
內(nèi)聚性 = A? / A?（兩次壓縮的面積比）
咀嚼性 = 硬度 × 內(nèi)聚性 × 彈性
膠著性 = 硬度 × 內(nèi)聚性

新手提示：剛開始不必糾結(jié)于所有參數(shù)。先關(guān)注硬度和彈性這兩個最直觀的指標(biāo)，熟悉后再逐步拓展。

常見問題與解決方案

Q1：同一樣品多次測試結(jié)果差異很大？

可能原因：樣品形狀、大小不一致；樣品放置位置偏離探頭中心。

解決方案：確保樣品制備標(biāo)準(zhǔn)化；每次將樣品放置在載物臺中央；增加平行測試次數(shù)（建議5次以上）。

Q2：測試曲線出現(xiàn)異常波動？

可能原因：樣品表面不平整；樣品內(nèi)部有氣泡或雜質(zhì)；觸發(fā)力設(shè)置過低。

解決方案：確保樣品表面平整；檢查樣品制備過程；適當(dāng)提高觸發(fā)力（如從5g調(diào)至10g）。

Q3：探頭把樣品壓碎了？

可能原因：壓縮比例過大。

解決方案：適當(dāng)減小壓縮比例（如從70%降至50%）；或改用“目標(biāo)距離"模式替代“壓縮比例"模式。

Q4：不同批次的測試結(jié)果無法比較？

原因：測試條件不一致。

解決方案：只有測定條件相同，測定結(jié)果才具有可比性。應(yīng)注明測定所用探頭、模式及條件。保持樣品環(huán)境（溫度、濕度）統(tǒng)一。

西奧機(jī)電TEX系列質(zhì)構(gòu)儀——讓TPA測試更簡單

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司（CELTEC西奧）推出的TEX系列質(zhì)構(gòu)分析儀，專為食品、制藥、包裝等行業(yè)設(shè)計，讓TPA測試變得更加簡單高效。

內(nèi)置TPA標(biāo)準(zhǔn)化模板：TEX系列質(zhì)構(gòu)儀內(nèi)置了面包TPA、面條TPA、凝膠強度、片劑硬度等多種常用測試模板。操作人員只需選擇對應(yīng)的模板，儀器自動加載優(yōu)參數(shù)設(shè)置，新手也能在3分鐘內(nèi)完成從開機(jī)到出數(shù)據(jù)的全流程。

高精度力學(xué)測量：采用高精度力量感應(yīng)元，多量程可選（0.5/5/20/50kg等），力值測量精度優(yōu)于0.5% F.S. ，位移分辨率達(dá)0.01mm，采樣速率高達(dá)4000組/秒，確保每一個力學(xué)細(xì)節(jié)都被精準(zhǔn)捕捉。

7英寸智能觸控操作：配備7英寸高清觸摸屏，圖標(biāo)化導(dǎo)航，常用功能一鍵直達(dá)。無論是選擇TPA全質(zhì)構(gòu)測試還是其他測試模式，只需輕點屏幕即可完成模式設(shè)定。

力-位移曲線實時分析：測試過程中實時采集并顯示力-位移曲線，自動計算硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性等全部TPA參數(shù)。多條測試曲線可疊加對比，直觀評估不同配方或不同批次之間的差異。

數(shù)據(jù)合規(guī)與可追溯：測試數(shù)據(jù)自動記錄、存儲，支持導(dǎo)出為PDF或Excel格式。可滿足食品生產(chǎn)SC審核、送檢備案的數(shù)據(jù)管理要求。

西奧機(jī)電的材料測試解決方案還廣泛應(yīng)用于包裝材料測試、醫(yī)療器械材料及包裝測試、藥品測試、膠粘劑測試、紡織品測試、紙張和紙板容器測試及質(zhì)構(gòu)分析等領(lǐng)域，并可針對特殊測試需求提供定制化服務(wù)和自動化改造方案。

結(jié)語

TPA測試并不神秘——它的核心就是兩次壓縮，模擬人吃東西時的咀嚼過程。從開機(jī)、校準(zhǔn)、設(shè)置參數(shù)、放置樣品、執(zhí)行測試到保存數(shù)據(jù)，整套流程熟練后3分鐘足矣。

記住三個關(guān)鍵數(shù)字：測試速度1-5 mm/s、壓縮比例30%-75%、觸發(fā)力5-10 g——從這些參數(shù)開始，你就能跑通第一個TPA測試。隨著經(jīng)驗的積累，你還可以根據(jù)不同樣品的特性優(yōu)化參數(shù)設(shè)置，獲得更精準(zhǔn)的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)。

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司（CELTEC西奧）TEX系列質(zhì)構(gòu)分析儀，以內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)化模板、高精度測量、智能觸控操作為核心優(yōu)勢，讓TPA測試從“專業(yè)操作"變成“人人可做"的日常檢測工具。

本文依據(jù)TPA全質(zhì)構(gòu)分析原理及相關(guān)技術(shù)資料撰寫，僅供參考。具體操作請以儀器操作規(guī)程及產(chǎn)品說明書為準(zhǔn)。