BÁO cáo THỰC HÀNH môn tính chất vật liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & THỰC PHẨM -   - BÁO CÁO THỰC HÀNH Mơn: Tính chất vật liệu GVHD: Đào Ngọc Duy Nhóm thực hiện: Ca – sáng thứ – ngày 3/3 Nguyễn Bảo Danh Đường Yến Nhi Phạm Minh Nhiễn Lê Duy Phong Triệu Ngọc Đoan Thùy Dương Ngọc Thúy Vy 19139015 19139110 19139118 19139128 19139166 19139205 TP.HCM, – 2022 I PHẦN LÝ THUYẾT Thiết bị đo cấu trúc Texture – analyzer (TA.XTplus) - Máy phân tích cấu trúc thực phẩm TAXT Plus thiết kế chuẩn mực, linh hoạt xác cao với 200 tổ hợp đầu dò nhiều thang cảm biến lực (0,5 – – 30 – 50 – 100 – 250 – 500 – 750 kg.f) cung cấp khả khơng giới hạn ứng dụng đo thuộc tính học không sản phẩm lĩnh vực phân tích cấu trúc thực phẩm mà cịn ngành dược, mỹ phẩm, bao bì, vật liệu - Máy phân tích cấu trúc thực phẩm TAXT Plus.với phần mềm điều khiển xử lý liệu tích hợp đầy đủ tiêu chuẩn phương pháp thử - Phần mềm Exponent theo máy khơng có sẵn giao thức hướng dẫn sử dụng theo bước trực quan sinh động cho người dùng mới, mà cịn tích hợp sẵn phương pháp thử theo tiêu chuẩn + tính đào tạo với tảng kiến thức phân tích cấu trúc, dẫn kỹ thuật phân tích đồ thị tính tốn kết khơng trùng lặp nơi đâu giới, giúp người dùng hiểu sâu đặc điểm cấu trúc vật liệu cần nghiên cứu a Cấu tạo máy phân tích cấu trúc TA.XTplus b Đầu dị máy phân tích cấu trúc thực phẩm TAXT Plus - Có 200 tổ hợp đầu dò giá để mẫu dùng cho máy phân tích cấu trúc thực phẩm TAXT Plus Khơng thể có đầu dị dùng chung cho tiêu phân tích khác nhau, loại mẫu khác nhau, nhiều tiêu chuẩn áp dụng khác nhau, … Đầu dò, giá đở mẫu hay thiết bị hổ trợ có cần thiết phải xác định sở thuộc tính riêng loại mẫu, phương pháp thử khác nhau, tiêu chuẩn áp dung (TCVN, ISO, BS, DIN, ASTM, …) - Các kiểu đầu dò thường là: uốn, nén, đâm xuyên, nén ép, kéo căng, cắt, ép đùn, ma sát, … Qua đánh giá tiêu: độ cứng, độ dai, độ giòn, độ mềm, độ đàn hồi, độ biến dạng, độ bloom gel, hạn sử dụng sản phẩm, … Xin vui lòng liên lạc với nhân viên hổ trợ để tư vấn cung cấp thông tin. về loại đầu dị cho máy phân tích cấu trúc thực phẩm TAXT Plus Phương pháp TBA a Giới thiệu - TPA (Texture profile analysis) phương pháp dùng công cụ để xác định cấu trúc thực phẩm lực nén học Đây phương pháp đánh giá nhiều thuộc tính cấu trúc thực phẩm lần thử, thiết bị kĩ thuật sử dụng đường cong lực, đường cong biến dạng để phân loại đặc tính cấu trúc then chốt mẫu, cầu nối với cảm quan - Phương pháp dùng lực nén, mẫu tiến hành nén lần liên tiếp Việc thao tác lặp lại nhiều lần giúp ta tính tốn đặc tính cấu trúc Kết thu đường cong thể quan hệ lực thời gian Một vài thuộc tính cấu trúc độ cứng, độ cố kết, độ nhớt, độ đàn hồi đánh giá từ đường cong Đa chức năng, nhiều ứng dụng công