一、引言:餅干酥脆度為什么需要標準化檢測?
餅干是以小麥粉為主要原料,加入糖、油脂及其他原料,經調粉、成形、烘烤等工藝制成的口感酥松或松脆的食品。酥脆性是餅干最核心的品質特征,也是消費者評判餅干品質的首要標準。
長期以來,餅干酥脆度評價主要依靠感官鑒定——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“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;不同實驗室之間的評價結果更難以橫向對比。
餅干酥脆度測定儀(又稱質構儀或物性分析儀)的出現,為烘焙行業提供了科學的解決方案。該儀器通過模擬牙齒咬合與折斷的力學過程,將餅干的“酥脆性"轉化為可量化的數據。但僅有儀器還不夠——檢測方法必須遵循統一的標準,才能確保不同設備、不同實驗室之間的數據具有可比性。
二、國內標準:GB/T 20980-2021《餅干質量通則》
在國內,餅干品質評價的核心標準是GB/T 20980-2021《餅干質量通則》 。該標準于2021年11月26日發布,2022年6月1日正式實施,全部代替了GB/T 20980-2007版本。
GB/T 20980-2021規定了餅干的術語和定義、產品分類、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標簽、包裝、運輸及貯存,適用于餅干產品,也適用于餅干碎產品。本次修訂在原標準的基礎上,修改了各類餅干的定義或表述,調整了部分餅干產品的水分指標等。
值得注意的是,我國酥性餅干制作標準按照GB/T 20980進行,評價結合了質構儀三點彎曲參數。這標志著餅干酥脆度測定儀的儀器檢測方法已經融入國家標準評價體系中。
三、國際標準:AACC餅干質構檢測方法體系
在國際層面,美國谷物化學師協會(AACC International)制定了一系列餅干品質評價的標準方法。
美國曲奇餅干實驗室制作一般以AACC Methods 10-50D、10-52、10-53和10-54為標準,評價包括直徑與厚度(直厚比)、表面紋理和質構儀參數。
AACC 74-09是AACC于1986年發布的面包硬度測試標準方法,在烘焙行業中,質構儀的應用遵循該標準,它提供了詳細的測試方法和操作流程,確保檢測結果的準確性和可靠性。該方法規定了標準面包厚度(25mm)的測量方法,測定壓縮至高度25%所需的力值,測試速度為500mm/min。雖然AACC 74-09主要針對面包,但其測試原理——通過質構儀對烘焙食品進行壓縮測試并量化硬度參數——對餅干等脆性烘焙食品的質構評價同樣具有參考價值。
四、三點彎曲法:餅干酥脆度檢測的核心方法
三點彎曲法是餅干酥脆度測定儀檢測餅干酥脆性的專用方法,也是GB/T 20980標準中質構儀評價的重要組成部分。
4.1 測試原理
三點彎曲測試是將樣品放置在兩個支撐點中央,探頭從中心點以恒定速度向下施壓,使餅干發生彎曲變形直至斷裂。餅干酥脆度測定儀通過精密控制,完整記錄餅干從受力、變形到最終斷裂的整個過程。對于長條形樣品,可用三點折斷裝置進行測定。
4.2 操作要點
將兩個支撐點調整到合適的位置以支撐樣品,常見支撐間距為30mm,為確保數據可對比,該位置應記錄下來。將承重平臺安裝到主機上并調整,直到上刀具對準樣品中心位置。樣品從包裝中取出,選擇所需測試指標(最大正力和正面積),準備進行實驗。為保障數據可比性,需確保樣品的尺寸和支撐點距離一致。
4.3 核心輸出指標
曲線最大壓力(破裂強度/斷裂強度) :餅干斷裂瞬間的最大力值,可以表達樣品的破裂強度。數值越大,餅干越堅硬、不易碎;數值越小,餅干越酥脆。
