báo cáo thực hành tính chất vật liệu

Đo cấu trúc sản phẩm xúc xích bằng phương pháp TPA...10 a.Nêu cách vận hành thiết bị TA.Xtplus...10 b.Các bước tiến hành phương pháp TPA đối với sản phẩm Xúc xích...10 c.Phân tích dữ liệ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

Sinh viên thực hiện:

1 Mai Thị Thu Ngân 19139093

2 Lê Thảo Nhật Quyền 19139138

3 Lê Thị Như Quỳnh 19139139

4 Nguyễn Thị Vân Quỳnh 19139141

5 Trần Thị Tâm 19139143

6 Đặng Nguyễn Anh Thi 19139152

GV hướng dẫn: Đào Ngọc Duy

Năm học 2021 – 2022

PHẦN LÝ THUYẾT 3

Thiết bị đo cấu trúc Texture – analyzer (TA.XTplus) 3

Phương pháp TPA. 5

Ưu nhược điểm của phương pháp 10

II PHẦN THỰC HÀNH 10

1 Đo cấu trúc sản phẩm xúc xích bằng phương pháp TPA 10

a.Nêu cách vận hành thiết bị TA.Xtplus 10

b.Các bước tiến hành phương pháp TPA đối với sản phẩm Xúc xích 10

c.Phân tích dữ liệu đo từ đồ thị Force – Time 11

Tính toán các giá trị: Springiness, Resilience, Gumminess, Chewiness, Hardness 11

d.Phân tích các giá trị đo cấu trúc 14

2 Đo độ giòn của bánh quy 16

Các bước tiến hành bằng đầu đo cầu probe sphere, kiểu phá vỡ với sản phẩm bánh quy 16

Xử lý dữ liệu phân tích anova 18

Phân tích dữ liệu đo từ đồ thị Force – Time 18

Tính toán các giá trị: Springiness, Resilience, Gumminess, Chewiness, Hardness 19

Kết quả: 19

Phân tích các giá trị đo cấu trúc 20

3 Đo độ kết cấu và độ dính của sữa chua 21

Các bước tiến hành 21

Xử lý dữ liệu phân tích anova 23

Kết quả: 24

ĐO CẤU TRÚC BẰNG THIẾT BỊ TEXTURE-ANALYZER

I.PHẦN LÝ THUYẾT

1.Thiết bị đo cấu trúc Texture – analyzer (TA.XTplus)

Máy phân tích cấu trúc là một hệ thống điều khiển phân tích cấu trúc vi xử

lý và có khả năng tương tác với nhiều thiết bị ngoại vi Ưu điểm của máy làtính đa dụng và dễ sử dụng

Trong hầu hết các test cơ bản, Máy phân tích cấu trúc cung cấp dữ liệu bachiều của sản phẩm đo trên các thông số Lực (Force), Khoảng cách(Distance) và Thời gian (Time) Ngoài ra, máy có thể đo các thông số khácnhư Nhiệt độ (Temperature) và Ẩm độ (Humidity) nếu được nối với cácthiết bị ngoại vi Bên cạnh đó, chương trình còn có thể thực hiện các tínhnăng như lặp lại test nhiều lần hay trì hoãn test Chương trình có cài đặt thưviện test chuẩn giúp người sử dụng thực hiện các test cơ bản Người sử dụngcũng có thể tự xây dựng chuỗi lệnh phù hợp với yêu cầu riêng biệttrên phần mềm được cung cấp

a Cấu tạo máy phân tích cấu trúc TA.XTplus.

b Đầu dò máy phân tích cấu trúc thực phẩm TAXT Plus

- Có hơn 200 tổ hợp đầu dò và giá để mẫu dùng cho máy phân tích cấu trúcthực phẩm TAXT Plus Không thể có một đầu dò dùng chung cho các chỉtiêu phân tích khác nhau, trên các loại mẫu khác nhau, nhiều tiêu chuẩn ápdụng khác nhau, … Đầu dò, giá đở mẫu hay các thiết bị hổ trợ nếu có cầnthiết phải được xác định trên cơ sở thuộc tính riêng của từng loại mẫu, từngphương 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, épđùn, ma sát, … Qua đó đánh giá được các chỉ tiêu: độ cứng, độ dai, độ giòn,

