引言

在食品工業(yè)中，“口感”是決定消費者復(fù)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(zhì)，長期以來卻難以用精確的數(shù)據(jù)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(fù)性差、易受評價人員狀態(tài)影響等固有局限。同一款產(chǎn)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。更關(guān)鍵的是，感官評價無法為配方優(yōu)化和工藝調(diào)整提供精準的量化方向——“感覺有點硬”到底硬多少？需要調(diào)整多少甘油用量？僅憑感官無法回答。

質(zhì)構(gòu)分析儀（Texture Analyzer） 的出現(xiàn)，改變了這一局面。它通過模擬人口腔的咀嚼、牙齒的切割、手指的按壓等力學(xué)動作，將食品的“軟硬彈脆”轉(zhuǎn)化為力-位移曲線上的精確數(shù)據(jù)。質(zhì)構(gòu)儀可對樣品的物性概念作出數(shù)據(jù)化的表述，是國內(nèi)外很多研究機構(gòu)的重要研究儀器和研究手段，也是業(yè)內(nèi)的物性（質(zhì)構(gòu)）標(biāo)準檢測儀器。其測定結(jié)果具有較高的靈敏性與客觀性，可對結(jié)果進行準確的數(shù)量化處理，以量化的指標(biāo)來客觀全面地評價成品，從而避免人為因素對食品品質(zhì)評價結(jié)果的主觀影響。

本文將從食品口感檢測的必要性出發(fā)，系統(tǒng)解析質(zhì)構(gòu)儀在食品領(lǐng)域的多功能應(yīng)用——涵蓋烘焙食品、肉制品、凝膠食品、果蔬、乳制品、糖果等多個品類，展示質(zhì)構(gòu)儀如何成為食品工業(yè)品質(zhì)控制與研發(fā)創(chuàng)新的核心工具。

一、食品口感檢測的必要性：為什么“嘗一嘗”不夠？

1. 感官評價的固有局限

主觀性強：不同評價人員對“軟硬”“彈性”的理解存在差異，結(jié)果因人而異。研究表明，感官評價的再現(xiàn)性差，同一評價人員在不同時間對同一產(chǎn)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(shè)計評價方案、進行統(tǒng)計分析，耗時費力，不利于實際生產(chǎn)加工中快速測量物性品質(zhì)。

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

無法指導(dǎo)工藝：感官評價只能告訴研發(fā)人員“口感變了”，但無法回答“為什么變”“怎么調(diào)”。

2. 質(zhì)構(gòu)儀：將“口感”轉(zhuǎn)化為“數(shù)據(jù)”

質(zhì)構(gòu)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(xué)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(nèi)聚性、咀嚼性、脆性、粘附性等多達數(shù)十項物性參數(shù)。

研究表明，質(zhì)構(gòu)儀測定的硬度、彈性、咀嚼性等指標(biāo)與感官評價結(jié)果具有很好的正相關(guān)性。這意味著，研發(fā)人員可以用客觀的儀器數(shù)據(jù)預(yù)測消費者的主觀感受，實現(xiàn)從“經(jīng)驗判斷”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的研發(fā)升級。

3. 食品工業(yè)對口感一致性的剛性需求

對于規(guī)?；a(chǎn)的食品企業(yè)而言，批次一致性是產(chǎn)品質(zhì)量的核心指標(biāo)。同一款產(chǎn)品，第一批次和第二批次的口感應(yīng)當(dāng)保持一致——這是消費者信任的基礎(chǔ)。然而，原料批次差異、工藝參數(shù)波動、儲存條件變化等因素都會影響最終產(chǎn)品的口感。質(zhì)構(gòu)儀通過量化檢測，可以精準監(jiān)控批次間差異，在數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常趨勢時及時預(yù)警，確保產(chǎn)品口感的一致性。

二、質(zhì)構(gòu)儀在食品領(lǐng)域的多功能應(yīng)用

1. 烘焙食品：面包、蛋糕、餅干、面條

面包：TPA全質(zhì)構(gòu)分析可量化硬度、彈性、咀嚼性，評價面包的松軟度和老化程度。AACC 74-09是面包硬度測試的國際標(biāo)準方法。

蛋糕：通過TPA測試不同配方下的硬度和彈性，精準確定最佳配方參數(shù)。研究表明，蛋糕的硬度、咀嚼性越小，品質(zhì)越好。

餅干：三點彎曲測試評價餅干的斷裂強度和酥脆性。TPA質(zhì)構(gòu)參數(shù)硬度、酥脆性和咀嚼性與感官評價的酥脆度、口感存在極顯著相關(guān)關(guān)系。

面條：TPA測試評價面條的硬度、彈性和咀嚼性，量化“筋道感”。拉伸測試評價面條的延展性。

2. 肉制品：嫩度、彈性、咀嚼性

嫩度檢測：依據(jù)NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力法》，使用WBS剪切刀具測定肉樣的剪切力峰值。剪切力越低，肉質(zhì)越嫩。

TPA全質(zhì)構(gòu)分析：一次測試獲取硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、回復(fù)性等多項參數(shù)。研究表明，豬肉彈性與感官評價的相關(guān)性系數(shù)達到0.961。

新鮮度評估：質(zhì)構(gòu)參數(shù)與TVB-N含量之間存在顯著相關(guān)性，可通過力學(xué)特性變化實現(xiàn)肉類新鮮度的快速監(jiān)控。

