在农产品品质评价体系中，质构——或称“口感质地”——是决定消费者购买决策、加工适用性和商品价值的核心属性。传统上，农产品质构评价主要依赖感官品评，但感官评价存在主观性强、重复性差、难以标准化等固有局限。质构仪（Texture Analyzer）通过模拟人类咀嚼和触觉的力学测试，将“硬、脆、弹、韧、嫩”等模糊感官转化为的力学数据，已成为农产品品质检测公认的物性标准检测仪器。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，为农产品质构评价提供了统一的术语体系和评价框架。质构仪能够将食品的质地特性精确地数字化，具有通量高、灵敏性高和稳定性强的特点，具有方便、快捷、可量化的优点。本文将从质构检测的必要性出发，系统阐述质构仪的核心测试模式，并针对畜禽肉、水产、果蔬、粮食及经济作物等全品类农产品，逐一解析检测原理与应用方案。

一、农产品质构检测的必要性

农产品质构检测的必要性，源于从田间到餐桌全链条的品质管控需求。

育种与品种筛选方面，质构参数是农产品品质育种的核心表型指标。对92份杏种质资源的质地品质指标参数进行测定，测定参数涵盖硬度等关键指标，为种质资源的贮运特性评价提供了量化依据。通过对51份黄瓜种质资源的质地数据分析，建立了统一的黄瓜果肉质地评价方法，并筛选出质地品质好的品种，为高品质育种提供了理论依据。

采收与贮运管理方面，质构检测数据可指导采收期确定和贮运条件优化。果实的硬度衰退率、软化速率等参数可用于预测货架期，为冷链运输和储存条件的优化提供数据支撑。凌云牛心李果实质地品质研究通过设置不同的触发力参数、贯入速度、穿刺距离以及果实穿刺部位，获得果皮硬度、果皮脆性、果皮韧性、果肉硬度等指标数据，确定了最佳质地特性测定的参数体系。

加工适用性评价方面，不同加工用途对农产品质构有不同要求。马铃薯块茎质地综合评价有利于对加工品质性状的细分和准确定位用途，辅助品种选择和产品开发。TPA压缩和剪切质构检测模式适合熟块茎质地品质的客观评价，其中TPA硬度、粘附性、内聚性、弹性、咀嚼性和剪切硬度可以作为比较熟块茎质地差异性的重要参数。

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。各地已陆续出台质构检测的地方标准和行业规范，如DB4420/T 51-2024《脆肉鲩鱼肉脆度的测定 质构仪法》，适用于活、鲜、冻、熟脆肉鲩鱼肉的脆度测定。T/NXS 0106—2026《宁夏牛肉物性品质评价技术规范》通过质构仪两次压缩模式测定牛肉质地特征参数，包括硬度、咀嚼性、弹性等，反映牛肉的食用口感。

二、质构仪核心测试模式与检测原理

质构仪又称物性仪，通过模拟人的触觉来检测样品物理特征。针对不同农产品的质构特性，质构仪主要有以下四种核心测试模式。

TPA全质构分析（Texture Profile Analysis）是应用最广泛的测试模式，又称两次咀嚼性测试。其原理是通过探头对样品进行两次压缩循环，模拟人口腔的咀嚼运动，从力-时间曲线中同时提取硬度（次压缩峰值力）、弹性（第二次压缩与次压缩的高度比值）、内聚性（第二次压缩做功与次压缩做功的比值）、咀嚼性（硬度×内聚性×弹性）、回复性等多个参数。TPA模式特别适用于畜禽肉、果蔬、凝胶类农产品的综合评价。

穿刺测试是评价农产品表皮破裂力和内部组织强度的专用模式。探头以恒定速度垂直刺入样品表面，记录刺破样品所需的最大力值，即穿刺强度或破裂力。穿刺测试适用于水果、蔬菜等需要评价表皮硬度和果肉强度的样品。凌云牛心李果实穿刺最佳测定条件为触发力10 g、穿刺距离8 mm、贯入速度4 mm/s，最佳穿刺部位是果实中部，测得的质地参数能较好地反映果实间的差别。

剪切测试是评价肉制品纤维嫩度和茎秆类农产品韧性的核心模式。通过专用剪切刀具对样品施加剪切力，测量切断样品所需的最大力值。在畜禽肉检测中，采用Warner-Bratzler剪切刀具测定肉品嫩度，剪切力峰值作为嫩度值。

压缩测试通过探头对样品施加压缩载荷，测量样品抵抗压缩变形的能力，适用于谷物颗粒、坚果等硬质农产品的硬度测定。

三、全品类农产品质构检测方案

（一）畜禽肉与水产制品

畜禽肉与水产制品是质构仪应用最成熟的农产品品类。检测核心项目包括嫩度剪切力、TPA硬度与弹性、凝胶强度等。

畜禽肉嫩度检测方面，依据NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》，采用Warner-Bratzler剪切刀具，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。宁夏牛肉物性品质评价技术规范通过质构仪两次压缩模式测定牛肉质地特征参数，包括硬度、咀嚼性、弹性等，反映牛肉的食用口感。

水产制品凝胶强度检测方面，依据GB/T 36187-2018《冷冻鱼糜》和SC/T 3702-2014，采用球形探头穿刺法测定鱼糜凝胶强度。脆肉鲩鱼肉脆度的测定已建立地方标准DB4420/T 51-2024，适用于活、鲜、冻、熟脆肉鲩鱼肉的脆度测定。

