蝦飼料好不好 "看"結構表現

蝦養殖屬於高經濟價值水產養殖品類，尤其是南美白對蝦（Litopenaeus vannamei），在全球水產養殖中具有非常重要的商業地位。中國南美白對蝦養殖已形成約500–750億元人民幣級產值，帶動千億元級上下游產業鏈。未來競爭核心不是單純提高產量，而是透過高品質蝦料、精准投喂與智慧養殖提升單位效益。

用資料解析蝦料的「結構力」

蝦料品質究竟如何判斷？

是看蛋白含量？看顆粒大小？還是看外觀是否完整？

在實際養殖過程中，真正影響養殖效益的差異，往往發生在水下，幹料狀態下不同產品看似都具備良好的外觀與強度；但一旦進入水體，吸水、軟化、膨脹與結構保持能力的差異便逐漸顯現。

這些「看得見，卻難以量化」的品質差異，可能進一步造成：

• 飼料利用率下降
• 料比（FCR）波動
• 殘餌增加
• 水質管理壓力提升
• 養殖成本上升

因此，評估蝦料品質不能只停留在外觀與配方分析，而需要透過科學資料解析其在不同環境下的結構力（Structural Strength），真正瞭解一顆飼料從儲運、入水到攝食過程中的穩定表現。

優質蝦料的關鍵，並非追求快速沉降，而是在入水後維持適宜的沉降速度與穩定的顆粒結構，讓對蝦在有效攝食時間內充分利用飼料，同時降低營養溶失與殘餌產生的風險。

從水中沉降畫面可以直觀看到，幾款蝦飼料在吸水下沉過程中表現出明顯差異。吸水速率與顆粒緊實度相互關聯，也直接影響著飼料在水中的完整性。整體來看，通威飼料顆粒結構更緻密堅實，同時具備不錯的耐衝擊性，在入水和投喂過程中不易碎裂粉化，既能保持良好顆粒形態，又能穩定下沉，減少水體污染與餌料浪費。

與其依賴經驗判斷，不如用科學的資料說話

為了讓蝦料品質從「經驗感受」轉化為「視覺化、可量化的科學資料」，本次選取市場上三款主流 1.2 mm 南美白對蝦配合飼料（海大、通威農發、恒興股份），利用專業物性分析技術進行系統性評估。測試設計完整類比蝦料從儲存運輸 → 投放入水 → 水下攝食過程中所承受的不同機械作用，透過質構參數解析顆粒結構穩定性與水下表現。

 

蝦料的「結構力」

本次採用 SMS TA.XT PlusC 物性測試儀，針對三款南美白對蝦配合飼料進行多維度質構分析，建立從幹態到濕態的完整評價體系。

共設計四項測試：

1. 單顆粒壓縮測試（幹態）

2. 批量壓縮測試（幹態）

3. 單顆粒壓縮測試（濕態）

4. 批量蠕變測試（濕態）

乾料看似相同，結構力決定運輸與投喂表現

1.     幹態表現：單顆粒強度與批量穩定性分析

（1）單顆粒壓縮測試：評估顆粒抗受力能力

單顆粒壓縮測試主要分析蝦料顆粒在運輸、搬運及投喂過程中抵抗外力破壞的能力，包括硬度、抗碎裂性及樣品高度變化等指標。測試結果顯示，三款蝦料在單顆粒結構強度方面存在明顯差異。

硬度（Hardness）三款產品硬度排序：通威（2353.567 g）＞ 恒興（2275.391 g）＞ 海大（1542.236 g），其中，通威與恒興單顆粒硬度明顯高於海大，代表其顆粒結構較緊密，承受外部壓力的能力較強，在儲運及投喂過程中較不易產生破損。

抗碎裂性（Fracturability）抗碎裂性排序：恒興（0.399 mm）＞ 通威（0.327 mm）＞ 海大（0.271 mm），恒興表現最高，代表其顆粒在受力變形過程中具有較好的延展與抗破裂能力；通威則兼具較高硬度與良好的抗碎裂表現。

結構一致性（CV分析） 透過變異係數（CV）可評估產品批次穩定性：

硬度CV：

恒興：20.99%

海大：26.14%

通威：34.26%

恒興硬度分佈較集中，顆粒間一致性較佳；通威雖具有最高平均硬度，但顆粒間差異相對較大。

（2）批量壓縮測試：評估整體儲運穩定性

批量壓縮測試類比大量蝦料顆粒堆積狀態，用於評估整體結構特性，包括硬度、可壓縮性、填充性及容重。

整體硬度（Bulk Hardness）：恒興（765.301 g/sec）＞ 通威（747.844 g/sec）＞ 海大（739.160 g/sec），三款蝦料顯示整體堆積結構均具有良好的穩定性。其中恒興略高，代表批量顆粒抵抗整體壓縮能力較強。

