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烘焙食品质构检测指南:饼干酥脆度检测仪在TPA与三点弯曲测试中的标准应用

更新时间:2026-07-01 点击量:13

一、引言:饼干酥脆度为什么需要标准化测量?

饼干是全球消费量最大的烘焙食品之一。根据GB/T 20980-2021《饼干质量通则》的定义,饼干是以小麦粉为主要原料,加入糖、油脂及其他原料,经调粉、成形、烘烤等工艺制成的口感酥松或松脆的食品。酥脆性是饼干最核心的品质特征,也是消费者评判饼干品质的首要标准。

长期以来,饼干酥脆度评价主要依靠感官鉴定——由品评人员品尝后打分。这种方法存在明显的局限:不同评价人员对“酥脆"的理解和感知存在差异;同一评价人员在不同时间的判断也可能不一致。更关键的是,缺乏统一的检测标准使得不同实验室之间的评价结果难以横向对比。

饼干酥脆度检测仪(又称质构仪或物性测试仪)的出现,为这一行业痛点提供了科学的解决方案。该仪器通过模拟牙齿咬合与折断的力学过程,将饼干的“酥脆性"转化为可量化的数据。但仅有仪器还不够——检测方法必须遵循统一的标准,才能确保不同设备、不同实验室之间的数据具有可比性。

二、国际标准:AACC饼干质构检测方法体系

美国谷物化学师协会(AACC International)制定了一系列饼干品质评价的标准方法,构成了饼干质构检测的国际标准体系。

2.1 AACC 10-50D系列标准

美国曲奇饼干的实验室制作一般以AACC Methods 10-50D、10-52、10-53和10-54为标准。这些标准涵盖了饼干从实验室制作到品质评价的全流程

  • AACC 10-50D:曲奇饼干实验室制作的标准方法,规定了原料配比、混合工艺、成型方式和烘烤条件。该方法被广泛应用于弱筋小麦加工品质评价和饼干原料筛选研究

  • AACC 10-52:饼干直径与厚度(直厚比)的测定方法

  • AACC 10-53 / 10-54:饼干表面纹理和质构仪参数的评价方法

AACC 10-50D系列标准的核心评价指标包括饼干直径、厚度(直厚比)、表面纹理和质构仪参数。其中,质构仪参数正是饼干酥脆度检测仪所输出的核心数据,包括硬度、脆性、断裂强度等关键指标。

2.2 AACC 74-09面包硬度测试标准

AACC 74-09是AACC于1986年发布的标准方法,用于测量面包片的硬度。该标准规定使用标准面包厚度(25mm),测量压缩至高度25%所需的力值

虽然AACC 74-09主要针对面包,但其测试原理——通过质构仪对烘焙食品进行压缩测试并量化硬度参数——同样适用于饼干等脆性烘焙食品的质构评价。在烘焙行业中,质构仪的应用遵循AACC 74-09标准,该标准提供了详细的测试方法和操作流程

三、国内标准:GB/T 20980-2021饼干质量通则

在国内,饼干品质评价的核心标准是GB/T 20980-2021《饼干质量通则》

3.1 标准基本信息

GB/T 20980-2021是在整合了QB/T 1433.1-2005《酥性饼干》等13项行业标准的基础上制定的。该标准规定了饼干的术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标签、包装、运输及贮存

标准按加工工艺将饼干分为酥性饼干、韧性饼干、发酵饼干、压缩饼干、曲奇饼干、夹心饼干、威化饼干、蛋圆饼干、蛋卷、煎饼、装饰饼干、水泡饼干和其他饼干共13类

3.2 标准与质构仪检测的关联

GB/T 20980-2021在感官评价方面要求评价饼干的色泽、形态、滋味与气味、组织结构等指标。其中,组织结构的酥脆度分级正需要借助饼干酥脆度检测仪进行量化评价

研究表明,我国酥性饼干制作标准结合了质构仪三点弯曲参数进行评价。这标志着饼干酥脆度检测仪的仪器检测方法已经融入国家标准评价体系中。

四、TPA全质构测试在饼干酥脆度检测中的应用

TPA(Texture Profile Analysis,全质构分析)是饼干酥脆度检测仪常用的测试模式之一,又称“两次咀嚼测试",主要是通过模拟人口腔的咀嚼运动,对样品进行两次压缩

