一、引言：面制品品質(zhì)評(píng)價(jià)為什么需要儀器化？

面條是否筋道、面包是否松軟、饅頭是否彈性十足、餅干是否酥脆——這些口感特征是消費(fèi)者評(píng)判面制品品質(zhì)的核心標(biāo)準(zhǔn)。長(zhǎng)期以來(lái)，面制品品質(zhì)評(píng)價(jià)主要依賴(lài)感官鑒定，即由品評(píng)人員品嘗后打分。這種方法存在明顯的局限：不同評(píng)價(jià)人員對(duì)“筋道"“松軟"的理解和感知存在差異；同一評(píng)價(jià)人員在不同時(shí)間的判斷也可能不一致；不同實(shí)驗(yàn)室之間的評(píng)價(jià)結(jié)果更難以橫向?qū)Ρ?/span>。

針對(duì)傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)方法所存在的不足，研究者提出了一套評(píng)價(jià)面制品品質(zhì)的科學(xué)化、數(shù)字化方法，即利用物性分析儀（質(zhì)構(gòu)儀）對(duì)不同的面制品進(jìn)行測(cè)試，從而對(duì)其內(nèi)在品質(zhì)給予客觀性的評(píng)價(jià)。

面制品質(zhì)構(gòu)分析儀（也稱(chēng)物性分析儀或質(zhì)構(gòu)儀）的出現(xiàn)，為面制品行業(yè)提供了科學(xué)的解決方案。該儀器通過(guò)模擬口腔咀嚼過(guò)程中的力學(xué)作用，將面制品的硬度、彈性、咀嚼性等感官體驗(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(cè)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。

二、核心檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：面制品質(zhì)構(gòu)分析的依據(jù)

2.1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：AACC 66-50.01面條堅(jiān)實(shí)度測(cè)定

AACC Method 66-50.01是由美國(guó)谷物化學(xué)師協(xié)會(huì)（AACC International）制定的標(biāo)準(zhǔn)方法，專(zhuān)門(mén)用于面條堅(jiān)實(shí)度（Firmness） 的精確測(cè)定。該標(biāo)準(zhǔn)于1989年批準(zhǔn)，現(xiàn)已在全球范圍內(nèi)廣泛使用。

該標(biāo)準(zhǔn)方法的科學(xué)性在于它模擬了人體咀嚼過(guò)程中牙齒對(duì)面條的切割作用。測(cè)試中采用特制的刀片，刀片刀刃處加工為1mm平面，測(cè)量切割五根并排意大利面條（或其他面條）所需的力值。堅(jiān)實(shí)度在該標(biāo)準(zhǔn)中被定義為剪切單根面條所需的功，單位為克·厘米（grams-centimetre）。單位面積的最大切割力也常被用作衡量面條堅(jiān)實(shí)度的指標(biāo)。

該方法已被廣泛應(yīng)用于根據(jù)原料和加工方法判斷面條的蒸煮耐受性。該標(biāo)準(zhǔn)方法經(jīng)過(guò)修訂，目前已更新為AACC 66-52.01版本，在樣品制備（66-51.01）、測(cè)試設(shè)置和數(shù)據(jù)分析方面提供了更具體的規(guī)定，于2019年3月獲得批準(zhǔn)。

2.2 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：AACC 74-09面包硬度測(cè)試

AACC 74-09是由美國(guó)谷物化學(xué)師協(xié)會(huì)于1986年發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法，用于測(cè)量面包片硬度（Measurement of Bread Firmness）。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)面包厚度（25mm）的測(cè)量方法，測(cè)定壓縮至高度25%所需的力值。

標(biāo)準(zhǔn)方法的關(guān)鍵參數(shù)包括：

• 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：500g或5kg

• 樣品厚度：25mm（或兩片12.5mm面包片疊在一起）

• 壓縮深度：樣品高度的40%（相當(dāng)于10mm下壓深度）

• 測(cè)試前速度：100 mm/min

• 測(cè)試速度：500 mm/min（約8.3mm/s）

其中，測(cè)試速度500 mm/min是該標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。很多質(zhì)構(gòu)儀的測(cè)試速度上限僅為10mm/s，無(wú)法滿(mǎn)足該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)速度的要求。

在樣品制備方面，標(biāo)準(zhǔn)要求將面包表面的硬殼切除。對(duì)于典型的面包片，不應(yīng)該包括硬皮部分。AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)方法也可應(yīng)用于其他類(lèi)似產(chǎn)品，例如蛋糕、發(fā)糕以及一些糧食糕點(diǎn)，都可以用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行硬度、柔軟度、堅(jiān)實(shí)度的測(cè)試。