可壓縮性（Compressibility）：恒興（0.329 mm）＞ 海大（0.180 mm）＞ 通威（0.132 mm），可壓縮性反映顆粒堆積受到壓力後產生的變形程度。通威變形量最低，代表顆粒堆積結構較緊密，受壓時較不易產生整體變化。

填充性與容重（Packing Property & Bulk Density）：

海大：1.248 g/cm³

恒興：1.211 g/cm³

通威：1.027 g/cm³

海大容重最高，代表顆粒堆積密度較高；通威則呈現較低容重，可能與顆粒孔隙結構或堆積方式有關。

幹態測試結果顯示，三款蝦飼料均具備良好的基本結構穩定性，但在顆粒強度與結構特性上呈現不同差異。通威蝦料展現較高單顆粒硬度，代表顆粒承受外力能力較強；恒興則在抗碎裂性與批量結構穩定性方面表現突出，顆粒一致性較佳；海大整體表現穩健，具備良好的堆積穩定性。

從幹態物性分析可看出，蝦料品質並非單一指標決定，而是由顆粒強度、抗破損能力及整體結構穩定性共同構成。

 

1.     濕態表現：水下更穩定，利用率更高

評估顆粒入水後的結構保持能力，解析吸水軟化程度與攝食適口性。結果顯示海大結構較柔韌，抗壓能力適中；通威硬度較高，結構較緊密；恒興硬度最高，但內部結構較脆。其中 恒興飼料單顆硬度最高，約為海大的2.7倍，說明顆粒成型強度較高，初始抗壓能力較強。但恒興的緊實度最低（0.040 g·sec），代表受到壓縮時結構持續抵抗能力較弱，可能表現為外層較硬、內部結合力不足且受到持續水化或機械作用後，結構容易產生破壞。海大與通威緊實度接近（約0.12 g·sec），說明兩者內部結構連續性較佳，顆粒受力過程更穩定。

（2）批量濕態表現

濕態硬度變化對應水中穩定性，海大濕態硬度最低，可能代表水中結構軟化速度較快構；通威濕態硬度最高，吸水後顆粒仍能維持較好的機械強度，支撐能力最佳不易快速崩解，是否於減少營養物質流失，需一進一步評估。

恒興雖然初始硬度最高，但濕態硬度略低於通威，在水環境下，飼料會經歷吸水、膨潤及結構軟化過程，說明其高硬度並未完全轉化為最佳濕態穩定性。

（3）濕態膨脹性能分析

膨脹性反映飼料進入水中後的吸水擴張程度。通威膨脹性最低（9.978 mm） 表明顆粒吸水後尺寸變化較小，結構緻密穩定，不易快速鬆散；而海大和恒興膨脹較明顯，恒興最高（20.425 mm），約為通威的2倍，雖然單顆硬度高，但吸水後內部結構可能發生較明顯膨潤。

 

通過單顆質構分析及濕態結構穩定性測試，對海大、通威及恒興三款蝦飼料的顆粒強度、水下保持能力及吸水膨脹特性進行綜合評價。結果顯示，飼料品質不僅取決於初始硬度，更關鍵在於水環境中的結構穩定性。

恒興飼料具有最高的初始硬度，說明顆粒成型強度較高；但其濕態膨脹性最高，顯示吸水後結構變化較明顯。海大飼料整體硬度較低，濕態穩定性相對較弱。相比之下，通威飼料表現出較佳的綜合結構性能單顆結構具有良好的緊實度、濕態硬度最高與低膨脹性；說明其顆粒內部結合較均衡，能夠在水中維持較穩定結構，降低營養成分流失，提高飼料有效利用率。

 

餅乾酥脆分析的神秘數字-平滑取點率

質構儀如何量化「酥」與「脆」

在質地分析中，餅乾的酥脆感並不是單一力量就能描述的特性，而是由許多微破裂事件共同組成。質構儀提供了多種參數，可以將這些破裂行為量化成客觀數位：

·    COUNT PEAK（波峰計數） 透過設定不同的力量閾值，可以分別偵測「酥性峰」與「脆性峰」^[1]。 閾值較低時偵測到的是較柔和的破裂事件，代表產品的「酥」； 閾值較高時偵測到的是劇烈破裂事件，代表產品的「脆」。 因此 COUNT PEAK 能同時量化產品的酥性與脆性峰數量，讓酥與脆都能被獨立評估。