độ mềm, độ đàn hồi, độ biến dạng, độ bloom gel, hạn sử dụng của sản phẩm,

… Xin vui lòng liên lạc với nhân viên hổ trợ của chúng tôi để được tư vấn

và cung cấp thông tin về các loại đầu dò cho máy phân tích cấu trúc thựcphẩm TAXT Plus

2.Phương pháp TPA.

a Giới thiệu

- TPA (Texture profile analysis) là một phương pháp dùng công cụ để xácđịnh cấu trúc của thực phẩm bằng lực nén cơ học Đây là phương pháp đánhgiá được nhiều thuộc tính cấu trúc 9 của thực phẩm trong một lần thử, thiết

bị kĩ thuật sử dụng đường cong của lực, đường cong của sự biến dạng đểphân loại các đặc tính cấu trúc then chốt của mẫu, là cầu nối với cảm quan

- Phương pháp này chỉ dùng lực nén, mẫu được tiến hành nén 2 lần liên tiếp.Việc thao tác lặp lại nhiều lần giúp ta có thể tính toán được các đặc tính cấutrúc Kết quả thu được là một đường cong thể hiện quan hệ giữa lực và thờigian Một vài thuộc tính cấu trúc như độ cứng, độ cố kết, độ nhớt, độ đàn hồi

có thể được đánh giá từ đường cong này Đa chức năng, nhiều ứng dụngtrong công nghiệp

b Các thông số do lường

- Test “ hai lần nén” ( two-bite test) cung cấp các thông số cấu trúc tươngquan với các thông số đánh giá cảm quan

Đồ thị phân tích biến dạng kết cấu

Biến dạng kết cấu tiêu biểu của chu kỳ nén hai lần cắn

Biến dạng kết cấu tiêu biểu của chu kỳ nén hai lần cắn

- Trong đó : PA1: độ giòn, PP1: độ cứng, NA1: độ dính, PA2/PA1: độ kết dín

*Độ cứng (Hardness):

- Theo đặc tính vật lý: độ cứng là lực cần thiết để làm mẫu biến dạng đến một mức xác định cho trước T

- heo đặc tính cảm quan: độ cứng là lực cần thiết để cắn đứt mẫu hoàn toàn khi mẫu được đặt giữa các răng hàm

*Độ cố kết (Cohesivement):

- Theo đặc tính vật lí: độ cố kết là mức độ vật liệu bị biến dạng trước khi xảy

ra nứt vỡ

- Theo đặc tính cảm quan: độ cố kết là mức độ biến dạng của mẫu trước khi

vỡ ra, khi xuyên qua mẫu hoàn toàn bằng răng hàm

*Độ dính (Adhesivement):

- Theo đặc tính vật lí: độ dính là công cần thiết để cắt đứt các liên kết giữa bề mặt mẫu thực phẩm và bề mặt tiếp xúc với mẫu đó.

- Theo đặc tính cảm quan: độ dính là lực cần thiết để gỡ thực phẩm dính vào miệng (thường là vòm miệng) khi ăn

- Theo đặc tính cảm quan: độ dai là thời gian (giây) cần thiết để nghiền mẫu, khi có một lực không đổi tác dụng, đến khi thực phẩm đủ nhỏ để có thể nuốt

*Độ dai – Gumminess:

- Theo đặc tính vật lí: độ dai là năng lượng cần thiết để nghiền vụn thực phẩmđến kích thước đủ nhỏ để nuốt được, bằng độ cứng nhân độ cố kết Trong đóthực phẩm phải có độ cứng thấp, độ cố kết cao

- Theo đặc tính cảm quan: độ dai là mức độ các tiểu phần dính lại với nhau trong suốt quá trình nhai, năng lượng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm đủ nhỏ để có thể nuốt

3.Ưu nhược điểm của phương pháp

*Ưu điểm:

- Thao tác dễ thực hiện và dùng hầu hết ở các nơi

- Tốn ít thời gian và cho kết quả nhanh chóng

- Hoạt động liên tục (không hạn chế số lượng mẫu kiểm tra)

