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擠壓測試

正擠壓、反擠壓與批量壓縮,評估稠度、硬度與脆度。

擠壓測試 — 測試動作示意動畫
擠壓測試 — 測試動作示意動畫

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

塗抹醬料(奶油、人造奶油)乳製品(鮮奶油、優格)醬料(美乃滋、番茄醬)脆性食品(麥片、洋芋片、蝦餅)烘焙豆類與蔬果澱粉製品(馬鈴薯泥、沙拉)冷凍與新鮮水果比較充氣膨化食品

量測的質地特性

稠度 Consistency堅實度 Firmness脆度 Crispness

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

1

測試前準備

選擇配件組,樣品填充並達到溫度平衡。

2

擠壓測試進行

以設定速度擠壓,取穩定平台區段計算。

3

數據擷取與分析

軟體記錄力量曲線,計算正平均等指標。

4

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5部分

應用案例

適用測試樣品

以下樣品使用此測試動作,點選可查看完整測試資訊

應用案例與數據範例

三種配件的用途

正擠壓(紅):人造奶油、黃油、膏狀可擠壓產品,量測流動阻力。反擠壓(藍):鮮奶油、美乃滋、優格、番茄醬,比較稠度與黏附性。渥太華批量壓縮(綠):早餐麥片、膨化米粒、洋芋片、蝦餅、烘焙豆與馬鈴薯沙拉,量測整體硬度與脆度。

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。

想知道哪種物性測試方法最適合您的食品項目?

歡迎隨時留下您的產品檢測需求,我們將提供免費的測試方法建議、專用物性治具選擇、儀器型號推薦與客製化精準報價服務。

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