nghiệp b Các thông số đo lường - Test “ hai lần nén” ( two-bite test) cung cấp thông số cấu trúc tương quan với thông số đánh giá cảm quan Đồ thị phân tích biến dạng kết cấu Biến dạng kết cấu tiêu biểu chu kỳ nén hai lần cắn Biến dạng kết cấu tiêu biểu chu kỳ nén hai lần cắn - Trong : PA1: độ giịn, PP1: độ cứng, NA1: độ dính, PA2/PA1: độ kết dín  Độ cứng (Hardness): - Theo đặc tính vật lý: độ cứng lực cần thiết để làm mẫu biến dạng đến mức xác định cho trước T - heo đặc tính cảm quan: độ cứng lực cần thiết để cắn đứt mẫu hoàn toàn mẫu đặt hàm  Độ cố kết (Cohesivement): - Theo đặc tính vật lí: độ cố kết mức độ vật liệu bị biến dạng trước xảy nứt vỡ - Theo đặc tính cảm quan: độ cố kết mức độ biến dạng mẫu trước 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 tác dụng lực - Theo đặc tính cảm quan: độ đàn hồi mức độ mẫu hồi phục trở lại hình dạng, kích thước ban đầu sau nén phần lưỡi vịm miệng ăn  Độ dính (Adhesivement): - 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 - Theo đặc tính cảm quan: độ dính lực cần thiết để gỡ thực phẩm dính vào miệng (thường vòm miệng) ăn  Độ giịn (Fracturability): - Theo đặc tính vật lí: độ giịn lực cần thiết để làm nứt vật liệu, tích độ cứng độ cố kết (thường độ cứng lớn độ cố kết thấp) - Theo đặc tính cảm quan: độ giịn lực cần thiết để làm thực phẩm nứt vỡ vụn  Độ nhai – Chewiness: - Theo đặc tính vật lí: độ nhai tổng lượng cần thiết để nhai thực phẩm đến kích thước đủ nhỏ để nuốt được, tích độ cứng, độ cố kết độ đàn hồi - Theo đặc tính cảm quan: độ dai thời gian (giây) cần thiết để nghiền mẫu, có lực khơng đổi tác dụng, đến thực phẩm đủ nhỏ để nuốt  Độ dai – Gumminess: - Theo đặc tính vật lí: độ dai lượng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm đến kích thước đủ nhỏ để nuốt được, độ cứng nhân độ cố kết Trong thực phẩm phải có độ cứng thấp, độ cố kết cao - Theo đặc tính cảm quan: độ dai mức độ tiểu phần dính lại với suốt q trình nhai, lượng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm đủ nhỏ để nuốt 3 Ưu nhược điểm phương pháp  Ưu điểm: - Thao tác dễ thực dùng hầu hết nơi - Tốn thời gian cho kết nhanh chóng - Hoạt động liên tục (không hạn chế số lượng mẫu kiểm tra) - Cho kết xác có độ tin cậy cao - Biểu diễn nhiều đặc tính cấu trúc mẫu lần đo - Kết hợp với thiết bị khác máy vi tính để thu biểu đồ thuận lợi cho việc phân tích kết  Nhược điểm: II Khó có đồng kết thu với thực tế đánh giá thực hội đồng đặc điểm chung phương pháp phân tích cơng cụ PHẦN THỰC HÀNH Bảng báo cáo kết thông số cấu trúc loại xúc xích Xúc xích   Hardness force Springiness Cohesiveness Gumminess Chewiness Xúc xích Xúc xích xúc xích xúc xích xúc xích 3573.935 3323.154 3435.036 0.882352941 0.712737479 2547.277358 2247.597669 0.877828054 