Tìm hiểu phương pháp Warner-Bratzler Shear

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 1 - TỔNG QUAN 2 1.1. TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC THỰC PHẨM 2 1.1.1. Định nghĩa “Cấu trúc thực phẩm” 2 1.1.2. Tầm quan trọng của cấu trúc đối với thực phẩm 4 1.2. TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐO CƠ LÝ 6 1.2.1. Giới thiệu chung 6 1.2.2. Phần cứng 11 1.2.3. Phần mềm 17 1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phân tích 28 1.3. GIỚI THIỆU MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA MÁY ĐO CƠ LÝ 29 1.3.1. Ý nghĩa của đồ thị biểu diễn 29 1.3.2. Các ví dụ về đo đạc cấu trúc bằng thiết bị 30 2 – PHƯƠNG PHÁP WARNER-BRATZLER SHEAR 34 2.1. Sơ lược về phương pháp Warner-Bratzler Shear 34 2.1.1. Lịch sử của phương pháp[] 34 2.1.2. Nguyên lý phương pháp 36 2.1.3. Mục đích 38 2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng 38 2.1.5. Phạm vi ứng dụng 39 2.1.6. So sánh với các phương pháp khác 40 2.2. PROTOCOL[][] 46 2.2.1. Chuẩn bị mẫu 46 2.2.2. Thao tác thí nghiệm 47 2.3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 49 2.3.1. Thao tác thí nghiệm 49 2.3.2. Kết quả thí nghiệm 53 KẾT LUẬN 56

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM Báo cáo thực hành VẬT LÝ THỰC PHẨM Thực hiện: Nhóm 3 – Tổ 4 - DHTP4 GVHD: Th.S Nguyễn Đức Vượng Tp. Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2012 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM Báo cáo thực hành VẬT LÝ THỰC PHẨM GVHD: Th.S Nguyễn Đức Vượng Thực hiện: Nhóm 3 – Tổ 4 - DHTP4 1. Nguyễn Ngô Sang – 08270611 2. Nguyễn Ngọc Sỹ - 08244531 3. Vũ Uyên Nhi – 08094511 4. Nguyễn Đức Thiện – 08105591 5. Nguyễn Vĩnh Phúc – 08226371 6. Trần Minh Thái – 08227101 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2012 Báo cáo thực hành môn Vật lý thực phẩm Tìm hiểu phương pháp Warner-Bratzler Shear GVHD: Th.S Nguyễn Đức Vượng Thực hiện: Nhóm 3 – Tổ 4 – DHTP4 DANH SÁCH SINH VIÊN THỰC HIỆN Họ và tên Sinh viên Mã số sinh viên Nguyễn Ngô Sang 08270611 Nguyễn Ngọc Sỹ 08244531 Vũ Uyên Nhi 08094511 Trần Minh Thái 08227101 Nguyễn Vĩnh Phúc 08226371 Nguyễn Đức Thiện 08105591 Báo cáo thực hành môn Vật lý thực phẩm Tìm hiểu phương pháp Warner-Bratzler Shear GVHD: Th.S Nguyễn Đức Vượng Thực hiện: Nhóm 3 – Tổ 4 – DHTP4 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Báo cáo thực hành môn Vật lý thực phẩm Tìm hiểu phương pháp Warner-Bratzler Shear GVHD: Th.S Nguyễn Đức Vượng Thực hiện: Nhóm 3 – Tổ 4 – DHTP4 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU rong lĩnh vực công nghiệp hiện đại, khi mà cuộc sống của người dân ngày càng được nâng cao thì việc kiểm tra các tính chất liên quan đến cấu trúc của sản phẩm thực phẩm đóng một vai trò quan trọng. Cấu trúc thực phẩm là 1 trong những yếu tố tiên quyết để quyết định chất lượng của thực phẩm: góp phần làm tăng giá trị cảm quan, đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng. Nếu đo đạc được các yếu tố cấu