2021年9月5日 星期日

用於質地分析和材料試驗的擠壓測試

什麼是擠壓測試?

質地分析中通常有兩種類型的擠壓試驗:反向和正向。在各種擠壓技術中,近年來最受歡迎的是反擠壓。樣品裝在一個堅固的容器中,容器底部堅固,頂部敞開,將帶有圓盤的杆向下壓入容器中,直到食物向上翻攪流過圓盤和容器壁之間的空間,該空間稱為環形空間。

在正向擠壓中,樣品也放置在頂部開口的容器中。然而容器的底部容納一個圓盤,圓盤包含一個直徑不同的中心孔(或環),根據樣品的稠度進行選擇。緊密配合的柱塞幾乎像活塞一樣壓縮樣品,使其向前流過閥盤的環形空間。正擠壓適用於測試粘性液體和醬汁、凝膠、糊狀物、加工水果和蔬菜,但僅適用於均質產品,即無顆粒的產品。

與正向擠壓相比,反向擠壓技術更受歡迎的一個原因是,可以不需要在由SMS提供的容器中執行此測試。在許多情況下,由於樣品結構的破壞,從一個容器中傾倒樣品到提供的反擠壓容器中可能是不利的,即傾倒過程中不可避免的造成凝膠結構的破壞。在這種情況下,可以選擇在最初沉積或形成樣品的容器中測試樣品,並使用相同的程式和擠壓盤。只要在相同大小的容器中進行測試,以便進行比較,這是可以接受的。

擠壓試驗期間會發生什麼?

 

反擠壓

從此類測試中獲得的測量值包括:

-產生的最大作用力。

-當平臺在力-時間(或力-距離)圖中出現時的平均力(該圖提供了良好的硬度指數)。

-測試期間所做的工作,即測量曲線下的面積。

 

正擠壓

探頭向下擠壓,樣品變形並壓縮,使其越來越緊密地填充在下降柱塞下方的縮小空間中;此時,樣品幾乎沒有破裂。初始擠壓,樣品填充物為固體、液體時可以從填充空隙中擠出。在初始或之後不久,除少量截留的空氣外,在擠壓過程中,壓力會急劇增加,壓出更多樣品或空氣。擠壓過程中樣品開始破裂並流過中間空洞(擠壓孔),直到壓縮柱塞到達目標位置且力降至零時。給出了開始擠壓過程所需的力,並顯示了繼續擠壓所需的力,與施加在幾乎不可壓縮的固液混合物上的力的增加。

壓縮-擠壓曲線的形狀和大小受材料的彈性、粘彈性、粘度和斷裂行為的影響、樣品尺寸、變形率、樣品溫度、試驗室類型、樣本測試規模以及樣品的均勻性。對於大多數加工過的水果和蔬菜以及許多新鮮產品,持續擠壓所需的力接近水準。不均勻性是由在通過擠壓孔的顆粒的硬度或韌性變化引起的(有時是樣品中先前未壓縮的氣穴或顆粒的釋放引起的)。

要瞭解如何使用TA.XT plus質地分析儀執行擠壓測試,以測量可鋪展性、產品一致性、可擠壓性、小袋/管移除力、可注射性等,請觀看此視頻並查看擠壓測試: 

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