2.3 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 35875-2018小麥粉面條加工品質(zhì)評(píng)價(jià)

在國(guó)內(nèi)，面條品質(zhì)評(píng)價(jià)的核心標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 35875-2018《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面條加工品質(zhì)評(píng)價(jià)》 。該標(biāo)準(zhǔn)于2018年2月6日發(fā)布，2018年9月1日正式實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家糧食局提出，由中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了小麥粉面條加工品質(zhì)評(píng)價(jià)的原理、原料、儀器和設(shè)備、操作步驟、樣品編號(hào)和評(píng)價(jià)條件、評(píng)價(jià)方法及結(jié)果表述，適用于小麥粉面條蒸煮品質(zhì)的評(píng)價(jià)。在儀器設(shè)備方面，面制品質(zhì)構(gòu)分析儀是該標(biāo)準(zhǔn)中儀器分析法的重要組成部分。

2.4 其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

• LS/T 3212-2014《掛面》 ：規(guī)定了掛面的術(shù)語(yǔ)和定義、質(zhì)量要求、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)簽標(biāo)識(shí)，以及包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存等要求

• GB/T 20980-2021《餅干質(zhì)量通則》 ：規(guī)定了餅干的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法等，我國(guó)酥性餅干評(píng)價(jià)結(jié)合了質(zhì)構(gòu)儀三點(diǎn)彎曲參數(shù)

• GB/T 20981-2021《面包質(zhì)量通則》 ：規(guī)定了面包的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法等

三、面制品質(zhì)構(gòu)分析儀的核心應(yīng)用

3.1 面條品質(zhì)評(píng)價(jià)：TPA測(cè)試、剪切測(cè)試與拉伸測(cè)試

面條品質(zhì)評(píng)價(jià)是面制品質(zhì)構(gòu)分析儀成熟的應(yīng)用領(lǐng)域之一。

TPA全質(zhì)構(gòu)測(cè)試：將3-5根煮熟的面條平行放置于載物平臺(tái)，用探頭進(jìn)行兩次壓縮，記錄完整的力-時(shí)間曲線(xiàn)。典型參數(shù)：速度1mm/s，壓縮深度40%-70%，停留時(shí)間5s。TPA實(shí)驗(yàn)中的硬度（Hardness）、膠著性（Gumminess）、咀嚼性（Chewiness） 等參數(shù)，與面條感官評(píng)價(jià)的筋道感、硬度、彈性呈高度顯著正相關(guān)（α=0.01）。

剪切測(cè)試（AACC 66-50.01標(biāo)準(zhǔn)方法） ：采用輕型剪切刀片對(duì)煮熟面條進(jìn)行剪切測(cè)試。刀片在切割邊緣加工成1mm平面，測(cè)量切割五根相鄰面條所需的力。典型參數(shù)：速度0.17mm/s，剪切深度5mm。堅(jiān)實(shí)度定義為切削力與時(shí)間的面積。

拉伸測(cè)試：將單根面條垂直固定在上下夾具之間，上夾具以恒定速度向上拉伸直至斷裂，記錄最大拉伸力（拉斷力） 與斷裂伸長(zhǎng)率。

3.2 面包品質(zhì)評(píng)價(jià)：硬度與新鮮度檢測(cè)

面包在貯藏過(guò)程中會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，表現(xiàn)為水分減少、淀粉回生、硬化掉渣。面制品質(zhì)構(gòu)分析儀通過(guò)AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)方法，可精確測(cè)量面包的硬度變化。

面包硬度測(cè)定（AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)方法） ：將面包切成25mm厚度的均勻薄片，去除硬皮。使用P/36R柱形探頭，設(shè)定測(cè)試速度500mm/min，壓縮深度為樣品高度的40%。探頭壓縮面包片至設(shè)定深度，儀器記錄最大力值作為面包硬度。

3.3 饅頭品質(zhì)評(píng)價(jià)：彈性與質(zhì)構(gòu)特性

饅頭作為中國(guó)傳統(tǒng)主食之一，其彈性是評(píng)價(jià)品質(zhì)的核心指標(biāo)。利用面制品質(zhì)構(gòu)分析儀的TPA測(cè)試，可量化饅頭的硬度、彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性和回復(fù)性等參數(shù)。

