国产质构仪在咀嚼片适口性评价中的TPA模式应用与力学参数解析

随着大健康产业的快速发展，功能性食品、膳食补充剂及兽用/人用药剂中咀嚼片（ChewableTablets）的应用日益广泛。咀嚼片不仅需具备良好的营养或药效成分，其适口性（Palatability）与可咀嚼性（Chewability）更是决定消费者（或宠物）接受度的关键因素。国产质构仪在硬件精度、软件算法和功能适配性方面显著提升，已能胜任对咀嚼片力学性能的客观量化评估。本文系统介绍国产质构仪如何通过标准化测试方法，科学评价咀嚼片的适口性与可咀嚼性，助力产品研发与品质升级。

一、关键质构参数定义

在质构学中，咀嚼片的“好不好嚼”可通过以下客观参数表征：

• 硬度（Hardness）压缩至一定形变所需的最大力g或N过高→难咬碎；过低→无咀嚼感
• 脆性（Brittleness）达到最大力时的位移或曲线陡峭度mm或无量纲脆性适中→易崩解、口感清爽
• 内聚性（Cohesiveness）第二次压缩与第一次压缩的能量比无量纲过高→黏牙；过低→粉化过快
• 咀嚼性（Chewiness）硬度×弹性×内聚性g综合反映“咀嚼工作量”，理想值因人群而异
• 崩解力/破碎力（FractureForce）首次破裂所需力值g直接影响初始咬合体验

这些参数共同构成咀嚼片“入口即化”“酥脆不硬”“柔韧耐嚼”等感官描述的科学基础。

二、国产质构仪的技术能力

当前国产质构仪已具备以下能力：

• 力值精度达0.1g，满足小剂量咀嚼片测试需求；
• 支持TPA（质构剖面分析）等多种模式；
• 配备专用探头（如圆柱平底P/5、球形SBE、针式穿刺探头）；
• 软件内置符合GB/T、ISO、USP等标准的测试模板；
• 成本仅为进口设备的1/3–1/2，维护便捷，更适合中小企业普及应用。

三、标准化测试方法

1.样品准备

• 选取完整、无裂纹的咀嚼片，室温平衡2小时；
• 按产品类型分类（如儿童维生素片、宠物驱虫咀嚼片、成人钙片）；
• 记录每片重量、直径、厚度，用于数据归一化（可选）。

2.测试模式选择

• TPA双循环压缩：模拟口腔多次咀嚼过程，适用于评估整体咀嚼性；
• 单次压缩至破裂：快速测定硬度与脆性，适合高通量质检；
• 穿刺测试：用于表面较硬或包衣咀嚼片，评估初始咬破难度。

3.推荐参数设置（以TPA为例）

• 探头P/10圆柱平底（直径10mm）
• 压缩比50%（即压缩至原厚度一半）
• 测试速度1.0mm/s
• 两次压缩间隔5秒
• 触发力5g
• 平行样本数≥10片（剔除异常值）

4.操作流程

• 安装探头，校准零点；
• 将咀嚼片置于平台中央；
• 启动TPA程序，完成两次压缩；
• 软件自动输出硬度、弹性、内聚性、咀嚼性等参数；
• 结合目标人群（如儿童、老年犬、成人）设定接受阈值。

四、典型应用场景

（1）人用功能性咀嚼片开发

• 儿童DHA软咀嚼片：要求硬度≤800g，咀嚼性低，入口易碎；
• 成人蛋白咀嚼棒：需较高硬度（1500–2500g）与弹性，提供饱腹感；
• 通过调整麦芽糖醇、明胶、微晶纤维素比例，优化质构曲线。

（2）宠物咀嚼片适口性优化

• 犬用驱虫咀嚼片：硬度控制在1200–2000g，兼具肉香与适度脆性；
• 猫用营养片：更柔软（硬度600–1000g），避免拒食；
• 国产质构仪可快速筛选不同风味载体（鸡肉粉vs鱼粉）对质构的影响。

（3）生产过程质量控制

• 建立内控标准：如“硬度波动范围±10%”；
• 实时监控压片机压力、干燥温度对终品质构的影响；
• 减少因过硬导致的消费者投诉或宠物拒食风险。

咀嚼片的适口性与可咀嚼性不再是“凭感觉”的模糊概念，而是可通过国产质构仪精准测量的科学指标。在消费升级与个性化健康需求驱动下，利用质构分析技术优化产品口感、提升用户体验，已成为企业构建差异化竞争力的重要路径。