0.723435882 2404.088584 2110.376404 0.910798122 0.525740836 3128.624147 2849.544998 Từ thơng số ta lập bảng Anova so sánh thông số cấu trúc loại xúc xích Anova: Single Factor SUMMARY Groups Hardness force Springiness Cohesiveness Gumminess Chewiness Count 3 3 ANOVA Source of Variation Between Groups Within Groups SS 30888923.23 635220.4221 Total 31524143.66 Sum 10332.12434 2.670979118 1.961914198 8079.990089 7207.519071 df 10 14   Average 3444.041446 0.890326373 0.653971399 2693.33003 2402.506357 Variance 15783.63741 0.000319438 0.012360922 147236.4825 154590.0785 MS 7722230.808 63522.04221 F 121.5677352   Nhận xét: Ta thấy Ftn > Fcrit nên ta kết luận có khác trung bình số đọ cứng, độ đàn hồi, đọ co kết , đọ gum độ nhai  Cách chuẩn bị mẫu, đầu đo, phương pháp đo, thơng số cấu trúc xác định (độ cứng, độ nhớ, độ đàn hồi, …) loại vật liệu (hoặc thực phẩm) khác (ví dụ: rau quả, cá, thịt, kim loại, bột, ngũ cốc, gel, dầu, thuốc, nang thuốc, snack, tóc, sữa, bánh mì, bánh cookie) TPA đo lường điều gì? P    Hardness force (g): lực độ cứng - giá trị cực đại đồ thị lần nén Độ cứng không trùng với điểm nén sâu * Fracture Strength (g): Độ gãy vỡ - giá trị đỉnh peak có ý nghĩa lần nén Một số sản phẩm khơng có điêm → khơng có giá trị độ gãy vỡ * Springiness: Độ đàn hồi – tỉ số khoảng thời gian nén lần thứ 2/khoảng thời gian nén lần thứ Giá trị độ đàn hồi khơng có đơn vị * Cohesiveness: Tính cố kết – tỉ số diện tích vùng đường nén lần thứ 2/diện tích vùng đường nén lần thứ Giá trị tính cố kết khơng có đơn vị * Gumminess: Độ gum – tỉ số diện tích vùng đường nén lần thứ 2/diện tích vùng đường nén lần thứ nhân với độ cứng * Chewiness: Độ nhai – độ gum nhân với tỉ số khoảng thời gian nén lần 2/khoảng thời gian nén lần thứ Ví dụ sản phẩm kiểm tra cách sử dụng phân tích hồ sơ kết cấu: Để chứng minh phương pháp kiểm tra Phân tích Cấu trúc Kết cấu, tiến hành thử nghiệm Máy phân tích Kết cấu TA.XTPlus bảy sản phẩm thực phẩm (bánh mì, đậu phụ, mát cheddar, đậu thạch, xúc xích, Jello bánh pate) Chúng tơi chụp ảnh ba thời điểm giống bảy sản phẩm thử nghiệm TPA điển hình Bức ảnh chụp đầu dò ban đầu chạm vào mẫu điểm Kích hoạt tự động minh họa tình trạng chưa nén ban đầu sản phẩm Bức ảnh thứ hai chụp cuối lần nén minh họa cách sản phẩm hoạt động nén hoàn toàn độ căng mục tiêu Bức ảnh thứ ba chụp điểm kích hoạt tiếp xúc ban đầu sau q trình nén thứ hai hồn thành Vị trí sản phẩm sau chu kỳ nén thứ hai minh họa sản phẩm sống sót tốt hai chu kỳ nén Rõ ràng, số sản phẩm có khả chịu áp lực vừa phải sản phẩm khác Đây kiểu hành vi mà bạn thấy xem xét nghiên cứu xuất phương pháp TPA Nhìn chung, nhiều sản phẩm thực phẩm chịu ứng suất thấp nhìn chung chúng bị biến dạng vĩnh viễn vượt điểm biến