- Cho kết quả chính xác có độ tin cậy cao

- Biểu diễn được nhiều đặc tính cấu trúc mẫu trong một lần đo

- Kết hợp được với các thiết bị khác như máy vi tính để thu được các biểu đồ thuận lợi cho việc phân tích kết quả

*Nhược điểm:

- Khó có sự đồng nhất kết quả thu được với thực tế đánh giá khi thực hiện trênhội đồng và đây cũng chính là đặc điểm chung của phương pháp phân tích công cụ

II PHẦN THỰC HÀNH

1 Đo cấu trúc sản phẩm xúc xích bằng phương pháp TPA

a.Nêu cách vận hành thiết bị TA.Xtplus

Sử dụng đầu dò nén chỉ 1 lực nén duy nhất với 2 lần nén lên cùng 1 điểm của sảnphẩm từ đó xác định được chu kỳ nén bao gồm lực nén và chu kỳ nén, từ chu kỳ nén tatính được thuộc tính của sản phẩm như: độ cứng, độ giòn, độ cố kết, dính bề mặt, độphục hồi, gumminess, chewiness

b.Các bước tiến hành phương pháp TPA đối với sản phẩm Xúc xích

Cắt 1 mẫu xúc xích có chiều dài 3cm

Sử dụng đầu dò TPA.

Qua tiếp xúc của đầu dò, ta thu được 1 biểu đồ xác định các thông số đo lường vàcác thông số tính toán cần xác định đối với từng mẫu thực phẩm, được thể hiện quanhững đường cong lên xuống biểu thị 2 lần nén ép Và 2 đường cong này gọi làfirst bite và second bite

Yêu cầu mẫu:

-Mẫu không bị phá vỡ cấu trúc khi tiến hành Test

-Các mẫu phải đồng nhất về hình dạng và kích thước

-Mẫu phải đặt cùng một vị trí điểm để đầu dò tác dụng lên mẫu có sự tương đồng về vị trí

Điều chỉnh các thông số: Specimen:chọn hình dạng Rectangular ⭢điều chỉnh Thickness, Width, Length

Control: Test Profiler.⭢

Điều kiện đo:

 Tốc độ 18 mm/phút

 Biến dạng 50% chiều cao thì đầu đo sẽ trở về vị trí ban đầu, tiếp tục nén lần

2 (lý do chọn ở mức độ này để tránh bị bể gãy ngay khi nén lần đầu)

c.Phân tích dữ liệu đo từ đồ thị Force – Time

Tính toán các giá trị: Springiness, Resilience, Gumminess, Chewiness, Hardness

Đồ thị biểu diễn kết quả đo biến dạng cấu trúc TPA ở tốc độ 20 mm/phút

Kết quả

Sau kết quả đo ta rút ra được các yếu tố ảnh hưởng đo kết cấu:

-Nhiệt độ phòng tại lúc đo

-Nhiệt độ mẫu vật tại lúc đo

-Điều kiện đầu đo

-Tốc độ đâm đo

-Mức độ chịu lực của cảm biến

-Kích thước đầu đo

-Kiểu đầu đo

-Lực cao nhất mà ta áp dụng

d.Phân tích các giá trị đo cấu trúc

Phân tích các giá trị đo cấu trúc dựa vào các liên kết hóa học cấu thành nên sản phẩm xúc xích

Độ cứng (hardness): giá trị cực đại trên đồ thị trong lần nén đầu tiên Độ cứng

không trùng với điểm nén sâu nhất

Độ gãy vỡ (fracture strength): giá trị của đỉnh peak đầu tiên có ý nghĩa ở lần

nén đầu tiên Một số không có điểm này không có giá trị độ gãy vỡ⭢

Độ cố kết (cohesiveness): tỷ số giữa diện tích vùng dưới đường nén lần thứ

2/diện tích vùng dưới đường nén lần thứ nhất

1,03E-F Critical one-tail

0,19800

7

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình do tác động và thao tác thực hiện nên sẽ có sai

số trong quá trình thực hiện

2 Đo độ giòn của bánh quy

Các bước tiến hành bằng đầu đo cầu probe sphere, kiểu phá vỡ

với sản phẩm bánh quy

 Bước 1: Chuẩn bị mẫu

Mẫu bánh quy giòn

Sử dụng đầu đo cầu probe sphere, kiểu phá vỡ

Qua tiếp xúc của đầu dò, ta thu được 1 biểu đồ xác định các thông số đo lường vàcác thông số tính toán cần xác định đối với từng mẫu thực phẩm, được thể hiện quanhững đường cong lên xuống biểu thị 2 lần nén ép Và 2 đường cong này gọi làfirst bite và second bite

