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馒头与花卷质构分析 TPA测试模式在蒸制面食品质评价中的核心应用

更新时间:2026-07-03 点击量:12

在传统中式面点的品质评价体系中,馒头的弹性、硬度、咀嚼性等质构特性是决定其口感和消费者接受度的核心指标。馒头的弹性是指馒头在受压变形后恢复原状的能力,直接影响馒头是否“松软有嚼劲"。传统的感官评价依赖品评师主观判断,结果受个体差异和环境因素影响大,难以实现标准化。馒头弹性测试仪(质构仪) 通过质地多面剖析法(Texture Profile Analysis,TPA),利用特定探头模拟人口腔的咀嚼运动,对样品进行两次压缩,通过软件对输出数据进行分析,将感官体验转化为可量化的力学参数

TPA测试是食品物性标准检测方法,通过一次测试可同时得出样品的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、回复性等多种质构特性参数。该方法已被广泛应用于面包、馒头、花卷等烘焙和蒸制面食品的品质评价中

一、TPA质构分析的基本原理

质构仪通过对样品施加控制力,并以力、形变和时间的形式记录样品响应来获取物性数据。TPA测试模拟口腔的两阶段咀嚼运动:首先对样品进行第一次压缩(模拟牙齿咬合),然后回撤探头,间隔一定时间后进行第二次压缩(模拟第二次咀嚼)。通过分析两次压缩过程中的力-时间曲线,软件可计算出多个质构参数

核心质构参数及其定义

硬度:第一次压缩过程中的峰值力,反映馒头抵抗变形的能力。硬度过高则口感紧实发硬,过低则缺乏支撑感。

弹性:样品在第一次和第二次压缩之间高度恢复的程度,反映馒头受压后回弹的能力。高弹性与新鲜、松软有弹性的馒头口感相关;低弹性则感觉死气沉沉或易碎。

内聚性:第二次压缩曲线与第一次压缩曲线下面积之比,反映馒头内部结构的结合力。内聚性低意味着馒头容易散开或感觉干燥。

咀嚼性:综合参数(硬度 × 内聚性 × 弹性),反映将馒头咀嚼成可吞咽状态所需的能量

回复性:变形样品在与导致变形同样的速度、压力条件下回复的程度,反映馒头的弹性恢复能力

二、馒头与花卷TPA测试的样品制备

样品制备是影响TPA测试结果重复性的关键因素。馒头和花卷在质构特性上存在一定差异:馒头组织结构相对致密均匀,而花卷因层叠结构具有分层特征,在测试时需注意取样的一致性。

根据行业通用的测试方法

馒头样品制备

  • 用切片机从垂直方向将馒头切成15mm的均匀薄片

  • 取中部两片进行测试

  • 确保样品表面平整,厚度均匀

花卷样品制备

  • 花卷因层次结构,取样时应取中心部位的代表性区域

  • 切除表层后取厚度均匀的片状样品

  • 注意标注取样方向

样品规格对测试结果的影响:研究证实,取样规格对硬度、弹性、内聚性和回复性均有显著影响。在取样直径不变的情况下,取样高度对硬度影响显著——样品高度越小,产生的堆积作用越强,硬度越大。取样高度对弹性的影响同样显著,高度越小越不易发生破裂和倾倒,弹性值越大。建议在质控中固定取样规格(直径与高度比例),以保证批次间数据的可比性。

三、馒头与花卷TPA测试的参数设置

推荐测试参数

参数项目推荐设置
探头类型球形探头(Ø15mm)或圆柱形探头
测试模式TPA(两次压缩)
压缩比例60%(即进入距离9mm)
测试速度600 mm/min
测前速度2.0 mm/s
测后速度2.0 mm/s
两次压缩间隔5 s
触发力5 g

测试条件的影响:研究指出,在TPA测定模式下,样品质构特性的测定结果受测试条件影响显著,主要涉及压缩速率、压缩变形量、测前速率等因素。压缩程度对硬度、弹性、内聚性、咀嚼性等质构参数有显著影响,压缩速率对弹性和内聚性影响显著

馒头测试的注意要点:TPA测试对馒头样品进行两次压缩时,若压缩量过大(如超过60%),样品可能发生破裂倾倒,导致内部紧密组织结构被破坏,影响弹性、内聚性等参数的准确性。因此建议压缩比例控制在60%左右,既能获得稳定的力值信号,又不至于破坏样品结构。

四、馒头花卷TPA测试的仪器要求

一台适用于馒头和花卷质构分析的馒头弹性测试仪应满足以下技术要求

  • 力量感应元:0.5~100 kg可选,推荐选择5 kg或10 kg量程

  • 力值分辨率:≥0.01 kg(推荐1g或更高精度)

  • 形变分辨率:≥0.001 mm

  • 试验速度:1~1000 mm/min无级调速

  • 行程距离:≥360 mm

  • 探头配置:球形探头(Ø15mm)及圆柱形探头(Ø25mm、Ø50mm等)

  • 数据采集速度:≥333个样/秒

五、常见问题解答

问:馒头TPA测试中,硬度、弹性和咀嚼性分别代表什么感官体验?

答:硬度反映馒头抵抗咬合压力的能力,硬度过高则口感发硬,过低则缺乏支撑感;弹性反映馒头受压后回弹的能力,高弹性与新鲜松软的口感相关;咀嚼性是将馒头咀嚼至可吞咽状态所需的能量,软面包通常需要一定嚼劲以避免“糊状",但又不能太硬

问:如何判断TPA测试中的参数设置是否合适?

答:合格的标准包括:读数在仪器量程的合理范围内(通常建议10%~90%);力-时间曲线形态正常,无异常波动或提前破裂;同一样品多次测试的变异系数(CV%)控制在合理范围内。建议每批次测试前进行预试验验证参数的适用性。

问:馒头和花卷的质构特性有何主要区别?测试时需要注意什么?

答:馒头组织结构相对致密均匀,测试时取样位置相对灵活;花卷因层叠结构具有分层特征,取样时建议取中心部位的代表性区域,并注意标注取样方向。花卷的层间油脂和调料分布可能影响局部的硬度值,建议增加测试点数量以保证数据代表性。

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