理解食物在口腔中的触感体验是确保质地稳定与消费者体验一致的核心要素。《Current Research in Food Science》期刊中的一篇论文采用PCS的生物摩擦磨损试验机BioTribometer（BTM），对熔融巧克力在模拟舌颚运动过程中的摩擦特性进行了量化分析。
研究表明，该仪器能精准捕捉由可可固形物含量、微孔发泡结构及唾液存在所引起的摩擦行为变化，所获数据直接反映了食用初期的顺滑度与分解特性差异。
这些发现印证了摩擦学在连接配方选择与实际感官效果中的重要作用，同时揭示了受控摩擦测试如何为更可靠的产品研发提供科学支撑。
🧠 研究背景与意义
食物在口腔中的质感感知（如顺滑感）与舌与上颚之间的摩擦密切相关。
传统流变学方法无法完全解释口腔中的“口感”，因此食品摩擦学成为研究口感感知的重要工具。
巧克力作为一种典型的口感敏感食品，其可可含量和结构（如是否含气孔） 可能显著影响其在口腔中的摩擦行为。
🧪 实验设计
1. 摩擦测试装置
使用PCS Instruments的生物摩擦磨损试验机BioTribometer（BTM），模拟舌-上颚接触：
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2. 样品
不同可可含量的巧克力：28%、37%、70%、85%
不同气孔率的巧克力：0%、10%、12%、15%
是否添加人工唾液：使用含黏蛋白的简单配方
3. 测试方法
记录前5个往复周期（约5秒）的摩擦力，模拟口腔初期的机械降解过程。
数据处理时去除前两个行程，取中间15个点的平均值。
📊 主要结果
1. 可可固体含量的影响
可可含量越高，摩擦系数越大。
添加人工唾液后，所有样品的摩擦系数都下降，但相对顺序不变。
2. 气孔结构的影响
气孔率越高，摩擦系数越低。
无唾液时，气孔率从0%增至15%，摩擦系数从0.4–0.44降至0.2–0.23。
有唾液时，摩擦系数进一步降低，从0.16–0.175降至0.07–0.08。
3. 摩擦-速度关系
普通巧克力摩擦系数在整个行程中基本恒定。
含气孔巧克力在无唾液时摩擦系数随速度增加而上升，有唾液时则下降。
作者尝试用Stribeck曲线解释，但也指出巧克力作为多相流体，其摩擦机制可能更复杂。
💬 讨论与结论
本研究提出的往复平面对平面测试方法更接近真实口腔条件：
避免了传统摩擦测试中持续引入新样品的问题；
能捕捉短期摩擦变化，反映食物在口腔中的初期降解过程。
可可含量、脂肪、糖分、气孔率等均影响巧克力摩擦行为，但难以单独分离某一成分的影响。
气孔结构是调控巧克力口感的有效手段，可降低摩擦，提升顺滑感。
人工唾液显著降低摩擦，可能通过改变剪切面或溶解部分成分（如糖）实现。
🧩 研究价值与应用
为食品工业开发低脂低糖但口感不变的产品提供了实验依据。
提出的模拟舌-上颚摩擦测试方法有望替代部分感官评价，提高研发效率。
未来可结合流变学、结构分析和建模，进一步揭示巧克力在口腔中的摩擦机制。
🌟 结语
PCS Instruments的生物摩擦磨损试验机BioTribometer（BTM），不仅是一款高精度的摩擦测试设备，更是连接食品配方与感官体验的桥梁。它让曾经被认为“只可意会”的口感，变成了可测量、可优化、可复现的科学参数。
如果您正在从事食品研发、口感优化或口腔加工机制研究，BTM将是您不容错过的强大伙伴。
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关于PCS
英国PCS Instruments公司成立于1987年，由来自伦敦帝国理工学院摩擦学实验室的研究人员创立，至今PCS公司仍与该学院保持着紧密的联系。PCS公司从成立之初就着眼于自动化的油品摩擦磨损仪器的制造，公司研发生产了多款用于摩擦磨损测试和研究方面的仪器，包括著名的柴油润滑性测试仪（HFRR）和航煤润滑性测试仪（ABS）等。环球分析科技是PCS在中国的独家代理商，将携手PCS持续为客户提供卓越的产品和专业的服务，共同推动摩擦学技术的进步与发展。
