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在食品、制药和水产加工行业,凝胶强度的测定是评价产品品质的核心手段。无论是药用明胶的Bloom值测定,还是鱼糜制品的弹性分级,质构分析仪都是不**缺的检测工具。
然而,许多初次接触质构仪的操作人员面临一个共同的困惑:仪器买回来了,说明书也看了,但实际操作时还是不知道怎么下手。探头怎么装?参数怎么设?样品怎么放?凝胶和鱼糜的测试方法有什么区别?
本文以凝胶(明胶、卡拉胶等)和鱼糜制品两种典型样品为例,用七步操作法完整演示质构分析仪的操作流程——从开机校准到数据解读,一步不落。无论你是刚接触质构仪的新手,还是希望规范操作流程的老手,这份指南都能帮你快速上手。
接通电源,打开质构仪主机后方电源开关,然后启动配套操作软件。等待仪器自检完成。
预热时间:开机后预热10~15分钟,待力值系统稳定后方可测试
自检确认:观察仪器面板指示灯是否正常,软件界面是否显示“就绪"状态
环境检查:确认测试环境温度稳定(凝胶测试通常要求25℃±0.5℃,鱼糜测试通常要求室温)
力值校准:在软件中选择“校准"功能,将标准砝码(如100g或500g)放置于校准位置,确认仪器显示值与砝码标称值一致。
位移校准:将探头下降至接近测试平台的位置,进行零点校准,确保探头位移的准确性。
校准砝码应覆盖量程的20%、50%、80% 关键点
校准周期建议每月一次,或每次更换探头后重新校准
校准数据应记录存档,作为质量追溯的依据
根据测试样品选择探头并安装。
| 样品类型 | 推荐探头 | 依据 |
|---|---|---|
| 明胶/卡拉胶凝胶强度 | 直径12.7mm圆柱探头 | 药典0634通则、GB 6783-2013 |
| 鱼糜凝胶强度 | 直径5mm球形探头 | GB/T 36187-2024《冷冻鱼糜》 |
| 通用质构分析(TPA) | 直径36mm或50mm平底圆柱探头 | 行业通用 |
安装探头时确保紧固无松动
探头表面应清洁无残留
更换探头后需重新进行高度校准
根据测试标准设置测试参数。
| 参数 | 设置值 |
|---|---|
| 测试模式 | 压缩/穿刺模式 |
| 测试速度 | 0.5mm/s |
| 穿刺深度 | 4mm |
| 触发力 | 5g |
| 样品浓度 | 6.67%明胶溶液 |
| 凝胶化温度 | 10℃±0.1℃ |
| 参数 | 设置值 |
|---|---|
| 测试模式 | 压缩至破断 |
| 测试速度 | 60mm/min(1mm/s) |
| 穿刺深度 | 不小于15mm |
| 触发力 | 5g |
| 样品规格 | 厚度24mm圆柱片 |
| 加热条件 | 90±1℃水浴30min |
测试速度不可随意更改——速度偏差会导致力值系统性偏差
触发力设置应一致,确保每次测试起始点相同
将制备好的样品放置于测试平台中心,确保探头正对样品中心位置。
将凝胶瓶或凝胶柱置于测试台中心
探头下压位置应在凝胶中心点,离样品瓶底部不少于30mm
凝胶表面应平整,无气泡
将厚度24mm的鱼糜凝胶圆片平放在载物台中央
探头垂直对准试样圆心,避免偏心受力
试样切面应平整光滑、无裂纹、无肉眼可见气泡
每次测试前确认样品位置一致
测试过程中避免触碰仪器或样品
点击软件中的“开始测试"按钮,仪器自动执行测试。
探头从起始位置以0.5mm/s速度下降 → 接触凝胶表面(达到触发力5g后开始记录) → 继续下压至4mm深度 → 记录峰值力(Bloom值) → 探头自动返回起始位置。
探头从起始位置以60mm/min速度下降 → 接触鱼糜凝胶表面(达到触发力5g后开始记录) → 持续下压直至凝胶破裂(力值骤降) → 记录破断力和破断距离 → 探头自动返回。
