引言

果醬的粘稠度，是決定消費者第一印象的關(guān)鍵品質(zhì)指標(biāo)。太稀的果醬涂抹時四處流淌，太稠的果醬則難以均勻鋪開——恰到好處的粘稠度，直接關(guān)系到產(chǎn)品的市場接受度和品牌口碑。

然而，“粘稠度”是一個主觀性強(qiáng)的感官描述。不同評價人員對同一款果醬的“稠不稠”可能有截然不同的判斷。如何將這種主觀感受轉(zhuǎn)化為客觀、可量化、可重復(fù)的數(shù)據(jù)？質(zhì)構(gòu)分析儀（Texture Analyzer） 給出了答案。

質(zhì)構(gòu)儀是用于客觀評價食品品質(zhì)的主要儀器，可對樣品的物性概念作出數(shù)據(jù)化的準(zhǔn)確表述。它可以使用統(tǒng)一的測試方法，通過探頭以穩(wěn)定速度進(jìn)行下壓、穿透樣品，將樣品受到的阻力轉(zhuǎn)化為定量數(shù)據(jù)——通常粘稠樣品的阻力大，稀薄樣品的阻力小，從而將樣品的粘度定量。

研究表明，樣品的粘稠度可用物性測試儀科學(xué)測量，隨著粘稠性的不同可選用不同的探頭和附件，從而為品質(zhì)控制、產(chǎn)品研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)建立提供測量依據(jù)和參考。

本文將從檢測原理、探頭選擇、參數(shù)設(shè)置、操作流程到數(shù)據(jù)解讀，系統(tǒng)講解如何利用質(zhì)構(gòu)分析儀精準(zhǔn)測定果醬粘稠度，為食品企業(yè)的品質(zhì)控制和產(chǎn)品研發(fā)提供實用指南。

一、果醬粘稠度檢測的兩種技術(shù)路線

在正式開始質(zhì)構(gòu)儀操作之前，有必要厘清一個基本概念：果醬的粘稠度檢測存在兩種不同的技術(shù)路線，它們適用于不同的檢測目的和場景。

1. 流變學(xué)方法（粘度計/流變儀）

流變學(xué)方法通過測量果醬在不同剪切速率下的流動阻力來評估其粘度。常用儀器包括旋轉(zhuǎn)粘度計、錐板粘度計等。這類方法主要關(guān)注果醬的流動特性——在受到剪切力時如何變形和流動。

然而，流變學(xué)方法的局限性在于：它測量的主要是果醬的“液態(tài)行為”，而對于果醬作為“半固體食品”所*有的結(jié)構(gòu)特性（如果醬被涂抹時的抗變形能力、被挑起時的拉絲長度等）難以全面反映。

2. 質(zhì)構(gòu)分析方法（質(zhì)構(gòu)儀）

質(zhì)構(gòu)儀則從力學(xué)特性的角度評估果醬的粘稠度。它通過對樣品施加壓縮、穿刺、擠出等力學(xué)作用，測量樣品在受力過程中的力值變化，從而量化樣品的硬度、粘性、內(nèi)聚性、稠度等多項質(zhì)構(gòu)參數(shù)。

質(zhì)構(gòu)儀可應(yīng)用于果醬等食品的物性學(xué)分析，可以分析食品的硬度、脆性、粘性、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性等各項物性指標(biāo)。對于果醬這類粘稠狀樣品，質(zhì)構(gòu)儀提供的數(shù)據(jù)更貼近消費者在涂抹、咀嚼時所感受到的“質(zhì)地”。

兩種方法各有側(cè)重，互為補(bǔ)充。 對于果醬生產(chǎn)企業(yè)而言，質(zhì)構(gòu)儀提供的多參數(shù)分析能力，使其成為產(chǎn)品研發(fā)、配方優(yōu)化和品質(zhì)控制中更實用的工具。

二、果醬粘稠度檢測的核心參數(shù)

1. 關(guān)鍵質(zhì)構(gòu)參數(shù)解讀

質(zhì)構(gòu)儀測定果醬粘稠度時，主要關(guān)注以下幾個核心參數(shù)：

以番茄醬為例，通過反擠壓測試可以得到清晰的對比：樣品A的堅固性（最大正力65.1g）高于樣品B（51.1g），稠度（正面積1717.8）也高于樣品B（1335.9）。這些數(shù)據(jù)直觀地反映了兩種樣品在粘稠度上的差異。

2. 探頭選擇：果醬檢測的“第一道選擇題”

質(zhì)構(gòu)儀設(shè)計有多種探頭可供選擇。對于果醬等粘稠類樣品，探頭的選擇直接影響測試結(jié)果的科學(xué)性和可靠性。

（1）反擠壓裝置（A/BE探頭）——果醬檢測的*選

A/BE探頭是一個反擠壓裝置，由盤狀活塞和樣品容器組成。在進(jìn)行下壓試驗時，樣品從活塞的外緣反擠出來。該裝置專門用于粘稠或半固體狀產(chǎn)品，測試樣品的反擠出特性，如果膠、果醬等流體的堅實度、內(nèi)聚性、粘稠度等。

