Đang tải... (xem toàn văn)
BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN Vật lý thực phẩm
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN: Vật lý thực phẩm Người hướng dẫn: GV: Dương Văn Trường TP.HCM, Ngày 19 tháng 05 năm 2015 1 Bài 1: Phương pháp đâm xuyên 1. Mục đích thí nghiệm: • Mục đích. + Bài thí nghiệm cần đo: khả năng chống lại lực đâm xuyên của chuối, từ đó xác định độ rắn chắc và độ dai của chuối. + Lực tác động cần đo: ứng suất tác dụng lên đầu dò. • Lý do chọn mẫu thí nghiệm. + Đặc điểm của mẫu: Mẫu cần đo là ba loại chuối có độ chím tương tự nhau, mỗi loại hai quả. Kích thước của hai quả chuối cùng loại tương đương nhau. Hình 1: Hình ảnh của mẫu trong quá trình tiến hành thí nghiệm. + Tổng quan về mẫu thí nghiệm: − Chuối − Thành phần, cấu tạo, kích thước, các tính chất vật lý, hoá lý, hóa học của mẫu. 2 + Chuối là một loại thực phẩm giầu dinh dưỡng. 225g chuối cung cấp 200 Kcal, 51.4 g carbonhydrates, 2.5 g protein, 0,7 g chất béo. Đường chiếm 27.5 g trong đó chủ yếu là glucose, fructose và sucrose. Trong chuối có chứa nhiều vita min B6, A,C. Ngoài ra còn có chứa các chất khoáng và chất chống oxi hóa + Chuối tiêu: Trong 100g phần ăn được, có carbonhydrate(27,7g), protein (1,1g), nước (74,1g), vitamin C (9 mg), B1 (0,03 mg), B2 (0,04 mg), Caroten (359 Unit), Calcium (11 mg), Magnéium (42 mg), Kalium (279 mg), Sắt (0,56mg), 8,6% Fructose, 4,7% Glucose, 13,7% Sacarose. + Chuối sứ: Trong 100g ăn được chứa 20,5 g carbonhydrat, 1,2 g protein, 0,3 g lipit, còn lại là nước và các thành phần khác. Nguyễn Xuân Hàn, Dương Thị Vân Trang, 1978, Cây Chuối, NXB Nông Ngiệp. − Cấu tạo của chuối gồm: vỏ ngoài, phần thịt bên trong và hạt. + Vỏ thành phần chủ yếu là xellulose, hemicellulose, pectin. Tuy nhiên thành phần này trong ban loại chuối là khác nhau dẫn đến cấu trúc vỏ chuối có khác nhau. Vỏ của chuối sứ và chuối tiêu mỏng và dai (vỏ chuối sứ mỏng hơn), trong khi do vỏ chuối già rất dày, tuy nhiên kết cấu vỏ kém dai hơn. + Phần thịt chủ yếu các chất dinh dưỡng, trong khi phần hạt rất ít và không có ý nghĩa trong việc duy trì giống cây. − Kích thước và hình dạng: + Chuối sứ: tròn, có độ dài trung bình 10-12cm, màu vàng rơm, thường có chốm đen. Có cấu trúc dai và dẻo. + Chuối già: quả dài, cấu trúc kém dai và kém dẻo nhất tong ba loại chuối, quả chín có thể có màu xanh hoặc vàng. + Chuối cau: quả nhỏ, tròn, có màu vàng đậm, có vị chua 2. Cơ sở lý thuyết về phương pháp đo: • Giới thiệu về phương pháp đo: Lực đâm xuyên mô phỏng tác dụng lực cắn của răng lên sản phẩm , xác định tính dai của sản phẩm • Cơ sở của phép đo cấu trúc sản phẩm: 3 Tác dụng lực lên vật, vật bị biến dạng đến mức độ nào đó bị phá vỡ và bị xuyên qua. Đo được lực lớn nhất làm vật bị xuyên qua sẽ đánh giá được tính chất dai của sản phẩm Phương trình phân bố ứng suất theo lý thuyết do Morrow và Mohsenn (1966): P=F/2πa(a 2 -r 2 ) 1/2 Trong đó P là lực tại điểm bất kì nào dưới đầu đo. F là tổng lực tác dụng vào đầu đo. a là bán kính đầu đo. r là khoảng cách từ tâm đầu đo đến vùng chịu ứng suất. Theo phương trình này, ứng suất sẽ cao nhất tại