
在食品、制藥與化妝品行業(yè),產(chǎn)品的物理質(zhì)構(gòu)——如食物的口感、藥片的服用的難易、乳霜的延展性——是決定其品質(zhì)、安全性與用戶體驗(yàn)的核心要素之一。TEX質(zhì)構(gòu)儀(物性分析儀)作為一種能夠?qū)⒅饔^觸覺轉(zhuǎn)化為客觀量化數(shù)據(jù)的精密儀器,已成為上述行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的工具。本文將深入解析TEX質(zhì)構(gòu)儀在三大行業(yè)的關(guān)鍵應(yīng)用,并系統(tǒng)闡述其標(biāo)準(zhǔn)化操作流程。
食品行業(yè):量化口感,把控品質(zhì)
在食品研發(fā)與生產(chǎn)中,TEX質(zhì)構(gòu)儀是量化“口感"的科學(xué)標(biāo)尺。它通過模擬咀嚼、擠壓、穿刺等動(dòng)作,精確測(cè)量食品的硬度、彈性、粘聚性、咀嚼性等多個(gè)參數(shù)。例如,它可以用于評(píng)估面包的松軟度與老化程度,測(cè)定肉制品的嫩度與多汁性,分析果醬的粘稠度和糖果的脆度。這些客觀數(shù)據(jù)為新配方開發(fā)、工藝優(yōu)化、貨架期研究及最終產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定一致提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐,有效避免了單純依靠感官品嘗帶來的主觀偏差。
制藥行業(yè):確保藥效,合規(guī)生產(chǎn)
在嚴(yán)格的制藥領(lǐng)域,藥品的物理特性直接影響其生產(chǎn)、包裝、儲(chǔ)存及臨床療效。TEX質(zhì)構(gòu)儀主要用于精確檢測(cè)片劑的硬度與脆碎度。合適的硬度確保藥片在后續(xù)包衣、包裝和運(yùn)輸過程中不易破損;而科學(xué)的脆碎度評(píng)估則關(guān)系到藥片在人體內(nèi)的崩解和溶出行為,進(jìn)而影響藥效。通過對(duì)這些關(guān)鍵物性的監(jiān)控,藥企能夠嚴(yán)格遵循cGMP(動(dòng)態(tài)藥品生產(chǎn)管理規(guī)范) 要求,確保每一批產(chǎn)品都符合預(yù)設(shè)的、均一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),保障用藥的安全與有效。
化妝品行業(yè):優(yōu)化體驗(yàn),塑造膚感
化妝品的使用體驗(yàn)很大程度上取決于其質(zhì)地與膚感。TEX質(zhì)構(gòu)儀可客觀分析面霜、乳液、凝膠、口紅等產(chǎn)品的質(zhì)地特性。通過測(cè)試產(chǎn)品的硬度、粘附性、鋪展性及乳化體系的穩(wěn)定性(如通過反復(fù)壓縮測(cè)試考察結(jié)構(gòu)恢復(fù)能力),研發(fā)人員可以科學(xué)地優(yōu)化配方,使產(chǎn)品既具備理想的視覺效果(如膏體挺立),又能在使用時(shí)帶來愉悅的膚感(如易推開、吸收快、不粘膩),從而精準(zhǔn)塑造品牌產(chǎn)品特質(zhì),提升消費(fèi)者滿意度。
規(guī)范的操作是獲得可靠、可重復(fù)測(cè)試數(shù)據(jù)的基石。標(biāo)準(zhǔn)流程通常包含以下五個(gè)關(guān)鍵步驟:
樣品制備
根據(jù)測(cè)試目的,將樣品制備成統(tǒng)一規(guī)格。食品可能需要切割成立方體或圓柱體;藥片通常直接測(cè)試;化妝品則需在特定容器中填充一致并消除氣泡。樣品的溫度和濕度環(huán)境控制也常是關(guān)鍵前處理步驟,需參照行業(yè)慣例或內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
方法與參數(shù)設(shè)置
這是測(cè)試的核心設(shè)計(jì)階段。首先,根據(jù)測(cè)試目標(biāo)(如壓縮、穿刺、拉伸)選擇合適的探頭(如圓柱探頭、球形探頭)。隨后,在儀器軟件中設(shè)定精確的測(cè)試參數(shù),包括:
測(cè)試模式:TPA(全質(zhì)構(gòu)分析)、壓縮、穿刺等。
測(cè)試速度:探頭下壓或返回的速度(mm/s)。
觸發(fā)力:探頭接觸樣品表面并開始正式記錄的起始力值,用于確保每次測(cè)試起始位置一致。
形變量/目標(biāo)力:設(shè)定測(cè)試終止條件,如下壓至樣品原始高度的某個(gè)百分比,或達(dá)到某個(gè)預(yù)定力值。
測(cè)試執(zhí)行
