食品质构分析仪在宠物罐头硬度及咀嚼性力学特性评估中的关键作用

在宠物食品行业，尤其是高端湿粮（罐头）领域，“适口性”是产品的生命线。然而，适口性不仅仅取决于香气和味道，质地（Texture）往往是被忽视却至关重要的决定因素。食品质构分析仪（TextureAnalyzer）作为连接感官体验与物理数据的桥梁，能够精准量化宠物罐头的硬度（Hardness）与咀嚼性（Chewiness）。本文将深入探讨如何利用食品质构分析仪这一仪器科学检测这两大核心指标，并解析其对产品研发与质量控制的深远意义。

一、为什么关注“硬度”与“咀嚼性”？

在宠物罐头的感官评价中，硬度和咀嚼性是两个截然不同但又紧密相关的概念：

硬度（Hardness）：

• 定义：使样品发生一定形变所需的最大力值。
• 宠物体验：对应宠物牙齿初次接触食物时的“阻力感”。
• 影响过硬：幼宠、老年宠或牙齿敏感的宠物可能无法咬碎，导致拒食或吞咽困难。过软：缺乏咀嚼乐趣，可能导致宠物“吞食”过快，引起消化不良；或者让追求口感的大型犬觉得“没劲”。

咀嚼性（Chewiness）：

• 定义：将半固体食物咀嚼至可吞咽状态所需的总能量（计算方式通常为：硬度×弹性×内聚性）。
• 宠物体验：对应宠物在整个咀嚼过程中感受到的“耐嚼度”和“回弹力”。
• 影响高咀嚼性：意味着肉质紧实、有纤维感，适合成年健康犬猫，有助于清洁牙齿和满足撕咬天性。低咀嚼性：意味着肉质松散、易碎，适合病后恢复期或高龄宠物。

传统的人工试吃或观察法存在主观性强、数据不可比、伦理争议大等缺点。而质构分析仪通过模拟宠物口腔的机械运动，提供了客观、可重复的量化数据。

二、检测原理与方法：TPA测试模式

针对宠物罐头中常见的肉块、肉丝及肉泥形态，行业通用的检测方法是TPA（TextureProfileAnalysis，质地剖面分析），也被称为“二次压缩测试”。这种方法最能模拟宠物“咬下-放松-再咬下”的咀嚼过程。

1.测试过程

探头选择：通常使用直径为36mm或50mm的圆柱形铝合金探头（P/36R或P/50）。较大的接触面积可以覆盖肉块的不均匀性，获得更具代表性的平均值。

样品制备：

• 从罐头中取出具有代表性的肉块。
• 切割成统一尺寸（如2cm×2cm×1cm的立方体），注意纹理方向（通常垂直于肌肉纤维切割，模拟宠物撕咬方向，或平行切割以评估纤维强度，需统一标准）。
• 样品需在恒温环境（如20℃或37℃模拟体温）下平衡，因为温度对胶质和脂肪的硬度影响巨大。

参数设定：

• 测试速度：1.0mm/s-2.0mm/s（模拟正常的咀嚼速度）。
• 压缩比例：40%-50%（模拟口腔张开的大小，避免过度压缩导致样品完全破碎）。
• 触发力：5g-10g（确保探头刚接触样品即开始记录）。
• 循环次数：2次。

2.数据解读：力-时间曲线

测试完成后，仪器会生成一条包含两个波峰的曲线：

• 第一峰（Peak1）：代表硬度。即第一次压缩时遇到的最大阻力。
• 第二峰（Peak2）：代表第二次压缩时的阻力。
• 关键计算指标
• 弹性（Springiness）=第二次压缩的起始时间/第一次压缩的起始时间（反映肉块恢复原状的能力）。
• 内聚性（Cohesiveness）=第二峰面积/第一峰面积（反映肉块内部结合力，是否容易散开）。
• 咀嚼性（Chewiness）=硬度×弹性×内聚性。这是一个综合指标，单位通常为mJ（毫焦耳），代表chew这块肉需要的总功。

三、检测中的关键注意事项

为了确保数据的准确性和可比性，操作时需特别注意：

1. 取样方向（各向异性）：肌肉组织具有明显的纤维方向。顺纹测试和逆纹测试的结果可能相差数倍。必须明确规定取样方向（通常建议模拟宠物自然进食时的撕咬方向，多为逆纹或45度角），并在所有测试中保持一致。
2. 温度控制：宠物罐头中含有大量动物油脂和胶质（如明胶、卡拉胶），这些成分对温度极度敏感。冷藏状态下测得的硬度可能远高于室温或体温状态。强烈建议在37℃（模拟宠物口腔温度），或者严格规定在室温平衡后进行，并注明测试温度。
3. 样品均一性：罐头内的肉块大小不一。应避免选取边缘碎肉或异常大的肉块，尽量选取中心部位、形状规则的样品，或使用大直径探头以减少局部误差。
4. 汤汁的影响：测试时应沥干表面多余汤汁，或连同适量汤汁一起测试（需统一标准），因为汤汁的润滑作用会影响探头与样品的摩擦，进而影响数据。

在宠物消费升级的大背景下，宠物罐头硬度与咀嚼性的精准适配，已成为企业的核心竞争力。食品质构分析仪以精准的量化检测，打破了传统感官评价的局限，为宠物罐头产业构建了从研发到生产、从品控到合规的全链条数据支撑体系，让宠物罐头的硬度与咀嚼性从“凭经验把控”变为“用数据说话”。