những điểm thuộc chu vi và nhỏ nhất tại đầu đo. Trong thực tế có thể có những sai lệch đáng kể so với phương trình lý thuyết. Phương trình này chỉ áp dụng trước khi đạt đến điểm oằn, tức là chỉ trong giai đoạn bị biến dạng. Điểm quan tâm chủ yếu của phương trình này là sự phân bố ứng suất không đều với ứng suất cao nhất tại chu vi của đầu đo. • Mối liên hệ với các phương pháp khác: - Phương pháp cảm quan: + Phương pháp cảm quan cảm nhận cấu trúc thông qua các giác quan của con người: thị giác, thính giác và xúc giác. Trong đó xúc giác đóng vai trò quan trọng + Phương pháp đâm xuyên cảm nhận tính hiệu thông qua đầu dò và cung cấp tính hiệu này cho thiết bị ghi nhận. việc phân tích độ cứng bằng phương pháp này tương đối chính xác. + Hai phương pháp có sự tương quan với nhau + Ví dụ: đo độ cứng của trái chuối Nếu phương pháp đâm xuyên đo được độ cứng của chuối lớn thì ứng với phương pháp cảm quan là màu sắc trái chuối xanh, chưa có mùi thơm, vị chat, cấu trúc cứng. Nếu phương pháp đâm xuyên đo được độ cứng nhỏ thì ứng với phương pháp cảm quan màu sắc trái chuối vàng, mùi thơm, vị ngọt, cấu trúc mềm. 4 + Phương pháp đam xuyên cũng hổ trợ nhiều cho phương pháp cảm quan trong việc xác định thuộc tính về độ cứng - Phương pháp hóa lý: + Nếu phương pháp đâm xuyên đo độ cứng của sản phẩm trái cây lớn thì ứng với các thành phần hóa lý như sau: lipit và protein không thay đổi nhiều, gluxit có hàm lượng cao, protopectin và phenolic có hàm lượng cao, các phản ứng màu mùi chua xảy ra,… + Nếu phương pháp đâm xuyên đo độ cứng của trái cây nhỏ tức là trái cây đã chín thì ứng với các thành phần hóa lý như sau: protein giảm do bị phân giải, lipit thay đổi, gluxit giảm hàm lượng đường tăng tạo vị ngọt, protopectin giảm chuyển thành pectin làm mềm cấu trúc, phenolic giảm, acid hữu cơ giảm, phản ứng màu mùi xảy ra,…. • Ưu nhược điểm của phương ph áp: Ưu điểm: + Đơn giản, cho kết quả nhanh chóng. + Hoạt động liên tục. + Chính xác, độ tin cậy cao, ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường. + Chi phí nguyên liệu thấp. Nhược điểm + Không đo được nguyên liệu có độ cứng quá lớn. + Thiết bị không đo cùng một lúc nhiều thuộc tính. + Các thông số cài đặc đòi hỏi chính xác. 3. Cách thức tiến hành: • Chuẩn bị mẫu - Tiến hành thí nghiệm trên ba loại chuối: chuối cau, chuối già, chuối sứ. Mỗi loại chuối gồm hai quả sử dụng cho hai lần đo. - Hai quả chuối của cùng một loại có kích thước, hình dáng và độ chín như nhau (hình). - Để tiến hành đo, mỗi mẫu được cắt nhỏ thành các lát chuối dạng hình trụ, có chiều cao 2cm. Các mẫu cắt nhỏ có kích thước như nhau. • Cách thức vận hành 5 - Thao tác thực hiện thí nghiệm: Tiến trình thí nghiệm được thực hiện theo các bước sau: Bước 1: Lắp đầu dò và giá đỡ vào thiết bị đo. Bước 2: Đặt mẫu vào đúng vị trí trên giá đỡ, điều chỉnh đầu dò tiếp xúc với bề mặt của mẫu. Bước 3: Cài đặt các thông số cần thiết với phần mềm trên máy vi tính. Bước 4: Điều khiển hoạt động của đầu dò bằng phần mềm trên máy vi tính và thu kết quả. - Các thông số cài đặt cho phương pháp: Vận tốc vận hành: 5mm/s Chiều sâu đâm xuyên: 3cm • Dụng cụ đo: - Sử dụng que đâm xuyên phẳng hình côn với đường kính trong là 3mm, đường kính ngoài là 5mm. 4. Kết quả và thảo luận: Kết quả thí nghiệm: Chuối cau: Mẫu 1: -1.0 0.0 1.0 2.0 0 1 2 3 4 5 6 Compressive load (N) Time (sec) Specimen 1 to 2 Specimen Name C HUOI C AU C HUOI C AU2 Specimen label Maximum load (N) Extension at Maximum (mm) Time at Maximum Comp. load (sec) Rate 1 (mm/sec) Chuối cau 1 1.6 -2.37 0.47 5 Chuối cau 2 1.55 -2.46 0.49 5 Mean 1.57 -2.42 0.48 5 Standard deviation 0.03974 0.06364 0.01273 0 6 Minimum 1.55 -2.46 0.47 5 Maximum 1.6 -2.37 0.49 5 Median 1.57 -2.42 0.48 5 Mẫu 2: -1.0 0.0 1.0 2.0 0 1 2 3 4 5 6 Compressive load (N) Time (sec) Specimen 1 to 2 Specimen Name C HUOI C AU C HUOI C AU2 Specimen label Maximum load (N) Extension at Maximum (mm) Time at Maximum Comp. load (sec) Rate 1 (mm/sec) Chuối cau 1 1.77 -2.98 0.6 5 Chuối cau 2 1.65 -2.37 0.47 5 Mean 1.71 -2.68 0.54 5 Standard deviation 0.0881 0.43156 0.08627 0 Minimum 1.65 -2.98 0.47 5 Maximum 1.77 -2.37 0.6 5 Median 1.71 -2.68 0.54 5 Chuối già: Mẫu 1: 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 1 2 3 4 5 6 Compressive load (N) Time (sec) Specimen 1 to 2 Specimen Name C HUOI GIA C HUOI GIA2 Specimen label Maximum load (N) Extension at Maximum (mm) Time at Maximum Comp. load (sec) Rate 1 (mm/sec) Chuối cau 1 1.7 -8.48 1.7 5 Chuối cau 2 1.55 -12.41 2.48 5 Mean 1.63 -10.75 2.09 5 Standard 0.1039 2.77871 0.55579 0 7 deviation Minimum 1.55 -12.41 1.7 5 Maximum 1.7 -8.48 2.48 5 Median 1.63 -10.45 2.09 5 Mẫu 2: -1.0 0.0 1.0 2.0 0 1 2 3 4 5 6 Compressive load (N) Time (sec) Specimen 1 to 2 Specimen Name C HUOI GIA C HUOI GIA2 Specimen label Maximum load (N) Extension at Maximum (mm) Time at Maximum Comp. load (sec) Rate 1 (mm/sec) Chuối cau 1 1.79 -14 2.8 5 Chuối cau 2 1.35 -3 0.6 5 Mean 1.57 -8.5 1.7 5 Standard deviation 0.31606 7.77795 1.55563 0 Minimum 1.35 -14 0.6 5 Maximum 1.79 -3 2.8 5 Median 1.57 -8.5 1.7 5 Chuối sứ: Mẫu 1: -2 0 2 4 6 0 1 2 3 4 5 6 Compressive load (N) Time (sec) Specimen 1 to 2 Specimen Name C HUOI SU1 C HUOI SU2 Specimen label Maximum load (N) Extension at Maximum (mm) Time at Maximum Comp. load (sec) Rate 1 (mm/sec) Chuối cau 1 4.3 -4.49 0.9 5 Chuối cau 2 4.31 -4.5 0.9 5 Mean 4.31 -4.49 0.9 5 Standard 0.00403 0.00707 0.00141 0 8 deviation Minimum 4.3 -4.5 0.9 5 Maximum 4.31 -4.49 0.9 5 Median 4.31 -4.49 0.9 5 Mẫu 2: -2 0 2 4 6 0 1 2 3 4 5 6 Compressive load (N) Time (sec) Specimen 1 to 2 Specimen Name C HUOI SU1 C HUOI SU2 Specimen label Maximum load (N) Extension at Maximum (mm) Time at Maximum Comp. load (sec) Rate 1 (mm/sec) Chuối cau 1 4.03 -3.98 0.8 5 Chuối cau 2 4.11 -4.45 0.89 5 Mean 4.07 -4.21 0.84 5 Standard deviation 0.05473 0.33234 0.06647 0 Minimum 4.03 -4.45 0.8 5 Maximum 4.11 -3.98 0.89 5 Median 4.07 -4.21 0.84 5 Nhận xét về kết quả thí nghiệm: Trong lần nén đầu tiên, giá trị peak đạt giá trị dương, bề mặt thịt quả của nguyên liệu sẽ bị phá vỡ do lực tác dụng. Giá trị trung bình đặc trưng cho cấu trúc thịt quả bên trong. Nhìn vào đồ thị và số liệu về giá trị lực để đâm xuyên qua thịt chuối ta thấy