近年來(lái)，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品體驗(yàn)的追求日益精細(xì)化，無(wú)論是食品飲料中的“爆漿"口感、日化用品中的“可視化"功效顆粒，還是煙草制品中的“增香"爆珠，都指向同一種產(chǎn)品形態(tài)——具有核殼結(jié)構(gòu)的球形香丸類產(chǎn)品。這類產(chǎn)品通過外殼包裹液態(tài)風(fēng)味物質(zhì)或功能性成分，在使用時(shí)通過外力擠壓使外殼破裂，釋放內(nèi)容物，從而帶來(lái)獨(dú)特的感官體驗(yàn)或功效。然而，如何確保每一顆香丸都能在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)、以恰當(dāng)?shù)牧Χ绕屏眩炔灰蜻^硬而無(wú)法捏破，也不因過軟而在運(yùn)輸儲(chǔ)存中提前破損，成為多行業(yè)共同面臨的質(zhì)量控制難題。

（一）香丸類產(chǎn)品的跨行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

在食品飲料行業(yè)，奶茶中的爆爆珠是典型代表。華南理工大學(xué)的研究表明，爆爆珠是一種具有核殼結(jié)構(gòu)的球形膠囊，外殼為具有咀嚼性的水凝膠，內(nèi)核為具有流動(dòng)性的風(fēng)味芯液。通過反向成球技術(shù)制備的爆爆珠，其破裂力、硬度、彈性和咀嚼性等指標(biāo)直接影響消費(fèi)者的食用體驗(yàn)。生產(chǎn)企業(yè)需要通過精確的力學(xué)測(cè)試，確保爆爆珠在口腔咀嚼時(shí)能產(chǎn)生恰到好處的“爆漿感"，同時(shí)在奶茶攪拌、吸管吸取過程中不易破損。

在日化行業(yè)，許多化妝品中添加了各種微粒和精華顆粒，如變色粒子、彩色柔珠、精油顆粒、活性碳顆粒等。這些顆粒的功能各不相同：有的通過物理摩擦去除老化角質(zhì)，有的通過擠壓破裂釋放精油成分，有的則為了優(yōu)化膚感體驗(yàn)或強(qiáng)化視覺效果。在制造和填充過程中，這些顆粒需要避免機(jī)械影響，因此對(duì)其破裂強(qiáng)度、硬度、彈性等力學(xué)性能的測(cè)定成為質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

在煙草行業(yè)，卷煙爆珠的應(yīng)用已十分成熟。爆珠嵌在香煙過濾嘴內(nèi)，直徑約2.6~4.6mm，內(nèi)含液態(tài)香精香料，吸煙過程中捏破爆珠可使口感更豐富。香丸爆珠強(qiáng)度測(cè)試儀在該領(lǐng)域的應(yīng)用，為保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了數(shù)據(jù)支持。

（二）香丸類產(chǎn)品力學(xué)測(cè)試的核心技術(shù)

針對(duì)上述跨行業(yè)的香丸類產(chǎn)品力學(xué)測(cè)試需求，恒速加壓法成為通用的檢測(cè)原理。該方法將試樣放置在測(cè)試臺(tái)面上，按壓夾頭在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)下按照規(guī)定的速度接觸試樣，高精度力值傳感器實(shí)時(shí)記錄力值變化，在樣品破裂時(shí)記錄最大力值作為壓破強(qiáng)度。這種測(cè)試原理能夠真實(shí)模擬消費(fèi)者使用過程中擠壓香丸的瞬間，為產(chǎn)品配方優(yōu)化和工藝調(diào)整提供參考數(shù)據(jù)。

測(cè)試過程需要關(guān)注多個(gè)力學(xué)指標(biāo)：破裂力反映香丸被壓破時(shí)的難易程度，硬度表征外殼的堅(jiān)固性，彈性體現(xiàn)外殼受壓后的恢復(fù)能力，咀嚼性則綜合評(píng)估食用時(shí)的口感體驗(yàn)。這些指標(biāo)的測(cè)定需要儀器具備高精度力值傳感器、穩(wěn)定的施壓速度和可靠的位移測(cè)量系統(tǒng)。

（三）檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立與參考

隨著香丸類產(chǎn)品在多個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用，相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系逐步建立。在煙草行業(yè)，2024年1月29日發(fā)布的YC/T 608-2024《卷煙爆珠強(qiáng)度測(cè)試儀通用技術(shù)條件》和JJG(煙草)33-2024《卷煙爆珠強(qiáng)度測(cè)試儀檢定規(guī)程》為行業(yè)提供了統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。YC/T 608-2024規(guī)定了測(cè)試儀的基本結(jié)構(gòu)、測(cè)試原理、性能指標(biāo)及檢驗(yàn)規(guī)則等技術(shù)要求，包括上下壓縮板應(yīng)采用硬化鋼質(zhì)材料且平整度在0.025mm以內(nèi)、壓力傳感器精度要求、位移測(cè)量分辨率等。JJG(煙草)33-2024則適用于測(cè)試儀的*次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查，明確了施壓速度最大允許誤差、壓力測(cè)定范圍、位移測(cè)量最大允許誤差等計(jì)量性能要求。

