一、引言:烘焙食品質(zhì)構(gòu)檢測為什么需要標(biāo)準(zhǔn)化?
面包是否松軟、蛋糕是否彈性十足、餅干是否酥脆——這些口感特征是消費(fèi)者評判烘焙食品品質(zhì)的核心標(biāo)準(zhǔn)。長期以來,烘焙食品的品質(zhì)評價主要依賴感官鑒定,即由品評人員品嘗后打分。這種方法存在明顯的局限:不同評價人員對“松軟"“酥脆"的理解和感知存在差異;同一評價人員在不同時間的判斷也可能不一致;不同實(shí)驗(yàn)室之間的評價結(jié)果更難以橫向?qū)Ρ取?/span>
烘焙食品質(zhì)構(gòu)儀的出現(xiàn),為這一行業(yè)痛點(diǎn)提供了科學(xué)的解決方案。該儀器通過模擬口腔咀嚼過程中的力學(xué)作用,將烘焙食品的硬度、彈性、酥脆性等感官體驗(yàn)轉(zhuǎn)化為可量化的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)。但僅有儀器還不夠——檢測方法必須遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),才能確保不同設(shè)備、不同實(shí)驗(yàn)室之間的數(shù)據(jù)具有可比性。TPA全質(zhì)構(gòu)、單次壓縮、三點(diǎn)彎曲、剪切、穿刺等主流測試方法,已能覆蓋面包、蛋糕、餅干、酥餅等全品類烘焙產(chǎn)品的檢測需求。
二、TPA全質(zhì)構(gòu)測試:烘焙食品檢測的核心方法
TPA(Texture Profile Analysis,全質(zhì)構(gòu)分析)是烘焙食品質(zhì)構(gòu)儀常用的測試模式之一,又稱“兩次咀嚼測試"。TPA是一類儀器測試,其中產(chǎn)品在受控條件下被壓縮兩次,以模擬兩次咀嚼。通過力-時間曲線,軟件可以計算出硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性等參數(shù)。
在烘焙領(lǐng)域,TPA測試可以量化產(chǎn)品的柔軟度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性等屬性。烘焙食品質(zhì)構(gòu)儀的TPA測試通常采用36mm柱形探頭對面包進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析,來反映面包的硬度、粘性、彈性、咀嚼性、回復(fù)性等指標(biāo)。研究表明,硬度值、膠著性、咀嚼性與面包品質(zhì)成負(fù)相關(guān),即這3個指標(biāo)數(shù)值越大,面包品質(zhì)越差。
三、國際標(biāo)準(zhǔn):AACC 74-09面包硬度測試
AACC 74-09是由美國谷物化學(xué)師協(xié)會(AACC International)于1986年發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法,專門用于面包片硬度的精確測定。
3.1 標(biāo)準(zhǔn)方法的具體參數(shù)
根據(jù)AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn),測試采用以下關(guān)鍵配置:
探頭規(guī)格:36mm直徑的柱形探頭(TA/36R),邊緣經(jīng)鈍化處理以去除鋒利邊緣
力量感應(yīng)元:5kg
測試模式:單次測試模式
樣品厚度:標(biāo)準(zhǔn)面包厚度25mm。面包可用機(jī)器或手工切成25mm或12.5mm的厚度。對于12.5mm厚度的面包片,需要將兩片疊在一起進(jìn)行測試
壓縮深度:樣品高度的40%(相當(dāng)于10mm下壓深度)
測試前速度:100 mm/min
測試速度:500 mm/min(相當(dāng)于8.3mm/s)
測定后速度:10 mm/s
每次壓縮之間停留時間:10 s
其中,測試速度500 mm/min是該標(biāo)準(zhǔn)的一個關(guān)鍵參數(shù)。很多質(zhì)構(gòu)儀的測試速度范圍很小,有的質(zhì)構(gòu)儀上限僅為10mm/s,無法滿足該標(biāo)準(zhǔn)對速度的要求。
3.2 樣品制備要求
標(biāo)準(zhǔn)方法對樣品制備有嚴(yán)格規(guī)定:
將面包用機(jī)器或手工切成相等的厚度,例如25mm或12.5mm