dạng dẻo biến dạng lớn 50% Bộ ảnh tương tự chụp cho loại số ba chủng loại khác (25%, 50% 75%) để minh họa cách sản phẩm hoạt động nén lượng khác Ngồi ảnh tĩnh, chúng tơi cung cấp lô thử nghiệm đại diện video độ nét cao sản phẩm thử nghiệm Lưu ý video ảnh tĩnh chụp từ sản phẩm phiên khác nhau, cấu hình ánh sáng thu phóng ảnh tĩnh khơng khớp xác với cấu hình hiển thị khung video Các tệp ARC chụp đồng thời với video Sau hình ảnh, biểu đồ video, chúng tơi trình bày bảng với kết kiểm tra thơng số TPA điển hình Examples of TPA Graphs Bánh mì cứng TPA Bánh mì cổ điển Đồ thị TPA hai lát bánh mì cứng với điểm suất đáng kể tế bào nén ban đầu Lưu ý hành trình thứ hai có điểm suất thấp đáng kể diện tích thứ hai nhỏ nhiều so với lần nén đầu tiên, cho thấy độ kết dính vừa phải Đồ thị TPA cổ điển Hot Dog Hot Dog với phần lớn vết gãy đáng kể Lưu ý đuôi dài lần rút lần nén thứ hai cho thấy xúc xích thể độ đàn hồi nhiều so với khả đàn hồi Nhiều sản phẩm đường cong TPA hình dạng cổ điển người dùng khơng nên ngạc nhiên lô họ không tuân theo mơ hình lý tưởng Dưới biểu đồ khơng tn theo mơ hình chuẩn, với số thích ngắn Phơ mai Cheddar cứng TPA Lưu ý điểm đứt gãy chất dẻo, khơng giịn có giá trị điểm cứng đường cong Do đó, đường cong có điểm đóng vai trị giá trị Độ bền Độ cứng Sản phẩm đùn cứng TPA Sản phẩm bị gãy nhiều lần bị nén Trường hợp xảy khoảng 9,250 gam 0,385 giây (0,959 mm) Giá trị đứt gãy đơn TPA không mơ tả đầy đủ chất sản phẩm có độ giòn cao chế đứt gãy Vết nứt xảy theo mơ hình điển hình, nơi điểm cứng đường cong xảy độ nén sâu Do tính chất giịn (cho thấy độ ẩm thấp), khơng có ngạc nhiên sản phẩm khơng có độ kết dính hai lần nén Bột nhào vững TPA Đây sản phẩm giống bột nhào cứng có độ đứt gãy / suất ví dụ cổ điển độ cứng sản phẩm KHÔNG xảy độ nén sâu Lưu ý vật liệu kết dính TPA Pasta nấu chín Chú ý hình dạng đường cong lực lõm xuống nào, điều cho thấy sản phẩm nén nhiều Gel silicon TPA Loại gel đàn hồi cứng sản phẩm điển hình phục hồi hồn tồn với đặc tính độ đàn hồi, độ dính độ đàn hồi tương đối cao Lưu ý cách sản phẩm mở rộng / tiếp tục phục hồi thời gian giữ giây Điều tạo hội cho việc phân tích độ xn bị phóng đại Trích dẫn tài liệu: Overview of Texture Profile Analysis ... thuộc tính học khơng sản phẩm lĩnh vực phân tích cấu trúc thực phẩm mà ngành dược, mỹ phẩm, bao bì, vật liệu - Máy phân tích cấu trúc thực phẩm TAXT Plus.với phần mềm điều khiển xử lý liệu tích... - Theo đặc tính vật lí: độ giịn lực cần thiết để làm nứt vật liệu, tích độ cứng độ cố kết (thường độ cứng lớn độ cố kết thấp) - Theo đặc tính cảm quan: độ giòn lực cần thiết để làm thực phẩm nứt...  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 tác dụng lực - Theo đặc tính cảm quan: độ đàn hồi mức độ mẫu