在烘焙食品领域,TPA测试可以量化产品的柔软度、弹性、内聚性和咀嚼性等属性。TPA全质构、单次压缩、三点弯曲、剪切、穿刺等主流测试方法,覆盖面包、蛋糕、饼干、酥饼等全品类烘焙产品的检测需求

对于饼干类产品,TPA测试可输出以下核心参数:硬度(第一次压缩过程中的最大力值)、脆性(样品破裂瞬间的力值)、内聚性咀嚼性回复性

五、三点弯曲法:饼干酥脆度检测的专用方法

三点弯曲法是饼干酥脆度检测仪检测饼干酥脆性的专用方法,也是GB/T 20980标准中质构仪评价的重要组成

5.1 测试原理

三点弯曲测试是将样品放置在两个支点中央,探头从中心点以恒定速度向下施压,使饼干发生弯曲变形直至断裂饼干酥脆度检测仪通过精密控制,完整记录饼干从受力、变形到最终断裂的整个过程

5.2 核心输出指标

  • 破裂强度:饼干断裂瞬间的最大力值。曲线最大压力数值可以表达样品的破裂强度。数值越大,饼干越坚硬、不易碎;数值越小,饼干越酥脆

  • 断裂位移:饼干从开始受力到断裂的位移变化量

  • 脆性功:力-位移曲线下断裂前的面积,综合反映饼干的酥脆程度

5.3 典型应用案例

在实际检测中,三点弯曲法可用于评估不同包装方式对饼干酥脆性的影响。研究表明,旧包装的饼干在硬度、最大硬度时的位移均大于新包装的饼干,其中旧包装饼干在位移达到0.66mm时折断,而新包装饼干折断时的位移仅为0.39mm——结合硬度值判断,新包装下的饼干更酥脆,旧包装可能因密封不良导致产品受潮使酥脆性下降

六、标准与检测方法对企业的实际价值

保障产品质量一致性:通过标准化的酥脆度检测方法,企业可以确保不同批次饼干的酥脆口感一致。

提升检测效率与降低成本:仪器测定的酥脆度数据比感官评价更稳定、更可重复,一次完整的仪器测试仅需几分钟。

建立科学的供应商评价体系:对面粉、油脂等原料进行标准化的饼干烘焙试验和酥脆度数据评估,可以建立科学的供应商评价体系。

满足监管与认证要求:遵循GB/T 20980-2021和AACC标准进行检测,是满足政府监管和国际认证的基本要求。

常见问题解答

问1:饼干酥脆度检测主要依据哪些标准?

饼干酥脆度检测主要依据国际标准AACC 10-50D系列(曲奇饼干实验室制作与质构仪评价)和AACC 74-09(面包硬度测试),以及国内标准GB/T 20980-2021《饼干质量通则》。此外,AIB(美国烘焙技术研究所)也制定了饼干硬度的标准测试方法。不同标准各有侧重——AACC 10-50D侧重于饼干制作与品质评价的全流程,GB/T 20980侧重于产品质量要求和试验方法。

问2:饼干酥脆度检测仪测出来的数据和人的口感评价差距大吗?

饼干酥脆度检测仪能够很好地“翻译"人的口感感受。三点弯曲测试中,仪器的破裂强度、断裂位移等参数直接对应着人咬下饼干时的“酥脆"感受。仪器测试不仅与感官评价高度相关,而且比感官评价更稳定、更可重复,可以有效消除因评价人员不同、评价时间不同带来的主观误差。

问3:饼干酥脆度检测应该选择TPA测试还是三点弯曲测试?

这取决于检测目的。如果需要对饼干进行全面的质构特性评估(包括硬度、弹性、咀嚼性等),建议选择TPA全质构测试。如果主要关注饼干的酥脆性和断裂特性,三点弯曲法是更直接、更常用的选择。三点弯曲测试能够模拟人手掰断饼干的过程,直接反映饼干的酥脆程度和断裂行为。在实际应用中,两种方法可以互为补充。

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