全麦面包因其富含膳食纤维、维生素和矿物质,成为健康饮食的代表产品。然而,由于全麦粉中麸皮颗粒的存在,其质地往往比普通白面包更粗糙、紧实、缺乏弹性,直接影响消费者的接受度。如何在保留营养的同时优化口感,是全麦面包研发的核心挑战。传统依赖人工感官评价的方式主观性强、成本高、难以量化。而面包硬度物性分析仪(即食品质构分析仪)通过模拟口腔咀嚼过程,可客观、重复地测定全麦面包的硬度、弹性、咀嚼性等关键物性参数,为配方优化、工艺改进和质量控制提供科学依据。
一、为什么全麦面包更需要物性分析?
与精制面粉制成的白面包相比,全麦面包具有以下特点:
- 麸皮颗粒破坏面筋网络,导致持气性差、体积小、组织致密;
- 水分分布不均,易出现“干硬”或“局部湿黏”;
- 老化速度更快,货架期内硬度上升显著。
这些特性使得全麦面包的“口感”问题尤为突出。仅凭外观或体积难以判断其食用品质,必须借助仪器化物性分析进行精准表征。
二、核心测试方法:TPA(质构剖面分析)
目前,国际通行且被AACC(美国谷物化学家协会)、ICC(国际谷物科学技术协会)及中国相关标准广泛采纳的方法是TPA测试(TextureProfileAnalysis),也称为“两次压缩法”。
1.测试原理
探头对切片面包进行两次连续压缩(通常压缩至原高度的50%),模拟牙齿第一次咬合与第二次咀嚼的过程,从而获取多维质地参数。
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2.标准化操作条件(建议)
- 样品制备 切取中心部位25mm厚切片,室温(25℃)平衡1小时
- 探头类型 圆柱形平底探头(P/36或P/50,直径36/50mm)
- 测试速度 1.0mm/s(预压、测试、回撤速度一致)
- 压缩比例 50%(即压缩12.5mm)
- 两次压缩间隔 5秒
- 重复次数 每个面包至少3片,每片测1次,取平均值
注:全麦面包结构不均,建议避开大麸皮聚集区,或采用多点测试取均值。
三、关键物性参数及其口感意义
通过TPA曲线可解析以下核心参数,直接关联消费者感官体验:
- 硬度(Hardness) 第一次压缩的最大峰值力(g或N) “咬下去费不费力”——过高则“干硬难嚼”
- 弹性(Springiness) 第二次压缩高度/第一次压缩高度 “是否回弹”——低弹性显得“死面”“塌陷”
- 内聚性(Cohesiveness) 第二次压缩曲线下面积/第一次面积 “是否成团”——低内聚性易碎、掉渣
- 咀嚼性(Chewiness) 硬度×弹性×内聚性 综合“咀嚼负担”——数值越高越难嚼
- 回复性(Resilience) 第一次压缩回弹功/压缩功 “松软感”——高回复性更接近优质白面包
典型数据参考:
- 优质全麦面包(添加酶制剂/乳化剂):硬度800–1500g,弹性>0.85;
- 普通全麦面包:硬度1800–3000g,弹性<0.75,咀嚼性显著偏高。
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四、物性分析在全麦面包生产中的实际应用
1.配方优化
- 对比不同全麦粉添加比例(30%vs70%)对硬度与弹性的影响;
- 评估酶制剂(如木聚糖酶、脂肪酶)、乳化剂(SSL、DATEM)、亲水胶体(瓜尔胶)对改善质地的效果。
2.工艺调控
- 监测发酵时间、醒发程度对TPA参数的影响:过度发酵导致结构弱化,弹性下降;
- 优化烘烤温度与时间:高温短时可减少水分流失,延缓硬化。
3.货架期监控
- 在0/1/3/5天定期进行TPA测试,绘制“硬度-时间”老化曲线;
- 通过抗老化剂(如单甘酯、淀粉酶)延缓硬度上升速率,延长最佳食用期。
4.竞品对标与消费者偏好建模
- 收集市售畅销全麦面包的TPA数据,建立“理想口感区间”;
- 结合消费者盲测评分,构建“硬度-喜好度”回归模型,指导产品定位。
五、设备选型建议
用于面包硬度检测的物性分析仪应具备:
- 高精度力传感器(分辨率≤0.1g);
- 稳定垂直运动系统,避免晃动影响弹性测量;
- 专用面包测试夹具(如AACC标准切片模具);
- 中文软件+预设TPA模板,支持GB/T、AACC等方法;
- 数据导出与SPC统计功能,便于质量趋势分析。
结语
全麦面包的“健康”不应以牺牲“美味”为代价。面包硬度物性分析仪通过将“咬不动”“太干”“掉渣”等模糊感受转化为精确的硬度、弹性、咀嚼性数据,使口感优化从经验走向科学。
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