引言

在食品行業(yè)，“口感"是決定消費者復購與否的核心要素。面包是否松軟、薯片是否酥脆、果凍是否Q彈、肉丸是否緊實——這些消費者用牙齒和舌頭感知的品質，長期以來卻難以用精確的數據來描述。

傳統(tǒng)上，食品口感的評價依賴感官品嘗。但感官評價存在主觀性強、重復性差、易受評價人員狀態(tài)影響等固有局限。同一款產品，不同評價人員可能給出截然不同的“軟硬"判斷；同一評價人員在不同時間，也可能因疲勞或情緒而給出不一致的評分。

質構分析儀（Texture Analyzer） 的出現，改變了這一局面。質構儀通過模擬人口腔的咀嚼、牙齒的切割、手指的按壓等力學動作，將食品的“軟硬彈脆"轉化為力-位移曲線上的精確數據。它可對樣品的物性概念作出數據化的表述，是國內外很多研究機構的重要研究儀器和研究手段，也是業(yè)內物性（質構）標準檢測儀器。

質構儀所反映的主要是與力學特性有關的食品質地特性，其結果具有較高的靈敏性與客觀性。使用統(tǒng)一的測試方法，可精確量化食品的硬度、彈性、咀嚼性等物性指標。本文將從口感量化、品質控制、研發(fā)加速三個維度，系統(tǒng)解析質構儀在食品行業(yè)物性測試中的核心價值。

一、核心價值一：將“主觀口感"轉化為“客觀數據"

1. 感官評價的固有局限

感官評價是食品品質評價的傳統(tǒng)方法，但存在難以克服的局限性：

主觀性強：不同評價人員對“軟硬"“彈性"的理解存在差異，結果因人而異。研究表明，感官評價的再現性差，同一評價人員在不同時間對同一產品的評分也可能不同。

體量大、效率低：感官評價需要組織評價小組、設計評價方案、進行統(tǒng)計分析，耗時費力，不利于實際生產加工中快速測量物性品質。

語義模糊：“酥脆"“松軟"等描述詞缺乏統(tǒng)一的量化標準，難以在不同批次、不同產品之間進行精準對比。

2. 質構儀如何實現“口感量化"？

質構儀通過模擬人口腔的咀嚼運動，對樣品進行壓縮、穿刺、剪切等力學測試，實時記錄力值與位移的變化，生成力-位移曲線。從這條曲線中，可以提取硬度、彈性、內聚性、咀嚼性、脆性、粘附性等多達數十項物性參數。

TPA（Texture Profile Analysis，質地多面剖析法） 是質構儀最核心的測試模式。它通過兩次壓縮模擬“咬一口→松開→再咬一口"的咀嚼過程，一次測試即可同時獲取多項質構參數。

研究表明，質構儀測定的硬度、彈性、咀嚼性等指標與感官評價結果具有很好的正相關性。這意味著，研發(fā)人員可以用客觀的儀器數據預測消費者的主觀感受，實現從“經驗判斷"到“數據驅動"的研發(fā)升級。

3. 食品物性的“數據化表達"

質構儀將食品的感官品質轉化為以下核心量化指標：

二、核心價值二：從“被動檢驗"到“主動質控"

1. 原料篩選與驗收

質構儀可用于食品原料的客觀篩選與驗收。例如，不同批次的面粉蛋白質含量差異會影響面包的硬度；不同產地的明膠Bloom值差異會影響果凍的凝膠強度。通過質構儀檢測原料的物性指標，可以從源頭保障產品品質的一致性。

2. 生產過程控制

在食品生產線上，質構儀可作為過程控制工具。例如，橡皮糖在烘干過程中硬度會發(fā)生變化，通過質構儀可以預測烘干過程中橡皮糖彈性變化，從而尋找橡皮糖在烘干爐中的最短時間。這一應用不僅保障了產品品質，更顯著提升了生產效率。

3. 批次一致性驗證

通過對不同批次的食品進行TPA測試，分析硬度、彈性、咀嚼性等參數的批次間差異。當批次一致性出現異常時，及時排查原料或工藝問題。質構儀可以使用統(tǒng)一的測試方法，對結果進行準確的數量化處理，以量化的指標來客觀全面地評價成品，從而避免人為因素對食品品質評價結果的主觀影響。

4. 貨架期與儲存穩(wěn)定性評估

食品在儲存過程中，因水分遷移、淀粉老化、油脂氧化等原因，質構特性會發(fā)生變化。通過定期質構儀檢測，可以追蹤產品在貨架期內的品質衰減趨勢，為保質期設定和包裝改進提供數據依據。

典型案例：某品牌芒果味果凍因卡拉膠添加量不足（0.8% vs 標準1.2%），凝膠強度僅105g，在30℃環(huán)境下儲存7天后，出水率達8%，導致終端投訴率上升25%。這一案例說明，質構數據的量化監(jiān)控可以提前預警產品在儲運過程中的品質風險。

三、核心價值三：驅動產品研發(fā)與工藝優(yōu)化

1. 配方優(yōu)化的量化依據

質構儀為配方優(yōu)化提供了精準的量化依據。研究表明，在蛋糕配方優(yōu)化中，通過質構儀測試不同配方下的硬度和彈性，可以精準確定最佳配方參數。在低脂肉制品開發(fā)中，質構儀數據可以量化脂肪替代物對產品口感的影響。

