质构是评价食品、药品、『化妆品』及材料物理性能的重要感官与功能指标，直接影响产品的使用体验、稳定性与质量一致性。在众多质构分析方法中，压缩测试因其操作简便、适用范围广、数据可量化等优势，成为质构仪最常用的基础测试模式之一。本文将系统介绍质构仪压缩测试的基本原理、典型应用场景、关键参数设置及结果解读，为科研、生产和质量控制提供实用参考。
一、压缩测试的基本原理压缩测试通过质构仪的探头以设定速度向下运动，对样品施加垂直压力，直至达到预设的形变量、力值或时间，随后探头回退。在此过程中，仪器实时记录力（Force, N 或 g） 与位移（Distance, mm） 或时间（Time, s） 的关系曲线，即“力-位移曲线”或“质构剖面图（Texture Profile）”。
该曲线可反映样品在受压过程中的多种力学行为，如：
- 硬度（Hardness）：达到一定形变所需的最大力；
- 弹性（Springiness）：卸载后样品恢复原状的能力；
- 咀嚼性（Chewiness）：模拟咀嚼固体食品所需的能量；
- 内聚性（Cohesiveness）：样品内部结构抵抗破裂的能力；
- 回复性（Resilience）：首次压缩中能量回弹的比例。
这些参数广泛用于客观量化原本主观的“软硬”“酥脆”“Q弹”等感官描述。
二、典型应用场景1. 食品工业
- 烘焙制品：测定面包、蛋糕的柔软度与老化程度；
- 乳制品：评估奶酪、酸奶的凝胶强度与稠度；
- 果蔬质地：分析苹果、胡萝卜的脆度或成熟度；
- 肉制品：量化香肠、火腿的硬度与弹性，监控加工工艺。
2. 制药领域
- 片剂与胶囊：测量崩解前的抗压强度，确保包装与吞咽安全性；
- 软膏与凝胶：评估挤出阻力与涂抹延展性；
- 栓剂与植入剂：测试机械稳定性与体内释放行为相关性。
3. 『化妆品』与日化
- 膏霜/乳液：通过小形变压缩模拟手指按压感，评价“肤感”；
- 面膜基材：测定水凝胶膜的弹性和贴合性；
- 牙膏/洗发膏：分析管内挤出后的结构恢复能力。
4. 材料科学
- 水凝胶、泡沫、橡胶：研究其压缩模量、回弹率及疲劳性能；
- 3D打印生物支架：评估仿生结构的力学支撑能力。
以典型的两次压缩测试（TPA） 为例，软件可自动计算多项质构参数：
- 第一次峰值力 = 硬度
- 第二次压缩功 / 第一次压缩功 = 内聚性
- 第二次峰值位移 / 第一次峰值位移 = 弹性
- 硬度 × 内聚性 × 弹性 = 咀嚼性（仅适用于固体）
在生产中，这些参数可建立内控标准。例如：
- 面包出厂时硬度应 ≤ 15 N（防止老化变硬）；
- 软膏挤出后回复率 ≥ 60%（保证使用体验）；
- 片剂硬度在 80–120 N 之间（兼顾运输稳定与口服崩解）。
通过定期监测，可及时发现原料变更、工艺波动或储存劣化等问题。
质构仪压缩测试作为连接物理性能与感官体验的桥梁，已从实验室研究工具发展为贯穿研发、生产到质控全链条的关键技术。科学设计测试方案、精准解读力学数据，不仅能提升产品质量稳定性，更能驱动创新产品开发。