對于12.5mm厚度的面包片,需要將兩片疊在一起進(jìn)行測試
將測試樣品的邊緣和表面的硬皮去除
對于25mm厚度的樣品可單片直接進(jìn)行檢測
每個樣品測試2次,取其平均值
3.3 標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用價值
AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)已被廣泛用于評價面包屑的堅實(shí)度,是面包行業(yè)品質(zhì)控制的重要工具。該標(biāo)準(zhǔn)方法也可應(yīng)用于其他類似產(chǎn)品,例如蛋糕、發(fā)糕以及一些糧食糕點(diǎn),都可以用烘焙食品質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行硬度、柔軟度、堅實(shí)度的測試。
四、國際標(biāo)準(zhǔn):AACC餅干質(zhì)構(gòu)檢測方法體系
美國谷物化學(xué)師協(xié)會還制定了一系列餅干品質(zhì)評價的標(biāo)準(zhǔn)方法。美國曲奇餅干實(shí)驗(yàn)室制作一般以AACC Methods 10-50D、10-52、10-53和10-54為標(biāo)準(zhǔn),評價包括直徑與厚度(直厚比)、表面紋理和質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)。
AACC 10-50D系列標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了餅干從實(shí)驗(yàn)室制作到品質(zhì)評價的全流程,其中質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)正是烘焙食品質(zhì)構(gòu)儀所輸出的核心數(shù)據(jù)。
五、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn):GB/T 20981-2021與GB/T 20980-2021
5.1 GB/T 20981-2021《面包質(zhì)量通則》
在國內(nèi),面包品質(zhì)評價的核心標(biāo)準(zhǔn)之一是GB/T 20981-2021《面包質(zhì)量通則》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了面包的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)簽、包裝、運(yùn)輸及貯存。標(biāo)準(zhǔn)將面包分為軟式面包、硬式面包等多個類別,其中軟式面包定義為“組織松軟、氣孔較均勻的面包"。烘焙食品質(zhì)構(gòu)儀在這些不同類別面包的品質(zhì)評價中均發(fā)揮著重要作用。
5.2 GB/T 20980-2021《餅干質(zhì)量通則》
GB/T 20980-2021《餅干質(zhì)量通則》規(guī)定了餅干的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)簽、包裝、運(yùn)輸及貯存。該標(biāo)準(zhǔn)適用于餅干和餅干碎。
值得關(guān)注的是,我國酥性餅干制作標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 20980進(jìn)行,評價結(jié)合了質(zhì)構(gòu)儀三點(diǎn)彎曲參數(shù)。這標(biāo)志著烘焙食品質(zhì)構(gòu)儀的儀器檢測方法已經(jīng)融入國家標(biāo)準(zhǔn)評價體系中。
六、烘焙食品質(zhì)構(gòu)檢測的核心測試方法
6.1 TPA全質(zhì)構(gòu)分析法(二次壓縮法)
原理:模擬人口腔兩次咀嚼過程,探頭對樣品進(jìn)行連續(xù)兩次壓縮、回彈,生成力值曲線,一次性得出多項(xiàng)質(zhì)構(gòu)參數(shù)。
檢測指標(biāo):硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、回復(fù)性、黏聚性。
適用品類:面包、蛋糕、吐司、蒸糕、戚風(fēng)糕點(diǎn)等松軟類烘焙食品。
應(yīng)用價值:評估產(chǎn)品松軟程度、回彈保鮮能力、老化變硬速率,用于配方改良、改良劑添加量優(yōu)化、貨架期品質(zhì)監(jiān)測。