trúc như độ dai, độ giòn, độ cứng… của sản phẩm thì việc định giá, định chất lượng và phát triển sản phẩm một cách hiệu quả. T Mỗi loại sản phẩm thực phẩm đặc trưng bởi yếu tố cấu trúc đặc trưng. Trong đó, đối với sản phẩm thịt và các sản phẩm từ thịt (xúc xích, giò chả…) thì độ dai, độ đàn hồi… là những thông số cần được xác định để đánh giá chất lượng sản phẩm. Phương pháp Warner-Bratzler Shear là 1 phương pháp dùng để xác định các thông số kể trên thông qua công cụ là máy đo cơ lý. Warner-Bratzler Shear là một phương pháp cổ điển và đã được cải tiến để trở thành một trong những phương pháp thông dụng nhất trong đo đạc cấu trúc thực phẩm nói chung, sản phẩm thịt nói riêng. Tuy nhiên với số lượng khổng lồ các kiến thức đã biết, việc lựa chọn những kiến thức nào phù hợp vào một bài báo cáo thực hành, phù hợp với nhiều đối tượng là rất khó khăn, nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm thực hiện bài báo cáo rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để khắc phục những thiếu sót và hoàn thiện bài báo cáo hơn. 6 1 - TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC THỰC PHẨM 1.1.1. Định nghĩa “Cấu trúc thực phẩm” Có nhiều định nghĩa về cấu trúc thực phẩm như: - Cấu trúc là các đặc tính tạo sự cảm nhận về các tính chất vật lý từ da hay các cơ quan thụ cảm trong khoang miệng, ngoại trừ các cảm giác về nhiệt độ (Matz, 1962). - Cấu trúc là sự tổng hợp của các đặc tính xuất phát từ các thành phần cấu trúc bên trong (Structural elements) của thực phẩm và cách nó ghi lại các cảm giác sinh lý, (Sherman, 1970). - Cấu trúc (texture) là sự biểu lộ về mặt cảm quan của kết cấu bên trong (structure) của thực phẩm và cách thức kết cấu này phản ứng với các các lực lên nó, các yếu tố liên quan gồm thị giác, thính giác và các cảm nhận về sự chuyển động (kinesthethics), (Szczesniak, 1990). Mặc dù chưa có một định nghĩa hoàn chỉnh về cấu trúc, chúng ta có thể xác định các đặc tính sau đây của cấu trúc thực phẩm, đó là: - Cấu trúc là một nhóm các đặc tính cấu trúc vật lý có nguồn gốc từ kết cấu bên trong (structure) của thực phẩm. - Cấu trúc thuộc về nhóm các đặc tính vật lý theo phương diện cơ học và lưu biến học, chứ không theo các phương diện quang học, điện từ trường hay nhiệt học. - Cấu trúc bao gồm một tập hợp các đặc tính, chứ không phải là một đặc tính duy nhất nào. - Cấu trúc được cảm nhận chủ yếu bằng xúc giác, thường là trong miệng, nhưng các bộ phận khác của cơ thể cũng có thể liên quan. - Cấu trúc không liên quan đến các cảm nhận hóa học mùi và vị. 7 - Các đại lượng đo cấu trúc có đơn vị là hàm số của khối lượng, khoảng cách và thời gian. Bảng 1.1 - Định nghĩa một số tính chất cấu trúc thông thường của thực phẩm Dai (chewy) Là đặc tính của thực phẩm không dễ bị vỡ hay hòa tan trong miệng, cần nhai nhiều để phá vỡ. Bột (mealy) Là đặc tính của thực phẩm tạo ra cảm giác có nhiều hạt nhỏ trong miệng. Cứng Là đặc tính của sản phẩm có sức bền lớn khi có lực làm biến dạng hay