化工儀器網
技術文章
食品咀嚼性的數字化革命：艾瑪達FRTS-100N如何替代人工感官評價？
閱讀：510 發布時間：2025-4-8艾瑪達FRTS-100N質構儀在食品**咀嚼性（Chewiness）**檢測中具有顯著的技術優勢，能夠將傳統依賴感官評價的主觀指標轉化為可量化的客觀數據。以下是其核心優勢及具體應用場景分析：
一、精準定義咀嚼性的物理參數
FRTS-100N通過力學模型將咀嚼性量化為**硬度（Hardness）× 彈性（Springiness）× cohesiveness（內聚性）**的乘積（單位：mJ），遵循ISO/TP 19657等國際標準。
對比傳統方法：人工感官小組評價易受個體差異（如咀嚼習慣、疲勞度）影響，而儀器測試可消除人為偏差，重復性誤差可控制在±5%以內。
二、關鍵應用場景與優勢體現
1. 肉制品嫩度與咀嚼適配性
技術實現：
使用Warner-Bratzler剪切刀片模擬牙齒切割，直接輸出**剪切力值（N）**作為嫩度指標（如牛肉嫩度分級：<30N為優，>50N為劣）。案例：
植物肉開發中，通過調整豌豆蛋白擠壓工藝參數（溫度/水分），使剪切力值接近真實雞肉（約35-40N），儀器數據可縮短配方篩選周期50%以上。
2. 膠基糖果（口香糖）的持久性評價
創新測試：
采用多次壓縮測試（5次循環壓縮50%形變），量化膠體的彈性恢復率和硬度衰減率，預測咀嚼20次后的質地變化。標準建立：
優質口香糖要求第5次壓縮后彈性恢復率>80%，而低品質產品可能<60%。
3. 烘焙食品的老化監測
動態分析：
通過時間序列測試（0/24/48小時存儲后），監測面包咀嚼性的上升趨勢（硬度增加、彈性下降），精準判斷抗老化劑（如酶制劑）的效果。數據關聯：
當咀嚼性值超過初始值150%時，消費者可感知明顯老化感，此閾值可用于保質期設定。
三、硬件與軟件的核心競爭力
1. 高精度傳感器與探頭適配
力值分辨率：0.01N，可檢測微小質地差異（如含3% vs. 5%油脂的餅干咀嚼性差異）。
專用探頭：
圓柱形探頭（P/36R）：模擬臼齒咀嚼運動（適用于肉制品/軟糖）。
仿生牙齒模具（可選）：直接模擬人類牙齒咬合接觸面。
2. AI輔助數據分析
曲線解析：軟件自動標記壓縮曲線的特征點（如斷裂點、回彈高度），避免人工誤判。
預測模型：輸入歷史數據后可預測配方調整對咀嚼性的影響（如減少10%糖分可能導致咀嚼性增加15%）。
3. 跨溫度測試能力
溫控附件：支持-10°C~100℃環境測試，解決實際應用場景問題：
冷凍食品（如冰淇淋）：-5℃下測試避免融化導致的假性軟化。
熱食模擬（如火鍋肉片）：60℃測試更接近食用狀態。
四、行業痛點解決案例
問題：某寵物食品企業發現犬糧投訴率上升，懷疑與咀嚼性不適配有關。
FRTS-100N方案：
測試不同硬度犬糧（20N/50N/80N）的咀嚼性，結合犬類咬合力數據（成年犬平均約300N）。
發現投訴批次產品硬度波動（45-85N），超出幼犬適宜范圍（20-40N）。
結果：通過調整膨化工藝壓力，將硬度穩定在50±5N，投訴率下降70%。
五、對比競品的差異化優勢
| 特性 | FRTS-100N | 普通質構儀 |
|---|---|---|
| 咀嚼性算法 | ISO標準三參數乘法模型 | 僅簡單硬度或彈性單項測試 |
| 測試速度 | 最高10次/秒（動態咀嚼模擬） | 通常1-2次/秒 |
| 數據輸出 | 直接輸出咀嚼性（mJ）單位 | 需手動計算 |
| 動物食品適配 | 可選仿生犬齒模具 | 無專用設計 |
總結
FRTS-100N在咀嚼性檢測上的核心價值在于：
科學定義——將模糊的"口感"轉化為工程參數；
工藝反哺——通過數據追溯原料/加工環節缺陷；
消費洞察——建立質構參數與消費者喜好的相關性模型。
對于追求口感一致性和快速配方迭代的食品企業，該設備可成為研發與質控的"數字化舌頭"。