3. 凝膠食品：果凍、軟糖、明膠

果凍：GB/T 19883-2018要求明膠基果凍凝膠強度≥150g，卡拉膠基果凍≥120g。質(zhì)構(gòu)儀通過穿透模式量化凝膠強度，通過剪切模式模擬咀嚼形變。

軟糖：TPA測試獲取硬度、彈性、咀嚼性、黏附性等參數(shù)。研究表明，質(zhì)構(gòu)儀測定的硬度和彈性能很好地反映凝膠糖果的質(zhì)構(gòu)特性。

明膠：GB 6783-2013要求明膠凝凍強度按勃魯姆法測定，使用12.7mm探頭、0.5mm/s速度、4mm穿刺深度。

4. 果蔬產(chǎn)品：硬度、脆度、成熟度

西瓜果皮韌性：P/2柱形探頭穿刺測試，果皮硬度與韌性相關(guān)系數(shù)高達0.94。

庫爾勒香梨：穿刺力-變形曲線的鋸齒化特征與感官脆度顯著相關(guān)，力峰數(shù)越多、鋸齒化程度越高，口感越酥脆。

水果成熟度：質(zhì)構(gòu)儀可評價不同成熟度果實的硬度變化，為采摘時機和貨架期預(yù)測提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

5. 乳制品：酸奶、奶酪、布丁

酸奶：TPA測試評價稠度、粘附性、內(nèi)聚性。反擠壓測試評價酸奶的擠出特性。

奶酪：壓縮測試評價硬度與涂抹性，穿刺測試評價表皮強度。

布丁：凝膠強度檢測評價成型性和口感細膩度。

6. 糖果與休閑食品：軟糖、硬糖、巧克力

軟糖：TPA測試評價硬度、彈性、咀嚼性、黏附性。壓縮形變量35%-50%為推薦測試條件。

硬糖：破裂硬度測試，捕捉破裂瞬間的峰值力。

巧克力威化：剪切測試評價各層之間的力學(xué)協(xié)調(diào)性，斷裂強度反映整體硬度。

三、質(zhì)構(gòu)儀的核心測試模式與典型應(yīng)用

四、影響質(zhì)構(gòu)儀測試結(jié)果的關(guān)鍵因素

質(zhì)構(gòu)儀測試結(jié)果的可靠性，高度依賴于測試條件的標(biāo)準化。研究表明，樣品質(zhì)構(gòu)特性的測定結(jié)果受測試條件影響顯著。

樣品制備的標(biāo)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(shù)的統(tǒng)一性：測試速度、壓縮比例、觸發(fā)力等參數(shù)的變化，都會顯著影響TPA測定結(jié)果。只有測試條件相同，測定結(jié)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(zhì)食品（如果凍、酸奶），推薦使用較大直徑的平底探頭；對于硬質(zhì)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(xué)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。

五、西奧機電的食品質(zhì)構(gòu)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(zhì)構(gòu)檢測解決方案。其TEX系列質(zhì)構(gòu)分析儀及TEX-FP餅干酥脆度測定儀等專用設(shè)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(zhì)構(gòu)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(xué)測量：采用高精度力量感應(yīng)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(xué)響應(yīng)。

標(biāo)準化測試流程：儀器內(nèi)置面包TPA、面條TPA、凝膠強度、餅干酥脆度等多種標(biāo)準化測試模板，參考AACC 74-09、GB/T 36187-2024、GB 6783-2013等國內(nèi)外標(biāo)準方法。一鍵調(diào)用即可執(zhí)行標(biāo)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(nèi)聚性、咀嚼性、破裂力、斷裂距離等關(guān)鍵參數(shù)。多條曲線可疊加對比，直觀評估不同配方或不同批次產(chǎn)品之間的質(zhì)構(gòu)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)出為報告，滿足食品生產(chǎn)SC審核和ISO質(zhì)量管理體系的數(shù)據(jù)管理要求。

西奧機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。

六、結(jié)語

食品口感檢測的必要性，不僅在于“把口感說清楚”，更在于“用數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)”。

感官評價告訴研發(fā)人員“口感變了”，質(zhì)構(gòu)儀告訴研發(fā)人員“硬度從25N升至32N、彈性從0.92降至0.85、咀嚼性增加了40%”——這組數(shù)據(jù)直接指向了配方中增塑劑比例不足或干燥工藝過度的可能原因。從“感覺有點硬”到“硬度值偏高5N”，質(zhì)構(gòu)儀正在將食品的口感評價從主觀經(jīng)驗升級為客觀數(shù)據(jù)。

從面包的松軟到餅干的酥脆，從肉丸的緊實到果凍的Q彈，從西瓜的脆度到面條的筋道——質(zhì)構(gòu)儀的多功能應(yīng)用覆蓋了食品工業(yè)的每一個細分領(lǐng)域。而質(zhì)構(gòu)參數(shù)與感官評價的顯著正相關(guān)性，則使質(zhì)構(gòu)儀成為連接“儀器數(shù)據(jù)”與“消費者感受”的科學(xué)橋梁。

濟南西奧機電有限公司（CELTEC西奧）TEX系列質(zhì)構(gòu)分析儀，以多模式測試能力、高精度力學(xué)測量、標(biāo)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(chǎn)的全鏈條質(zhì)構(gòu)檢測解決方案，助力企業(yè)以精準的量化數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品品質(zhì)持續(xù)提升。