用于表征明胶-麦芽糖复合凝胶弹性模型样品的无损小变形纹理分析方法：结构与力学性能研究

《Journal of Food Measurement and Characterization》：Nondestructive small deformation texture profile analysis for characterizing gelatin?maltose composite gel gummy model samples: A structural and mechanical property analysis

本研究提出一种基于小变形双压缩的非破坏性测试方法，使用不同 Bloom 值的商用明胶制备麦芽糖复合凝胶软糖模型样本。结果显示改良小变形TPA 方法与传统TPA 在硬度、粘弹性等关键参数上相关性达0.95-0.97，重复性提升20-30%，测试效率提高77.6%。扫描电镜分析表明凝胶强度增加时，凝胶网络更致密、交联度提高且麦芽糖分布显著变化。该方法为明胶基食品的实时质构监控和质量控制提供新途径。

　　

摘要

随着含有明胶的食品（如软糖）的质量随时间推移而下降，并受到环境条件的影响，高效、无损的检测方法对于实时质量监测和控制至关重要。本研究介绍了一种基于小变形双压缩技术的无损检测方法，主要使用市售的不同凝胶值明胶作为材料。制备了明胶-麦芽糖复合凝胶软糖（简化的软糖模型样品）。通过传统的质地分析（TPA）和改进的小变形TPA（TPA_Modif）方法测量了其质地参数，并通过扫描电子显微镜（SEM）观察了其微观结构特征。结果表明，小变形TPA方法在硬度、胶粘性等关键参数上与传统的TPA方法具有高度相关性，相关系数分别为0.97和0.95。此外，小变形TPA方法在弹性、内聚性等参数上的重复性更高，平行样品之间的标准偏差降低了20-30%。与传统TPA方法相比，TPA_Modif将检测时间缩短了77.6%，显著提高了检测效率。Mantel检验显示小变形TPA参数与凝胶值之间存在显著相关性（p < 0.01），进一步验证了该方法检测机械性能的灵敏度和适用性。SEM形态分析表明，随着凝胶强度的增加，复合凝胶软糖表现出更密集的凝胶网络、更高的交联程度以及对麦芽糖分布的显著影响。本研究为明胶基食品的无损质地表征提供了一种新方法，为实时监测和质量控制提供了可能性。