Báo cáo thực hành vật lí thực phẩm

Báo cáo thực hành vật lí thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM



BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÍ THỰC PHẨM

GVHD: Trương Hoàng Duy

Tổ 4 Nhóm 2 Lớp ĐHTP 10A

TP Hồ Chí Minh Năm học: 2016 - 2017

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM



BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÍ THỰC PHẨM

GVHD: Trương Hoàng Duy

Tổ 4 Nhóm 2 Lớp ĐHTP 10A

Danh sách nhóm

PHƯƠNG PHÁP ĐÂM XUYÊN

1 Cơ sở thí nghiệm.

1.1.Mục đích thí nghiệm.

Phương pháp đâm xuyên dùng để đo độ cứng của sản phẩm, tức là đo khả năng chống biến dạng dẻo hoặc khả năng phá hủy giòn lớp bề mặt dưới tác dụng của mũi đâm, từ đó xác định được độ chín của sản phẩm Bởi trong trường hợp mua trái cây vận chuyển đi tiêu thụ xa hay xuất khẩu, việc nắm được quá trình chín của trái cây để thu hoạch đúng lúc, áp dụng các biện pháp hỗ trợ kĩ thuật cho trái cây chín chủ động …là điều cần thiết để giảm hao hụt và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Vậy nên kiểm tra tính chất của sản phẩm trong sản xuất rất cần thiết

Các sản phẩm có thể dùng phương pháp đâm xuyên:

Độ cứng của chuối phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: hàm lượng protopectin, hàm lượng chất sơ, hàm lượng tinh bột…nếu các yếu tố này càng nhiều, càng cao thì trái cây càng cứng chắc Ngược lại nếu hàm lượng pectin, hàm lượng đường, hàm lượng nước càng nhiều thì độ cứng chắc của trái cây càng giảm

Nhóm thực hiện thí nghiệm trên 3 mẫu chuối vừa chín gồm chuối cau, chuối sứ, chuối già, với đặc điểm: kích thước đồng đều, dễ tạo mẫu, giá thành thấp, tính chất vật lý

và hóa học được thể hiện đầy đủ và rõ ràng

1.3.Các yếu tố ảnh hưởng tới thí nghiệm

Bản chất của thực phẩm: Khi đo thực phẩm mềm thì lực sẽ nhỏ hơn thực phẩm

cứng

Dạng hình học của mẫu đo: dù chỉ là bất thường nhỏ trên bề mặt sản phẩm cần

kiểm tra cũng có thể gây ra những sai số rất lớn trong sự biến dạng

Độ đồng đều của mẫu đo: Sự đa dạng về cấu trúc là vấn đề thường gặp Đầu tiên ta

phải xác định mức độ đa dạng của sản phẩm, sau đó chú ý đến sự phân bố cấu trúc của một mẫu thực phẩm cụ thể Thông thường những mẫu không đồng nhất sẽ cho kết quả ít tương quan hơn so với cảm quan

Nhiệt độ: Độ lớn của cấu trúc đo giảm khi nhiệt độ tăng.

Kích thước và hình dạng của đầu đâm xuyên.

Số lần đâm xuyên sử dụng.

Tốc độ đâm xuyên: Đối với mẫu thực phẩm có tính nhớt hay dẻo thì vận tốc đo gây

ảnh hưởng đáng kể Trong khi đó mẫu có tính đàn hồi hay gần như đàn hồi thì vận tốc đo

ít ảnh hưởng

Độ đâm xuyên tác động lên một phần thực phẩm, không phải toàn bộ thực phẩm.

Tốc độ thu nhận dữ liệu từ máy phân tích: Ta cần một khoảng thời gian để ghi nhận

kết quả dữ liệu về lực sinh ra

2.Cơ sở lý thuyết về phương pháp đo.

2.1.Giới thiệu về phương pháp đâm xuyên.

Phương pháp đâm xuyên là phương pháp đo độ cứng đơn giản và được sử dụng phổbiến Việc kiểm tra đâm xuyên được thực hiện bởi Lipowwitz (1861), ông đã đặt một đĩa

có đường kính 2-2.5cm trên bề mặt của khối gelatin chứa trong một cốc có mỏ Đĩa đượcnối với phễu theo một trục thẳng đứng Người ta đặt những quả cân vào phễu cho đến khi đủ nặng để đĩa đâm vào khối gelatin Tổng trọng lượng của quả cân, phễu, trục, đĩa dùng để tính độ đặc, chắc của khối đông

Những phép đo đầu tiên còn sơ khai nhưng đã đủ cần thiết của một phép đo: tên, đầu đâm xuyên thực phẩm, những phương pháp nhằm nâng độ lớn của lực lên (quả cân)

và sự đo lường lực Thiết bị được biết đến nhiều là Bloom Gelometer

Thử nghiệm thứ 2 được thực hiện bởi Capri (1884) nhằm đo độ đặc của khối mỡ đông Đầu đo có đường kính 2mm đâm sâu 2cm vào khối mỡ Brulle dùng nguyên tắc tương tự để đo độ cứng của bơ và Sohn đã giải thích rõ quá trình cần thiết để đạt kết quả tiếp theo với thiết bị của ông (1893) Năm 1925, giáo sư Morris đã tiến hành thử nghiệm đâm xuyên đầu tiên cho những sản phẩm nông sản