3.4 餅干品質(zhì)評(píng)價(jià)：酥脆度與斷裂強(qiáng)度

三點(diǎn)彎曲法是餅干酥脆度檢測(cè)的專(zhuān)用方法。將單塊餅干放置在三點(diǎn)彎曲測(cè)試裝置的兩個(gè)支點(diǎn)中央，探頭以恒定速度從中心點(diǎn)向下施壓，使餅干發(fā)生彎曲變形直至斷裂。儀器記錄力-位移曲線(xiàn)，輸出破裂強(qiáng)度、斷裂位移、脆性功等參數(shù)。我國(guó)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(píng)價(jià)。

四、TPA全質(zhì)構(gòu)測(cè)試的核心參數(shù)解讀

TPA（Texture Profile Analysis，全質(zhì)構(gòu)分析）是面制品質(zhì)構(gòu)分析儀常用的測(cè)試模式之一，又稱(chēng)“兩次咀嚼測(cè)試"。通過(guò)力-時(shí)間曲線(xiàn)，儀器可計(jì)算出以下核心參數(shù)：

這些參數(shù)相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成了面制品品質(zhì)的完整評(píng)價(jià)體系。

五、標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)方法對(duì)企業(yè)的實(shí)際價(jià)值

保障產(chǎn)品質(zhì)量一致性：通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)構(gòu)檢測(cè)方法，企業(yè)可以確保不同批次產(chǎn)品的口感一致。面制品質(zhì)構(gòu)分析儀的應(yīng)用，可以減少感官分析評(píng)價(jià)過(guò)程中因主觀因素造成的誤差，提高評(píng)價(jià)的可靠性、準(zhǔn)確性和可操作性。

提升檢測(cè)效率：儀器測(cè)定的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)比感官評(píng)價(jià)更穩(wěn)定、更可重復(fù)，一次完整的儀器測(cè)試僅需幾分鐘。

建立科學(xué)的供應(yīng)商評(píng)價(jià)體系：對(duì)面粉等原料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的面制品烘焙試驗(yàn)和質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)評(píng)估，可以建立科學(xué)的供應(yīng)商評(píng)價(jià)體系。

滿(mǎn)足監(jiān)管與認(rèn)證要求：遵循AACC 66-50.01、AACC 74-09、GB/T 35875-2018等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，是滿(mǎn)足國(guó)際認(rèn)證和國(guó)內(nèi)監(jiān)管的基本要求。

常見(jiàn)問(wèn)題解答

問(wèn)1：面制品質(zhì)構(gòu)分析儀主要依據(jù)哪些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)？

面制品質(zhì)構(gòu)分析儀主要依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)AACC 66-50.01（面條堅(jiān)實(shí)度測(cè)定） 和AACC 74-09（面包硬度測(cè)試） ，以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 35875-2018《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面條加工品質(zhì)評(píng)價(jià)》 。AACC 66-50.01于1989年批準(zhǔn)，定義了堅(jiān)實(shí)度為剪切單根面條所需的功；AACC 74-09規(guī)定了面包硬度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法；GB/T 35875-2018適用于小麥粉面條蒸煮品質(zhì)的評(píng)價(jià)。

問(wèn)2：TPA全質(zhì)構(gòu)測(cè)試的核心參數(shù)有哪些？分別對(duì)應(yīng)什么口感？

TPA測(cè)試可同時(shí)輸出硬度、彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性、回復(fù)性等多項(xiàng)參數(shù)。硬度反映面制品的堅(jiān)實(shí)程度；彈性對(duì)應(yīng)“筋道回彈"感；咀嚼性體現(xiàn)“有嚼勁"的程度；內(nèi)聚性反映樣品內(nèi)部結(jié)合力；回復(fù)性反映樣品柔軟度。在面包品質(zhì)評(píng)價(jià)中，硬度值越大，面包越硬、品質(zhì)越差。

問(wèn)3：AACC 74-09面包硬度測(cè)試對(duì)質(zhì)構(gòu)儀有什么速度要求？

AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試速度達(dá)到500 mm/min（約8.3mm/s） 。這一速度要求對(duì)質(zhì)構(gòu)儀的性能提出了較高要求——很多質(zhì)構(gòu)儀的測(cè)試速度上限僅為10mm/s，無(wú)法滿(mǎn)足該標(biāo)準(zhǔn)。選擇質(zhì)構(gòu)儀時(shí)需特別關(guān)注其速度性能是否滿(mǎn)足AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)的要求。

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