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食品拉伸測試 - Extensibility & Tensile Test

專業物性測定儀拉伸測試原理解析 | 麵團延展性・麵筋品質・起司拉絲・糖果彈性完整指南
麵團延展性 麵筋品質 起司拉絲 糖果延伸性 麵條抗拉強度 披薩拉伸韌性 玉米餅延展性 Extensibility Test

什麼是食品拉伸測試？

拉伸測試（Extensibility / Tensile Test）是物性測定儀的重要測試模式之一，透過對食品樣品施加垂直拉伸力，精確量測樣品從受力到斷裂（或達到最大延伸距離）過程中的力量與位移變化，從而評估食品的延展性、抗拉伸強度與拉絲品質。
相較於壓縮測試，食品拉伸測試更能真實反映麵團發酵特性、麵筋網絡強度、起司熔融拉絲口感、糖果咀嚼延展體驗等感官指標，是麵粉品質評估、配方研發與生產品管不可或缺的分析工具。

拉伸測試主要應用食品類別

麵團 / 麵筋 起司 / 融化起司 耐咀嚼糖果 / 口香糖 千層麵 / 寬麵 一般麵條 披薩麵團 玉米餅 / 薄餅 年糕 / Q彈製品 麵包麵團 米果 / 糯米製品

拉伸測試原理與測試流程

拉伸測試動作模式採用「距離(拉)」設定，探頭或夾具由初始位置向上移動，對固定於測試台的樣品施加單軸拉伸力。系統持續記錄力量-位移曲線，直到樣品斷裂或達到預設目標距離。觸發力（Trigger Force）的設定確保數據從樣品真正受力時開始計算，排除空行程誤差。
拉伸方向 ↑ 樣品 (延展中) 固定夾具 最大力 = 抗拉伸力 距離 = 可延展性

拉伸測試示意：探頭帶動夾具向上，樣品受單軸拉力延伸直至斷裂，記錄最大力（抗拉伸力）與至最大力距離（可延展性）

夾具安裝與歸零
將對應樣品的夾具（鉤形探針、雙C型鉗夾具、或拉伸測試組）安裝至探頭座，探頭歸零至測試起始位置。
樣品放置
依照標準程序將樣品固定於下夾具或樣品板凹槽，確保樣品中心對準拉伸軸線，避免偏心受力。
觸發接觸（Trigger Force 達到）
探頭上升接觸樣品，當力量達到觸發力設定值（如 5 gf），系統開始計算有效位移距離。
持續拉伸至目標距離
以設定速度（如 3.3 mm/s）持續向上拉伸，力量曲線逐漸上升，直到樣品超過彈性極限後斷裂或達到預設目標（如 75 mm）。
斷裂點記錄
系統記錄最大正力值（抗拉伸力）及其對應位移（可延展性），作為樣品拉伸品質的量化指標。
探頭返回起點
測試完成後探頭回到起始位置，軟體自動生成力量-位移曲線圖與計算結果報告。

拉伸測試應用案例總覽

以下為物性測定儀拉伸測試模式在各類食品中的標準應用方法，涵蓋探頭/夾具配置與測試目標說明。
食品樣品 測試模式 配件 / 夾具 測試目標
麵類
麵團 / 麵筋 		距離(拉) 麵團拉伸性測試組（Kieffer裝置） 測量麵團的延展性和麵筋品質；評估麵粉筋度與發酵特性
麵類
麵筋（單獨） 		距離(拉) 麵團拉伸性測試組 麵團延展性和麵筋品質的精確測量；麵粉蛋白品質評估
烘焙
玉米餅 		距離(拉) 雙C型鉗夾具 比較兩種品牌小麥粉玉米餅的垂直（單軸）延展性
糖果
耐咀嚼糖果（溫度） 		距離(拉) 麵團延展性測試組 比較不同溫度條件下口香糖的拉伸性能；溫度對質地影響分析
糖果
耐咀嚼糖果（品牌） 		距離(拉) 雙C型鉗夾具 耐咀嚼糖果延伸性品牌比較；配方差異量化評估
乳製品
融化起司 		距離(拉) 起司拉絲測試組 兩種融化起司的延伸性（拉伸品質）評估；拉絲長度與強度
麵食
千層麵 		距離(拉) 麵條拉伸測試組 三種熟千層麵的拉伸強度和延展性評估；煮製品質比較
麵食
麵條 		距離(拉) 麵條拉伸測試組 麵條延伸性（「抗拉強度」）比較；不同配方或品牌分析
烘焙
披薩 		距離(拉) 披薩拉伸測試組 比較烤箱烤製與微波爐烤製披薩的拉伸韌性；加熱方式影響