國外采用該探頭測定番茄醬、蛋黃醬等粘稠度的研究較多。該裝置同樣適用于測試奶油、黃油、奶酪、果醬、巧克力等流體的擠出強(qiáng)度、延展性和粘性。

（2）柱形探頭——TPA全質(zhì)構(gòu)分析的選擇

對于需要進(jìn)行TPA全質(zhì)構(gòu)分析的果醬樣品，柱形探頭是常用選擇。研究表明，柱形探頭測得的香蕉醬硬度、粘聚力、黏著性均顯著高于錐形探頭、刀形探頭和球形探頭。

（3）探頭選擇的基本原則

對于較稀的樣品選用較大的探頭活塞，較稠的樣品選用較小的探頭活塞。對于果醬類產(chǎn)品，A/BE反擠壓裝置是常用的選擇，能夠提供與產(chǎn)品稠度高度相關(guān)的測量結(jié)果。

3. 測試速度的設(shè)定

測試速度是影響果醬粘稠度測定結(jié)果的關(guān)鍵參數(shù)。

研究表明，柱形探頭測得的硬度、粘聚力、黏著性隨測試速度的增大都呈現(xiàn)增加趨勢。不同測試速度對測試結(jié)果的重復(fù)性和靈敏度有顯著影響：

• 柱形探頭1 mm/s：可獲得最佳的重復(fù)性曲線

• 柱形探頭5 mm/s：對果醬配方變化（如增稠劑梯度增加）的響應(yīng)較好，粘聚力變化趨勢與粘度計所測粘度具有較高的一致性

綜合比較后，柱形探頭5 mm/s被認(rèn)為是果醬類樣品的優(yōu)測試條件。

對于反擠壓測試，測前速度、測試速度和測后速度通常設(shè)置為1.0 mm/s。測試后速度不宜過大，若過大則探頭在上升過程中會造成果醬拉絲過程突然斷掉，不能給樣品足夠的時間保持流動。

三、果醬粘稠度測定的標(biāo)準(zhǔn)操作流程

第一步：樣品準(zhǔn)備

1. 樣品溫度控制：溫度對于粘稠度的測定至關(guān)重要，對于同一類樣品應(yīng)保證測量前同一的溫度。建議將果醬樣品在特定溫度（如25℃或5℃） 下恒溫至少2小時。

2. 樣品裝填：將果醬樣品裝入標(biāo)準(zhǔn)容器中，充滿容器75%的容積。樣品表面的均勻一致很重要。

3. 消除氣泡：果醬中的氣泡會在測試過程中產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)點。應(yīng)將氣泡縮小到最小的程度?？刹捎谜婵彰摎饣蜢o置的方式消除氣泡。

第二步：儀器準(zhǔn)備與校準(zhǔn)

1. 力量感應(yīng)元清零：在測試前，應(yīng)對機(jī)器進(jìn)行檢查，對力量感應(yīng)元進(jìn)行清零。

2. 探頭安裝與定位：安裝選定的探頭（如A/BE反擠壓裝置），將壓頭定位在容器的中心。

3. 高度校準(zhǔn)：進(jìn)行高度校準(zhǔn)，確保探頭每次測試都從相同位置開始。

第三步：參數(shù)設(shè)置

根據(jù)測試目的和樣品特性，設(shè)置以下關(guān)鍵參數(shù)：

測試距離應(yīng)不超過樣品高度的75%，避免壓頭同容器的底部接觸產(chǎn)生誤差。

第四步：測試執(zhí)行

1. 啟動測試程序，探頭以設(shè)定的速度向下運動

2. 探頭接觸樣品表面并達(dá)到觸發(fā)力后，儀器開始記錄數(shù)據(jù)

3. 探頭繼續(xù)下壓至設(shè)定的測試距離

4. 探頭以測試后速度返回起始位置

5. 儀器自動記錄完整的力-位移曲線

第五步：數(shù)據(jù)采集與分析

1. 曲線分析：測試完成后，軟件自動生成力-位移曲線

2. 參數(shù)提取：從曲線中提取最大正力（堅固性）、正面積（稠度）、最大負(fù)力（粘聚性）、負(fù)面積（粘性做功）等參數(shù)

3. 重復(fù)性驗證：每個樣品至少進(jìn)行3次重復(fù)測試，不合適數(shù)據(jù)需剔除

4. 數(shù)據(jù)對比：將測試數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品或歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析

第六步：數(shù)據(jù)對比的條件控制

如果是要對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行對比，必須確定溫度、容器容積和樣品的容量是相同的。任何一項條件的變化都可能導(dǎo)致測試結(jié)果不可比。

四、常見問題與解決方案

1. 測試曲線出現(xiàn)異常波動

問題表現(xiàn)：力-位移曲線上出現(xiàn)非光滑的異常點。

原因分析：樣品中存在氣泡。

解決方案：測試前對果醬樣品進(jìn)行真空脫氣或充分靜置，消除氣泡。

2. 同一樣品多次測試結(jié)果差異大

問題表現(xiàn)：3次重復(fù)測試的標(biāo)準(zhǔn)偏差過大。

可能原因：

• 樣品裝填不均勻

• 溫度控制不嚴(yán)格

• 探頭位置不一致

解決方案：

• 確保每次裝填的樣品量和表面平整度一致

• 嚴(yán)格控制樣品測試溫度

• 每次測試前進(jìn)行探頭高度校準(zhǔn)

