擠壓測試
正擠壓、反擠壓與批量壓縮,評估稠度、硬度與脆度。


第1部分
什麼是 擠壓測試
擠壓測試是質地分析儀中應用最廣泛的測試方法之一,透過可控的擠壓力,量測樣品的稠度、硬度與脆度等物性指標。可搭配正擠壓、反擠壓與渥太華批量壓縮三種測試組,模擬食品在流動、擠出或批量受壓時的真實力學行為。
主要應用領域
量測的質地特性
第2部分
原理及操作流程
測試原理
依樣品性質與研究目的,擠壓測試可搭配三種配件組:正擠壓(流動阻力,評估塗抹性與硬度)、反擠壓(稠度與黏附性)與渥太華批量壓縮(顆粒或片狀固體的整體硬度與脆度)。
操作流程
測試前準備
選擇配件組,樣品填充並達到溫度平衡。
擠壓測試進行
以設定速度擠壓,取穩定平台區段計算。
數據擷取與分析
軟體記錄力量曲線,計算正平均等指標。
結果比較
跨批次、配方或溫度比較,建立品質標準。
參數設定建議
依樣品與應用選擇的標準或建議參數,可直接作為測試起點。
正擠壓典型參數(人造奶油範例)
| 參數 | 設定值 | 說明 |
|---|---|---|
| 測試速度 | 1 mm/s | 確保樣品有足夠時間流動 |
| 測試模式 | 距離(壓) | 以位移量為控制目標 |
| 觸發力(啟點) | 50 gf | 排除探頭接近誤差 |
| 目標距離 | 20 mm | 確保穩定擠壓區段 |
| 延遲時間 | 0 sec | 連續擠壓測試 |
| 計算區間 | 10–20 秒 | 取穩定平台區計算正平均 |
第3部分
探頭選擇及對應的特點
探頭與夾具的選擇直接影響結果的準確性與重現性,依樣品尺寸、形狀與質地特性選用。下方為此測試動作常用的探頭與測試組,點選可查看對應的測試樣品。
第4部分
測試數據解讀與分析
擠壓曲線在穩定平台區取正平均,代表稠度或流動阻力;峰值代表堅實度;批量壓縮的周期性震盪代表脆性顆粒依序破碎,是脆度分析的重要訊號。計算區間應避開起始與結束的不穩定段。
曲線圖表
圖表準備中
【待補】此測試動作的圖表尚未提供
參數定義與計算
測試完成後,軟體依曲線自動計算以下參數
稠度 Consistency
擠壓平台區的正平均力,代表流動或擠出時的阻力。
計算:平台區正平均力
堅實度 Firmness
最大擠壓力,代表樣品的硬度。
脆度 Crispness
批量壓縮時力量的鋸齒或斷裂峰數量與幅度,評估脆度。
第6部分
常見問題解答
正擠壓與反擠壓測試有何本質差異?
正擠壓測試是讓樣品從容器底部的小孔強制擠出,適合膏狀、半固態可擠壓食品,主要量測擠出阻力(塗抹性/硬度)。反擠壓測試則是將活塞壓入充滿樣品的開口容器中,樣品沿活塞邊緣向上溢出,適合流體與半流體食品,主要量測稠度指數與黏附性。兩者的探頭運動方向相同,但容器設計與數據解讀方向不同。
渥太華批量壓縮測試組能測哪些食品?
渥太華批量壓縮測試組適用於任何顆粒狀、片狀或不規則固態食品,如麥片、洋芋片、蝦餅、薄脆餅、膨化米粒、豆類、莓果、馬鈴薯沙拉等。該測試組不需要對每個顆粒單獨定位,一次壓縮即可獲得整批食品的代表性質地數據,特別適合品管快篩與保存期限研究。
擠壓測試曲線出現力量波動正常嗎?
在正擠壓測試中,部分力量波動可能由填充時殘留的氣穴被釋放所導致;在批量壓縮測試中,力量的週期性震盪代表脆性顆粒在壓縮過程中依序破碎,是脆度分析的重要特徵訊號,並非異常。若波動過大且無規律,則建議重新確認樣品填充方式與溫度平衡狀態。
如何設定正確的觸發力(Trigger Force)?
觸發力設定需高於環境噪音與探頭自重等背景力值,但不應過高以免錯失初始接觸數據。一般軟性食品建議設定 5~20 gf,半硬質食品可設定 50 gf 左右。建議先進行空載測試確認背景力值後再行設定,確保每次測試的啟動點一致。
不同脂肪含量的乳製品能用反擠壓法比較嗎?
可以,且反擠壓測試是比較全脂、半脂、低脂乳製品稠度差異的標準方法之一。關鍵在於確保所有樣品在相同溫度下測試、容器填充高度一致、探頭浸入深度相同。鮮奶油、優格與美乃滋等產品均已有成熟的反擠壓測試應用方案可供參考。