拉伸測試夾具與探頭選擇

不同食品的物理特性差異顯著，選擇適合的拉伸測試夾具是確保結果準確可重現的關鍵。以下為主要夾具類型及其適用範圍。

🔗 麵團拉伸性測試組（Kieffer裝置）

適用樣品：麵團、麵筋條

測試特點：鉤形探針套有塑膠套管，防止剪斷樣品；附有模具壓機可標準化樣品形狀；搭配特氟龍模具確保一致的條狀樣品。

主要指標：最大正力（抗拉伸力）、至最大力距離（可延展性）

🔩 雙C型鉗夾具

適用樣品：玉米餅、耐咀嚼糖果片狀樣品

測試特點：上下對稱夾持，均勻施力；適合薄片狀、片條狀食品；確保拉伸方向垂直一致。

主要指標：最大拉力、延伸距離、斷裂點

🧀 起司拉絲測試組

適用樣品：融化起司、馬芝拉起司、各式加熱起司

測試特點：測試在加熱條件下進行；可量化拉絲長度與拉絲強度；模擬披薩、焗烤等實際使用情境。

主要指標：拉絲延伸距離、最大拉力、拉絲斷裂能量

🍜 麵條拉伸測試組

適用樣品：熟麵條、義大利麵、千層麵

測試特點：專為熟麵條設計的夾持系統；可重複夾持多條並取平均值；測試速度可模擬實際拉麵動作。

主要指標：抗拉強度、延展性、斷裂能量

🍕 披薩拉伸測試組

適用樣品：披薩麵團、麵包麵團、扁平麵包

測試特點：夾持面積大，適合較寬樣品；可評估加熱後韌性變化；支援不同加熱方式的比較研究。

主要指標：拉伸韌性、最大延伸距離、彈性回復

📐 延展性測試組（糖果用）

適用樣品：口香糖、軟糖、QQ糖等耐咀嚼糖果

測試特點：溫控測試可評估不同溫度下性能；夾持力穩定，適合黏性樣品；可設定多種測試速度模擬咀嚼條件。

主要指標：延伸距離、拉力峰值、溫度依賴性

拉伸測試關鍵計算參數

拉伸測試的核心計算項目相較TPA壓縮測試更為精簡，聚焦於樣品斷裂前的力學行為，直接對應食品的感官特性。
計算項目 物理意義 感官對應 主要應用
最大正力（抗拉伸力）
Maximum Positive Force		 樣品在斷裂前承受的最大拉力值（單位：gf 或 N） 拉伸阻力感、韌性、嚼勁強度 麵筋強度、糖果韌性、麵條Q彈度
至最大力距離（可延展性）
Distance to Maximum Force		 從觸發點到達最大力時的位移距離（單位：mm） 延展程度、拉絲長度、彈性感 麵團延展性、起司拉絲長度、麵條延伸性
拉伸曲線面積
Area Under Curve		 力量-位移曲線下的積分面積（單位：gf·mm 或 N·mm） 拉伸所需總能量；整體韌性感受 糖果咀嚼能量、麵團整體加工性
斷裂點力量
Fracture Force		 樣品最終斷裂時的力量值 斷裂感、咬斷難易程度 麵條、糖果品牌比較

📊 麵團拉伸測試結果範例（M010應用手冊）

樣品 平均最大正力（抗拉伸力） 平均至最大力距離（可延展性）
樣品 A 97.7 ± 7.3 g 60.8 ± 3.9 mm

測試條件：20°C，速度 3.3 mm/s，觸發力 5 gf，目標距離 75 mm

樣品準備要點與操作注意事項

拉伸測試的重現性高度依賴標準化的樣品準備流程，不同食品類型有各自的製備要求。

🌾 麵團 / 麵筋樣品準備

  • 特氟龍模具兩側塗少量油，防止沾黏
  • 取約 15g 麵團放入模具凹槽，壓緊上蓋後去除多餘麵團
  • 模具置於壓機中靜置 40 分鐘（使麵筋鬆弛、防止水分流失）
  • 取條時刮刀需沾油，輕輕滑入麵團條下方，勿拉伸或變形樣品
  • 頭尾幾條可能長度不足，建議丟棄不使用