將制備好的樣品穩(wěn)定置于測(cè)試平臺(tái)中心。啟動(dòng)測(cè)試程序后,探頭將按照預(yù)設(shè)參數(shù)對(duì)樣品進(jìn)行自動(dòng)化操作,內(nèi)置的高精度傳感器同步、實(shí)時(shí)記錄整個(gè)過程中力與時(shí)間、力與位移的全程變化。
數(shù)據(jù)分析
測(cè)試完成后,軟件會(huì)生成典型的力-時(shí)間曲線或力-位移曲線。通過對(duì)特征曲線進(jìn)行分析,可自動(dòng)計(jì)算出所需的物性參數(shù)。例如,從TPA測(cè)試曲線中可直接得出硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性等;從穿刺測(cè)試中可得到破裂強(qiáng)度、脆性等。
問:在食品質(zhì)檢中,TEX質(zhì)構(gòu)儀與傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)相比有何優(yōu)勢(shì)?
答:TEX質(zhì)構(gòu)儀的優(yōu)勢(shì)在于其客觀性、可量化性和高重復(fù)性。它能消除感官評(píng)價(jià)中個(gè)體差異、主觀偏好和疲勞度的影響,將“酥脆"、“綿軟"等模糊描述轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)值指標(biāo),便于建立企業(yè)內(nèi)部的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)不同批次、不同產(chǎn)地產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定對(duì)標(biāo)。
問:對(duì)于藥片硬度測(cè)試,如何確保測(cè)試結(jié)果符合生產(chǎn)規(guī)范?
答:關(guān)鍵在于標(biāo)準(zhǔn)化操作。必須依據(jù)《中國(guó)藥典》或企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn),使用校準(zhǔn)合格的TEX質(zhì)構(gòu)儀,并嚴(yán)格統(tǒng)一測(cè)試參數(shù)(如探頭型號(hào)、測(cè)試速度、下壓距離)。對(duì)同一批次的樣品進(jìn)行足夠數(shù)量的重復(fù)測(cè)試(通常n≥10),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果才能真實(shí)反映批次的均勻性并滿足合規(guī)要求。
問:化妝品質(zhì)地測(cè)試時(shí),樣品前處理有哪些注意事項(xiàng)?
答:溫度和均一化是關(guān)鍵。測(cè)試前,樣品需在恒溫(如25°C)下充分平衡,因?yàn)闇囟蕊@著影響流變特性。對(duì)于乳霜、乳液,需輕柔攪拌使其恢復(fù)均一,但要避免引入氣泡。測(cè)試時(shí),應(yīng)使用足夠大的樣品量并保持表面平整,以確保探頭接觸面積一致,從而獲得可重復(fù)的數(shù)據(jù)。
問:TEX質(zhì)構(gòu)儀的測(cè)試數(shù)據(jù)如何應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)?
答:在研發(fā)中,TEX質(zhì)構(gòu)儀是高效的“配方篩選器"和“工藝優(yōu)化鏡"。研發(fā)人員可以系統(tǒng)地改變配方中的某一成分(如膠體、油脂含量)或調(diào)整工藝參數(shù),然后通過質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)快速、定量地評(píng)估每種變化對(duì)產(chǎn)品最終質(zhì)地的影響,從而科學(xué)地指導(dǎo)研發(fā)方向,大幅縮短開發(fā)周期。
免責(zé)聲明:本文內(nèi)容旨在介紹質(zhì)構(gòu)測(cè)試技術(shù)的通用原理與應(yīng)用,所提及的測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)僅供參考。具體產(chǎn)品的測(cè)試方案需結(jié)合實(shí)際情況并嚴(yán)格遵循相關(guān)行業(yè)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)。如有疑問或發(fā)現(xiàn)內(nèi)容需要進(jìn)一步探討,歡迎與我們溝通指正。
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