 Trong thử nghiệm, thực hiện đâm xuyên theo Magness Taylor, Chatillon, và

EFFG-GI giới thiệu phương pháp đâm xuyên trên thịt Các thiết bị đâm xuyên là các thiết bị sử dụng lực tối đa Thiết bị thuộc lọai một đầu đo đơn lẻ Magness Taylor, Chatillon và EFFG-GI, hay dạng đa đầu đo như Thiết bị đo độ mềm Armour, Thiết bị đo cấu trúc Christel và Thiết bị đo độ chín, thành trưởng Các thiết bị đo độ đâm xuyên có thể được phân lọai theo đặc điểm lực áp dụng Tốc độ đo được định trước cho những thiết bị đo lực

2.2.Nguyên lý chung.

Đồng nhất mẫu trước khi đo và tạo khối hình trụ theo yêu cầu của phương pháp, cài đặt các thông số cần đo, thay bộ đầu dò phù hợp, tiến hành đo và thường đo ít nhất 3 lần Sau đó thu thập số liệu, xử lý số liệu và giải thích kết quả đo

Phép đo này dựa trên định luật tương tác lực: Khi đầu dò bắt đầu chạm và đâm

xuyên mẫu thì mẫu sẽ có tác dụng lực trở lại đầu dò trong thời gian nhất định Ban đầu mẫu bị biến dạng ở mức độ nào đó sẽ bị phá vỡ và sẽ bị xuyên qua, đo lực lớn nhất làm vật bị xuyên qua sẽ đánh giá được từ đó có thể xác định được độ cứng của mẫu

Nguyên lý của phương pháp đâm xuyên: Tác dụng lực lên vật, vật bị biến dạng

đến mức độ nào đó sẽ bị phá vỡ và sẽ bị xuyên qua, đo lực lớn nhất làm vật bị xuyên qua

sẽ đánh giá được từ đó có thể xác định được độ cứng, độ chắc của mẫu

Lưu ý: Trong quá trình chuẩn bị mẫu ta sẽ chọn mẫu có đường kính lớn hơn

đường kính đầu dò Khi mẫu lớn hơn nhiều so với đầu dò thì không gây nên sự khác biệt

về trị số của lực Lực sẽ khác biệt và phụ thuộc vào góc, cạnh và độ dày của mẫu Một kiểm nghiệm đâm xuyên sẽ cho kết quả sẽ sai hoàn toàn nếu mẫu bị vỡ hay nứt Nếu là hình trụ xắp xỉ với đầu dò thì khi đâm xuyên mẫu sẽ bị đùn lên đầu dò, sẽ ảnh hưởng đếnkết quả đo Đường kính mẩu phải lớn hơn 3 lần đường kính đầu dò

2.3 Cơ sở của phép đo cấu trúc.

Khi mẫu lớn, đầu đâm xuyên sẽ chỉ đâm vào thực phẩm một đoạn nhỏ tương ứng với kích thước của thực phẩm và đĩa đỡ bên dưới

Khi mẫu mỏng, có nguy cơ khi lực nén lên thực phẩm chống lại phản lực của đĩa

và kiểm nghiệm sẽ trở thành sự kết hợp giữa đâm xuyên và nén hay hoàn toàn chỉ là lực nén

Đĩa đỡ có một lỗ ở trung tâm bên dưới đầu đâm xuyên là cần thiết cho các thực phẩm dạng bản mỏng hay nhỏ Điều này cho phép đầu đâm xuyên đâm vào xuyên qua

mẫu và xuyên qua lỗ Đường kính của lỗ thường nên từ 1.5-3 lần đường kính của đầu đâm xuyên Nếu lỗ đĩa có đường kính gần bằng đầu đâm xuyên, kiểm nghiệm thay đổi

từ phép đo đâm xuyên sang phép đo ‘đâm xuyên và kết thúc’ mẫu hình trụ bị cắt và bị dồn qua lỗ

Sau khi đã chọn mẫu phù hợp với đầu dò và đĩa ta nên tiến hành thí nghiệm Nguyên tắc chung của kết quả biểu thị khi đầu dò tiếp xúc và đâm xuyên qua thực phẩm,lúc này ta có thể thu được 5 loại đường cong thể hiện 5 mức độ khác nhau về một thuộc tính đối với trường hợp là độ cứng trên cùng một biểu đồ