這些標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，不僅為煙草行業(yè)的爆珠測(cè)試提供了依據(jù)，其技術(shù)思路對(duì)食品、日化等行業(yè)的香丸類產(chǎn)品力學(xué)測(cè)試也具有參考價(jià)值。在食品行業(yè)，爆漿珍珠的質(zhì)構(gòu)分析可參考TPA測(cè)試模式，通過柱形探頭以1mm/s的速度壓縮至70%形變，測(cè)定破裂力、硬度、彈性等指標(biāo)。在日化行業(yè)，精油顆粒、彩色柔珠的破裂強(qiáng)度測(cè)定同樣需要高精度力學(xué)分析儀器，確保顆粒在制造、填充和使用過程中性能穩(wěn)定。

（四）力學(xué)測(cè)試對(duì)香丸類產(chǎn)品質(zhì)量管控的價(jià)值

建立科學(xué)的力學(xué)測(cè)試體系，對(duì)香丸類產(chǎn)品的質(zhì)量控制具有多重價(jià)值。在研發(fā)階段，通過測(cè)試不同配方、不同工藝參數(shù)下香丸的破裂力和形變量，可以優(yōu)化外殼材料的配比和成型工藝，使產(chǎn)品達(dá)到理想的使用體驗(yàn)。在生產(chǎn)過程中，通過批次抽樣檢測(cè)，可以監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工藝偏差。有數(shù)據(jù)顯示，采用標(biāo)準(zhǔn)化力學(xué)測(cè)試后，某煙企的爆珠破損率由0.8%降至0.12%，香氣釋放合格率提升至99.6%。對(duì)于食品和日化產(chǎn)品，力學(xué)測(cè)試同樣可以幫助企業(yè)建立從原料到成品的全流程質(zhì)控體系，減少因顆粒破裂強(qiáng)度不當(dāng)導(dǎo)致的客訴問題。

三、常見問題解答

問：香丸類產(chǎn)品的破裂強(qiáng)度測(cè)試通常采用什么測(cè)試模式？
答：目前通用的測(cè)試模式為恒速壓縮測(cè)試。將樣品置于測(cè)試平臺(tái)，探頭以恒定速度（如1mm/s）垂直下壓，記錄樣品破裂瞬間的最大力值即為破裂強(qiáng)度。對(duì)于需要全面評(píng)估口感的食品類香丸，還可采用TPA測(cè)試模式，通過兩次壓縮模擬咀嚼過程，分析硬度、彈性、咀嚼性等多項(xiàng)指標(biāo)。

問：不同行業(yè)的香丸產(chǎn)品在測(cè)試參數(shù)設(shè)置上有哪些差異？
答：測(cè)試參數(shù)的設(shè)置主要取決于樣品的大小、材質(zhì)和預(yù)期的使用場(chǎng)景。一般來(lái)說(shuō)，奶茶爆珠的測(cè)試速度常設(shè)為1mm/s，觸發(fā)力設(shè)為8g，目標(biāo)模式可選擇形變70%。而煙草爆珠的測(cè)試速度通常在15-25mm/min范圍內(nèi)，位移測(cè)量精度要求達(dá)到±0.02mm。對(duì)于化妝品微粒，由于顆粒較小且材質(zhì)多樣，需要根據(jù)具體樣品調(diào)整測(cè)試參數(shù)。建議用戶根據(jù)樣品特性和參考標(biāo)準(zhǔn)，通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定合適的測(cè)試參數(shù)。

問：香丸類產(chǎn)品的力學(xué)測(cè)試需要遵循哪些標(biāo)準(zhǔn)？
答：目前煙草行業(yè)有明確的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即YC/T 608-2024和JJG(煙草)33-2024，規(guī)定了測(cè)試儀的技術(shù)條件和檢定方法。食品和日化行業(yè)目前尚無(wú)專門針對(duì)香丸類產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但可以參考質(zhì)構(gòu)分析的一般方法以及相關(guān)行業(yè)的研究成果。企業(yè)也可根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)，參考煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)思路，建立內(nèi)部測(cè)試規(guī)范。

問：測(cè)試過程中如何確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性？
答：首先，測(cè)試前應(yīng)進(jìn)行力值和位移的零點(diǎn)校準(zhǔn)，確保初始狀態(tài)準(zhǔn)確。其次，樣品應(yīng)選取大小均勻、外觀無(wú)缺陷的代表性樣品，并放置在測(cè)試臺(tái)的中心位置。第三，測(cè)試環(huán)境應(yīng)保持穩(wěn)定，符合GB/T 16447規(guī)定的測(cè)試大氣條件。最后，對(duì)于同一樣品應(yīng)進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)試，取平均值作為最終結(jié)果，以減小偶然誤差。

問：香丸類產(chǎn)品的力學(xué)測(cè)試儀器是否可以通用？
答：香丸爆珠強(qiáng)度測(cè)試儀的核心技術(shù)——高精度力值傳感、恒速施壓、位移精確測(cè)量——使其具備跨行業(yè)應(yīng)用的潛力。通過更換不同規(guī)格的探頭和夾具，調(diào)整測(cè)試參數(shù)，這類儀器可以適用于食品爆珠、化妝品微粒、煙草爆珠等多種香丸類產(chǎn)品的力學(xué)測(cè)試。這種通用性為多品類產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)提供了便利，一臺(tái)設(shè)備可滿足不同產(chǎn)品的檢測(cè)需求，降低了設(shè)備投入成本。

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