测试过程中观察力-位移曲线是否正常
曲线应平滑上升,峰值后出现明显下降
如曲线出现异常波动,提示样品可能存在气泡或缺陷
测试完成后,软件自动生成力-位移曲线并计算各项参数。
| 参数 | 计算方式 | 药典要求 |
|---|---|---|
| 凝胶强度(Bloom值) | 4mm深度处的峰值力 | ≥200 Bloom g(药用明胶) |
| 平行样 | 重复制备3~5份 | RSD≤10% |
| 参数 | 计算方式 | 标准要求 |
|---|---|---|
| 破断力 | 曲线峰值力(g) | — |
| 破断距离 | 峰值对应的位移(cm) | — |
| 凝胶强度 | 破断力 × 破断距离(g·cm) | SSA≥700、SA≥600、FA≥500 |
鱼糜测试需剔除1个最大值和1个最小值,取剩余8个试样的平均值
数据自动存储,支持导出为报告
凝胶测试的力-位移曲线应平滑无异常波动
| 对比维度 | 凝胶(明胶/卡拉胶) | 鱼糜制品 |
|---|---|---|
| 探头规格 | Φ12.7mm圆柱探头 | Φ5mm球形探头 |
| 测试速度 | 0.5mm/s | 60mm/min(1mm/s) |
| 穿刺深度 | 4mm(固定) | 直至破裂(≥15mm) |
| 核心指标 | Bloom值(g) | 凝胶强度=破断力×破断距离(g·cm) |
| 样品制备 | 6.67%溶液,10℃凝胶化17h | 加盐斩拌,90℃加热30min,切片24mm |
| 平行样 | 3~5份 | 10份(剔除极值取8个平均) |
原因:样品中存在气泡或杂质。
解决方案:测试前对样品进行真空脱气或超声脱气;鱼糜样品灌肠时轻震排尽气泡。
原因:样品尺寸不一致、温度波动或探头位置偏移。
解决方案:确保样品制备标准化;严格控制测试环境温度;每次将样品放置在测试台中心。
原因:凝胶化温度不足、时间不够或浓度偏差。
解决方案:检查恒温水浴温度是否稳定在10℃±0.1℃;确认恒温时间达到16-18小时;核实明胶浓度是否为6.67%。
济南西奥机电有限公司(CELTEC西奥)的TEX系列质构分析仪与GST-01凝胶强度测试仪,专为凝胶和鱼糜等食品的质构检测而设计。
内置标准化测试模板:仪器预置“明胶Bloom值测定"、“鱼糜凝胶强度测定"等专用测试模板,一键调用即可自动加载优参数设置,新手也能在3分钟内完成从开机到出数据的全流程。
高精度力学测量:采用高精度力量感应元,力值测量精度优于0.5% F.S.,位移分辨率达0.01mm。能够精准捕捉凝胶和鱼糜在穿刺过程中的微小力学响应。
力-位移曲线实时显示:测试过程中实时采集并显示力-位移曲线,自动标记峰值力、破断距离等关键参数。多条曲线可叠加对比,直观评估不同批次之间的品质差异。
数据合规与可追溯:测试数据自动记录存储,支持导出为报告,满足食品生产SC审核和ISO质量管理体系的数据管理要求。
质构分析仪的操作,并不像想象中那么复杂。开机预热→仪器校准→探头安装→参数设置→样品放置→执行测试→数据记录——七步走完,一份完整的质构检测报告就出来了。
关键在于:凝胶和鱼糜的测试方法不同——凝胶用12.7mm圆柱探头、0.5mm/s速度、4mm穿刺深度;鱼糜用5mm球形探头、60mm/min速度、穿刺至破裂。选对探头、设对参数、放对位置——这三件事做对了,数据就准了。
济南西奥机电有限公司(CELTEC西奥)TEX系列质构分析仪,以内置标准化模板、高精度力学测量、力-位移曲线实时分析为核心优势,让凝胶和鱼糜的质构检测从“专业操作"变成“人人可做"的日常检测工具。