🧀 起司 / 乳製品樣品準備

  • 融化起司需在標準溫度（如60°C）預熱至完全融化狀態
  • 取適量融化起司放置於下夾具，確認厚度一致
  • 每次測試間隔需清潔夾具，避免殘留影響下一次數據
  • 溫度控制對結果影響顯著，建議搭配溫控測試艙

🍜 麵條 / 千層麵樣品準備

  • 依標準時間與水量煮熟，冷卻至測試溫度後立即測試
  • 選取直徑、寬度一致的樣品條，長度統一截切
  • 夾持時確認麵條夾緊不滑脫，夾持力道不可過大導致局部損傷
  • 建議每組測試5條以上，取平均值以降低樣品間差異

🍬 糖果 / 耐咀嚼糖果樣品準備

  • 需在恆溫環境中測試，溫度對糖果延伸性影響極大
  • 裁切成統一尺寸的條狀，確保截面積一致
  • 溫度測試系列建議由低溫至高溫依序進行
  • 夾具確認夾緊，防止高延伸率下樣品滑脫

拉伸測試儀技術規格

測試速度範圍 0.01 – 40 mm/s（可程式控制）
最大測試行程 標準 200 mm（可依需求客製化）
力量量測精度 ±0.1% F.S.（高精度負荷元）
觸發力設定範圍 0.5 gf – 500 gf（可調整）
數據採樣頻率 最高 2000 Hz
夾具介面 標準快換接頭，支援全系列拉伸測試夾具
軟體功能 自動計算最大力、至最大力距離、曲線面積，支援統計分析與報表輸出
溫控選配 5°C – 80°C 溫控測試艙（糖果、起司等溫度相關測試）

拉伸測試常見問題解答

麵團拉伸測試和麵粉粉質儀（Farinograph）有什麼差別？ ▼
兩者評估的面向不同。粉質儀主要評估麵粉吸水率與麵糰形成時間等混合特性；麵團拉伸測試則是評估麵糰延伸時的抗拉強度與延展距離，更直接反映麵筋網絡在發酵與整形過程中的機械行為，對麵包、饅頭等需要延展的產品配方開發具有更高參考價值。
為什麼起司拉絲測試需要在特定溫度下進行？ ▼
起司的拉伸特性對溫度極為敏感。融化溫度過低，起司無法充分流動，拉絲能力不足；溫度過高則黏度降低，拉力反而減小。標準化溫度條件（如60°C）是確保起司拉絲測試數據可比較的前提，建議搭配溫控測試艙進行，以反映披薩、焗烤等實際使用情境的拉絲品質。
如何避免麵條拉伸測試中樣品從夾具滑脫？ ▼
防止滑脫的關鍵在於：(1) 選用表面具有防滑紋路的麵條拉伸測試夾具；(2) 確認夾持力足夠但不過大，以免局部損傷造成提前斷裂；(3) 熟麵條表面如有多餘水分應輕拭乾燥後再夾持；(4) 可在夾具接觸面貼附砂紙或橡膠墊增加摩擦力。若仍有滑脫問題，可降低測試速度或調整夾持位置。
拉伸測試的速度設定對結果有什麼影響？ ▼
測試速度影響黏彈性材料的量測結果。較慢速度（如1 mm/s）使材料有更多時間鬆弛，測得延展性較大、抗力較小；較快速度（如10 mm/s以上）使材料呈現較硬的彈性行為，抗拉力增大但延展性可能縮短。建議各類食品採用業界標準速度（麵團常用3.3 mm/s），並在報告中明確記錄，確保數據具可比性。
耐咀嚼糖果的溫度測試系列如何規劃？ ▼
糖果溫度測試建議從接近口腔溫度（37°C）為核心，並向兩側延伸，如設定15°C、25°C、37°C、45°C等梯度。每個溫度點的樣品需充分恆溫（建議靜置30分鐘以上）後再測試。此設計可繪製溫度-延伸性曲線，用於評估糖果在不同氣候或消費環境下的口感穩定性，對出口產品或季節性配方調整具有重要意義。

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我們是專業的物性測定儀與拉伸測試解決方案供應商。從食品類型分析、夾具選型建議到測試方法開發，長宏儀器的技術團隊為您提供全方位技術支援。

我們的專業服務

設備諮詢 依食品類型推薦最適合的拉伸測試儀與夾具配置
方法開發 客製化拉伸測試參數設定與樣品準備程序
夾具定制 特殊形狀樣品的客製化拉伸夾具設計與製作
數據解讀 延展性、抗拉強度等指標的產業標準解讀培訓

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