2.4 Mối liên hệ giữa phương pháp đo bằng thiết bị và phương pháp cảm quan

Cơ thể con người cảm nhận cấu trúc qua các giác quan như thính giác, thị giác và xúcgiác Việc cảm nhận cấu trúc thực phẩm của con người thông qua các cơ quan tế bào da, các dây thần kinh tự do Trong đó, cảm nhận bằng miệng đóng vai trò rất quan trọng Những cơ quan, tế bào xúc giác cứng và mềm trong vòm miệng, lưỡi, lợi và màng bao quanh răng có các dây thần kinh vô cùng quan trọng trong những cơ và khớp miệng Những tín hiệu từ những dây thần kinh này cung cấp thông tin về vị trí quai hàm miệng,

sự căng và chiều dài cơ Trong khi đó, các thiết bị phân tích dựa vào bộ chuyển đổi để chuyển những sự đo lường vật chất, vật lý thành những tín hiệu điện hoặc tín hiệu có thểnhìn thấy; những tín hiệu này có thể thu được ngay hoặc cung cấp cho thiết bị ghi nhận

dữ liệu Thiết bị đo đạc phụ thuộc vào loại phương pháp kiểm tra sử dụng Điều quyết định loại phương pháp kiểm tra được áp dụng là tính chất hình học của mẫu kiểm tra và việc mẫu được giữ như thế nào Các phép kiểm tra thực hiện trên nguyên liệu rắn hoặc dai thì thường được làm dưới lực ép, trượt, xoắn và căng Bộ chuyển đổi này thường chomột kết quả tuyến tính có thể đặc trưng cho những đặc tính vật lý Trái lại, sự cảm nhận của con người lại phụ thuộc vào hiện tượng tâm sinh lý mà thường có khuynh hướng không tuyến tính

2.5.Ưu nhược điểm của phương pháp.

Ưu điềm:

-Thiết bị đơn giản, dễ vận hành, cho kết quả nhanh chống, độ tin cậy cao

-Sử dụng được ở hầu hết các nơi

-Có thể phân biệt nhanh chóng giữa các mẫu thử

-Kết hợp với máy tính cho kết quả cụ thể và thể hiện biểu đồ

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

-Phạm vi áp dụng rộng thích hợp với nhiều loại thực phẩm khác nhau Đặc biệt rất

hữu dụng trong trường hợp kích thước và hình dạng của mẫu rất khác nhau Phép thử

này cũng thích hợp cho các loại thực phẩm có nhiều lớp khác nhau, do mỗi hợp phần có

thể bị đâm xuyên riêng biệt

Nhược điểm:

-Chi phí mua thiết bị khá cao

-Chỉ đánh giá được một thuộc tính nhất định

-Không có khả năng dự đoán được tính chất cảm quan

3.Cách thức tiến hành.

3.1.Chuẩn bị mẫu

 Mẫu chuối và mẫu cà chua  Mẫu chuối

Chuối già

Chuối cau chuối sứ

Chuẩn bị 3 loại chuối: chuối cau, chuối sứ, chuối già.

Mỗi loại chuối chuẩn bị 3 mẫu Các mẫu có hình dạng và kích thước giống nhau

Hình dạng, kích thước mẫu: Cắt theo hình trụ có chiều cao khoảng 30mm

Mẫu chuối cau Mẫu chuối già

Mẫu chuối sứ

 Mẫu cà chua

Chuẩn bị 3 loại cà chua: cà chua xanh, cà chua chín vừa, cà chua chín quá

Mỗi loại cà chua chuẩn bị 3 mẫu Các mẫu có hình dạng và kích thước giống nhau

Cà chua chín quá cà chua chín vừa

Cà chua xanhLưu ý:

Bề mặt (diện tích tiếp xúc) của mẫu lớn hơn nhiều lần so với đầu dò

Khi tiến hành nén không được phá vỡ cấu trúc của mẫu chuối

3.2.Dụng cụ đo.

Gồm có đầu dò là que kim loại hình trụ dài, đường kính 4 mm cho mẫu cà chua vàđầu dò đường kính 3.5 mm cho mẫu chuối , được gắn với trục của máy, trục có thể chuyển động tịnh tiến lên xuống theo sự điều khiển Khi que đo chạm vào bề mặt mẫu,

bộ phận phân tích cấu trúc nhận được thông tin liên quan tới đặc điểm cấu trúc của mẫu

3.3.Vận hành.