Phương pháp phá hủy ghi nhận sự thay đổi cấu trúc theo vị trí trên vật liệu đượctác động lục Sự ghi nhận theo chiều dài ( hay bán kính) vật giúp ta có một đồ thịchỉ rõ vị trí trên vật liệu có cường độ chịu lưc lớn hay bé, nói cách khác nó sẽ chỉcho ta thấy được tại vị trí nào vật liệu cứng, tại vị trí nào vật liệu mềm

Yêu cầu mẫu:

o Đủ lực cần thiết để làm nứt vật liệu

o Các mẫu phải đồng nhất về hình dạng và kích thước

o Mẫu phải đặt cùng một vị trí điểm để đầu dò tác dụng lên mẫu có sự tương đồng về vị trí

 Bước 2: Vận hành

Điều chỉnh các thông số: Specimen:chọn hình dạng Rectangular điều chỉnh Thickness, Width, Length

Control: Test Profiler.

Điều kiện đo

- Tốc độ 18 mm/phút

- Biến dạng 50% chiều cao thì đầu đo sẽ trở về vị trí ban đầu, tiếp tục nén lần

2 (lý do chọn ở mức độ này để tránh bị bể gãy ngay khi nén lần đầu)

Xử lý dữ liệu phân tích anova

Phân tích dữ liệu đo từ đồ thị Force – Time

Tính toán các giá trị: Springiness, Resilience, Gumminess, Chewiness, Hardness

*Kết quả:

*Nhận xét

Sau kết quả đo ta rút ra được các yếu tố ảnh hưởng đo kết cấu:

- Nhiệt độ phòng tại lúc đo

- Nhiệt độ mẫu vật tại lúc đo

- Điều kiện đầu đo

- Tốc độ đâm đo

- Mức độ chịu lực của cảm biến

- Kích thước đầu đo

- Kiểu đầu đo

- Lực cao nhất mà ta áp dụng

Phân tích các giá trị đo cấu trúc

Phân tích các giá trị đo cấu trúc dựa vào các liên kết hóa học cấu thành nên sản phẩm bánh quy:

cứng không trùng với điểm nén sâu nhất

H = 2.35

lần nén đầu tiên Một số không có điểm này không có giá trị độ gãy vỡ

F = 1.65

 Độ đàn hồi (springinne ): ss tỷ số giữa khoảng thời gian nén lần thứ

2/khoảng thời gian nén lần thứ nhất

S = 7.88/2.55= 3.090

2/diện tích vùng dưới đường nén lần thứ nhất

3 Đo độ kết cấu và độ dính của sữa chua

Phép đo nén - đẩy gồm có lực tác dụng lên thực phẩm đến khi nó chảy qua lối thoát là một hay nhiều rãnh hoặc lỗ trong thiết bị đo Thực phẩm bị nén đến khi cấu trúc bị phá vỡ và đẩy ra ngoài qua những lối thoát đó Mô hình các lực trong phép đo này rất phức tạp Thông thường giá lực cực đại cần thiết để thực hiện việc nén đẩy được đo và sử dụng như một chỉ số tính chất cấu trúc

Phép đo này áp dụng cho các loại chất lỏng nhớt, các loại gel, bơ, bơ thực vật, các loại rau quả Thiết bị Ottawa thường được sử dụng trong phép đo này

Các bước tiến hành

 Bước 1: Chuẩn bị mẫu

Điều kiện đo

Xử lý dữ liệu phân tích anova

Phân tích dữ liệu đo từ đồ thị Force – Time

Tính toán các giá trị: Springiness, Resilience, Gumminess, Chewiness, Hardness

Kết quả: