在食用菌的品质评价与加工适宜性研究中，质构——或称“口感质地”——是决定消费者接受度和产品市场竞争力的核心属性。食用菌质地不仅影响其口感和风味，还与其新鲜度、加工方式及储藏条件密切相关。研究表明，食用菌中葡聚糖和几丁质是真菌细胞壁的两种主要成分，对香菇等食用菌的硬度起着关键作用，软化组织中这些成分的含量会显著下降。然而，长期以来食用菌质地评价高度依赖感官品评，主观性强、重复性差，难以量化对比菇肉嫩老程度。质构仪质地多面分析法（TPA）通过模拟人类口腔的咀嚼运动，对样品进行两次压缩，能够同时测定硬度、弹性、内聚性、胶黏性和咀嚼性等多个质地参数，不仅在食品的质地检测中被广泛使用，甚至在育种中已成为品质性状的重要指标。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，为食用菌质地评价提供了统一的术语体系和评价框架。本文将从食用菌的质地特性出发，系统阐述质构仪TPA测试方法的原理、参数设置要点、标准化操作流程以及全品类食用菌的品质应用方案。

一、食用菌质地检测的必要性

食用菌质地检测的必要性，贯穿从育种到加工的全产业链。

育种与品种筛选方面，质构参数是食用菌品质育种的核心表型指标。研究基于TPA方法，结合传统感官评级对香菇亲本及杂交菌株子实体的不同部位（菌柄、菌盖顶部、菌盖中心、菌盖侧边）的7个质地指标进行评价，相关性分析显示传统感官紧实度评级可以与6个质地指标存在显著相关性，说明TPA方法可取代并量化传统方法。以14种香菇为试材，采用质构仪TPA法研究了不同种类香菇质地特点，并对7个质地指标进行评价，为香菇分级研究与利用提供了参考。

保鲜与贮运管理方面，质构检测数据可指导采后保鲜技术优化。双孢菇采后极易衰老软化，硬度是评价新鲜度、保鲜效果最核心物性指标。传统依靠人工触摸感官判定，主观性强、重复性差，质构仪可将菇体软硬程度转化为客观力-位移数据，为食用菌生产企业、保鲜研发单位、冷链物流企业开展双孢菇新鲜度监控、保鲜配方筛选、货架期品质评估提供数字化检测手段。

加工工艺优化方面，不同加工方式对食用菌质地的影响可以通过质构参数精确量化。研究显示，黑皮鸡枞菌在设定25、50、75、100℃四个预煮温度下，其硬度、弹性及咀嚼性与其他五种食用菌相比存在显著差异。杏鲍菇在不同加载速度下头部、中部与尾部的弹性模量、抗压强度等力学参数也有显著变化。

市场监管与合规检验方面，质构检测数据可用于产品合规判定和质量追溯。食用菌检测中质地分析采用质构仪测试，硬度指标通常要求≤50N。质构分析依据GB/T 16860-2025与ISO 11036等标准，为配方设计与工艺优化提供数据支撑。

二、TPA全质构分析的测试原理

质构仪TPA全质构分析的测试原理基于两次压缩循环。TPA法是一种模拟人牙齿咀嚼食物的机械过程，对试样进行两次压缩，该过程能够测定探头对试样的压力以及其他相关质地参数（粘附性、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼型等）。仪器通过探头对样品施加受控的力，并记录由此产生的变形或响应，力的施加和响应的测量通过仪器内部的探头、力值传感器和机械臂等部件完成。

TPA测试从力-时间曲线中同时提取以下核心参数。硬度（Hardness）定义为次压缩周期中的峰值力，反映食用菌抵抗压缩变形的能力，硬度值越高表明组织越致密，通常对应更紧实的质地和更低的嫩度。弹性（Springiness）定义为第二次压缩恢复高度与次压缩变形量的比值，反映食用菌在受力变形后恢复原状的能力，弹性值越接近1，说明食用菌的“回弹感”越强。内聚性（Cohesiveness）定义为第二次压缩做功与次压缩做功的比值，反映食用菌内部组织的结合强度和咀嚼过程中的结构完整性，较高的内聚性值表明组织更致密、持水能力更强。咀嚼性（Chewiness）定义为硬度×内聚性×弹性，综合反映食用菌的耐嚼性。回复性（Resilience）反映食用菌在次压缩后立即恢复的能力。胶黏性（Gumminess）定义为硬度×内聚性，反映食用菌在咀嚼过程中形成胶状团块的能力。此外，粘附性（Adhesiveness）与多糖和其他胶体物质密切相关，反映食用菌表面的黏着特性。

三、TPA测试参数设置与标准化操作

针对食用菌的质地特性，TPA测试的参数设置直接决定了检测结果能否准确反映样品间的质地差异。

样品制备是确保检测数据可比性的基础。将食用菌样品切成边长为2.0 cm的正方形样品，对于不同取样部位的研究，可分别从菌柄（P1）、菌盖顶部（P2）、菌盖中心（P3）和菌盖侧边（P4）取样。研究表明，菌盖中心取样部位在7个参数中与其他菌盖部位具有最大范围的相关性，可代表菌盖的质地情况。样品应选取无损伤的食用菌，去除菇柄后进行测试。

探头选择方面，推荐使用直径36 mm柱形探头进行食用菌TPA测试。对于香菇的TPA测试，也有采用直径为75 mm的圆柱形探头P/75的方案。探头直径应小于样品尺寸以确保有效测试，同时避免边界效应。

参数设置是TPA测试的核心环节。根据食用菌TPA测试的标准方案，推荐参数如下：测前速度1 mm/s，测试速度1 mm/s，测试后速度3~5 mm/s，目标形变30%~40%，触发力6~8 g，下压间隔时间5 s。对于香菇的TPA测试，也有采用受压变形80%、触发力0.5 N的方案。参数的选择需要根据具体的研究目的和样品状态进行优化——对于较硬的干制复水食用菌，可适当提高触发力；对于鲜嫩的子实体，可采用较低的触发力以确保测量的灵敏度。

测试操作方面，将食用菌样品水平放置于测试平台中心，确保探头对准样品表面中心位置。启动测试后，探头以设定速度对样品进行两次压缩循环，仪器自动记录力-时间曲线并计算各项质构参数。每组平行测试建议10~15个试样，取算术平均值。

数据处理方面，从力-时间曲线中自动提取硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、回复性等参数。对于香菇等食用菌，质构仪检测得到的7种指标参数中，主成分分析显示咀嚼性、胶黏性、硬度3个指标构成主成分1，其中硬度具有最大范围的相关性。这表明在实际检测中，硬度可作为食用菌质地评价的核心参数，以较少的检测工作量获得对质地的表征。

四、全品类食用菌的TPA测试应用方案

香菇是TPA测试应用最成熟的食用菌品类。以14种香菇为试材的研究表明，不同种类香菇在硬度、弹性和咀嚼性等7个质地指标上存在显著差异。基于TPA法对香菇进行综合评价的研究显示，质构主成分1主要包括咀嚼性、胶黏性、硬度3个指标，聚类分析将样品分为3组，其中咀嚼性、胶黏性、硬度都相对较高的组别具有较好的综合品质。

平菇的TPA测试方面，以平菇108-2、108-3及108-9三个供试菌株为试材，采用感官评价和质构仪TPA分析法，研究发酵料及发酵熟料2种栽培模式对平菇子实体不同部位质地参数的影响，为平菇子实体质构分析和平菇育种提供参考依据。

双孢菇的质构检测方面，推荐参数设置为预测试速度1.0 mm/s，测试速度1.0 mm/s，后测速度2.0 mm/s，下压深度6 mm，触发力5 g。结果判定时，探头刺入菌盖过程曲线最大峰值力为双孢菇硬度值（N），硬度数值越高，菇体质地越紧实；随储存时间延长，硬度逐步下降，代表菇体发生软化衰老。

黑木耳的TPA测试方面，选取均匀一致的黑木耳样品，切割成规定尺寸（如10×10×10 mm），设置压缩速度1 mm/s、压缩范围50%样品高度、压缩-释放循环次数2~3次。样品温度应一致，每批样品至少重复3次以确保数据的可靠性。

牛肝菌的质地评价方面，对五个不同牛肝菌品种的质地分析显示，YSH品种在硬度、内聚性、粘附性、咀嚼性和剪切力方面显著高于其他四个品种，表明其组织更致密、持水能力更强、嫩度更低；MW品种表现出中等硬度、高弹性和较低的内聚性、咀嚼性，反映了较松散的组织结构和柔软易咀嚼的质地。

羊肚菌的质地研究方面，研究者建立了羊肚菌质地评价体系，为筛选和培育具有优良质地品质的品种提供了参考依据。

杏鲍菇的力学特性方面，采用质构仪开展杏鲍菇的压缩、剪切以及弯曲试验，可得到杏鲍菇在不同加载速度下头部、中部与尾部的弹性模量、抗压强度等力学参数，为食用菌的力学特性研究和加工工艺优化提供数据支撑。

五、自动化技术保障

质构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TEX系列质构分析仪，从技术层面为食用菌质地检测的标准化提供了系统性保障。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。量程0~200 N，其他可选量程10、50、100、500 N等规格；检测精度优于0.5%；力解析精度0.01 N；检测速度0.1~500 mm/min范围内可调；速度精度≤±0.1%；形变位移范围0~300 mm；位移解析精度0.01 mm。高精度传感器0.01 N的力分辨率，可捕捉食用菌储藏期间微小的硬度下降变化。

标配多种规格探头，包括直径36 mm圆柱探头、直径10 mm穿刺探头、轻型剪切探头等，可灵活适配食用菌TPA全质构分析、菌盖穿刺硬度测试、菌肉剪切嫩度评价等不同类型的检测需求。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、压缩测试等多种模式，可一键获取硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、回复性、胶黏性等全套质构参数。仪器提供三级别多用户分级权限管理，支持审计追踪记录，系统数据自动保存可追溯的测量结果与过程，满足GMP相关要求。测试过程中关键的压力变化曲线可在触摸屏上实时显示并存储，为数据复核和异常分析提供完整证据链。

六、结语

量化食用菌的硬度、弹性、回复性和咀嚼性，是食用菌品质评价从“凭经验”走向“用数据”的关键技术路径。从TPA全质构分析的两次压缩循环原理，到直径36 mm柱形探头、测试速度1 mm/s、目标形变30%~40%的标准参数配置；从香菇菌盖中心取样代表性的研究结论，到硬度作为质地评价核心参数的统计验证；从双孢菇穿刺硬度6 mm下压深度的标准化操作，到牛肝菌五个品种间质构参数的差异化分析——每一个环节都为食用菌品质的客观量化评价提供了科学依据。对于追求高质量检测结果的食用菌生产企业、育种科研机构与质检机构而言，深刻理解TPA测试的科学原理，建立标准化的检测操作规程，并积极采用具备高精度测量、多模式测试能力和数据追溯功能的自动化质构分析设备，是确保食用菌品质一致性和产品市场竞争力的关键路径。

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TEX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TPA全质构分析、穿刺测试、剪切测试等多种模式，从食用菌菌盖穿刺硬度检测、TPA全质构分析到菌肉剪切嫩度评价全程标准化，并具备完整的数据追溯与导出功能，为食用菌行业提供、高效、可靠的质构检测解决方案。

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