phá vỡ. Mềm Là đặc tính của thực phẩm có độ bền thấp khi có lực làm biến dạng. Chắc Là đặc tính của thực phẩm, biểu hiện mức độ chống chịu tương đối khi có lực làm biến dạng. Cứng giòn Là đặc tính của thực phẩm, cần số lần nhai lên đến năm lần bằng răng hàm để nghiền nhỏ thực phẩm (đến mức có thể nuốt được). Vì cấu trúc là một tổ hợp của nhiều đặc tính vật lý khác nhau nên sẽ chính xác hơn khi chúng ta nói về “các đặc tính cấu trúc”, hàm ý chỉ một nhóm (một tập hợp) các đặc tính có liên quan, hơn là “cấu trúc” như là một thông số đơn nhất. Điều này cần được đặc biệt nhấn mạnh, để tránh sự nhầm tưởng “cấu trúc” là một đặc tính duy nhất của thực phẩm. Bảng dưới đây liệt kê một số từ thường được dùng để mô tả thực phẩm về mặt cấu trúc. Bảng 1.2 – Các đặc tính dùng để mô tả thực phẩm về mặt cấu trúc Các đặc tính cơ học Các thông số sơ cấp Các thông số thứ cấp Khái niệm thông thường Độ cứng Mềm – chắc – cứng Độ cố kết Độ giòn Dễ vỡ vụn – xốp – giòn Độ giòn - dai Mềm – săn chắc – dai – chai Độ dai Mềm – bột – nhão – dai Độ nhớt Lỏng – nhớt Đàn hồi Dẻo – Đàn hồi Độ dính Kẹo dính – dính Các đặc tính hình học Kích thước và hình dạng của tiểu phần Bột, xảm, ráp 8 Hình dạng và hướng của các tiểu phần Xơ, sợi, kết tinh Các đặc tính khác Hàm lượng ẩm Khô – ẩm – ướt – “nước” Hàm lượng chất béo Béo, béo ngậy 1.1.2. Tầm quan trọng của cấu trúc đối với thực phẩm - Bốn yếu tố chính tạo nên chất lượng của thực phẩm đó là: Hình thức bên ngoài (Preference) Gồm có màu sắc, hình dáng, kích thước, độ bóng bề mặt – là các yếu tố tác động đến thị giác. Hương vị (Flavor) Gồm có vị (cảm nhận bằng mũi) và mùi (cảm nhận bởi các trung khu thần kinh khứu giác nằm trong mũi). Các yếu tố này được gọi là các giác quan hóa học. Cấu trúc (Texture) Chủ yếu do các cơ quan xúc giác cảm nhận khi có sự tiếp xúc giữa cơ thể và thực phẩm. Bên cạnh đó, các cảm nhận về chuyển động, về âm thanh (đối với các thực phẩm giòn) cũng cũng góp phần vào việc đánh giá cấu trúc. Dinh dưỡng Gồm thành phần các thành phần đa lượng và vi lượng trong thực phẩm. - Trong 4 yếu tố trên, 3 yếu tố đầu được gọi là “các yếu tố cảm quan” do chúng được đánh giá trược tiếp bởi các giác quan. Các yếu tố cảm quan của thực phẩm đóng vai trò rất quan trọng, vì chúng tạo cho người ăn cảm giác ham thích và thỏa mãn khi ăn. - Tầm quan trọng của cấu trúc đối với mức độ chấp nhận chung của người dùng đối với thực phẩm khác nhau, tùy theo loại thực phẩm. Chúng ta có thể phân ra làm 3 nhóm sau: • Cực kỳ quan trọng: Trong nhóm này là các thực phẩm mà cấu trúc đóng vai trò tối quan trọng đối với chất lượng của sản phẩm, chẳng hạn như thịt, khoai tây chiên, ngũ cốc, điểm tâm. • Quan trọng: Nhóm này gồm các thực phẩm mà cấu trúc là yếu tố cần thiết, nhưng không hoàn toàn quyết định chất lượng thực phẩm. Và mức độ quan trọng xấp xỉ với hương vị và hình thức bên ngoài, nhóm này gồm có các loại rau quả, trái cây, phô mai, bánh mì, kẹo và các loại thực phẩm làm từ lương thực. 9 • Ít quan trọng: Gồm các thực phẩm mà cấu trúc ảnh hưởng ít đến chất lượng chung, gồm đồ uống, các loại súp lỏng. - Trong ba yếu tố chính ảnh hưởng đến mức độ chấp nhận thực phẩm (hình thức, hương vị, cấu trúc), cấu trúc là yếu tố ít được chú ý nhất. Trong nhiều năm, cấu trúc thực phẩm đã bị coi nhẹ so với các yếu tố khác. - Theo Szczesniak, các yếu tố sau đây là những lý do chính mà cấu trúc thực phẩm ít được đánh giá là quan trọng như màu sắc và hương vị. - Người tiêu dùng thường không mong đợi hay có một yêu cầu nào đặc biệt đối với cấu trúc của sản phẩm và ít than phiền về đặc tính này, trừ khi cấu trúc thực phẩm có một sự cố nào đó đến mức không thể chấp nhận được. - Sự giới hạn về từ ngữ của người tiêu dùng khi diễn tả các đặc tính cấu trúc. Khi họ nói “món này không ngon”, người ta thường nghĩ rằng do thực phẩm có hương vị kém, trong khi có thể người ăn để cập đến cấu trúc hoặc cả hai. - Nếu xảy ra các biến đổi về màu, mùi, vị thì người ta thường nghĩ đến khả năng thực phẩm đã hỏng. Ngược lại, sự biến đổi về mặt cấu trúc không rõ rệt thể hiện rằng thực phẩm không an toàn mà chỉ thể hiện thực phẩm có chất lượng kém. 1.2. TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐO CƠ LÝ 1.2.1. Giới thiệu chung - Trong các phòng thí nghiệm cợ học vật liệu, thiết bị đo cơ lý là một công cụ rất cần thiết. Nó cho phép thực hiện các loại thí nghiệm kéo, nén, uốn, cắt (xé) để xác định các thông số tính chất cơ học của vật liệu cần thí nghiệm. Ngày nay, sự hiện diện của các thiết bị đo cơ lý đã tăng cùng với sự tăng số lượng các phòng thí nghiệm (ở công ty kiểm định công trình, phòng thí nghiệm trường đại học, viện nghiên cứu, nhà máy…), không chỉ tăng về số lượng mà còn tăng về hình dạng, kích thước, mẫu mã nhưng vẫn đáp ứng những phép đo theo các phương pháp cổ điển và cải tiến. 10 [...]... nghiệm, phải chọn phương pháp mà ta muốn sử dụng để kiểm tra cho mẫu thử mới này - Nếu như file phương pháp mà ta muốn sử dụng nằm ở danh sách Most recently used thì ta chỉ cần chọn tên của phương pháp trong danh sách đó, rồi nhấn vào nút Next - Nếu như file phương pháp mà ta muốn sử dụng không nằm ở danh sách Most recently used thì ta chọn nút Browse, một cửa số khác sẽ mở ra để ta tìm kiếm và chọn... một phương pháp thí nghiệm và bắt đầu chỉnh sửa nó, dấu * sẽ xuất hiện sau tên của file đó cho đến khi ta lưu lại file đó hoặc lưu dưới tên của một file mới Nếu ta chọn tạo ra một phương pháp mới, thanh trạng thái sẽ hiện ra chữ method cho đến khi ta lưu lại dưới tên của một file mới 26 1.2.3.3 Cách tiến hành thí nghiệm - Để tiến hành một thí nghiệm, ta sẽ thực hiện theo các bước sau: • Xác định phương. .. một mẫu khác - Method Button Nhấn nút này khi ta muốn chỉnh sửa và lưu lại các file phương pháp thí nghiệm phần mềm sẽ chuyển đến một màn hình khác để ta chọn hoặc thay đổi các thông số thí nghiệm rồi lưu lại trên file gốc hoặc ở một file mới - Report Button Nhấn nút này khi ta muốn chỉnh sửa và lưu lại các