模式决定"怎么用力"，探头决定"用多大面积"
质构测试的两个基本变量是加载方式（模式）和接触几何（探头）。同样测一块奶酪，用圆柱探头压缩得到的是整体硬度，用锥形探头穿刺得到的是局部穿透阻力，用刀架剪切得到的是切断纤维的力——三者不可互换。理解这一点，就能明白为什么"质构仪测出来不准"的抱怨，九成来自模式与探头搭配错误。
| 模式 | 力学作用 | 常用探头 | 适用样品 | 主要输出 |
|---|---|---|---|---|
| 压缩 Compression | 平行板对样品施加压力至规定形变 | P/36R、P/50、P/75 圆柱平板 | 面包、蛋糕、凝胶、奶酪、果蔬 | 硬度、弹性、内聚性、回复性 |
| 穿刺 Penetration | 细探头刺入样品表面 | P/2、P/5 圆柱；30°锥形 | 水果、鱼糜凝胶、明胶、胶囊、膏体 | 表皮强度、破裂力、凝胶强度 |
| 剪切 Shear | 刀片垂直切断样品 | Warner-Bratzler 刀架、轻型刀架 | 畜禽肉、面条、蔬菜纤维 | 剪切力（嫩度） |
| 拉伸 Tension | 两端夹持反向拉拽 | A/TG 拉伸夹具、微型夹具 | 面团、薄膜、胶囊壳、肉纤维 | 拉伸强度、断裂伸长率 |
| 弯曲/折断 Bending | 三点或两点支撑后下压 | 三点弯曲台、P/2 探头 | 饼干、巧克力、脆片、棒状零食 | 断裂强度、脆性、弯曲模量 |
| 黏附 Adhesion | 探头接触后上提分离 | P/36R 平板、球形探头 | 米饭、果酱、糖膏、膏体 | 黏附性、拉丝长度 |
| 挤出 Extrusion | 活塞将样品从孔板挤出 | 反挤压装置（Ottawa 池） | 酸奶、酱料、肉糜、米粉糊 | 稠度、挤出功 |
压缩：最通用，也最考验参数设定
压缩是 TPA 的基础，通常设两循环、压缩率 25%–50%、测中速度 1–2 mm/s。判断压缩率是否合适的简易方法：压完的样品表面应留下清晰但不破裂的压痕。若样品已经碎裂、侧面鼓出裂纹，说明形变过大，测到的是结构破坏强度而非弹性形变阶段的硬度。
圆柱探头直径的选择遵循一个经验：探头直径不超过样品承载面直径的 70%，否则边缘效应会显著抬高测试力。测面包芯常用 36 mm 探头配 25 mm 厚样品；测小块凝胶则改用 10 mm 或 5 mm 探头。
穿刺：专治"表皮"与"凝胶"
穿刺的典型场景是果蔬表皮强度（番茄、葡萄、苹果）与凝胶破裂强度（鱼糜、明胶、豆腐）。要点是穿刺深度要大于表皮厚度而小于样品总厚度，让曲线完整呈现"表皮阻力上升—破裂跌落—内部阻力"三段形态。若只刺破表皮就停止，无法计算凝胶强度；若刺穿到底，载物台会顶住探头产生假峰。
剪切与拉伸：肉类与膜材的必修课
剪切测嫩度必须保证刀片与肌纤维垂直，且样品温度统一（通常 4 ℃ 冷藏过夜后回复至室温测试）。拉伸测薄膜或面团时，夹具的夹持力要足够防滑，但过紧会在夹口处产生应力集中导致"提前断裂"——表现为断裂点总在夹口附近，此时应改用砂纸衬垫或加大夹具接触面积。
选模式的四步判断法
- 问"消费者怎么感知这个产品"：咬断 → 剪切；压碎 → 压缩；刺破皮 → 穿刺；撕开/拉长 → 拉伸；掰断 → 弯曲。
- 看样品是否均匀：均匀凝胶用压缩/穿刺；有纤维方向性的（肉、面筋）必须记录方向。
- 看目标参数是否需要与标准对接：肉类嫩度对接 WBS 剪切力，面包对接 AACC 74-09 压缩，明胶对接 Bloom 凝胶强度。
- 验证：同一批样品做 6 次重复，变异系数（CV）应小于 10%，否则先怀疑模式或样品制备而不是仪器。
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