6.2 單次壓縮硬度測試
原理:探頭垂直下壓至設(shè)定形變比例(常用40%-50%),記錄最大壓縮力,數(shù)值越小產(chǎn)品越柔軟。
適用品類:各類面包、餐包、方塊蛋糕。
應(yīng)用:車間日常批次質(zhì)控、不同批次產(chǎn)品口感一致性對比。
6.3 三點(diǎn)彎曲斷裂測試
原理:樣品架在兩個支撐點(diǎn)上,上方探頭垂直下壓中點(diǎn),直至樣品斷裂,測得斷裂力、斷裂形變、脆性系數(shù)。
檢測指標(biāo):斷裂強(qiáng)度、酥脆度、抗折性、易碎程度。
適用品類:餅干、曲奇、酥餅、桃酥、老式糕點(diǎn)、月餅餅皮。
應(yīng)用:把控餅干酥脆度,避免過酥易碎、過硬難嚼,優(yōu)化油脂、面粉、膨松劑配比。
七、標(biāo)準(zhǔn)與檢測方法對企業(yè)的實(shí)際價值
保障產(chǎn)品質(zhì)量一致性:通過標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)構(gòu)檢測方法,企業(yè)可以確保不同批次產(chǎn)品的口感一致。烘焙食品質(zhì)構(gòu)儀的應(yīng)用,可以減少感官分析評價過程中因主觀因素造成的誤差,提高感官評價的可靠性、準(zhǔn)確性及可操作性。
提升檢測效率:儀器測定的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)比感官評價更穩(wěn)定、更可重復(fù),一次完整的儀器測試僅需幾分鐘。
建立科學(xué)的供應(yīng)商評價體系:對面粉、油脂等原料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的面包烘焙試驗(yàn)和質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)評估,可以建立科學(xué)的供應(yīng)商評價體系。
滿足監(jiān)管與認(rèn)證要求:遵循AACC 74-09、GB/T 20981-2021、GB/T 20980-2021等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測,是滿足國際認(rèn)證和國內(nèi)監(jiān)管的基本要求。
常見問題解答
問1:烘焙食品TPA測試主要輸出哪些參數(shù)?這些參數(shù)對應(yīng)什么口感?
TPA測試通過兩次壓縮模擬咀嚼過程,可同時輸出硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、回復(fù)性等多項(xiàng)參數(shù)。硬度反映產(chǎn)品的堅實(shí)程度;彈性對應(yīng)“回彈"感;咀嚼性體現(xiàn)“有嚼勁"的程度。在面包品質(zhì)評價中,硬度值、膠著性、咀嚼性與面包品質(zhì)成負(fù)相關(guān)——數(shù)值越大,面包越硬、品質(zhì)越差。
問2:AACC 74-09面包硬度測試的關(guān)鍵參數(shù)是什么?對質(zhì)構(gòu)儀有什么要求?
AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)要求使用36mm柱形探頭,樣品厚度25mm,壓縮深度為樣品高度的40%,測試速度達(dá)到500mm/min(約8.3mm/s)。這一速度要求對質(zhì)構(gòu)儀的性能提出了較高要求——很多質(zhì)構(gòu)儀的測試速度上限僅為10mm/s,無法滿足該標(biāo)準(zhǔn)。
問3:餅干酥脆度檢測應(yīng)該選擇TPA測試還是三點(diǎn)彎曲測試?
這取決于檢測目的。如果需要全面評估餅干的硬度、脆性、咀嚼性等綜合質(zhì)構(gòu)特性,TPA測試是合適的選擇。如果主要關(guān)注餅干的酥脆度和斷裂特性,三點(diǎn)彎曲法是更直接的選擇——將樣品架在兩個支撐點(diǎn)上,探頭從中心點(diǎn)下壓直至斷裂,可直接測得斷裂強(qiáng)度、酥脆度等參數(shù)。我國酥性餅干制作標(biāo)準(zhǔn)已結(jié)合質(zhì)構(gòu)儀三點(diǎn)彎曲參數(shù)進(jìn)行評價。
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