·    DROP OFF（破裂掉落幅度） 代表每個破裂峰在瞬間力量下降的幅度，是產品結構在受壓時的「破碎強度」。 數值越大，破裂越劇烈，產品偏脆； 數值越小，破裂較柔和，產品偏酥。 這個指標能協助判斷產品整體是偏酥還是偏脆，也能作為後續波峰偵測的門檻依據。

·    LINEAR DISTANCE（線性位移） 是整條力–時間曲線的累計波動量，反映產品整體的酥脆性大小。 波動越多、破裂越密集，線性距離越大，產品通常也越酥脆。

透過這三個指標，質構儀不僅能告訴我們餅乾「有多硬」，更能量化餅乾的酥性、脆性、破裂強度與整體酥脆度，是目前最完整的酥脆分析方式。

LINEAR DISTANCE線性位移的應用難題

然而LINEAR DISTANCE（線性位移）容易受到產品軟硬度的影響，因此前一篇文章中，我們提出了一種新的餅乾酥脆度量化方式：以平滑後的力–時間曲線來分析破裂事件的頻率與強度，而如何讓不同硬度的餅乾都能在同一標準下比較，便成為這項方法的核心挑戰。

既然平滑能讓破裂訊號更清晰，那下一個自然的問題就是：在進行平滑時，究竟應該設定多少點數才算合適？平滑太弱，雜訊仍然干擾波峰偵測；平滑太強，真正的破裂峰會被抹掉，反而失去酥脆度的資訊。因此，平滑點數的設定不能憑直覺，而必須建立在餅乾本身的破裂行為之上。

以破裂週期為基礎的平滑點數計算方法

為了找到一個能適用於不同餅乾種類的平滑點數，我採用破裂週期作為核心依據。整體流程如下：

首先，利用儀器的 average drop off 功能，計算每個樣品的平均波峰掉落幅度。這個數值除了能定性產品的酥或脆，也代表餅乾在破裂瞬間的力量變化幅度，也就是產品結構在受壓時的「破碎強度」，並直接反映餅乾的酥脆特性，同時也能自動適應不同硬度的樣品，使波峰偵測更公平、更一致。

接著以 drop off 作為門檻來偵測有效波峰，並計算波峰間距，得到平均破裂週期 T。破裂週期越短，代表破裂事件越密集，餅乾通常也越酥脆。最後，依據 Savitzky–Golay平滑的設計原則，平滑視窗不應超過主週期的三分之一，否則會抹掉真正的破裂訊號。因此，我以約 0.3 個週期作為平滑視窗的時間尺度，再依照取樣頻率換算成取點數。這樣的平滑設定既能保留破裂訊號，又能有效降低雜訊，使後續的波峰偵測更穩定。

這套方法的最大優點在於：平滑點數不是固定的，而是由餅乾本身的破裂行為決定。因此，不論是硬度高的餅乾、波動大的餅乾，或是較軟、波動較小的餅乾，都能在同一邏輯下得到合理的平滑設定。

用市售餅乾測試平滑區間：煎餅、蘇打餅、威化餅

為了驗證這套方法的適用性，我選用了三種常見且特性差異明顯的餅乾作為測試樣品：煎餅、蘇打餅與威化餅。這三類餅乾在硬度、破裂行為、波峰形態上都有顯著差異：煎餅通常較硬，破裂峰幅度大、波動明顯；蘇打餅具有中等硬度，破裂事件分佈均勻；威化餅結構鬆散，破裂峰較細碎但頻率高。它們分別代表從「脆」到「酥」的不同質地。

儘管三者的破裂特性不同，但三種餅乾的平滑點數卻呈現高度一致性，這個結果非常重要，因為它代表破裂週期確實能反映餅乾的破裂行為，而平滑點數不會因餅乾種類不同而產生極端差異， 90～120 點是一個自然形成的區間，他並不是人為設定的固定值。

換句話說，這套在實際測試中得到的平滑結果，能自動適應不同餅乾。

餅乾的最佳平滑點數

綜合以上分析與實驗結果，可以確認：對餅乾這類酥脆食品而言，90～120 點是一個非常合適的平滑點數區間。

這個區間能有效降低雜訊、保留破裂訊號的主要特徵、讓波峰偵測更穩定、讓酥脆度計算更一致，也適用於不同硬度與不同結構的餅乾。更重要的是，這個區間不是憑直覺得來，而是透過破裂週期計算、波峰偵測、SG 原則與多種餅乾的實際測試所共同驗證的結果。因此，它可以作為後續餅乾酥脆度分析的標準基準，也能為未來的質地研究提供一個可靠的平滑設定方式。