Các thao tác trong khi thực hiện thí nghiệm:

- Khởi động phần mềm Blue Hill

- Chọn đầu dò thích hợp với kích thước mẫu

- Vệ sinh đĩa và đầu dò sạch sẽ để tránh sai số

- Lắp đĩa và đầu dò vào vị trí trên thiết bị đo

- Đặt mẫu vào đĩa sao cho đầu dò hướng thẳng vào giữa mẫu

- Cài đặt các thông số cần thiết để thực hiện quá trình nén

 Đưa mẫu vào vị trí khảo sát, tiến hành đo mối loại mẫu 3 lần

 Dụng cụ đo sử dụng đầu dò 3.5mm

+ Cà chua

 Tốc độ di chuyển đầu dò = 6mm/s

 Quãng đường đi= 65mm

 Đưa mẫu vào vị trí khảo sát, tiến hành đo mối loại mẫu 3 lần

 Dụng cụ đo sử dụng đầu dò 4 mm

- Chình đầu dò: dùng nút chỉnh thô để đưa đầu dò xuống gần mẫu, khi đầu dò gần tiếp xúc với mẫu thì dùng nút chỉnh tinh (Jine) để điều chỉnh sao cho khi đầu dò vừa tiếp xúc với mẫu thì dừng lại

- Vào phần Test, tiến hành điền các thông số cần thiết, cân bằng lực và bấm nút

“Start” để tiến hành đo

Lưu ý các thông số cài đặt:

-Vận tốc (Rate): từ 1-10m/s, thông thường là 5m/s

-Chiều sâu đâm xuyên >= h:2.5cm

3.4.Kết quả và xử lý số liệu

3.4.1 Kết quả và xử lí số liệu đâm xuyên chuối

Sử dụng đầu dò là que kim loại hình trụ dài có đường kính bằng 3.5 mm

Compressive stress at Maximum Comp load (Pa)

Extension at Maximum Comp load (mm)

Time at Maximum Comp load (sec)

Energy at Maximum Comp.

load (mJ)

Diameter (mm)

label

Maximum Load (N)

Compressive stress at Maximum Comp load (Pa)

Extension at Maximum Comp load (mm)

Time at Maximum Comp.

load (sec)

Energy at Maximum Comp load (mJ)

Diameter (mm)

label MaximumLoad (N) Compressivestress at

Maximum Comp load (Pa)

Extension at Maximum Comp.

load (mm)

Time at Maximum Comp.

load (sec)

Energy at Maximum Comp.

load (mJ)

Diameter (mm)

do kích thước và độ chín của 3 mẫu không bằng nhau do lấy từ 3 trái chuối khác nhau.

Từ đây ta có kết luận rằng độ chín của 3 trái chuối trên cùng một nải chuối là khác nhau,chuối cau 1 có độ cứng lớn nhất, mẫu 2 và 3 có độ chín và kích thước khá tương đồngnhau Đồng thời dựa vào biểu đồ ta có thể thấy thời điểm lực tác dụng có giá trung bình

là 0.7s

 Chuối sứ

Mẫu được cắt tại cùng một vị trí trên ba trái chuối sứ khác nhau nên có sự chênh lệch

về lực tác dụng lên mẫu Nhận thấy mẫu chuối sứ 3 có lực đâm xuyên lớn nhất là 4.12N

và lớn hơn lực tác dụng trung bình là 3.28N, mẫu 1 có lực đâm xuyên nhỏ nhất là 2.74N

và nhỏ hơn giá trị lực trung bình Ta có giải thích sự chênh lệch trên là do kích thước và

độ chín của 3 mẫu không bằng nhau do lấy từ 3 trái chuối khác nhau Từ đây ta có kếtluận rằng độ chín của 3 mẫu chuối sứ là khác nhau và chênh lệch khá nhiều Mẫu chuối

sứ 1 có độ cứng nhỏ nhất, tiếp theo là mẫu 2 và mẫu 3 có độ cứng lớn nhất Mẫu 2 cógiá trị lực đâm xuyên gần với lực đâm xuyên trung bình nhất

Nhìn vào biểu đồ ở mỗi thí nghiệm ta đều thấy sơ đồ có 2 đỉnh nhô cao đó là giaiđoạn đầu dò đi xuyên qua vỏ Ta nhận thấy sau khi đầu dò đi vào trong cấu trúc củachuối thì là 1 đường khá ồn định ở mỗi thí nghiệm và đường đi này tại cả ba thí nghiệmkhông chênh lệch nhau lớn nên ta có thể thấy độ chín của 3 mẫu không chênh lệch nhauquá nhiều

 Chuối già

Mẫu được cắt tại cùng một vị trí trên ba trái chuối già khác nhau nên có sự chênhlệch về lực tác dụng lên mẫu Nhận thấy mẫu chuối già 1 có lực đâm xuyên lớn nhất là4.86N và lớn hơn lực tác dụng trung bình là 4.66N, mẫu 1 và mẫu 3 có giá trị lực đâmxuyên khá gần nhau (mẫu 1:4.86N, mẫu 3:4.78N) Mẫu 2 có giá trị lực đâm xuyên nhỏnhỏ nhất là 4.33N Ta có giải thích sự chênh lệch trên là do kích thước và độ chín của 3mẫu không bằng nhau do lấy từ 3 trái chuối khác nhau Tuy nhiên ba giá trị lực tác dụnglệch nhau ít nên có thể nói rằng 3 trái chuối này có độ chín khá gần nhau Mẫu chuối già