3. 探頭拉絲現(xiàn)象影響負(fù)峰數(shù)據(jù)

問題表現(xiàn)：探頭返回時果醬拉絲過長，負(fù)峰數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。

解決方案：

• 適當(dāng)降低測試后速度，給樣品足夠的時間保持流動

• 選擇合適尺寸的探頭活塞

五、西奧機(jī)電的果醬粘稠度檢測解決方案

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司（CELTEC西奧）作為專業(yè)的材料測試儀器制造商，長期致力于為食品、制藥、包裝等行業(yè)提供精準(zhǔn)的測試解決方案。針對果醬等粘稠類食品的粘稠度檢測需求，西奧機(jī)電提供專業(yè)化的質(zhì)構(gòu)分析解決方案。

西奧機(jī)電的TEX系列質(zhì)構(gòu)分析儀在果醬粘稠度檢測方面具備以下核心優(yōu)勢：

多模式測試能力：支持壓縮、TPA全質(zhì)構(gòu)分析、穿刺、拉伸、剪切等多種測試模式?？煞治龉u的硬度、粘性、彈性、內(nèi)聚性、稠度、粘附性等多項物性指標(biāo)。通過測量其粘度、涂布性和粘附性等特性，可以評估果醬的涂抹效果和口感。

專用反擠壓裝置：配備A/BE反擠壓專用裝置，專用于粘稠或半固體狀產(chǎn)品的測試。該裝置由一個圓盤活塞固定在中間的樣品容器組成，通過壓縮測試獲得與產(chǎn)品稠度高度相關(guān)的測量結(jié)果。

高精度力學(xué)測量：采用高精度力量感應(yīng)元，力值測量精度優(yōu)于0.5% F.S.，位移分辨率達(dá)0.01mm，確保果醬粘稠度測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

標(biāo)準(zhǔn)化測試流程：內(nèi)置果醬等粘稠類樣品的標(biāo)準(zhǔn)化測試模板，一鍵調(diào)用即可快速開始測試。支持用戶自定義參數(shù)設(shè)置，滿足不同配方、不同工藝條件下的個性化檢測需求。

智能數(shù)據(jù)分析：配備專業(yè)分析軟件，測試完成后自動生成力-位移曲線，自動提取最大正力、正面積、最大負(fù)力、負(fù)面積等關(guān)鍵參數(shù)。多條測試曲線可疊加對比分析，直觀評估不同配方或不同批次產(chǎn)品之間的粘稠度差異。

廣泛的應(yīng)用覆蓋：除果醬外，TEX系列質(zhì)構(gòu)分析儀還可用于酸奶、蜂蜜、番茄醬、蛋黃醬、巧克力、奶酪等各類粘稠及半固體食品的物性分析。西奧機(jī)電的材料測試解決方案還廣泛應(yīng)用于包裝材料測試、醫(yī)療器械材料及包裝測試、藥品測試、膠粘劑測試、紡織品測試、紙張和紙板容器測試等領(lǐng)域，并可針對特殊測試需求提供定制化服務(wù)和自動化改造方案。

六、結(jié)語

果醬粘稠度的精準(zhǔn)測定，是食品企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)化配方工藝、提升市場競爭力的重要技術(shù)手段。質(zhì)構(gòu)分析儀通過將“粘稠”這一主觀感官體驗轉(zhuǎn)化為客觀、可量化的力學(xué)數(shù)據(jù)，為果醬的品質(zhì)控制提供了科學(xué)依據(jù)。

從探頭的正確選擇（A/BE反擠壓裝置是果醬檢測的*選），到測試速度的合理設(shè)定（柱形探頭5 mm/s被認(rèn)為是優(yōu)條件），再到樣品溫度、裝填量等細(xì)節(jié)的嚴(yán)格控制——每一個環(huán)節(jié)都直接影響著測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。而最大正力（堅固性）、正面積（稠度）、最大負(fù)力（粘聚性）、負(fù)面積（粘性做功）這四個核心參數(shù)的綜合分析，則構(gòu)成了果醬粘稠度評價的完整數(shù)據(jù)體系。

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司（CELTEC西奧）TEX系列質(zhì)構(gòu)分析儀，以多模式測試能力、專用反擠壓裝置、高精度力學(xué)測量和智能數(shù)據(jù)分析功能，為果醬及各類粘稠食品生產(chǎn)企業(yè)提供了一站式的粘稠度檢測解決方案，助力企業(yè)以科學(xué)數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品品質(zhì)持續(xù)提升。

本文依據(jù)質(zhì)構(gòu)分析相關(guān)技術(shù)資料及行業(yè)實踐撰寫，僅供參考。具體測試操作請以儀器操作規(guī)程及產(chǎn)品說明書為準(zhǔn)。