file phương pháp thí nghiệm mẫu Ta cũng có thể sử dụng các báo cáo mẫu để tạo ra một báo cáo mới... chép, dán các thông tin hay tìm những chi tiết khác như đồ thị, các bảng kết quả hay tính năng của bảng… 22 • Việc nhập dữ liệu đầu vào các phương pháp thử rất linh hoạt Chúng ta có thể nhập vào bất kỳ lúc nào: trước, trong hay sau khi thử nghiệm Ví dụ, ta có thể nhập vào kích thước mẫu thử nghiệm khi đang tiến hành cho một mẫu khác Điều này giúp tiết kiệm thời gian và giảm thiểu sai sót đầu vào • Các... Màn hình chính Đây là màn hình xuất hiện đầu tiên khi ta khởi động phần mềm và là màn hình ta chọn phương pháp thí nghiệm 24 *Chức năng của các nút trong màn hình chính: - Test Button Nhấn nút này khi ta muốn tiến hành thí nghiệm với mẫu Phần mềm sẽ trình diễn một loạt các màn hình khác để ta chọn phương pháp kiểm tra, đặt tên cho mẫu và bắt đầu thí nghiệm Mục continue sample giúp ta mở lại một file... thí nghiệm - File mẫu chứa tất cả các thông tin cần thiết để ta tái cấu trúc lại mẫu Không có mối liên hệ nào giữa file mẫu và file gốc của phương pháp kiểm tra (Là file mà ta chọn lúc bắt đầu quy trình thí nghiệm) - Điều này có nghĩa là ngay khi ta chọn một phương pháp kiểm tra để thử nghiệm, một bản copy của các thông số thí nghiệm đã được tạo và lưu trong bộ nhớ Nếu ta hoàn tất thí nghiệm và lưu lại... này được cập nhập đầy đủ các phần mềm đã được chỉnh sửa cùng các bản vá lỗi Đây là một giải pháp dành cho các kỹ thuật viên và nhà quản lý của những phòng thí nghiệm - Phần mềm Bluehill 2 chia thành các bảng mã màu giúp thao tác dễ dàng Màn hình đáp ứng nhu cầu đối với các kỹ thuật ứng dụng cho từng phương pháp kiểm tra Các thông số như là cố định cơ cấu, thuật ngữ kiểm tra, lựa chọn đơn vị và tính... đến khi ta lưu lại dưới tên của một file mới 26 1.2.3.3 Cách tiến hành thí nghiệm - Để tiến hành một thí nghiệm, ta sẽ thực hiện theo các bước sau: • Xác định phương pháp thí nghiệm • Chọn mẫu và đặt mẫu vào đúng vị trí • Chọn phương pháp thí nghiệm • Đặt tên cho mẫu • Nhập và chỉnh sửa các thông số, dữ liệu cần thiết • Kiểm tra các số liệu đã nhập • Nhấn nút START để bắt đầu thí nghiệm • Theo dõi... thực phẩm, giúp dễ dàng đánh giá chính xác và lựa chọn sản phẩm theo đặc tính mong muốn - Rút ngắn chu trình phát triển sản xuất Nghiên cứu sản phẩm bằng máy để tìm ra tính chất thích hợp nhất, đẩy nhanh quá trình sản xuất Ngoài ra, còn có thể tìm được các tính chất mới trong thực phẩm cho các ứng dụng thực tế trong tương lai * Nguyên lý hoạt động của máy đo cơ lý - Hoạt động bằng cách dùng lực cơ học... Bluehill 2 tương thích trực tiếp với nhiều hệ thống của instron như 3300, 4200, 5500, 5800… - Phần mềm Bluehill 2 giao diện được thiết kế dạng bảng nên sử dụng khá đơn giản Nó bao gồm việc kiểm tra, phương pháp kiểm tra, báo cáo kết quả và hệ thống quản lý Bấm vào bảng mà bạn thấy, rồi chọn mục bạn muốn kiểm tra Rất đơn giản cho người sử dụng - Điều khiển các mục theo bảng dạng cột để cho ra kết quả