Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo thí nghiệm môn vật lý thực phẩm
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ Tên MSSV Nhiệm Vụ - Báo cáo Mai Hữu Trí 10038361 - Viết phần tổng quan - Tập hợp Nguyễn Thị Trinh 10041181 Báo cáo Lê Phƣợng Thy 10046671 Báo cáo Nguyễn Đức Uyên Thƣ 10058331 Báo cáo Lê Tƣờng Vi 10035231 Nguyễn Thị Nhƣ Trang 10041611 Báo cáo BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A MỤC LỤC TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu thiết bị lý instron 1.2 Tìm hiểu cấu trúc thực phẩm: 10 NỘI DUNG BÁO CÁO 14 2.1 PHƢƠNG PHÁP ĐÂM XUYÊN 14 Giới thiệu thí nghiệm: .14 2.1.1 2.1.1.1 Mục đích thí nghiệm: 14 2.1.1.2 Lý chọn mẫu: 15 2.1.1.3 Yếu tố ảnh hƣởng đến kết thí nghiệm: 15 2.1.2 Cơ sở lý thuyết phƣơng pháp [1] [2] .15 2.1.2.1 2.1.3 Cơ sở phép đo đâm xuyên: 16 2.1.3.1 Nguyên lý chung: .16 2.1.3.2 Cơ sở phép đo cấu trúc: .17 2.1.3.3 Mối liên hệ phƣơng pháp đo thiết bị phƣơng pháp cảm quan: [3] 19 2.1.3.4 Ƣu – Nhƣợc điểm phƣơng pháp đâm xuyên: 20 2.1.4 Cách thức tiến hành: 21 2.1.4.1 Chuẩn bị mẫu: 21 2.1.4.2 Dụng cụ đo: 21 2.1.4.3 Cách thức vận hành: 22 2.1.5 Kết thảo luận: 22 2.1.5.1 Kết thí nghiệm: 22 2.1.5.2 Nhận xét kết thí nghiệm: 22 2.1.6 2.2 Giới thiệu phƣơng pháp đâm xuyên 15 Tài liệu tham khảo: 26 PHƢƠNG PHÁP CẮT .27 2.2.1 Mục đích thí nghiệm 27 2.2.1.1 Lý chọn phƣơng pháp cắt: 27 2.2.1.2 Mẫu 27 2.2.1.3 Đặc điểm chung mẫu: 28 2.2.1.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến kết .29 2.2.2 Cơ sở lý thuyết phƣơng pháp đo 29 2.2.2.1 Phƣơng pháp cắt 29 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM 2.2.2.2 Nguyên lý phép đo 29 2.2.2.3 Cơ sở phƣơng pháp đo 30 2.2.2.4 Mối liên hệ với phƣơng pháp khác 30 2.2.2.5 Ƣu ,nhƣợc điểm phƣơng pháp 30 Cách thức tiến hành 30 2.2.3 2.2.3.1 Chuẩn bị mẫu: 30 2.2.3.2 Cách thức vận hành 30 2.2.3.3 Dụng cụ đo 31 Kết thảo luận 31 2.2.4 2.3 2.2.4.1 Kết thí nghiệm 31 2.2.4.2 Nhận xét kết thí nghiệm 32 PHƢƠNG PHÁP CẮT KRAMER 34 Mục đích thí nghiệm 34 2.3.1 2.3.1.1 Lý chọn mẫu 34 Cơ sở lí thuyết phƣơng pháp đo 34 2.3.2 2.3.2.1 Nguyên lí chung 34 2.3.2.2 Giới thiệu phƣơng pháp Kramer 35 2.3.2.3 Nguyên tắc hoạt động 35 2.3.2.4 Mối liên hệ với phƣơng pháp khác 35 2.3.2.5 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp 36 Cách thƣc tiến hành 36 2.3.3 2.3.3.1 Chuẩn bị mẫu .36 2.3.3.2 Cách thức vận hành 36 Kết thảo luận 36 2.3.4 2.4 SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A PHƢƠNG PHÁP ÉP ĐÙN .38 Giới thiệu thí nghiệm: .38 2.4.1 2.4.1.1 Mục đích thí nghiệm: 38 2.4.1.2 Lý chọn mẫu: 38 2.4.1.3 Yếu tố ảnh hƣởng đến kết thí nghiệm: 39 2.4.2 Cơ sơ lý thuyết phƣơng pháp [1] 39 2.4.2.1 Nguyên lý chung: .39 2.4.2.2 Cơ sở phép đo: 40 2.4.2.3 Mối liên hệ phƣơng pháp đo với phƣơng pháp cảm quan: 40 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM 2.4.2.4 2.4.3 Ƣu - nhƣợc điểm: .40 Cách thức tiến hành 41 2.4.3.1 Chuẩn bị mẫu: 41 2.4.3.2 Cách thức vận hành: 41 2.4.4 Kết thảo luận: 41 2.4.4.1 Kết thí nghiệm: 41 2.4.4.2 Nhận xét kết thí nghiệm: 42 2.4.5 2.5 SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Tài liệu tham khảo 43 PHƢƠNG PHÁP TPA .44 2.5.1 Mục đích thí nghiệm 44 2.5.1.1 Mục đích: Phân tích mô tả cấu trúc thực phẩm 44 2.5.1.2 Chọn mẫu thí nghiệm: .44 2.5.1.3 Tính chất sản phẩm thạch rau câu: với thành phần nhƣ trên, sản phẩm thạch có độ dai, dẻo, đàn hồi ,thích hợp cho việc sử dụng phƣơng pháp TPA để xác định cấu trúc thực phẩm 44 2.5.2 Cơ sở lý thuyết phƣơng pháp đo: 44 2.5.2.1 Giới thiệu phƣơng pháp TPA: .44 2.5.2.2 Các thông số đo lƣờng: 45 2.5.2.3 Giới thiệu máy đo cấu trúc theo phƣơng pháp TPA .48 2.5.2.4 Ƣu – Nhƣợc điểm phƣơng pháp: .49 2.5.3 Cách thức tiến hành: 49 2.5.3.1 Chuẩn bị mẫu: 49 2.5.3.2 Cách thức vận hành:mẫu đƣợc ép lần liên tiếp đầu dò TPA: .50 2.5.4 Kết thảo luận 50 2.5.4.1 Kết thí nghiệm: 50 2.5.4.2 Nhận xét: 53 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết, tập thể nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Trƣờng đại học Công Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh với Viện công nghệ sinh học thực phẩm tạo môi trƣờng học tập có sở vật chất tốt cho chúng em học hỏi nghiên cứu Thƣ viện trƣờng đại học Công Nghiệp cung cấp cho chúng em tài liệu tham khảo quý báu với phòng họp nhóm đại Sau cùng, Nhóm chúng em xin gởi lời cám ơn chân thành đến thầy Ths Dƣơng Văn Trƣờng tận tình bảo chúng em trình học tập giúp chúng em hoàn thành báo cáo Mặc dù cố gắng nhiều, nhƣng khả năng, thời gian khuôn khổ trang giấy có hạn nên tránh đƣợc sai sót Chúng em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy để báo cáo đƣợc hoàn thiện để chúng em rút kinh nghiệm cho báo cáo sau Những bảo thầy nhóm tiếp thu với lòng biết ơn sâu sắc nhất! Nhóm sinh viên thực thiện BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A LỜI NÓI ĐẦU Hiện đất nƣớc ngày phát triển, nhu cầu ngƣời ngày đƣợc nâng cao Trong nhu cầu ăn uống đƣợc ngƣời quan tâm Ngày xƣa ngƣời quan tâm đƣợc ăn no đủ, nhƣng nhƣ mà phải đƣợc ăn ngon Chính mà ngành công nghiệp thực phẩm nƣớc ta ngày phát triển Hiện thị trƣờng Việt Nam xuất nhiều sản phẩm, đa dạng từ mẫu mã chất lƣợng Nhƣng quan trọng mặt chất lƣợng Vì mà vấn đề đƣợc kiểm tra nghiêm ngặt sau sản phẩm đƣợc sản xuất Các sản phẩm đƣợc kiểm tra mặt hƣơng vị, cấu trúc hình thức bên sản phẩm ba yếu tố định sản phẩm có đƣợc chấp nhận thị trƣờng hay không Nhƣng quan trọng mặt cấu trúc vì: Cấu trúc ảnh hƣởng đến cảm nhận mùi vị nhƣ đến hình thức bên sản phẩm Là thuộc tính quan trọng đƣợc khách hàng quan tâm hàng đầu Để xác định cấu trúc thực phẩm, ngƣời ta dùng phƣơng pháp sau: - Phƣơng pháp đâm xuyên - Phƣơng pháp nén TPA (texture profile analylis) - Phƣơng pháp cắt Kramer (nhiều dao) - Phƣơng pháp cắt Warner-Bratzler (một dao) - Phƣơng pháp Back Extrusion (ép đùn) BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM 1.1 SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A TỔNG QUAN Giới thiệu thiết bị lý instron Hình Toàn cảnh máy phân tích lí INSTRON Instron, nhà cung cấp loại máy đo lý vật liệu hàng đầu giới cung cấp hàng loạt giải pháp cho phép phân tích cấu trúc cho ngành công nghiệp thực phẩm Instron bao gồm phép phân tích cấu trúc thực phẩm, từ năm 1968 Malcolm Bourne lần sử dụng instron làm phép phân tích mô sơ thực phẩm Instron seri 5500, mua đƣợc máy phân tích cấu trúc với đủ loại kích cỡ công suất miễn phép đo xác để chạy phép kiểm tra “bloom” loại gel mềm hay độ nén ép trái Trong seri 5500 tất máy kết hợp với quy trình công nghệ hiệu lệnh tay với phần mềm merlin instron Merlin chƣơng trình phần mềm máy tính để bắt đầu kiểm nghiệm thực phẩm, kiểm soát tập hợp liệu tạo kết quả, chuẩn bị báo cáo Tính dễ dàng sử dụng phần mềm mang lại hoạt động đơn giản, độ xác đáng tin cậy tính linh động Thông thƣờng phƣơng pháp thử nghiệm nhƣ TPA, đo độ gãy, biến dạng, đâm xuyên, cắt, nén, …đều dễ dàng chạy phần mềm merlin Sử dụng gắn liền với cụ kiểm soát tính toán thí nghiệm bạn dễ dàng trạo phép kiểm tra cho riêng Giới thiệu sơ lƣợc phần cứng máy lí INSTRON BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Phần cứng (thân máy): Bộ phận thân máy gồm cột giá đỡ nơi kết nối với máy tính kít để thực phép đo Phần cứng máy lí INSTRON - Một số nút thân máy: start test: Tín hiệu sáng đèn chuẩn bị trình thử mẫu stop test: Phép thử kết thúc reset gl: Nút cân bắt đầu thử mẫu (các trạng thái lực, độ dãn trở 0, nút thay nút RESET hình phần mềm vận hành chƣơng trình jog up/down: Điều chỉnh trục gắn đầu dò LÊN/XUỐNG fine position: Vị trí chỉnh tinh return: Báo hiệu trục điều chỉnh trở vị trí ban đầu (trƣớc thử mẫu) power: Đèn báo hiệu nguồn điện thiết bị frame ready: Khi máy tính thiết bị kết nối thành công, trình làm việc, đèn sáng frame standby: Khi máy tính thiết bị kết nối không thành công CHỐT AN TOÀN: Là hai chốt màu vàng nằm thƣớc đo, chốt đƣợc điều chỉnh đảm bảo an toàn cho trình vận hành, hạn chế cƣờng độ lực lớn điều chỉnh sai thông số cho máy tính vận hành NÚT MÀU ĐỎ thân máy: nút dùng khẩn cấp có cố Giới thiệu sơ lƣợc phần mềm máy lí INSTRON BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Phần mềm BLUEHILL cung cấp chƣơng trình kiểm tra nguyên liệu linh hoạt đầy sức mạnh, dễ dàng sử dụng ngƣời bắt đầu học hay chuyên gia Phần mềm BLUEHILL chia thành bảng mã màu giúp thao tác dễ dàng Màn hình đáp ứng nhu cầu kĩ thuật ứng dụng cho phƣơng pháp kiểm tra Các thông số nhƣ cố định cấu, thuật ngữ kiểm tra, lựa chọn đơn vị tính toán đƣợc định hình tự động, cho phép phòng thí nghiệm hoạt động nhanh chóng xác Những thiết kế khả BLUEHILL phản ánh tảng ứng dụng mạnh mẽ Instron, tập đoàn phát triển 60 năm qua nhƣ ngƣời dẫn đầu việc kiểm tra vật liệu BLUEHILL tƣơng thích trực tiếp với nhiều hệ thống Instron nhƣ 3300, 4200, 5500, 5800… Phần mềm BLUEHILL giao diện đƣợc thiết kế dạng bảng Phần mềm máy lí INSTRON nên sử dụng đơn giản Nó bao gồm việc kiểm tra, phƣơng pháp kiểm tra, báo cáo kết hệ thống quản lí Bấm vào bảng mà bạn thấy, chọn mục bạn muốn kiểm tra Rất đơn giản Điều khiển mục theo bảng dạng cột kết theo sơ đồ trình bày nhƣ hình xác định cổng xuất liệu thƣ mục lƣu trữ - Một số nút hình: Chuyển đổi hình: Bảng điều khiển nằm góc hình giao diện phần mềm Bluehill nằm bên dƣới Tùy theo nút mà ta chọn hình chính, ta thấy chức khác test, method, report, admin Test tab: Nếu ta chọn nút Test, mục lả test, method, report, admin xuất ta chuyển đổi qua lại mục cách nhấn vào tên mục Method tab: Trong mục có điều hƣớng bên trái hình Nhấn vào mục mà ta cần sửa đổi điều hƣớng Màn hình chính: Đây hình xuất ta khởi động phần mềm hình ta chọn phƣơng pháp thí nghiệm BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A - Tìm hiểu chức nút hình chính: Test Button: Nhấn nút ta muốn tiến hành thí nghiệm với mẫu Phần mềm trình diễn loạt hình khác để ta chọn phƣơng pháp kiểm tra, đặt tên cho mẫu bắt đầu thí nghiệm Mục continue sample giúp ta mở lại file mẫu làm trƣớc để xem lại thông số tiến hành thử với mẫu khác Method Button: Nhấn nút ta muốn chỉnh sửa lƣu lại file phƣơng pháp thí nghiệm Phần mềm chuyển đến hình khác để ta chọn thay đổi thông số thí nghiệm lƣu lại file gốc file Report Button: Nhấn nút ta muốn chỉnh sửa lƣu lại file phƣơng pháp thí nghiệm mẫu Ta sử dụng báo cáo mẫu để tạo báo cáo dựa liệu thu thập đƣợc thí nghiệm Admin Button: Nhấn nút ta muốn thay đổi cấu hình hệ thống thí nghiệm User Button: Nhấn nút để thoát khỏi ngƣời dùng thời Help Button: Nút dể mở hệ thống trợ giúp Exit Button: Nhấn nút để thoát khỏi chƣơng trình Tìm hiểu cấu trúc thực phẩm: Sản phẩm thực phẩm chứa hợp phần, thƣờng tổ hợp nhiều hợp chất khác Số 1.2 lƣợng hợp phần hóa học tạo nên thực phẩm thƣờng ổn định, gồm chủ yếu hợp chất có gá trị dinh dƣỡng Sự khác hàm lƣợng hợp phần Sản phẩm thực phẩm có cấu trúc tức có hình dạng, trạng thái, kết cấu, màu sắc hƣơng thơm Kết cấu sản phẩm biểu cảm giác chức cấu trúc, tính chất học tính chất bề mặt thực phẩm, đƣợc phát thông qua quan thính giác, thị giác xúc giác Các trình tạo cấu trúc bao gồm nhiều giai đoạn liên tiếp ứng với trạng thái hình thể khác Trƣớc tiên phải áp dụng số phƣơng pháp xử lý nhƣ: xử lý nhiệt học, sử dụng hoá chất…nhằm phá huỷ phần cấu trúc không gian nguyên thể ban đầu (phá huỷ liên kết lƣợng yếu làm biến tính thành phần cấu tạo nên sản phẩm thực phẩm) Sau lại tiến hành tổ chức định hƣớng phân tử phần hay toàn giãn mạch để tái tổ chức lại liên hợp Cuối kết gắn làm cứng cấu trúc có tổ chức thu đƣợc nhờ phân bố lại liên kết phân tử bị phá huỷ giai đoạn làm giãn mạch Các sản phẩm thực phẩm có dạng rắn, lỏng, dựa vào kết cấu chia thành dạng: - Dạng lỏng: Có độ nhớt nhiều 10 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A 2.4.2.2 Cơ sở phép đo: Phép đo đo lực lớn cần thiết để hoàn thành tình ép đùn Do sản phẩm có tính chảy đƣợc trình nén nên phép đo thích hợp cho loại chất lỏng nhớt, gel, chất béo, không thích hợp để đo sản phẩm bánh mì, bánh quy, ngũ cốc, kẹo Hình Đặc tính đường cong thường gặp từ phương pháp ép đùn Nhận xét: - Đoạn AB, thực phẩm chịu ép ngày chặt - Đoạn BC, thực phẩm chịu nén chặt thành dạng rắn lực đo tăng mạnh, không khoảng trống để ép thêm ngoại trừ túi khí nhỏ, lực chống lại lực tác dụng tăng đột ngột - Tại điểm C, sản phẩm bắt đầu chảy khe thoát Quá trình kéo dai lực đo trở Lực điểm C cho biết lực cần thiết để ép đùn sản phẩm đoạn CD cho biết lực cần thiêt để kéo dài trình ép đùn - Hình dạng đƣờng cong phép đo ép đùn tùy thuộc vào độ đặc sản phẩm, kích cỡ, tốc độ biến dạng, nhiệt độ vật mẫu va mức độ đồng nhât thực phẩm cần đo 2.4.2.3 Mối liên hệ phương pháp đo với phương pháp cảm quan: Cấu trúc đóng vai trò quan trọng chất lƣợng thực phẩm Chính vậy, đánh giá, phân tích sản phẩm ngày đƣợc quan tâm 2.4.2.4 Ưu - nhược điểm: Ƣu điểm: - Dễ dàng tiến hành khảo sát, nhanh chóng - Lực cần để ép lúc đầu không phụ thuộc vào khối lƣợng mẫu 40 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Vệ sinh dụng cụ sau lần sử dụng đơn giản Nhƣợc điểm: - Ngăn chƣa mẫu mức độ lực lớn vƣợt qua khả chịu lực máy phân tích thông thƣờng - Xylanh xuống phải vị trí phận chứa mẫu ép để bề rộng khe hở quanh chu vi cố định 2.4.3 Cách thức tiến hành 2.4.3.1 Chuẩn bị mẫu: Chuẩn bị mẫu sữa chua khác nhau, lƣợng mẫu cần chuẩn bị phải phù hợp với đặc tính yêu cầu Cho mẫu vào cốc chứa, lƣợng mẫu cho vào không đƣợc vƣợt chấm đen cốc thiết bị 2.4.3.2 Cách thức vận hành: Mở máy vi tính liên kết với thiết bị INSTRON sau chạy chƣơng trình BLUEHILL Kiểm tra máy, chọn đầu dò phù hợp với phƣơng pháp đo Chỉnh thông số để thiết lập chế độ khảo sát Chọn chế độ khảo sát điều chỉnh thông số sau: 2.4.4 2.4.4.1 - Tốc độ di chuyển đầu = 2mm/s (2 rama giống nhau) - Chiều sâu nén = 2cm - Đƣờng kính đầu dò = 41mm - Chiều cao cốc = 40mm - Đƣa đầu dò vừa chạm bề mặt mẫu Kết thảo luận: Kết thí nghiệm: Đƣờng kính đầu dò: D= 41mm Diện tích đầu dò A= 41 = 1,32025 (m2) BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM - Tính ứng suất sữa chua love in farm: - Tính ứng suất sữa chua wel: - Tính ứng suất sữa chua vinamilk: SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A ( ) 2.4.4.2 Nhận xét kết thí nghiệm: Biểu đồ thể độ đặc loại sản phẩm sữa chua Compressive Specimen label Max Force 1st Cycle (F1) (mN) Adhesiveness (A3) (J) Energy to Max Load 1st Cycle (A1) (mJ) stress at Area Maximum (cm^2) Comp load CYCLE LOADING (Pa) Sua chua loveinfarm Sua chua wel Sua chua vinamilk Mean Standard Deviation Median 433.23 -0.00215 6.17 13.2 328.14 241.35 -0.00039 3.67 13.2 182.8 323.54 -0.00074 5.25 13.2 245.06 332.71 -0.00109 5.03 13.2 252 96.27045 0.00093 1.26617 72.91811 323.54 -0.00074 5.25 13.2 245.06 Nhận xét: 42 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM - SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Sản phẩm có chất béo mềm sản phẩm có nhiều chất béo mẫu có chất béo chảy qua pittong nhiều Mẫu béo lực, công độ dốc đƣờng biểu diễn thấp - Theo kết ta thấy sữa chua Love in farm có độ đặc cao nhất, Vinamilk thấp Wel, qua ta thấy độ đặc sản phẩm định hàm lƣợng chất béo có sản phẩm (sữa chua Love in farm có ± 0,3g chất béo, Vitamin có 3g chất béo, Wel có 2,2g chất béo) - Sản phẩm có độ đặc cao khả dính kết cao tính dính kết thể qua giá trị Adhesvieness, tính dính kết giảm độ đặc giảm, cụ thể Love in farm có tính dính kết cao thấp Wel 2.4.5 Tài liệu tham khảo [1] TS Trần Bích Lam, Phạm Thị Ngọc Hạnh – Nguyên cứu khai thác sử dụng máy phân tích cấu trúc – ĐHBK TPHCM – Năm 2009 43 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM 2.5 SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A PHƢƠNG PHÁP TPA 2.5.1 Mục đích thí nghiệm 2.5.1.1 Mục đích: Phân tích mô tả cấu trúc thực phẩm Thông số cần đo: • Độ cứng ( Hardness, N ) • Độ giòn ( Fracturability, N ) • Độ cố kết (Cohesivement) • Độ dính bề mặt (Adhesivement, J ) • Độ dẻo ( Gumminess, N ) • Độ dai ( Chewiness, J ) • Độ phục hồi ( Resilience, J ) 2.5.1.2 Chọn mẫu thí nghiệm: • Thạch rau câu Long Hải - Thành phần: Nƣớc, Đƣờng, Carrageenan, Hƣơng hoa tự nhiên, Acid Citric, Màu thực phẩm, Chất bảo quản (Benzoat) • Thạch rau câu New Choice - Thành phần : Nƣớc, Đƣờng, Carrageenan, Hƣơng hoa tự nhiên, Acid Citric, Màu thực phẩm, Chất bảo quản (Benzoat) • Thạch rau câu Bidrico - Thành phần : Nƣớc, Đƣờng, Carrageenan, Hƣơng hoa tự nhiên, Acid Citric, Màu thực phẩm, Chất bảo quản (Benzoat) 2.5.1.3 Tính chất sản phẩm thạch rau câu: với thành phần nhƣ trên, sản phẩm thạch có độ dai, dẻo, đàn hồi ,thích hợp cho việc sử dụng phƣơng pháp TPA để xác định cấu trúc thực phẩm 2.5.2 Cơ sở lý thuyết phƣơng pháp đo: 2.5.2.1 Giới thiệu phương pháp TPA: TPA (texture profile analysis) phƣơng pháp dùng công cụ để xác định cấu trúc thực phẩm lực nén học Đây phƣơng pháp đánh giá đƣợc nhiều thuộc tính cấu trúc sản phẩm lần thử, thiết bị kỹ thuật sử dụng đƣờng cong lực, đƣờng cong biến dạng để phân loại đặc tính cấu trúc then chốt mẫu, cầu nối với cảm quan Phƣơng pháp dung lực nén Mẫu đƣợc tiến hành nén hai lần liên tiếp.Việc lặp lại thao tác nhiều lần giúp ta tính toán đƣợc đặc tính cấu trúc Kết thu đƣợc đƣờng cong thể quan hệ lực thời gian 44 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Một vài thuộc tính cấu trúc nhƣ độ cứng, độ cố kết, độ nhớt, độ đàn hồi đƣợc đánh giá từ đƣờng cong Đa chức năng, có nhiều ứng dụng công nghiệp 2.5.2.2 Các thông số đo lường: • Độ cứng (hardness) - Theo đặc tính vật lí: độ cứng lực cần thiết để làm mẫu biến dạng đến mức xácđịnh cho trƣớc - Theo đặc tính cảm quan: độ cứng lực cần thiết để cắn đứt mẫu hoàn toàn mẫuđƣợc đặt hàm σf = 45 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM • SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Độ cố kết (cohesiveness) - Theo đặc tính vật lí: Độ cố kết mức độ vật liệu bị biến dạng trƣớc xảy nứt vỡ - Theo đặc tính cảm quan: Độ cố kết mức độ biến dạng mẫu trƣớc vỡ ra, xuyên qua mẫu hoàn toàn hàm • Độ đàn hồi (resilience) - Theo đặc tính vật lí: Độ đàn hồi mức độ vật liệu phục hồi lại trạng thái ban đầu sau bị làm biến dạng lực đƣợc cất - Theo đặc tính cảm quan: Độ đàn hồi mức độ mẫu hồi phục trở lại hình dạng, kích thƣớc ban đầu sau đƣợc nén phần lƣỡi vòm miệng • Độ dính (adhesiveness) - Theo đặc tính vật lí: Độ dính công cần thiết để cắt đứt liên kết bề mặt mẫu thực phẩm bề mặt tiếp xúc với mẫu 46 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM - SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Theo đặc tính cảm quan: Độ dính lực cần thiết để gỡ thực phẩm dính vào miệng (thƣờng vòm miệng) ăn • Độ giòn (fracturability) - Theo đặc tính vật lí: Độ giòn lực cần thiết để làm nứt vật liệu, tích độ cứng độ cố kết (thƣờng độ cứng lớn, độ cố kết thấp) - Theo đặc tính cảm quan: Độ giòn lực cần thiết để làm thực phẩm nứt vỡ vụn • Độ dai – thực phẩm rắn (chewiness) - Theo đặc tính vật lí: Độ dai (thực phẩm rắn) tổng lƣợng cần thiết để nhai thực phẩm rắn đến kích thƣớc đủ nhỏ để nuốt đƣợc, tích độ cứng × độ cố kết × độ đàn hồi 47 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM - SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Theo đặc tính cảm quan: Độ dai (thực phẩm rắn) thời gian (giây) cần thiết để nghiền mẫu,khi có lực không đổi tác dụng, đên thực phẩm đủ nhỏ để nuốt • Độ dai – thực phẩm bán rắn (gumminess) - Theo đặc tính vật lí: Độ dai (thực phẩm bán rắn) lƣợng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm bán rắn đến kích thƣớc đủ nhỏ để nuốt đƣợc,bằng độ cứng× độ cố kết Trong thực phẩm phải có độ cứng thấp, độ cố kết cao - Theo đặc tính cảm quan: Độ dai (thực phẩm bán rắn) mức độ tiểu phần dính lại với suốt trình nhai, lƣợng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm bán rắn đủ nhỏ để nuốt 2.5.2.3 Giới thiệu máy đo cấu trúc theo phương pháp TPA • Thông số kĩ thuật - Tốc độ : 2-30 in/phút - 75 cm/phút - Hành trình chuyển động : 3.5 in / 8.9 cm - Lực tải tối đa : 1.363 kg (3000 pound) (nếu dùng FTA-3000 force transducer) - Nguồn : 220 VAC, 50/60 Hz - Kích thƣớc máy ( W x D x H ) : 48 x 51 x 86 cm • Trọng lƣợng máy : 56 kg Các yêu cầu phƣơng pháp TPA - Kích thƣớc mẫu thực phẩm: 1cm3 , hình lập phƣơng - Tiến hành với lần nén ép - Đầu dò TPA 48 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Qua tiếp xúc đầu dò, ta thu đƣợc biểu đồ xác định thông số đo lƣờng thông số tính toán cần xác định mẫu thƣc phẩm, đƣợc thể qua đƣờng cong lên xuống biểu thị lần nén ép Và đƣờng cong gọi cắn lần 1( first bite), cắn lần (second bite) 2.5.2.4 Ưu – Nhược điểm phương pháp: Ƣu điểm: - Thao tác dễ thực dùng hầu hết nơi - Tốn thời gian cho kết nhanh chóng - Hoạt động liên tục (không hạn chế số lƣợng mẫu kiểm tra) - Cho kết xác có độ tin cậy cao - Biểu diễn đƣợc nhiều đặc tính cấu trúc mẫu lần đo - Kết hợp đƣợc với thiết bị khác nhƣ máy vi tính để thu đƣợc biểu đồ thuận lợi cho việc phân tích kết Nhƣợc điểm: Khó đồng kết thu đƣợc với thực tế đánh giá thực hội đồng đặc điểm chung phƣơng pháp phân tích công cụ 2.5.3 Cách thức tiến hành: 2.5.3.1 Chuẩn bị mẫu: Thạch rau câu Long Hải: chiều cao 2cm Thạch rau câu Bidrico: chiều cao 2.5cm Thạch rau câu New Choice: chiều cao 2.5cm D ≥ d (D: đƣờng kính mẫu, d: đƣờng kính đầu dò TPA) 49 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A 2.5.3.2 Cách thức vận hành:mẫu ép lần liên tiếp đầu dò TPA: - Thông số kĩ thuật: - Vận tốc đầu dò 2mm/s - Chiều sâu nén lần 2: 7.5mm ( thạch New Choice, thạch Bidrico) - Chiều sâu nén lần 2: 6mm (thạch Long Hải) - Chiều sâu lên: 0cm 2.5.4 Dụng cụ đo: sử dụng đầu dò TPA Kết thảo luận 2.5.4.1 Kết thí nghiệm: Thạch rau câu Long Hải Max Force 1st Cycle (F1) (N) Mean 13.31 12.4 12.85±0.6425 50 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Max Force 2nd Cycle (F2) (N) 11.71 11.41 11.56±0.20598 Chewiness S*F2*A2/A1 (N*mm) 16.3 18.65 17.47±1.66074 0.88 0.92 0.9±0.02 Adhesiveness (A3) (J) -0,00004 -0.00002±0.00002 Gumminess (F2*A2/A1) (N) 4.5 4.8 4.65±0.2107 Springiness SFb/SFa (mm) 3.62 3.89 3.76±0.1871 Energy to Max Load 1st Cycle (A1) (mJ) 28.85 27.95 28.4±0.63873 11.09 11.74 11.41±0.46423 0.38 0.42 0.4±0.02539 Mean Max Force 1st Cycle (F1) (N) 9.38 18.9 14.14±6.73004 Max Force 2nd Cycle (F2) (N) 8.39 15.42 11.91±4.96583 Chewiness S*F2*A2/A1 (N*mm) 14.72 23.05 18.89±5.89154 Adhesiveness (A3) (J) -0,00003 -0.00015 -0.00009±0.00008 Gumminess (F2*A2/A1) (N) 3.63 5.94 4.79±1.6381 Springiness SFb/SFa (mm) 4.06 3.88 3.97±0.12703 Cohesion Force (Resilience) (F2/F1) (ratio) Energy at Maximum Comp load CYCLE 2, LOADING (S) (mJ) Cohesion Energy (Resilience) (A2/A1) (ratio) Thạch rau câu Bidrico 51 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A 25.2 46.17 35.69±14.83244 10.89 17.8 14.35±4.88872 0.43 0.39 0.41±0.03296 Energy to Max Load 1st Cycle (A1) (mJ) Energy at Maximum Comp load CYCLE 2, LOADING (S) (mJ) Cohesion Energy (Resilience) (A2/A1) (ratio) Thạch rau câu New Choice Mean Max Force 1st Cycle (F1) (N) 2.03 2.88 2.46±0.062 Max Force 2nd Cycle (F2) (N) 1.86 2.72 2.29±0.61082 Chewiness S*F2*A2/A1 (N*mm) 2.79 4.23 3.51±1.01723 Adhesiveness (A3) (J) -0,00003 -0.00001 -0.00002±0.00001 Gumminess (F2*A2/A1) (N) 1.14 1.59 1.37±0.31816 Springiness SFb/SFa (mm) 2.44 2.65 2.55±0.15125 Energy to Max Load 1st Cycle (A1) (mJ) 4.27 6.44 5.35±1.5348 2.63 3.77 3,2±0.80739 0.43 0.39 0.41±0.03296 Energy at Maximum Comp load CYCLE 2, LOADING (S) (mJ) Cohesion Energy (Resilience) (A2/A1) (ratio) Từ bảng số liệu ta rút bảng với thông số quan trọng sau 52 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A Thạch Long Hải Thạch Bidrico Thạch New Choice Lực nén lớn lần 12.85±0.6425 14.14±6.73004 2.46±0.062 Lực nén lớn lần 11.56±0.20598 11.91±4.96583 2.29±0.61082 Độ cố kết 0.4±0.02539 0.41±0.03296 0.41±0.03296 Độ dính bề mặt -0.00002±0.00002 -0.00009±0.00008 -0.00002±0.00001 Độ Gum 4.65±0.2107 4.79±1.6381 1.37±0.31816 Độ co giãn 3.76±0.1871 3.97±0.12703 2.55±0.15125 Độ Chewiness 17.47±1.66074 18.89±5.89154 3.51±1.01723 2.5.4.2 Nhận xét: - Từ ta nhận thấy: thông số lực nén lớn lần 1, lực nén lớn lần 2, độ dính bề mặt, độ Gum, độ co giãn, độ Chewiness mà ta đo thạch rau câu Bidrico lớn thạch rau câu Long Hải New Choice - Trong sản phẩm thạch rau câu New Choice có thông số thấp nhất, dựa vảo đồ thị ta thấy sản phẩmcó độ giòn nhƣng tƣơng đối nhỏ tính chất bề mặt thể qua điểm đứt gãy - sản phẩm có độ kết cấu tƣơng đƣơng nhau,sản phẩm New Choice mềm độ Gum nhỏ 3sp - Carrageenan thành phần sản phẩm,tuy nhiên hàm lƣợng khác cộng với vài phụ gia đƣợc sử dụng để tạo nên độ dẻo dai thạch Carageenan tham gia nhƣ chất tạo đông,có thể thay đổi kết cấu sản phẩm với tính chất hóa lí, học mong muốn,tạo sản phẩm đông đặc có độ bền dai Nhìn vào bảng kết so sánh sản phẩm thạch rau cau bidrico có độ dai vững tốt Điều phần phối trộn nguyên liệu,hƣơng vị từngnơi sản xuất.Sản phẩm thạch Long Hải Bidico có độ đặc ,dai dẻo,còn thạch New Choice dẻo nhƣng mềm 53 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A KẾT LUẬN Sau thực phƣơng pháp phân tích hệ thống lí INSTRON ta thấy có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng – thời gian bảo quản sản phẩm Khi xem xét vấn đề ta cần chọn thông số chuẩn cố định chúng để xem xét yếu tố mà ta cần quan tâm Việc nguyên cứu cấu trúc nhằm giúp ta bảo quản cách có hiệu sản phẩm nông sản phối trộn thành phần nguyên liệu sản phẩm bán thành phẩm thành phẩm – nhiệm vụ kỹ sƣ thực phẩm phải hiểu rõ sáng tạo phối trộn thành phần Tìm hiểu cấu trúc tính chất thực phẩm giúp ta có nhìn tổng quan nhận định phù hợp phƣơng hƣớng sản xuất Mục đích nhắm đến chất lƣợng đặc trƣng cho loại sản phẩm Bằng việc kết hợp giữ công thức sản xuất máy đo thiết bị lí giúp ta hoàn thiện sản phẩm đáp ứng đƣợc nhu cầu thị trƣờng mở hƣớng sản phẩm 54 [...]... mỗi một loại sản phẩm thực phẩm Mỗi dạng thực phẩm đặc trƣng bởi các trạng thái của các hạt phân tán trong hệ phân tán Nhƣ vậy có thể thấy tính chất chức năng có vai trò vô cùng quan trọng cho quá trình tạo nên cấu trúc cho 12 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm 4 Tổ 5 DHTP6A sản phẩm thực phẩm hay tạo ra nét đặc trƣng riêng cho các sản phẩm thực phẩm Mỗi một thành... tác protein – protein và các tƣơng tác protein – nƣớc 13 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm 4 Tổ 5 DHTP6A NỘI DUNG BÁO CÁO 2 PHƢƠNG PHÁP ĐÂM XUYÊN 2.1 Thiết bị đo cơ lí INSTRON 5543 2.1.1 Đầu đo dùng để thực hiện thí nghiệm Giới thiệu thí nghiệm: 2.1.1.1 Mục đích thí nghiệm: Dùng để đo độ cứng của mẫu sản phẩm tức là đo khả năng chống biến dạng dẻo hoặc khả năng... axetylen kích thích độ nhín những quả khác) 2.1.6 Tài liệu tham khảo: [1] TS Trần Bích Lam, Phạm Thị Ngọc Hạnh – Nguyên cứu khai thác sử dụng máy phân tích cấu trúc – ĐHBK TPHCM – Năm 2009 [2] Dƣơng Văn Trƣờng – Bài giảng môn Vật Lý Thực Phẩm [3] Hà Duyên Tƣ – Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm – NXB khoa học và kĩ thuật – Năm 2006 26 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM 2.2... nguyên liệu mà sản phẩm tạo thành có tính chất, có độ bền dai dẻo hay bở tƣơng ứng Cũng nhƣ các thành phần phụ thêm vào sản phẩm để thỏa mãn yêu cầu 33 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM 2.3 2.3.1 SVHT: Nhóm 4 Tổ 5 DHTP6A PHƢƠNG PHÁP CẮT KRAMER Mục đích thí nghiệm Bài thí nghiệm đƣợc tiến hành nhằm đo độ cứng và giòn của sản phẩm cần khảo sát 2.3.1.1 Lý do chọn mẫu Phƣơng... gồm lực tác dụng lên thực phẩm cho đến khi thực phẩm chảy qua lỗ thoát dƣới dạng một hay nhiều khe rãnh hay lỗ hổng trong bộ phận đựng mẫu Cấu trúc bị gãy, hƣ hỏng và bị đẩy ra qua các khe hở Thông thƣờng, ngƣời ta sẽ đo lực lớn nhất cần thiết để đạt tới sự ép làm thực phẩm gãy và chỉ số chất lƣợng cấu trúc thực phẩm 34 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm 4 Tổ... toàn bộ cấu trúc thực phẩm dù thực phẩm không đồng nhất Nhƣợc điểm: - Chỉ đánh giá đƣợc 1 thuộc tính nhất định (độ chắc, cứng, rắn) - Không có khả năng đo cùng một lúc nhiều thuộc tính của 1 sản phẩm cần đánh giá nhƣ đánh giá cảm quan - Không có khả năng dự đoán đƣợc tính chất cảm quan - Đòi hỏi phải có kinh phí để đầu tƣ 20 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM 2.1.4 SVHT:... protein 11 Dạng 5: Kết cấu dạng sánh, nhờn, trơn bóng BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm 4 Tổ 5 DHTP6A Dạng 7: Kết cấu trong, tan chậm Dạng 6: Kết cấu khô, bở, có trong miệng (kẹo đường) cấu trúc hạt hoặc tinh thể Dạng 8: Kết cấu xốp Hình 2: Cấu trúc thực phẩm Nguyên liệu trong chế biến các sản phẩm thực phẩm thƣờng đƣợc cấu tạo từ các cao phân tử Các cao phân... trong sản phẩm cao, có tính năng cải thiện cấu trúc và tạo cấu trúc cho sản phẩm (nhũ tƣơng), có khả năng giữ nƣớc, chất béo Lƣợng tinh bột đƣợc thêm vào sản phẩm tạo ra độ đặc, độ dai, độ dính, độ xốp, độ trong cần thiết cho sản phẩm; ngoài ra, tinh bột sẽ liên kết với protein làm cho xúc xích có độ đàn hồi đặc trƣng -Tính chất hóa học 28 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM... chứa mẫu 2.1.1.3 Yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm: - Bản chất thực phẩm (khi đo thực phẩm mềm thì lực sẽ nhỏ hơn thực phẩm cứng, chiều cao của các mẫu phải bằng nhau) - Kích thƣớc và hình dạng của đầu đâm xuyên - Số lần đâm xuyên sử dụng - Tốc độ đâm xuyên - Độ sâu đâm xuyên tác động lên một phần thực phẩm, không phải tòan bộ thực phẩm 2.1.2 Cơ sở lý thuyết về phƣơng pháp [1] [2] 2.1.2.1 Giới... làm cho các thực phẩm bị hòa tan và vỡ ra trong quá trình nhai Trong khi đó, hầu hết các thiết bị kiểm tra tính chất lƣu biến không có điều kiện để cho chất bôi trơn lên mẫu trong quá trình kiểm tra Tốc độ di chuyển 19 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm 4 Tổ 5 DHTP6A của hàm và lƣỡi trong miệng là một yếu tố giới hạn trong việc cảm nhận cấu trúc thực phẩm của chúng ... Bài giảng môn Vật Lý Thực Phẩm [3] Hà Duyên Tƣ – Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm – NXB khoa học kĩ thuật – Năm 2006 26 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM 2.2... ép làm thực phẩm gãy số chất lƣợng cấu trúc thực phẩm 34 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A 2.3.2.2 Giới thiệu phương pháp Kramer Bộ thí nghiệm. .. 13 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM SVHT: Nhóm Tổ DHTP6A NỘI DUNG BÁO CÁO PHƢƠNG PHÁP ĐÂM XUYÊN 2.1 Thiết bị đo lí INSTRON 5543 2.1.1 Đầu đo dùng để thực thí nghiệm