lực tác dụng vào chuối sứ > chuối cau > chuối già. Từ đó có thể thấy rằng, thành phần và cấu trúc của mỗi loại chuối phụ thuộc vào giống chuối, mỗi giống khác nhau về tỷ lệ các thành phần khác nhau trong thịt quả và tạo nên cấu trúc, độ cứng riêng cho từng loại. Chuối chín có tỉ lệ g%: glucid 16-20; tinh bột 1,2; protid 1,32; lipid 0,5; theo tỉ lệ mg%: calcium 8, kalium 28, sắt 0,5 và các vitamin PP 0,07, vitamin C 0,6. Còn có Mg, Na, các chlorur, phosphat, lưu huỳnh, kẽm. Xét về mặt dinh dưỡng, chuối có giá trị hơn cả khoai tây và tương đương với thịt, cứ 100g có thể cho 100 calo và dễ tiêu hoá. Trong 9 Chuối có 2 hợp chất quan trọng về mặt sinh lý là serotinin và nore-pinephrin, cùng với dopamin và một catecholamin chưa xác định. Trái chuối chín thường chứa 70 – 80% nước, 20 –30% chất khô, chủ yếu là đường, trong đó, đường khử chiếm 55%. Lipid thấp, từ 0.1% -0.2%. Hàm lượng protein thấp, từ 1 – 1.8% gồm 17 loại acid amin, chủ yếu là histidin, lipid không đáng kể. Acid hữu cơ trong chuối chỉ vào khoảng 0.2%, chủ yếu là acid malic và acid oxalic Các giống chuối khác nhau có thể chênh lệch về một số thành phần từ đó tạo nên sự khác biệt về độ cứng của sản phẩm. Khi chuối chín, dưới tác dụng của các enzyme, tinh bột chuyển dần thành đường, khiến cho nồng độ đường bên ngoài tế bào tăng lên. Sự chênh lệch nồng độ đường trong và ngoài tế bào tạo nên một áp suất thẩm thấu, nước trong tế bào sẽ đi ra ngoài, làm cho quả chín có nhiều nước hơn, đồng thời các tế bào quả ở trạng thái nhược trương, quả sẽ mềm hơn. 10 [...]... dụng để đo tính dính của sản phẩm Lực tác động là lực nén theo chiều từ trên xuống với vận tốc 5mm/s và chiều sâu nén khoảng 1.5 cm Giản đồ của phép ép đùn a Pittong đi xuống và bắt đầu tiếp xúc với bề mặt thực phẩm b Thực phẩm bị ép xuống và nước bị ép ra c thực phẩm bị ép qua các khe hở Nén là một trong những xét nghiệm thông thường nhất được thực hiện trên sản phẩm thực phẩm Thường là một mẫu được... động nén vỡ thực phẩm của răng Độ giòn đo được tương ứng với lực răng làm thực phẩm bị nứt vỡ, độ cứng đo được tương ứng với lực răng lớn nhất làm thực phẩm vỡ hoàn toàn • Ưu nhược điểm của phương pháp: Ưu điểm: So với phương pháp đâm xuyên, phương pháp nén đo được cùng lúc độ cứng và độ giòn của sản phẩm Nhược điểm: Phương pháp nén làm biến dạng hoàn toàn sản phẩm, do đó không kiểm tra được thành phần... trúc 29 sản phẩm Chẳng hạn như người tiêu thích sản phẩm A, khi tiến hành phân tích cấu trúc ta xác định được sản phẩm A có độ cứng là F1, độ cố kết là A3 Từ giá đó ta có thể thiết lập công thức tính toán sau cho sản phẩm phải có độ cứng là F1, và độ cố kết là A3 để - bán ra thị trường Mối liên hệ với hàm phương pháp xác định hàm lượng các chất trong thực phẩm: Sản phẩm giò, chả là một sản phẩm của quá... sẽ giảm khi µ < 0.5 và giá trị µ càng nhỏ thì thể tích càng giảm nhiều đây là một nguyên lý được sử dụng rộng rãi đối với thực phẩm dạng rắn tấm ép dùng để nén có đường kính lớn hơn đường kính của mẫu thực phẩm trong phép thử nén Nếu đường kính của tấm ép nhỏ hơn đường kính của mẫu thực phẩm thì phép thử sẽ trở