史上最全的质构仪TPA解释-有图有字

1、TPA的来源

1861年，德国人设计出世界上第一台食品品质特性测定仪，用来测定胶状物的稳定程度。之后，Szczeniak等人于1963年确定了综合描述食品物性的“质构曲线解析法(TPA)”。从TPA质构曲线中我们可以得到与人的感官评价相关的质构特性参数。TPA测试时探头的运动轨迹是：探头从起始位置开始，先以一速率压向测试样品，接触到样品的表面后再以测试速率对样品进行压缩一定的距离，而后返回到压缩的触发点，停留一段时间后继续向下压缩同样的距离，而后以测后速率返回到探头测前的位置。

2. TPA参数定义解释

美国食品质地资深研究者Malcolm　Bourne博士在其所著作的《食品质地和黏性》(Food　Texture　and　Viscosity)一书中和相关论文中对TPA质构特性参数进行了明确定义。具体如下：

 

 

硬度：是第一次压缩时的最大峰值，多数食品的硬度值出现在最大变形处，有些食品压缩到最大变形处并不出现应力峰。

脆性：压缩过程中并不一定都产生破裂，在第一次压缩过程中若是产生破裂现象，曲线中出现一个明显的峰，此峰值就定义为脆性。在TPA质构图谱中的第一次压缩曲线中若是出现两个峰，则第一个峰定义为脆性，第二个定义为硬度；若是只有一个峰值，则定义为硬度，无脆性值。

粘性：第一次压缩曲线达到零点到第二次压缩曲线开始之间的曲线的负面积(图中的面积3)，反映的是探头由于测试样品的粘着作用所消耗的功。

内聚性：表示测试样品经过第一次压缩变形后所表现出来的第二次压缩的相对抵抗能力，在曲线上表现为两次压缩所做正功之比（面积2/面积1）。

 

弹性：样品经过第一次压缩以后能够再恢复的程度。两次压缩测试之间的停隔时间对弹性的测定很重要，停隔时间越长，恢复的高度越大。弹性是用第二次压缩中所检测到的样品恢复高度（长度2）和第一次的压缩变形量（长度1）之比值来表示。

胶粘性：只用于描述半固态测试样品的黏性特性，数值上用硬度和内聚性的乘积表示。

无图

咀嚼性：只用于描述固态测试样品，数值上用胶粘性和弹性的乘积表示。测试样品不可能既是固态又是半固态，所以不能同时用咀嚼性和胶粘性来描述某一测试样品的质构特性。

无图

回复性：表示样品在第一次压缩过程中回弹的能力，是第一次压缩循环过程中返回时样品所释放的弹性能与压缩时探头的耗能之比，在曲线上用面积5和面积4的比值来表示。

粘连性：样品在同压力探头分离前减压过程中的延展距离。

 

3、TPA的应用

用TPA 质构分析方法对样品分析时，并不是对以上的每个特性参数都要分析，要根据测试条件的设定质构图谱的表现形式、以及样品自身特性和分析者的实际需要来进行选定。比如，如果压缩程度很小，测试样品没有出现明显的破裂，则不能够从图谱中测定脆性值；而且耐咀性和胶粘性不能够同时出现在同一次分析结果中等等。如下图所示，以QQ糖为例子来介绍：粘着性和内聚性，如果粘着性大，内聚性就小，反之依然。

使用物性测试仪测试比较4种不同口味的QQ糖的质地

目的

比较4种不同口味QQ糖的质地

TA-XTC或TATOUCH设置

下压模式，选择TPA,测试前速度：1.0mm/s，测试速度：1.0mm/s

测试后速度1.0mm/s，下压百分比：80%

测试探头： TA/36R，使用10kg力量感应元

样 品 准 备：QQ糖购于超市

实 验 操 作：4种口味的 QQ糖，每种3次平行实验

探 头 校 准：点选工具栏中的实验设置.，然后选择高度校正

力量时间图形

 

 

----菠萝；----草莓；----橘子；----苹果

说明

从图中曲线可以看出，除了4种口味的 QQ糖的硬度大小依次为苹果>草莓>菠萝>橘子,其它3种口味的糖果基本相同。4种口味QQ糖的粘性都很小。

实验结果

结论

从表中可以看出苹果味QQ糖的弹性最差，其它3种口味的弹性比较相似；菠萝味道的QQ糖的咀嚼性最好，QQ糖的苹果味的咀嚼性最差。

4、选择TPA测试方法（compression模式）时的注意事项

A、样品要有弹性

B、TPA模式测试中，测试速度和测后速度要保持一致

C、样品要压缩20％－90％这个范围

D、测试时，探头的表面积一定要大于样品的表面积