在食品、药品及材料行业的质构分析领域，质构仪（Texture Analyzer）已成为量化“硬度、弹性、咀嚼性、破裂力”等质构参数的核心工具。国家标准GB/T 16860-2025《感官分析方法 质地剖面检验》已于2025年10月正式发布，将于2026年5月1日实施，对应国际标准ISO 11036:2020，为食品质地剖面检验提供了统一的术语体系和评价框架。然而，质构仪检测结果的准确性和可比性，不仅取决于仪器本身的性能，更取决于“标准的选择”与“探头的匹配”两个核心要素。同一食品在不同标准下测试、使用不同探头测试，得到的质构参数可能相差数倍甚至数十倍。本文将从质构仪常用检测标准体系、探头选型的基本原则、各行业专属探头推荐、典型标准-探头组合方案及自动化技术保障五个维度，系统阐述质构仪标准应用与探头选型的完整指南。

一、质构仪常用检测标准体系汇总

质构仪的检测标准可分为国际标准、区域/国家标准和行业标准三个层级，覆盖从通用质构分析方法到特定产品专项检测的完整体系。

通用质构分析方法标准是质构仪应用的基础框架。ISO 11036:2020《感官分析 方法学 质地剖面法》是国际通用的质构剖面分析标准，GB/T 16860-2025与之等同，适用于食品（固态、半固态和液态）或非食品类产品，主要应用于筛选和培训评价员、建立产品质地特性的定义和评价技术、优化原有产品和研发新产品、研究影响质构特性的多种因素以及分析感官评价与仪器测量的相关性。ISO 7500 Part1和ASTM E4标准则规定了材料试验机的力值校准与验证方法。

谷物与烘焙食品标准方面，AACC 74-09（面包硬度测定，通用试验机法）是国际通用的面包质构检测标准，采用36mm柱型探头、5kg力量感应元和40%压缩比进行单次测试。AACC 66-50（面条坚实度测定）用于评价面条的筋道感。ISO 11747:2012（煮熟大米的抗挤压性测试）规定了米饭适口性的仪器检测方法。

凝胶与亲水胶体标准方面，GB 6783-2013《食品安全国家标准 食品添加剂 明胶》附录A中A.4规定了Bloom法凝冻强度测定方法，采用直径12.7mm圆柱探头、压入深度4mm、6.67%明胶溶液、10℃冷却16~18小时的标准条件。GB 28304-2012《食品添加剂 可得然胶》规定了抗穿透力测定法，采用Φ5mm不锈钢圆柱探头、250mm/min测试速度。GB/T 22404-2008（瓜尔胶凝胶强度测定）和GB/T 40337-2021（鱼糜制品凝胶强度测定方法）分别针对不同亲水胶体的凝胶特性制定了检测规范。ISO 9665:2020《明胶 Bloom强度的测定》和AOAC 948.21则是明胶凝冻强度测定的国际标准方法。

肉制品标准方面，NY/T 1180-2006（肉嫩度测定 剪切力测定法）规定了使用Warner-Bratzler剪切刀具测定肉品嫩度的方法，剪切力峰值作为肉样嫩度值。ISO 11036:2020质构剖面分析（TPA）测试规范也适用于肉制品的硬度、弹性、咀嚼性等参数检测。

其他专项标准包括：GB 13731-1992（药用明胶硬胶囊凝冻强度检测）、QB/T 4087-2010（食用明胶凝冻强度Bloom法）、QB 2354-2005（药用明胶凝冻强度检测）、GB/T 36187-2018（冷冻鱼糜凝胶强度测定）、SC/T 3702-2014（水产制品凝胶强度测定）、SN/T 3230-2012（出口肉制品质构仪测定方法）以及ASTM D1894-90（摩擦系数测定）等。

二、探头选型的基本原则

探头是质构仪与样品之间力学交互的直接执行部件，探头选择是否得当对实验结果产生直接影响。探头选型需遵循以下五项基本原则。

原则一：测试模式决定探头类型。不同的测试模式对应不同功能的探头。压缩测试需要圆柱形探头与样品作用，通过下压样品测量其抵抗变形的能力；剪切测试需要针对性选择刀具探头，通过切割样品测量其剪切强度；穿刺测试需要针形或小直径圆柱探头，通过刺入样品测量其破裂力；弯曲折断测试需要三点弯曲夹具或刀具探头。

原则二：样品特性决定探头尺寸。硬质样品需要较小直径的探头以集中应力，避免超出力量感应元量程；软质样品需要较大直径的探头以降低接触应力，避免样品在测试前被局部压碎。凝胶类样品通常使用直径12.7mm的标准圆柱探头，小直径探头（2~6mm）适用于水果、蔬菜、鱼丸等需要局部穿刺的样品，大直径探头（25.4~50mm）适用于酸奶、面点、化妆品等需要大面积压缩的样品。

原则三：测试标准规定探头规格。当检测需遵循特定国家标准或行业标准时，标准中规定的探头规格具有强制约束力。例如，GB 6783-2013规定明胶凝冻强度测试使用直径12.7mm±0.013mm圆柱探头，压入深度4mm；GB 28304-2012规定可得然胶凝胶强度测试使用Φ5mm不锈钢圆柱探头；AACC 74-09规定面包硬度测试使用36mm柱型探头。

原则四：样品尺寸与探头匹配。探头直径应小于样品尺寸以确保有效测试。一般而言，探头直径不宜超过样品直径的50%，以避免边界效应影响测试结果。对于薄片状样品（如面包片、肉片），应将样品叠加至足够厚度后再进行测试。