thành phép thử đâm xuyên Nén phá hủy cấu trúc Lực nén tang đến mức làm cho mẫu gãy vỡ gây... động là lực nén ép, dùng lực để phá vỡ thực phẩm làm cho chúng biến dạng hoàn toàn… • Lý do chọn mẫu thí nghiệm: Mẫu bánh snack và kẹo đều có 1 độ giòn nhất định Thành phần: bột mì, tinh bột khoai tây, dầu thực vật tinh luyện, bột ngọt, đường, muối và gia vị Mẫu kẹo cứng được hình thành bởi sự liên kết chặt chẽ các phân tử đường, tạo nên khối hình ovan đều, đặc Sản phẩm kẹo thu được do nấu dung dịch đường... của thực phẩm như phương pháp đâm xuyên 6 Cách thức tiến hành: Chuẩn bị mẫu: - Nguyên liệu: cứng, giòn như kẹo cứng, snack,… Đương kính nguyên liệu phải nhỏ hơn đường kính đầu dò nén Từ 3 sản phẩm trở lên dể so sánh và đánh giá 18 Vận hành - Vận tốc: 1-2 mm/s tiện cho việc quan sát Chiều sâu ≤ 50% chiều sâu sản phẩm, sau cho làm biến dạng hoàn toàn sản phẩm Ta điều chỉnh đầu dò tiếp xúc bề mặt sản phẩm. .. đến độ ẩm 1-3% Thành phần kẹo: đường kính, mật tinh bột, phụ gia, nước, parafin và sáp, axit thực phẩm Kẹo cứng là chất vô định hình, cứng, dòn và trong suốt, màu xanh 2 Cơ sở lý thuyết về phương pháp đo: • Giới thiệu về phương pháp nén: Phương pháp nén 1 trục :là phương pháp mà ta dùng lực phá vỡ thực phẩm nhằm xác định độ giòn cứng của sản phẩm, ta nén để làm biến dạng hoàn toàn sản phẩm (nén vỡ) Khi... đặc của sản phẩm • Mối liên hệ giữa phương pháp ép đùn sản phẩm sữa chua với các phương pháp khác như: Mối liên hệ với PP đánh giá cảm quan: Qua thị giác: ở cái nhìn đầu tiên, con người đã hình thành một sự dự đoán về cảm nhận cấu trúc của thực phẩm khi nó ở trong miệng Ở sản phẩm sữa chua là sản phẩm dạng nhão, sệt và người ta có thể cảm nhận được nó sẽ tan ra như thế nào Qua xúc giác: sản phẩm có một... lực để tác dụng lên thực phẩm, sẽ sinh ra một ứng suất nén lên thực phẩm và ứng suất này sẽ tại dụng ngược trở lại dụng cụ nén Lực tác dụng càng lớn thì ứng suất tác dụng trở lại càng lớn, điều này sẽ được thể hiên trên biểu đồ đo mà ta thu được cùng với kết quả Có thể nói đây là dụng cụ mô phỏng các dạng tác động của khách hàng lên sản phẩm thực phẩm • Cơ sở của phép đo cấu trúc sản phẩm: 17 Mẫu sẽ bị... chủ yếu, ngoài ra sự tạo gel còn được tạo thành do sự có mặt của tinh bột, lipit Tuy nhiên thành phần các chất phải có tỉ lệ xác định thì mới tạo tạo được sản phẩm có cấu trúc đạt yêu cầu Hay nói cách khác để tạo được sản phẩm chả có độ cứng F1 và độ cố kết A3 thì lượng thịt (thành phần chứa protein) và lượng bột (thành phần chủ yếu chứa tinh bột) , lượng dầu (thành phần chủ yếu chứa lippit) phải cho . BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN: Vật lý thực phẩm Người hướng dẫn: GV: Dương Văn Trường TP.HCM, Ngày 19 tháng 05 năm. thực phẩm nhằm xác định độ giòn cứng của sản phẩm, ta nén để làm biến dạng hoàn toàn sản phẩm (nén vỡ) Khi ta dùng một lực để tác dụng lên thực phẩm, sẽ sinh ra một ứng suất nén lên thực phẩm. quá trình tiến hành thí nghiệm. + Tổng quan về mẫu thí nghiệm: − Chuối − Thành phần, cấu tạo, kích thước, các tính chất vật lý, hoá lý, hóa học của mẫu. 2 + Chuối là một loại thực phẩm giầu dinh