2 có độ cứng nhỏ nhất, tiếp theo là mẫu 3 và mẫu 1 có độ cứng lớn nhất Mẫu 3 có giátrị lực đâm xuyên gần với giá trị lực đâm xuyên trung bình nhất

Nhìn vào biểu đồ ở mỗi thí nghiệm ta đều thấy sơ đồ có 2 đỉnh nhô cao đó là giaiđoạn đầu dò đi xuyên qua vỏ Ta nhận thấy sau khi đầu dò đi vào trong cấu trúc củachuối thì là 1 đường khá ồn định ở mỗi thí nghiệm và đường đi này tại cả ba thí nghiệmkhá sát nhau nên ta có thể kết luận rằng 3 mẫu có độ chín tương đồng nhau

 Kết luận

So về độ cứng của ba loại chuối thì chuối cau cứng nhất tiếp đến chuối già và chuối

sứ, độ cứng của vỏ nhỏ sẽ gây khó khăn cho việc vận chuyển vì nó rất dễ bị dập, nhưngnếu độ cứng của vỏ lớn nhưng không đồng đều trên từng vị trí của trái chuối nói riêng vàcác trái chuối trên cùng lô hàng nói chung sẽ bị dập đen ở những vị trí khác nhau củaquả chuối làm mất giá trị cảm quan

3.4.2 Kết quả và xử lí số liệu đâm xuyên cà chua

Sử dụng đầu dò là que kim loại hình trụ dài có đường kính bằng 4 mm

 Dữ liệu thu thập

label

Maximum Load (N)

Compressive stress at Maximum Comp load (Pa)

Extension at Maximum Comp.

load (mm)

Time at Maximum Comp.

load (sec)

Energy at Maximum Comp.

load (mJ)

Diameter (mm)

Specimen

label

Maximu

m Load (N)

Compressive stress at Maximum Comp load (Pa)

Extension at Maximum Comp.

load (mm)

Time at Maximu

m Comp.

load (sec)

Energy at Maximu

m Comp.

load (mJ)

Diameter (mm)

label

Maximum Load (N)

Compressive stress at Maximum Comp load (Pa)

Extension at Maximum Comp.

load (mm)

Time at Maximum Comp.

load (sec)

Energy at Maximum Comp.

load (mJ)

Diameter (mm)

đi qua lớp lõi quả và điểm dâng cao cuối cùng là đầu đo đi qua lớp vỏ của mặt dưới quả

cà chua Đồng thời dựa vào đồ thị ta cũng có thể thấy 3 đỉnh của đồ thị cà chua xanh caohơn nhiều so với phần còn lại của đồ thị, còn 3 đỉnh của đồ thị cà chua chín vừa và cà chua chín quá không cao hơn nhiều so với phần còn lại của đồ thị Do đó ta kết luận được phần vỏ và phần lõi quả là phần cứng hơn các phần thịt xung quanh của cà chua

Và ở cà chua xanh phần vỏ và phần lõi cứng hơn nhiều so với phần thịt quả Còn ở cà chua chín quá phần lõi quả không cứng hơn nhiều so với phần thịt quả.

- Dựa vào số liệu và biểu đồ, ta có thể thấy được để đâm xuyên qua cà chua xanh cần

1 lực tác dụng lớn nhất ( trung bình là 27.89 N), từ đó có thể thấy rằng cà chua xanh có

độ cứng lớn hơn cà chua chín vừa ( lực tác dụng trung bình 20.2N) và cà chua chín quá (lực tác dụng trung bình 15.93N) Do đó , trong quá trình bảo quản và vận chuyển cà chua cần chú ý đến độ chín của cà chua, nên phân loại cà chua trước khi bảo quản hay vận chuyển để tránh hiện tượng dập nát, làm mất giá trị cảm quan của thực phẩm đồng thời giảm giá trị kinh tế của thực phẩm

PHƯƠNG PHÁP CẮT 1.Cơ sở thí nghiệm

Từ đó, so sánh các sản phẩm với nhau và tìm hiểu được mối liên hệ của phương pháp cắtWarner-Bratzler với phương pháp đánh giá cảm quan

1.2 Lý do chọn mẫu

Ở phương pháp cắt Warner-Bratzler sẽ xác định lực cắt có liên quan đến độ dai, độ bền của sản phẩm dạng gel, nhũ tương và phạm vi ứng dụng của nó Vì thế ta cần chọn những sản phẩm có cấu trúc dai để thực hiện như:

- Thịt tươi và bắp thịt đã nấu chín

- Thịt bò, cừu, thịt heo, thịt gia cầm

- Thịt chế biến

- Xúc xích

Mẫu thực phẩm mà nhóm chọn để tiến hành thí nghiệm đó là xúc xích, bởi vì:

- Xúc xích là một sản phẩm phổ biến và đa dạng về sản phẩm đặc biệt nó có tính chất phù hợp phương pháp cắt Warner-Bratzler đặt ra