（二）水果与蔬菜

水果与蔬菜品类繁多，质构检测需求涵盖硬度分级、脆性评价、成熟度判断等。

水果硬度与脆性检测方面，水果硬度试验通过穿透法测定果实抵抗外力形变的能力，核心检测对象为果实表皮及果肉组织，采用标准探头以恒定速率压入样品，同步记录压力-位移曲线，关键项目包括破裂强度、弹性模量及生物屈服点。检测范围涵盖仁果类（苹果、梨）、核果类（桃、杏、李）、浆果类（草莓、葡萄）、柑橘类（脐橙、蜜柚）、热带水果（芒果、香蕉）、瓜类（西瓜、甜瓜）及小型水果（蓝莓、樱桃）等十大类。

蔬菜质构检测方面，胡萝卜质地剖面分析以胡萝卜块（厚度5mm）为研究对象，分析不同咀嚼速率下胡萝卜块的硬度、粘附性、内聚性、弹性、胶粘性、咀嚼性等质构力学参数及其变化规律。通过对51份黄瓜种质资源的质地分析，用黄瓜横切面测试其质地指标有显著差异，建立了黄瓜质地品质评价模型，并进行了品尝试验验证。

（三）粮食与谷物

粮食与谷物的质构检测涵盖米面制品、薯类等品类。

米面制品质构检测方面，国家标准项目《粮油检验 米面制品质构特性的测定 物性仪法》由全国粮油标准化技术委员会归口，主管部门为国家粮食和储备局，适用于米面制品质构特性的物性仪测定方法。馒头质构品质测定将馒头沿竖直方向切成厚度为15mm的均匀薄片，用P36R探头进行质构测试。

薯类质构检测方面，马铃薯块茎质地综合评价采用穿刺、TPA压缩和剪切三种质构检测模式分析块茎质构参数。鲜块茎穿刺参数：探头型号为圆柱金属探头（TMS 2 mm Steel），穿刺距离为2mm，起始力为2.5N，检测速度为50mm/min；TPA压缩测试因素（鲜/熟）：圆柱体样品直径和高度均为10~15mm，形变量50%/60%，检测速度60mm/min/80mm/min，间隔时间6s/10s；剪切参数：长方体样品（30mm×15mm×10mm），探头型号为轻型单刀探头，检测速度均为60mm/min。

（四）经济作物与特色农产品

坚果类质构检测方面，坚果常用测试模式有压缩测试、剪切测试、穿刺测试以及TPA测试，不同的测试模式对应不同几何形状探头。硬度是坚果破碎所需的机械强度，在TPA测试中定义为次压缩周期中的峰值力，直接反映了坚果在咀嚼时的“口阻力”。压缩形变量在35%~50%之间时对物性测定影响较小。

茶叶嫩度检测方面，使用质构仪测定茶树新梢各节茎的剪切力，取最大剪切力表示新梢的嫩度，剪切力越小嫩度越高，建立了最大剪切力测定新梢嫩度的方法。颗粒形绿茶的物理特性与外形品质关联性研究中，利用质构仪法分析茶样的颜色和形状特征以及容重、百粒质量、弹性和塑性等物理特性。

枸杞果实硬度检测方面，通过设计三种目标形变的枸杞全质构测试实验方案，采用仪器软件自带统计算法对结果进行分析，可快速测定不同枸杞果实硬度，将不同枸杞果实硬度进行分类，建立枸杞果实不同品种硬度的评价体系。

四、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深耕材料与包装检测领域十余年，专注于为全球客户提供定制化实验室检测设备及解决方案，服务覆盖制药、医疗器械、食品包装、化工材料、纺织日化等20+行业，客户包括齐鲁制药、华润双鹤、海关、质检院等企业单位。公司研发的GST系列质构分析仪，从技术层面为农产品质构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。试验范围0~50N/5000g（其他量程可选），检测精度0.5% F.S.，试验速度1~100mm/min范围内可调，位移精度0.01mm。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、轻型单刀探头、圆柱金属探头等，可灵活适配畜禽肉剪切、果蔬穿刺、凝胶强度穿刺、TPA全质构分析等不同类型的农产品测试需求。

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、拉伸测试等多种模式，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，能够捕捉农产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。

五、结语

质构仪全品类农产品质检测方案的核心，在于根据农产品的品类特性和检测目的，选择匹配的测试模式与参数配置。从畜禽肉的剪切嫩度测试，到水产制品的凝胶强度穿刺测试；从水果的穿刺硬度检测，到蔬菜的TPA全质构分析；从米面制品的硬度弹性评价，到马铃薯的穿刺/TPA/剪切三模式综合评价——每一个农产品品类都有其特定的质构检测方案和技术要求。对于追求高质量检测结果的农产品生产企业、育种科研机构与质检机构而言，深刻理解质构检测的科学原理，建立标准化的检测操作规程，并积极采用具备多模式测试能力和数据追溯功能的自动化质构分析设备，是确保农产品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TPA全质构分析、穿刺测试、剪切测试等多种模式，从畜禽肉嫩度剪切测试、水果硬度穿刺测试到米面制品TPA全质构分析全程标准化，并具备完整的数据追溯与导出功能，为农产品行业提供、高效、可靠的质构检测解决方案。

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