典型案例：某企業(yè)通過質構儀測試發(fā)現，將卡拉膠與魔芋膠的配比從8:2調整至7:3，剪切模量從1500Pa降至1200Pa，損耗角正切從0.3增至0.4，消費者盲測反饋“口感更Q彈，無粘牙感"，市場銷量提升30%。

2. 工藝參數的精準確定

質構儀可以量化不同工藝參數對食品品質的影響，幫助研發(fā)人員精準確定最佳工藝條件。例如，在焙烤工藝中，通過質構儀測試不同焙烤溫度和時間下餅干的斷裂強度和脆性指數，可以精準確定“酥而不碎"的最佳工藝窗口。

3. 競品對標與品質定位

通過對標競品進行系統(tǒng)的質構分析，企業(yè)可以獲取競品的硬度、彈性、咀嚼性等基準數據，明確自身產品的品質定位，為產品差異化開發(fā)提供數據依據。

4. 新產品開發(fā)的“數據導航"

在新產品開發(fā)階段，質構儀可以幫助研發(fā)人員快速篩選配方、優(yōu)化工藝、預測貨架期。研究表明，采用質構儀TPA模式對產品進行測試，結合感官評價建立量化關聯模型，可以大幅縮短研發(fā)周期，減少“試錯"成本。

四、質構儀在食品行業(yè)的核心測試模式

五、影響質構儀測試結果的關鍵因素

質構儀測試結果的可靠性，高度依賴于測試條件的標準化。研究表明，樣品質構特性的測定結果受測試條件影響顯著。

樣品制備的標準化：在取樣直徑不變的情況下，硬度隨取樣高度的減小而顯著增大。同一研究或同一批次檢測中，樣品尺寸必須嚴格保持一致。

測試參數的統(tǒng)一性：測試速度、壓縮比例、觸發(fā)力等參數的變化，都會顯著影響TPA測定結果。只有測試條件相同，測定結果才具有可比性。

探頭的正確選擇：不同探頭適用于不同的食品類型和測試目的。對于軟質食品（如果凍、酸奶），推薦使用較大直徑的平底探頭；對于硬質食品（如餅干、硬糖），推薦使用較小直徑的探頭或穿刺探頭。

環(huán)境條件的控制：溫度和濕度對食品的力學性能有顯著影響。建議在恒溫恒濕條件下進行測試，并在報告中記錄環(huán)境條件。

六、西奧機電的食品質構分析解決方案

濟南西奧機電有限公司（CELTEC西奧）長期致力于為食品行業(yè)提供專業(yè)的質構檢測解決方案。其TEX系列質構分析儀及TEX-FP餅干酥脆度測定儀等專用設備，在食品物性測試中具備以下核心優(yōu)勢：

多模式測試能力：TEX系列支持TPA全質構分析、壓縮測試、穿刺測試、剪切測試、拉伸測試、三點彎曲測試等多種模式，一臺儀器即可覆蓋從烘焙食品到肉制品、從凝膠到堅果的多樣化檢測需求。

高精度力學測量：采用高精度力量感應元，多量程可選（0.5kg、5kg、10kg、50kg等），力值測量精度優(yōu)于0.5% F.S.，位移分辨率達0.01mm。能夠精準捕捉食品在壓縮、穿刺、剪切過程中的微小力學響應。

標準化測試流程：儀器內置面包TPA、面條TPA、凝膠強度、餅干酥脆度等多種標準化測試模板，參考AACC 74-09、GB/T 36187-2024、GB 6783-2013等國內外標準方法。一鍵調用即可執(zhí)行標準化測試流程。

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，系統(tǒng)自動計算硬度、彈性、內聚性、咀嚼性、破裂力、斷裂距離等關鍵參數。多條曲線可疊加對比，直觀評估不同配方或不同批次產品之間的質構差異。

數據合規(guī)與可追溯：測試數據自動記錄存儲，支持導出為報告，滿足食品生產SC審核和ISO質量管理體系的數據管理要求。

西奧機電的材料測試解決方案還廣泛應用于包裝材料測試、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構分析等領域，并可針對特殊測試需求提供定制化服務和自動化改造方案。

七、結語

質構儀在食品行業(yè)物性測試中的核心價值，可以概括為三個維度：

口感量化——將“軟硬彈脆"等主觀感受轉化為硬度、彈性、咀嚼性等客觀、可量化的數據，讓食品品質評價從“憑感覺"升級為“靠數據"。

品質可控——從原料篩選、過程控制到成品放行，質構儀為食品全鏈條質量控制提供了客觀、可重復的檢測手段，讓批次一致性從“理想"變?yōu)椤翱沈炞C的現實"。

研發(fā)加速——通過量化配方與工藝對食品質構的影響，質構儀幫助研發(fā)人員快速篩選優(yōu)方案，大幅縮短研發(fā)周期，降低試錯成本。

從面包的松軟到餅干的酥脆，從果凍的Q彈到肉丸的緊實——質構儀正在將食品的“口感"從模糊的感官描述轉化為精確的力學數據。濟南西奧機電有限公司（CELTEC西奧）TEX系列質構分析儀，以多模式測試、高精度力學測量、標準化測試流程、力-位移曲線實時分析為核心優(yōu)勢，為食品行業(yè)提供了從研發(fā)到生產的全鏈條質構檢測解決方案，助力企業(yè)以精準的量化數據驅動產品品質持續(xù)提升。