- Giá thành xúc xích tương đối thấp

- Dễ thao tác

2 Cơ sở lý thuyết về phương pháp đo

2.1 Giới thiệu về phương pháp

Hiện nay, ngoài phương pháp phân tích cảm quan để đánh giá cấu trúc thì cấu trúc còn có thể đánh giá qua phương pháp phân tích bằng thiết bị Phương pháp Warner-Bratzler là một phương pháp điển hình

Yêu cầu của phương pháp phân tích bằng thiết bị thường hợp lí với giá thành rẻ, năng suất cao, mang tính khách quan và phép đo cấu trúc bằng thiết bị thường được pháttriển với mục đích thay thế phương pháp phân tích cảm quan

Trong thí nghiệm Warner-Bratzler ta dùng một dao cắt chữ V cắt xuyên qua mẫu Đặc tính sẽ cung cấp thông tin về đô nhớt và độ mềm của các sản phẩm thịt và cá, đặc tính cứng giòn của xúc xích cũng như đặc tính nhai của bánh và bánh bằng bột

Dao thẳng được sử dụng chủ yếu cho các mẫu hình tam giác và dao có khía dùng cho các mẫu tròn như xúc xích

Bởi vì khả năng tái sử dụng cao của kết quả nên thí nghiệm được sử dụng rất rộng rãi

- Góc chữ V nên được vác tròn đến ¼ đường tròn của vòng tròn đường kính 2,263 mm.

- Miếng đệm cung cấp cho khoảng hở cho lưỡi dao cắt để trượt xuyên qua mẫu nên dày 2,0828 mm

Vị trí gắn dao là cố định

Lõi giữ tấm thép gồm 1 lõi 25,4 mm và 1 lõi 12,5 mm

2.3 Mô tả công việc

Lưỡi dao Warner-Bratzler được gắn cố định bằng niken có chiều dày khoảng 1 mm được cắt vết khía hình chữ V Góc 600 có bán kính 0,5 mm tại vị trí mép cắt Tấm thép phải thật phẳng để hạn chế trở lực cắt mẫu khi cắt Vết khía hình chữ V xác định lực cắt Warner-Bratzler được gắn chặt vào thanh dẫn và hệ thống này được gắn vào một cơ cấu

hổ trợ chuyển động, được nâng đỡ bỡi khay hứng gắn vào hệ thống kiểm tra Thiết bị này cung cấp vị trí phù hợp, kiểm soát mẫu cắt và lát cắt, đồng thời cho phép thay đổi nhanh chóng vị trí cắt khác nhau

2.4 Cơ sở của phương pháp

Phép thử xác định lực cắt Warner-Bratzler tạo ra bởi một lực cắt khi dùng dao chữ

V xuyên qua mẫu thử Lực cắt trong trường hợp này cho ta biết độ dai, độ bền của sản phẩm

Dựa vào đặc điểm và hàm lượng protein khác nhau có trong nguyên liệu, khả năng tạo gel, tạo cấu trúc và các liên kết trong sản phẩm để xác định cấu trúc sản phẩm

2.5 Ưu nhược điểm của phương pháp

 Ưu điểm: Dễ thực hiện, nhanh, thao tác dễ dàng, có thể dễ dàng điều chỉnh việc cắt mẫu trong khi thực hành thí nghiệm Các quá trình đo được gắn kết chặt chẽ với nhau và đảm bảo tính ổn định, dữ liệu đáng tin cậy

 Nhược điểm: Yêu cầu về kĩ năng thực hành tốt, lõi trục phải điều chỉnh thẳng hàng với thớ thịt, có phạm vi ứng dụng nhỏ (20-100N)

3 Cách tiến hành

3.1 Chuẩn bị mẫu

Mẫu gồm có 2 loại xúc xích:

- Xúc xích heo vissan: loại 40g, chiều dài 20cm, đường kính 20mm.

- Xúc xích bò vissan : loại 40g, chiều dài 20 cm, đường kính 20 mm

Chuẩn bị mẫu có kích thước và chu vi bằng nhau Gồm 3 mẫu đồng nhất với nhau

để phục vụ cho so sánh

Mỗi loại xúc xích cắt thành 3 mẫu với kích thước giống nhau là 2cm để tiến hành

đo độ dai của sản phẩm Ta cần phải đảm bảo chiều dài mẫu xúc xích đủ lớn để hạn chế sai số khi dao động Nên chuẩn bị mẫu có chiều dài lớn hơn chiều dài khe, đủ dài để mẫukhông bị trượt ra ngoài lưỡi cắt khi thực hiện cắt Đồng thời, phải giữ nguyên vẹn hình dáng của mẫu đặt bên phần tiết diện mà lưỡi cắt đi qua

Xúcxích heo Xúc xích bò

3.2 Đặc điểm chung của mẫu

- Tính chất vật lý: 2 loại xúc xích đều có chung tính chất là mềm và đàn hồi

- Tính chất hóa lý:

+ Là hệ nhũ tương của protein và tinh bột

+ Hàm lượng protein của thịt và đậu nành có trong sản phẩm cao, có tính năng cải thiện cấu trúc và tạo cấu trúc cho sản phẩm nhũ tương, có khả năng giữ nước, chất béo Lượng tinh bột cho vào sản phẩm nhằm tạo ra đô 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 trưng

- Tính chất hóa học: tinh bột, protein, trong quá trình chế biến bị phân giải thành cácchất đơn giản dễ hấp thụ vào cơ thể Chất béo, cụ thể là mỡ, có trong nguyên liệu trong quá trình chế biến do nhiệt độ cao sẽ bị phân hủy thành glycerine và acid béo, tạo cho xúc xích có mùi thơm và độ bóng đẹp Ngoài ra còn có màu được bổ sung thêm vào sản phẩm nhằm tạo màu hấp dẫn cho sản phẩm tăng giá trị cảm quan.

3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả

- Độ dày của lưỡi dao, khoảng rộng của lưỡi dao và cái đe cũng ảnh hưởng đến lực cắt Lực cắt sẽ tăng khi độ dày lưỡi dao tăng và giảm khi độ rộng tăng Ngoài ra còn có tốc độ thực hiện phép thử cũng ảnh hưởng khác nhau đến lực cắt, lực gây vỡ và các thông số khác trong phép đo

- Độ dài cũng như đường kính mẫu cũng ảnh hưởng đến kết quả đo Nếu mẫu cắt quángắn thì việc cố định mẫu sẽ khó khăn, làm cho mẫu bị lệch, dẫn đến sai số trong quá trình đo

- Có nhiều loại lưỡi dao cắt có kích thước khác nhau do đó cần phải được chuẩn hóa nếu không sẽ dễ gây sai số khi tiến hành ở các phòng thí nghiệm

- Lưỡi dao dễ bị ăn mòn theo thời gian, cũng một phần ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm

3.4 Vận hành

- Lắp lưỡi dao vào đầu đo, cố định

- Mở phần mềm đo, tiến hành tạo các folder lưu dữ liệu, điều chỉnh các thông số trong quá trình đo như vận tốc dao, đường kính của mẫu

- Đặt các thông số trong quá trình cắt như sau:

+ Vận tốc của dao: v=5 mm/s

+ Chiều sâu cắt đứt mẫu: h=30 mm

- Dụng cụ đo:lưỡi cắt được gắn cố định bằng niken có bề dày khoảng 1 mm được cắt vết khía hình chữ V Góc cắt 600 có bán kính 0,5 mmta5i vị trí mép cắt

4 Kết quả thí nghiệm và xử lý số liệu

4.1 Kết quả thí nghiệm

 Xúc xích heo

STT Specimen

label

Maximum Load (N)

Compressiv

e stress at

Extension at Maximum

Time at Maximum

Energy at Maximum

Diameter (mm)

STT

Specimen label

Maximu

m Load (N)

Compressive stress at Maximum Comp load (Pa)

Extension at Maximum Comp.

load (mm)

Time at Maximu

m Comp.

load (sec)

Energy at Maximum Comp.

load (mJ)

Diameter (mm)

1

XUC XICH VISSAN

2

XUC XICH VISSAN

3

XUC XICH VISSAN

Standard

Maximum Comp load (Pa)

Comp load (mm)

Comp.

load (sec)

Comp.

load (mJ) 1

 Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của ba mẫu xúc xích heo

Mẫu Lực tác dụng trung bình(N) Độ lệch chuẩn

 Ứng suất của hai mẫu xúc xích

Mẫu Lực tác dụng (N) Diện tích chịu lực (m2) ứng suất (N/m2)

 Biểu đồ thể hiên lực tác dụng khi cắt

Xúc xích heo Xúc xích bò 0

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

- Dựa vào đồ thị có được sau khi thực hành đối với hai loại xúc xích vissan loại heo

và bò, ta thấy đồ thị tương đối ổn định không có sự thay đổi bất thường trong khi đo Điều này chứng tỏ cấu trúc của sản phẩm tương đối đồng đều về kích thước

- Dựa vào bảng số liệu thu được lực cắt đối với xúc xích heo(2 8N) nhỏ hơn lực cắt đối với xúc xích bò (3.39) hay nói cách khác ứng suất tác dụng cần thiết để cắt đứt xúc xích heo (8911.52 N/m2) sẽ nhỏ hơn ứng suất cần thiêt để cắt đứt xúc xích bò (10789.31 N/m2) có cùng kích thước Từ đây ta thấy, xúc xích bò có cấu trúc vững chắc hơn xúc xích heo Nguyên nhân là do trong xúc xích bò có chứa hàm lượng protein, và có các liên kết giữa các phân tử protein cao hơn xúc xích heo Nên cấu trúc của xúc xích bò sẽ vững chắc hơn xúc xích heo

PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CĂNG ĐỨT

1 Mẫu và kích thước mẫu

Mẫu được chọn để tiến hành phương pháp đo độ căng đứt của các sản phẩm là bao

Mẫu gồm có hai loai bao nilong khác nhau và mỗi loại có hai mẫu với kích thước sau:

Mẫu Specimenlabel MaximumLoad (N)

Tensile stress at Maximum Load (MPa)

Tensile strain at Maximum Load (%)

Load at Break (Standard) (N)

Tensile stress at Break (Standard) (MPa)

Tensile strain at Break (Standard) (%)

Tensile stress at Yield (Zero Slope) (MPa)

Extension at Maximum Load (mm)

1 NILON1 28.06 14.03 40.63 -0.96 -0.48 129.69 14.01 32.5

2 NILON2 21.22 10.61 53.12 -4.54 -2.27 102.81 9.27 42.499 Coefficient

of Variation 19.6208 19.6208 18.8536 -91.9 -91.87962 16.347 28.79146 18.854 Maximum 28.06 14.03 53.12 -0.96 -0.48 129.69 14.01 42.499 Mean 24.64 12.32 46.87 -2.75 -1.37 116.25 11.64 37.5 Median 24.64 12.32 46.87 -2.75 -1.37 116.25 11.64 37.5

Mâu Specimen

label

Maximum Load (N)

Tensile stress at Maximum Load (MPa)

Tensile strain at Maximum Load (%)

Load at Break (Standard ) (N)

Tensile stress at Break (Standard) (MPa)

Tensile strain at Break (Standard) (%)

Tensile stress at Yield (Zero Slope) (MPa)

Extension at Maximum Load (mm)

1 TRONG1 15.39 7.69 30.94 0.44 0.22 85.25 7.69 24.7509

2 TRONG2 11.16 5.58 46.87 0.46 0.23 65.53 5.52 37.4988 Coefficient

of

Variation 22.5188 22.5188 28.961 2.79375 2.79375 18.501 23.2131 28.9612 Maximum 15.39 7.69 46.87 0.46 0.23 85.25 7.69 37.4988 Mean 13.27 6.64 38.91 0.45 0.22 75.39 6.61 31.1249 Median 13.27 6.64 38.91 0.45 0.22 75.39 6.61 31.1249 Minimum 11.16 5.58 30.94 0.44 0.22 65.53 5.52 24.7509 Range 4.23 2.11 15.93 0.02 0.01 19.72 2.17 12.7479 Standard

Mean + 1

SD 16.26 8.13 50.17 0.46 0.23 89.34 8.14 40.139 Mean - 1

Biểu đồ thể hiện lực tác dụng trung bình giữa hai loại nilong

 Độ giãn dài trung bình củ hai loại nilong

 Biểu đồ thể hiện độ giãn dài của hai loại nilong khác nhau

Nilong trắng Nilong trong 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

- Ứng suất trung bình của nilong trắng là: A== (N/m2)

- Ứng suất trung bình của nilong trong là: A== (N/m2)

 Độ giãn dài được tính theo công thức sau: D=.100

Trong đó:

- Độ giãn dài trung bình của nilong trắng:

- Dựa vào biểu đồ so sánh lực tác dụng trung bình giữa hai loại nilong trắng và trong, ta thấy lực tác dụng giữa hai loại này có độ chênh lệch tương đối lớn Lực tác dụng trung bình đối với nilon trắng là24,64 N còn của nilong trong là 13,27 N và giữa hai loại này có độ lệch chuẩn là 8,04.Đồng thời ứng suất tác dụng lên hai loại này cũng chênh lệch nhau như đối với nilong trắng thì có ứng suất là 15400 N/m2 còn đố với nilong trong chỉ có 8293,75 N/m2 Điều này giúp ta thấy rằng nilong loại trắng có cấu trúc bền và chắc hơn nilong loại trong nên để có thể kéo đứt nilong loại trắng thì cần một lực lương đối lớn thì mới có thể phá vỡ cấu trúc so với loại trong

- Từ kết quả thu được này, có thể kết luận những sản phẩm có cấutrúc giống nhau sẽ giúp cho nó có độ bền và chắc giống nhau cònnhững sản phẩm khác nhau về cấu trúc thì độ bền cũng rất khác

nhau Dựa vào tính chất này mà nó được ứng dụng rộng rãi vào trongsản xuất các sản phẩm để đáp ứng từng nhu cầu khác nhau.

PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CĂNG ĐỨT

1 Mẫu và kích thước mẫu

Mẫu được chọn để tiến hành phương pháp đo độ căng đứt của các sản phẩm là baonilong

Mẫu gồm có hai loai bao nilong khác nhau và mỗi loại có hai mẫu với kích thước sau:

- Nilong trắng: dài 12cm, rộng 2cm

- Nilong trong: dài 12cm, rộng 2cm

2 Kết quả thí nghiệm

 Nilong trắng