原则五：考虑力量感应元量程。探头选型应与力量感应元量程匹配，确保测试峰值力处于量程的10%~90%范围内，既保证足够的测量精度，又避免超载损坏传感器。

三、各行业专属探头选型推荐

凝胶与糖果制品行业。核心检测项目为凝胶强度（Bloom值）、破裂力、弹性与咀嚼性。推荐使用直径12.7mm标准圆柱探头，依据GB 6783-2013、ISO 9665:2020和AOAC 948.21进行明胶凝冻强度测定。对于可得然胶，推荐使用Φ5mm不锈钢圆柱探头，依据GB 28304-2012以250mm/min速度下压。对于果冻与软糖的TPA测试，推荐使用直径36mm圆柱探头进行两次压缩循环。

肉制品行业。核心检测项目为嫩度剪切力、TPA硬度与弹性。推荐使用Warner-Bratzler（WBS）剪切刀具，刀具厚度3.0mm±0.2mm，刃口内角度60°，钻床口宽4.0mm±0.2mm，剪切速度1mm/s。依据NY/T 1180-2006标准，将肉样在75℃水浴中加热至中心温度70℃，冷却至室温后用圆形钻孔取样器取直径12.7mm的肉芯，用WBS刀具垂直切割，记录剪切力峰值作为嫩度值。

烘焙食品行业。核心检测项目为面包硬度、面条坚实度与米饭抗挤压性。推荐使用36mm柱型探头配合5kg力量感应元，采用AACC 74-09标准方法进行面包硬度测定，压缩比40%，测定前速度1.0mm/s，测定速度1.7mm/s。对于面条坚实度，推荐使用AACC 66-50规定的专用探头；对于米饭适口性，推荐使用ISO 11747:2012规定的抗挤压性测试探头。

果蔬与菌菇行业。核心检测项目为穿刺硬度、破裂力与脆性峰。推荐使用25mm小直径圆柱探头进行穿刺测试，穿刺速度≤1.5mm/s，穿刺距离≥4.0mm。对于苹果、番茄等表皮较硬的样品，推荐使用2mm直径针形探头进行穿刺强度测试；对于蘑菇、鲜切生菜等柔软样品，推荐使用46mm圆柱探头。

乳制品与水产制品行业。核心检测项目为鱼糜凝胶强度、酸奶稠厚感与奶酪切片性。推荐使用Φ5mm球形探头进行鱼糜凝胶强度穿刺测试，60mm/min匀速下压成型鱼糕至破裂，凝胶强度=破断力×破断距离。对于酸奶与乳制品，推荐使用大直径圆柱探头（25.4~38.1mm）进行TPA全质构分析或反挤压测试。

制药与化妆品行业。核心检测项目为片剂硬度、胶囊壳弹性与膏霜涂布性。推荐使用小直径圆柱探头（2~4mm）进行片剂穿透测试，使用针形探头进行胶囊壳刺破测试，使用锥形探头进行膏霜稠度与延展性测试。2025版《中国药典》四部通则0634已将凝胶强度纳入药用辅料法定检测项目，推荐使用直径12.7mm标准圆柱探头进行药用明胶凝冻强度测定。

四、典型标准-探头组合方案速查

五、自动化技术保障

质构仪检测数据的价值取决于仪器本身的性能和操作的标准化程度。传统手动质构测试中，样品制备不一致、测试参数设置因人而异、数据记录依赖人工誊抄等问题，制约了检测结果的可靠性和可比性。

济南西奥机电有限公司研发的GST系列质构分析仪，从技术层面为质构检测的标准化和探头适配提供了系统性保障。仪器采用PLC工业控制系统与精密滚珠丝杠传动，配合高精度力量感应元，确保测试过程的稳定性和数据重复性。标配多种规格探头（包括直径12.7mm标准圆柱探头、Φ5mm不锈钢探头、AACC 36mm面包专用探头、WBS剪切刀具等），可灵活适配肉制品剪切、凝胶穿刺、TPA全质构分析等不同类型的测试需求。

在测试模式方面，仪器支持TPA全质构分析、穿刺测试、剪切测试、压缩测试、应力松弛测试等多种模式，可一键获取硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、回复性、破裂力、剪切力等全套质构参数。测试速度1~100 mm/min范围内可调，位移精度达0.01 mm，能够捕捉食品在受压过程中的微小力学变化。仪器自动存储检测人、时间、样品信息及全部质构参数结果，支持数据导出、打印与联网上传，满足企业质量追溯与合规审计要求。

六、结语

质构仪在食品、药品及材料行业的广泛应用，核心在于“标准的选择”与“探头的匹配”。从ISO 11036:2020和GB/T 16860-2025的通用质构分析框架，到AACC 74-09的面包硬度测定、GB 6783-2013的明胶凝冻强度测定、NY/T 1180-2006的肉品嫩度测定——每一类样品、每一项检测项目都有其对应的标准依据和探头规格要求。对于追求高质量检测结果的食品生产企业与质检机构而言，深刻理解质构仪标准体系与探头选型的匹配逻辑，建立标准化的检测操作规程，并积极采用具备多探头适配能力和数据追溯功能的自动化质构分析设备，是确保食品口感品质一致性和合规经营的关键路径。

济南西奥机电有限公司长期专注于材料测试仪器的研发与制造，产品覆盖包装材料测试、药品及医疗器械检测、食品质构分析、胶粘剂与纺织品测试等多个领域。公司研发的GST系列质构分析仪集成高精度力量感应元与多模式测试功能，支持直径12.7mm标准圆柱探头、Φ5mm不锈钢探头、36mm面包专用探头、WBS剪切刀具等多种探头规格，从TPA全质构分析、凝胶强度穿刺测试到肉制品剪切嫩度测试全程标准化，并具备完整的数据追溯与导出功能，为食品、药品及材料行业提供、高效、可靠的质构检测解决方案。

原创作者：济南西奥机电有限公司