饼干酥脆度检测方法全解析

一、引言：饼干酥脆度为什么需要标准化检测？

饼干是以小麦粉为主要原料，加入糖、油脂及其他原料，经调粉、成形、烘烤等工艺制成的口感酥松或松脆的食品。酥脆性是饼干最核心的品质特征，也是消费者评判饼干品质的首要标准。

长期以来，饼干酥脆度评价主要依靠感官鉴定——由品评人员品尝后打分。这种方法存在明显的局限：不同评价人员对“酥脆"的理解和感知存在差异；同一评价人员在不同时间的判断也可能不一致；不同实验室之间的评价结果更难以横向对比。

饼干酥脆度测定仪（又称质构仪或物性分析仪）的出现，为烘焙行业提供了科学的解决方案。该仪器通过模拟牙齿咬合与折断的力学过程，将饼干的“酥脆性"转化为可量化的数据。但仅有仪器还不够——检测方法必须遵循统一的标准，才能确保不同设备、不同实验室之间的数据具有可比性。

二、国内标准：GB/T 20980-2021《饼干质量通则》

在国内，饼干品质评价的核心标准是GB/T 20980-2021《饼干质量通则》 。该标准于2021年11月26日发布，2022年6月1日正式实施，全部代替了GB/T 20980-2007版本。

GB/T 20980-2021规定了饼干的术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标签、包装、运输及贮存，适用于饼干产品，也适用于饼干碎产品。本次修订在原标准的基础上，修改了各类饼干的定义或表述，调整了部分饼干产品的水分指标等。

值得注意的是，我国酥性饼干制作标准按照GB/T 20980进行，评价结合了质构仪三点弯曲参数。这标志着饼干酥脆度测定仪的仪器检测方法已经融入国家标准评价体系中。

三、国际标准：AACC饼干质构检测方法体系

在国际层面，美国谷物化学师协会（AACC International）制定了一系列饼干品质评价的标准方法。

美国曲奇饼干实验室制作一般以AACC Methods 10-50D、10-52、10-53和10-54为标准，评价包括直径与厚度（直厚比）、表面纹理和质构仪参数。

AACC 74-09是AACC于1986年发布的面包硬度测试标准方法，在烘焙行业中，质构仪的应用遵循该标准，它提供了详细的测试方法和操作流程，确保检测结果的准确性和可靠性。该方法规定了标准面包厚度（25mm）的测量方法，测定压缩至高度25%所需的力值，测试速度为500mm/min。虽然AACC 74-09主要针对面包，但其测试原理——通过质构仪对烘焙食品进行压缩测试并量化硬度参数——对饼干等脆性烘焙食品的质构评价同样具有参考价值。

四、三点弯曲法：饼干酥脆度检测的核心方法

三点弯曲法是饼干酥脆度测定仪检测饼干酥脆性的专用方法，也是GB/T 20980标准中质构仪评价的重要组成部分。

4.1 测试原理

三点弯曲测试是将样品放置在两个支撑点中央，探头从中心点以恒定速度向下施压，使饼干发生弯曲变形直至断裂。饼干酥脆度测定仪通过精密控制，完整记录饼干从受力、变形到最终断裂的整个过程。对于长条形样品，可用三点折断装置进行测定。

4.2 操作要点

将两个支撑点调整到合适的位置以支撑样品，常见支撑间距为30mm，为确保数据可对比，该位置应记录下来。将承重平台安装到主机上并调整，直到上刀具对准样品中心位置。样品从包装中取出，选择所需测试指标（最大正力和正面积），准备进行实验。为保障数据可比性，需确保样品的尺寸和支撑点距离一致。

4.3 核心输出指标

• 曲线最大压力（破裂强度/断裂强度） ：饼干断裂瞬间的最大力值，可以表达样品的破裂强度。数值越大，饼干越坚硬、不易碎；数值越小，饼干越酥脆。

• 破裂距离：饼干从开始受力到断裂的位移变化量（mm），表明样品的脆性，显示样品能抗多长距离后被破坏。

• 斜率：力-位移曲线初始段斜率，表明样品的硬度，斜率越高，硬度越大。

4.4 典型应用案例

在实际检测中，三点弯曲法可用于评估不同包装方式对饼干酥脆性的影响。研究表明，新、旧两种包装对薄饼干的硬度、酥脆性有明显的影响。旧包装的饼干在硬度（峰值）、最大硬度时的位移均大于新包装的饼干。其中旧包装饼干在位移达到0.66mm时折断，而新包装饼干折断时的位移仅为0.39mm。结合硬度值判断，新包装下的饼干更酥脆，旧包装可能因密封不良导致产品受潮使酥脆性下降。

五、TPA全质构测试：饼干的全面质构评估

TPA（Texture Profile Analysis，全质构分析）是饼干酥脆度测定仪的另一重要测试模式，又称“两次咀嚼测试"，主要是通过模拟人口腔的咀嚼运动，对样品进行两次压缩。

通过力-时间曲线，饼干酥脆度测定仪可一次性计算出硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、回复性等多项质构参数。对于饼干类产品，TPA测试尤其关注硬度、脆性、咀嚼性等核心指标。在实际应用中，采用TPA方法对软曲奇出炉后的质地变化进行分析，发现随着时间的延长，软曲奇的水分含量减小，硬度、黏着性和咀嚼性迅速增加，而弹性、黏聚性和回复性相应减小。

六、穿刺法：圆盘形饼干的替代测试方案

对于圆盘形样品（如饼干），除三点弯曲法外，还可采用穿刺法进行测试。通常选用2mm柱形探头和带孔的平台，柱形探头穿刺完样品之后从平台的孔中穿出。在该方法中，样品的正力面积定义为样品的硬度，探头穿过样品走过的线性距离定义为样品的脆性。

七、标准与检测方法对企业的实际价值

保障产品质量一致性：通过标准化的酥脆度检测方法，企业可以确保不同批次饼干的酥脆口感一致。饼干酥脆度测定仪的应用，可以减少感官分析评价过程中因主观因素造成的误差，提高评价的可靠性、准确性和可操作性。

提升检测效率：仪器测定的酥脆度数据比感官评价更稳定、更可重复，一次完整的仪器测试仅需几分钟。

建立科学的供应商评价体系：对面粉、油脂等原料进行标准化的饼干烘焙试验和酥脆度数据评估，可以建立科学的供应商评价体系。

满足监管与认证要求：遵循GB/T 20980-2021和AACC标准进行检测，是满足政府监管和国际认证的基本要求。

常见问题解答

问1：饼干酥脆度检测主要依据哪些标准？

饼干酥脆度检测主要依据国内标准GB/T 20980-2021《饼干质量通则》 （2022年6月1日实施）和国际标准AACC 10-50D系列（美国曲奇饼干实验室制作与质构仪评价） 以及AACC 74-09（面包硬度测试） 。GB/T 20980涵盖了饼干的分类、技术要求、试验方法等；AACC 10-50D系列评价包括直径与厚度、表面纹理和质构仪参数。

问2：饼干酥脆度检测应该选择三点弯曲测试还是TPA测试？

这取决于检测目的。如果主要关注饼干的酥脆性和断裂特性，三点弯曲法是更直接、更常用的选择。三点弯曲测试能够模拟人手掰断饼干的过程，直接反映饼干的酥脆程度和断裂行为。如果需要对饼干进行全面的质构特性评估（包括硬度、弹性、咀嚼性等），TPA全质构测试是合适的选择。在实际应用中，两种方法可以互为补充。

问3：三点弯曲测试中需要记录哪些关键参数？

三点弯曲测试主要记录三个关键参数：曲线最大压力（破裂强度），反映饼干的硬度或酥脆程度；破裂距离，表明样品的脆性，显示样品能抗多长距离后被破坏；曲线斜率，表明样品的硬度，斜率越高硬度越大。此外，测试时需确保样品的尺寸和支撑点距离一致，以保证数据可比性。

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