摘要：在烘焙食品工業(yè)中，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)面包貨架期并科學(xué)評(píng)估抗老化劑效果，是產(chǎn)品研發(fā)與質(zhì)量控制的核心環(huán)節(jié)。本文基于AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)方法，詳細(xì)闡述如何以TEX質(zhì)構(gòu)分析儀為關(guān)鍵工具，通過(guò)質(zhì)地剖面分析結(jié)合加速貨架期測(cè)試?yán)碚?，?gòu)建一套數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的科學(xué)評(píng)估體系，從而實(shí)現(xiàn)面包老化過(guò)程的客觀量化與抗老化劑效能的精準(zhǔn)比對(duì)。

一、 引言：從感官評(píng)判到客觀量化的科學(xué)需求

面包的老化是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，主要表現(xiàn)為面包芯硬度增加、彈性喪失、風(fēng)味劣變。傳統(tǒng)依賴人工感官評(píng)價(jià)的方法存在主觀性強(qiáng)、無(wú)法量化的弊端。因此，行業(yè)迫切需要一種科學(xué)、可重復(fù)的客觀方法。TEX質(zhì)構(gòu)分析儀的出現(xiàn)，解決了這一痛點(diǎn)，它通過(guò)模擬人的觸覺(jué)，將“柔軟"、“有彈性"等感官屬性轉(zhuǎn)化為精確的力學(xué)參數(shù)，為科學(xué)研究提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

二、 核心方法：基于AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)的TPA測(cè)試

1. 標(biāo)準(zhǔn)化的樣品制備與測(cè)試流程

要獲得可靠數(shù)據(jù)，首先必須標(biāo)準(zhǔn)化樣品制備。依據(jù)AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)，我們使用內(nèi)徑40mm的取樣器從面包中心部位鉆取高度為25mm的圓柱形面包芯樣品。隨后，在TEX質(zhì)構(gòu)分析儀上安裝36mm直徑的圓柱形探頭，并嚴(yán)格設(shè)置以下關(guān)鍵測(cè)試參數(shù)：

• 測(cè)試模式：質(zhì)地剖面分析（TPA，即兩次壓縮測(cè)試）。

  
  

• 壓縮程度：40%（模擬口腔咀嚼的變形程度）。

  
  

• 測(cè)試速度：1.0 mm/s。

  
  

• 兩次壓縮間隔時(shí)間：5秒（允許樣品回彈）。

  
  

2. 關(guān)鍵質(zhì)地參數(shù)的精準(zhǔn)獲取

一次完整的TPA測(cè)試后，TEX質(zhì)構(gòu)分析儀的軟件會(huì)自動(dòng)生成力-時(shí)間曲線，并精準(zhǔn)計(jì)算出四大核心參數(shù)：

• 硬度：第一次壓縮過(guò)程中的峰值力。這是表征面包老化程度最直接、最重要的指標(biāo)。貨架期研究的本質(zhì)就是追蹤硬度隨時(shí)間的變化規(guī)律。

  
  

• 彈性：樣品在第一次壓縮后恢復(fù)形變的能力。

  
  

• 粘聚性：樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)抵抗破壞并保持完整的內(nèi)部結(jié)合力。

  
  

• 咀嚼性：硬度、彈性和粘聚性的乘積，綜合反映吞咽所需做的功。

  
  

在實(shí)際應(yīng)用中，硬度是監(jiān)測(cè)老化速率的黃金指標(biāo)。通常將硬度值達(dá)到初始值兩倍的時(shí)間點(diǎn)定義為產(chǎn)品的貨架期終點(diǎn)。

三、 科學(xué)預(yù)測(cè)貨架期：ASLT與TEX質(zhì)構(gòu)分析儀的聯(lián)用

由于實(shí)時(shí)貨架期實(shí)驗(yàn)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，業(yè)界普遍采用加速貨架期測(cè)試（ASLT）。其核心是將面包置于更高溫度下，加速老化過(guò)程。

操作流程如下：

1. 加速實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：將同一批次的面包樣品分別置于多個(gè)不同的高溫環(huán)境下儲(chǔ)存。

   
   

2. 定期采樣測(cè)量：使用TEX質(zhì)構(gòu)分析儀，定期測(cè)量各溫度點(diǎn)下樣品的硬度值。

   
   

3. 動(dòng)力學(xué)模型擬合：將不同溫度下的硬度增加速率，代入阿倫尼烏斯方程，擬合出化學(xué)反應(yīng)的活化能。

   
   

4. 精準(zhǔn)預(yù)測(cè)：利用建立的模型，外推預(yù)測(cè)面包在常溫下的硬度變化曲線，從而精準(zhǔn)計(jì)算出貨架期。

   
   

在此過(guò)程中，TEX質(zhì)構(gòu)分析儀提供了整個(gè)模型構(gòu)建所必需的、高精度的核心動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)——硬度值。沒(méi)有它，任何預(yù)測(cè)模型都將是空中樓閣。

四、 精準(zhǔn)評(píng)估抗老化劑效果：對(duì)照實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析

在建立了上述方法后，評(píng)估抗老化劑（如單甘酯、酶制劑等）的效果就變成了一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?duì)照實(shí)驗(yàn)。

1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：制備一個(gè)不添加抗老化劑的對(duì)照組，和多個(gè)添加了不同種類或濃度抗老化劑的實(shí)驗(yàn)組。

   
   

2. 同步測(cè)試：將所有組別的面包在相同的ASLT條件下儲(chǔ)存，并定期使用TEX質(zhì)構(gòu)分析儀進(jìn)行TPA測(cè)試。

   
   

3. 效能量化與比較：

   
   

• 硬度-時(shí)間曲線：效果優(yōu)異的抗老化劑會(huì)使曲線的斜率（硬度增加速率）變得平緩。

  
  

• 貨架期延長(zhǎng)率計(jì)算：通過(guò)模型預(yù)測(cè)出各實(shí)驗(yàn)組的貨架期，與對(duì)照組對(duì)比。貨架期延長(zhǎng)率 = (實(shí)驗(yàn)組貨架期 - 對(duì)照組貨架期) / 對(duì)照組貨架期 × 100%。該數(shù)值直接、量化地反映了抗老化劑的商業(yè)價(jià)值。

  
  

• 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：利用TEX質(zhì)構(gòu)分析儀輸出的高精度數(shù)據(jù)，進(jìn)行方差分析等統(tǒng)計(jì)處理，可以科學(xué)地判斷不同實(shí)驗(yàn)組之間的差異是否顯著，從而避免誤判。

  
  

五、 結(jié)論

綜上所述，TEX質(zhì)構(gòu)分析儀不僅是執(zhí)行AACC 74-09標(biāo)準(zhǔn)的硬件工具，更是連接主觀感知與客觀數(shù)據(jù)、連接實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試與真實(shí)貨架期預(yù)測(cè)的橋梁。通過(guò)將其嵌入一套完整的科學(xué)工作流——從標(biāo)準(zhǔn)化制樣、ASLT實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建與統(tǒng)計(jì)分析——研發(fā)人員可以擺脫“憑感覺(jué)"的粗放模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)抗老化劑效果和產(chǎn)品貨架期的精準(zhǔn)、高效、數(shù)據(jù)化的評(píng)估與預(yù)測(cè)，最終驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新與品質(zhì)升級(jí)。