质构剖面分析实验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-04-11  

本检测详细介绍了质构剖面分析(TPA)实验这一重要的食品物性学检测技术。文章系统阐述了TPA实验的核心检测项目、广泛的应用范围、标准化的测试方法流程以及关键的仪器设备构成。通过模拟口腔咀嚼过程,TPA能够量化评估食品的质地特性,为食品研发、质量控制及感官评价提供客观、可重复的数据支持。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

硬度:使样品达到一定变形所需的最大力,是食品抵抗形变或穿透的能力,是TPA最基础的参数。

脆性:样品在首次压缩过程中发生破裂时的力,常用于评估饼干、薯片等酥脆性食品。

粘附性:探头离开样品时克服样品表面粘附力所做的功,反映食品对接触材料(如牙齿、上颚)的粘附程度。

弹性:样品在第一次压缩后,撤去外力,其变形恢复的高度与原始高度的比值。

内聚性:样品内部结合力的大小,表现为第二次压缩的做功面积与第一次压缩的做功面积之比。

胶着性:硬度与内聚性的乘积,表示将半固体食品咀嚼至可吞咽状态所需做的功。

咀嚼性:对于固态食品,胶着性与弹性的乘积,表示将固体样品咀嚼至可吞咽状态所需的总能量。

回复性:第一次压缩过程中,样品在压力撤除瞬间所恢复的功与压缩过程所做总功的比值。

粘性:模拟将食品从牙齿上分离时所需的力,与粘附性相关,但通常指力的峰值。

断裂强度:样品在压缩过程中发生断裂或破裂时对应的应力值,是评估材料韧性的指标。

检测范围

烘焙食品:如面包、蛋糕、饼干,用于测定其硬度、弹性、咀嚼性及酥脆性。

肉制品:如火腿、香肠、肉丸,主要评估其硬度、弹性、内聚性和咀嚼性。

乳制品:如奶酪、酸奶、黄油,常用于分析其硬度、粘附性、胶着性和涂抹性。

水果蔬菜:评估其新鲜度、成熟度及贮藏效果,主要检测硬度、脆性和破裂力。

凝胶类食品如果冻、布丁、鱼糜制品,重点分析其弹性、内聚性和断裂特性。

米面制品:如面条、米饭,用于评价其硬度、粘弹性、咀嚼性和回复性。

糖果巧克力:测定其硬度、脆性、融化性和粘牙性等质地特性。

休闲零食:如薯片、膨化食品,核心检测项目为脆性、硬度和碎裂模式。

酱料与涂抹食品:如花生酱、果酱,主要评估其粘度、粘附性、涂抹阻力等。

宠物食品:针对不同宠物需求,评估其干粮的硬度、脆性和湿粮的弹性、胶着性。

检测方法

样品制备:将待测食品切割或制备成形状、大小一致(通常为圆柱体或立方体)的试样,确保测试结果可比性。

仪器校准:测试前对质构仪进行力值、距离和速度的校准,确保测量数据的准确性。

探头选择:根据样品特性选择合适探头,如圆柱形探头用于压缩测试,球形探头用于穿刺测试。

测试模式设定:通常采用“两次压缩”或“TPA”模式,模拟人口两次咀嚼的动作。

测试参数设置:精确设定测试前速度、测试速度、测试后速度、压缩形变率(通常为40%-75%)及两次压缩间的间隔时间。

样品放置:将样品稳定、水平地放置在测试平台的中央,确保受力均匀。

测试运行:启动测试程序,探头按设定参数对样品进行两次连续的压缩-撤回循环。

数据采集:仪器传感器实时采集并记录测试过程中的时间-力值曲线(即质构图)。

数据分析:通过专用软件从质构图中自动或手动计算硬度、弹性、内聚性等各项TPA参数。

结果报告:对多次平行试验结果进行统计分析,计算平均值和标准偏差,形成最终的质地特性报告。

检测仪器设备

质构仪:核心设备,通常由主机、测力传感器、探头、测试平台和控制及数据分析系统组成。

测力传感器:用于精确感知和测量探头在测试过程中所受的力,其量程和精度是关键指标。

圆柱形探头:最常用的TPA测试探头,直径通常大于样品,用于对样品进行整体压缩。

球形探头:常用于穿刺测试,评估水果表皮强度、凝胶破裂强度等。

平板探头:用于测试具有流动性的样品或进行粘附性、拉伸测试。

模拟牙齿探头:特殊设计的楔形或多齿形探头,以更真实地模拟牙齿的咀嚼动作。

测试平台:放置样品的基座,需平整稳固,有的平台配备槽孔用于固定容器。

控制与数据采集软件:用于设置测试参数、控制仪器运行、实时显示曲线并采集原始数据。

数据分析软件:通常集成在控制软件中,用于从力-时间曲线中自动识别特征点并计算各项TPA参数。

样品制备工具:包括模具、切割刀、取样器等,用于制备尺寸规格统一的测试样品。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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