不限食品，各種材料皆可採用此方法

雖然本研究以餅乾為例，但這套方法並不限於食品領域。任何具有波動型態的力–時間或力–位移曲線，都能透過破裂週期與平滑點數的計算來進行分析。例如：

口紅、眉筆的塗抹粗糙度；化妝品、膏狀物、塗料的延展性波動；塑膠、橡膠、薄膜材料的微破裂行為；筆尖、刷具、工具的摩擦波動；以及任何行業想要處理波動型曲線的情況。

若有食品以外的產品想測試這種方法，只要提供測試資料給超技儀器，我們都能協助計算合適的平滑區間，並協助建立該產品的專屬分析模型。不論是酥脆度、塗抹粗糙度、摩擦波動，或是任何需要處理波峰、波動訊號的產業，都能從這套方法中受益。

參考文獻

[1] Booth D A, Earl T, Mobini S. Perceptual channels for the texture of a food[J]. Appetite, 2003, 40(1): 69-76.

[2] Vincent, J. F. (1998). The quantification of crispness. Journal of the Science of Food and Agriculture, 78(2), 162-168.

為什麼「屈服點」比最大硬度更重要？

在食品、材料或微結構的物性測試裡，我們最常看到的資料就是「硬度」。 多數傳統硬度計的做法很簡單：

壓縮到固定距離 → 取最大力量 → 當成產品硬度

這種方式雖然方便，但有一個很大的盲點—— 很多產品在壓縮過程中會先「彎曲」或「屈服」，真正的硬度其實在彎曲那一刻就已經改變了。

所以最大硬度往往不是產品真正的力學表現，只是壓到最後的結果。

⭐ 為什麼屈服點這麼重要？

想像你在壓一根微針、一片薄餅幹、一塊凝膠或某些脆性食品：

• 一開始力量會直線上升（材料還很「挺」）
• 接著力量的上升速度突然變慢（材料開始「彎」了）
• 最後才會到達最大力量（完全壓扁或破壞）

真正影響產品口感、結構、耐用度的，往往是 「開始彎曲」的那一刻，而不是最後的最大力量。

這個「開始彎曲」的瞬間，就是 屈服點（Yield Point）。

⭐ SMS物性測試儀：能真正抓到屈服點

SMS 的物性儀不像一般硬度計只看最大力量，它提供了專業的 屈服點抓取功能，能找出材料「開始彎曲」的那個關鍵位置。

Yield Offset（自動屈服點偵測）

1. 自動找出曲線前段的「線性區」
2. 計算這段的斜率（材料最挺的時候）
3. 把這條斜率往右平移一小段距離（Offset）
4. 平移後的線與曲線相交的地方，就是屈服點

簡單來說：

材料一旦開始彎曲，力量上升速度就會變慢，平移後的斜率線就會在彎曲點與曲線相交。

這個方法完全自動化，適合一般產品測試。

⭐ Offset 要怎麼設定？

Offset 是把材料「最挺的那段直線斜率」往右移一小段距離，用來找材料開始彎曲的屈服點。 它通常是一個非常小的位移，例如：0.01 mm。Offset 不需要設得很大，只要「剛好跳出線性區」就能抓到屈服點。

• 太小 → 容易被雜訊影響
• 太大 → 會跳過真正的彎曲點

在軟材料（食品、凝膠、泡棉、微針）領域，線性區通常很短，因此工程上常用的做法是：Offset ≈ 線性區長度的 10–20%（工程經驗法則），這個比例不是標準，而是工程師在大量軟材料測試中累積出來的實務經驗， 能有效跳出線性區，又不會跳太遠。

而在硬材料（例如金屬、塑膠）中，國際標準常用0.2% 形變 Offset（ASTM / ISO 標準），這是固定偏移量，適合線性區長、雜訊低的材料。

不同材料需要不同的 Offset，工程師會依照：

• 材料軟硬
• 線性區長度
• 彎曲行為
• 測試目的

來選擇最適合的 Offset。

如果你需要屈服點測試方法，工程師會依你的樣品特性調整 Offset，讓屈服點抓得更準確。

⭐ 想使用屈服點測試嗎？

如果你想在產品測試中加入屈服點分析， 或想知道你的材料真正的「開始彎曲」位置，

請向工程師索取屈服點測試方法。 工程師會依你的樣品特性調整 Offset 與分析流程， 讓你得到最準確的屈服點結果。