破裂距離:餅干從開始受力到斷裂的位移變化量(mm),表明樣品的脆性,顯示樣品能抗多長距離后被破壞。
斜率:力-位移曲線初始段斜率,表明樣品的硬度,斜率越高,硬度越大。
4.4 典型應用案例
在實際檢測中,三點彎曲法可用于評估不同包裝方式對餅干酥脆性的影響。研究表明,新、舊兩種包裝對薄餅干的硬度、酥脆性有明顯的影響。舊包裝的餅干在硬度(峰值)、最大硬度時的位移均大于新包裝的餅干。其中舊包裝餅干在位移達到0.66mm時折斷,而新包裝餅干折斷時的位移僅為0.39mm。結合硬度值判斷,新包裝下的餅干更酥脆,舊包裝可能因密封不良導致產品受潮使酥脆性下降。
五、TPA全質構測試:餅干的全面質構評估
TPA(Texture Profile Analysis,全質構分析)是餅干酥脆度測定儀的另一重要測試模式,又稱“兩次咀嚼測試",主要是通過模擬人口腔的咀嚼運動,對樣品進行兩次壓縮。
通過力-時間曲線,餅干酥脆度測定儀可一次性計算出硬度、彈性、內聚性、咀嚼性、回復性等多項質構參數。對于餅干類產品,TPA測試尤其關注硬度、脆性、咀嚼性等核心指標。在實際應用中,采用TPA方法對軟曲奇出爐后的質地變化進行分析,發現隨著時間的延長,軟曲奇的水分含量減小,硬度、黏著性和咀嚼性迅速增加,而彈性、黏聚性和回復性相應減小。
六、穿刺法:圓盤形餅干的替代測試方案
對于圓盤形樣品(如餅干),除三點彎曲法外,還可采用穿刺法進行測試。通常選用2mm柱形探頭和帶孔的平臺,柱形探頭穿刺完樣品之后從平臺的孔中穿出。在該方法中,樣品的正力面積定義為樣品的硬度,探頭穿過樣品走過的線性距離定義為樣品的脆性。
七、標準與檢測方法對企業的實際價值
保障產品質量一致性:通過標準化的酥脆度檢測方法,企業可以確保不同批次餅干的酥脆口感一致。餅干酥脆度測定儀的應用,可以減少感官分析評價過程中因主觀因素造成的誤差,提高評價的可靠性、準確性和可操作性。
提升檢測效率:儀器測定的酥脆度數據比感官評價更穩定、更可重復,一次完整的儀器測試僅需幾分鐘。
建立科學的供應商評價體系:對面粉、油脂等原料進行標準化的餅干烘焙試驗和酥脆度數據評估,可以建立科學的供應商評價體系。
滿足監管與認證要求:遵循GB/T 20980-2021和AACC標準進行檢測,是滿足政府監管和國際認證的基本要求。
常見問題解答
問1:餅干酥脆度檢測主要依據哪些標準?
餅干酥脆度檢測主要依據國內標準GB/T 20980-2021《餅干質量通則》 (2022年6月1日實施)和國際標準AACC 10-50D系列(美國曲奇餅干實驗室制作與質構儀評價) 以及AACC 74-09(面包硬度測試) 。GB/T 20980涵蓋了餅干的分類、技術要求、試驗方法等;AACC 10-50D系列評價包括直徑與厚度、表面紋理和質構儀參數。
問2:餅干酥脆度檢測應該選擇三點彎曲測試還是TPA測試?
這取決于檢測目的。如果主要關注餅干的酥脆性和斷裂特性,三點彎曲法是更直接、更常用的選擇。三點彎曲測試能夠模擬人手掰斷餅干的過程,直接反映餅干的酥脆程度和斷裂行為。如果需要對餅干進行全面的質構特性評估(包括硬度、彈性、咀嚼性等),TPA全質構測試是合適的選擇。在實際應用中,兩種方法可以互為補充。
問3:三點彎曲測試中需要記錄哪些關鍵參數?
三點彎曲測試主要記錄三個關鍵參數:曲線最大壓力(破裂強度),反映餅干的硬度或酥脆程度;破裂距離,表明樣品的脆性,顯示樣品能抗多長距離后被破壞;曲線斜率,表明樣品的硬度,斜率越高硬度越大。此外,測試時需確保樣品的尺寸和支撐點距離一致,以保證數據可比性。
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