. Giới thiệu thí nghiệm 1.1. Mục đích thí nghiệm Là phương pháp lý tưởng cho thử nghiệm các loại mẫu như gel và sản phẩm bán rắn, trái cây, rau, và bột nhào, sữa chua, mayonaise có tính nhất quán hay có tính chất dính. Đo độ đặc và so sánh những đặc tính về cấu trúc của các sản phẩm lực tác động cần đo là lực nén ép của đầu dò tác động lên sản phẩm. Các sản phẩm có thể dùng là các sản phầm sệt, nhão như: • Sữa chua • Mứt nhuyễn • Kem 1.2. Lý do chọn mẫu Mẫu được chọn trong bài thí nghiệm này chọn là sữa chua. Cấu trúc là một yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của sản phẩm. Sữa chua thì khá phổ biến và có giá trị dinh dưỡng cao. Do đó những yêu cầu về chất lượng của sản phẩm ngày càng được nâng cao. Vì một trong những yếu tố quan trọng là độ đặc của sữa chua. Sữa chua có các thành phần casein, bột whey, ngoài ra còn có các chất ổn định để tránh hiện tượng tách nước, tạo độ sánh, độ đồng đều như: gelatin,pectin, carageena,… Trong đó, hàm lượng casein và protein huyết thanh sữa càng tăng thì sản phẩm càng đặc và pectin, carageena tham gia với vai trò tạo bộ khung đỡ cho sữa chua, làm sữa chua đông đặc hơn. Trong bài này nhóm tiến hành thực nghiệm trên 3 loại sản phẩm sữa chua khác nhau, vì sản phẩm này chúng ta dễ dàng kiếm được ở thị trường Việt Nam, cũng như thỏa mãn được các thành phần quyết định độ đặc. 1.3. Yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm: • Nhiệt độ: các sản phẩm chưa ở cùng một nhiệt độ • Tốc độ nén ép • Lượng sữa chua cho vào cốc dụng cụ • Chiều sâu nén • Lực tác dụng vào chất lỏng 2. Cơ sơ lý thuyết về phương pháp 2.1. Định nghĩa: Phương pháp này sử dụng đầu đo tương tự như đầu đo của phương pháp nén. Mẫu được chứa trong một cái cốc, diện tích cắt ngang của cái cốc so với đầu đo phải lớn hơn đầu đo. Khi tiến hành đo, đầu đo đi xuống thực hiện việc nén ép sản phẩm, dưới tác dụng của lực nén ép, sản phẩm sẽ bị trào ngược lên phía trên. Quãng đường đi của đầu đo được thiết lập trước. Phương pháp này có tên gọi là Back extrusion.
BÀI 4: PHƯƠNG PHÁP ÉP ĐÙN Giới thiệu thí nghiệm 1.1 Mục đích thí nghiệm Là phương pháp lý tưởng cho thử nghiệm loại mẫu gel sản phẩm bán rắn, trái cây, rau, bột nhào, sữa chua, mayonaise có tính qn hay có tính chất dính Đo độ đặc so sánh đặc tính cấu trúc sản phẩm lực tác động cần đo lực nén ép đầu dò tác động lên sản phẩm Các sản phẩm dùng sản phầm sệt, nhão như: Sữa chua Mứt nhuyễn Kem 1.2 Lý chọn mẫu Mẫu chọn thí nghiệm chọn sữa chua Cấu trúc yếu tố quan trọng định chất lượng sản phẩm Sữa chua phổ biến có giá trị dinh dưỡng cao Do yêu cầu chất lượng sản phẩm ngày nâng cao Vì yếu tố quan trọng độ đặc sữa chua Sữa chua có thành phần casein, bột whey, ngồi có chất ổn định để tránh tượng tách nước, tạo độ sánh, độ đồng như: gelatin,pectin, carageena,… Trong đó, hàm lượng casein protein huyết sữa tăng sản phẩm đặc pectin, carageena tham gia với vai trò tạo khung đỡ cho sữa chua, làm sữa chua đông đặc Trong nhóm tiến hành thực nghiệm loại sản phẩm sữa chua khác nhau, sản phẩm dễ dàng kiếm thị trường Việt Nam, thỏa mãn thành phần định độ đặc 1.3 Yếu tố ảnh hưởng đến kết thí nghiệm: Nhiệt độ: sản phẩm chưa nhiệt độ Tốc độ nén ép Lượng sữa chua cho vào cốc dụng cụ Chiều sâu nén Lực tác dụng vào chất lỏng Cơ sơ lý thuyết phương pháp 2.1 Định nghĩa: Phương pháp sử dụng đầu đo tương tự đầu đo phương pháp nén Mẫu chứa cốc, diện tích cắt ngang cốc so với đầu đo phải lớn đầu đo Khi tiến hành đo, đầu đo xuống thực việc nén ép sản phẩm, tác dụng lực nén ép, sản phẩm bị trào ngược lên phía Quãng đường đầu đo thiết lập trước Phương pháp có tên gọi Back extrusion 2.2 Nguyên lý chung Phép thử nén ép gồm hai lực tác dụng lên thực phẩm thực phẩm chảy qua khe thoát Thực phẩm bị nén cấu trúc bị gãy, hư hỏng đẩy khe thoát Chúng ta đo lực lơn cần thiết để đạt tới ép sử dụng làm số chất lượng cấu trúc thực phẩm Thực phẩm đặt cốc kim loại chắn khơng có nắp, Pittong có đường kính nhỏ xylanh đẩy xuống hộp thực phẩm chảu qua khoảng trống pittong thành hộp Đầu dò sử dụng đầu dò dạng trụ tròn, làm thép khơng rỉ Dụng cụ chứa mẫu hình trụ tròn, có đường kính lớn đầu dò, làm thép khơng rỉ Phương pháp hoạt động cách tác dụng lực lên thực phẩm đến thực phẩm chảy qua lối thoát theo hướng mũi tên màu đỏ Đầu dò xác định lực tác dụng thay đổi theo thời gian đưa qua phần mềm phân tích kết (sử dụng phần mềm Blue Hill) 2.2 Cơ sở phép đo Phép đo đo lực lớn cần thiết để hồn thành q tình ép đùn Do sản phẩm có tính chảy q trình nén nên phép đo thích hợp cho loại chất lỏng nhớt, gel, chất béo, khơng thích hợp để đo sản phẩm bánh mì, bánh quy, ngũ cốc, kẹo Nhận xét: - Đoạn AB, thực phẩm chịu ép ngày chặt - Đoạn BC, thực phẩm chịu nén chặt thành dạng rắn lực đo tăng mạnh, khơng 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 Q 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 đường 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 2.3 Mối liên hệ phương pháp đo với phương pháp cảm quan: Cấu trúc đóng vai trò quan trọng chất lượng thực phẩm Chính vậy, đánh giá, phân tích sản phẩm ngày quan tâm 2.4 Ưu – nhược điểm Ưu điểm: - Dễ dàng tiến hành khảo sát, nhanh chóng - Lực cần để ép lúc đầu không phụ thuộc vào khối lượng mẫu - Vệ sinh dụng cụ sau lần sử dụng đơn giản - Có lợi mặt kinh tế - Hoạt động liên tục (không hạn chế số lượng mẫu kiểm tra) - Kết hợp với thiết bị khác máy vi tính - Lực cần thiết để ép lúc ban đầu không phụ thuộc vào khối lượng mẫu - Kết phép đo không bị ảnh hưởng yếu tố lượng nước tự Nhược điểm: - Ngăn chưa mẫu mức độ lực lớn vượt qua khả chịu lực máy phân tích thơng thường - Xylanh xuống phải vị trí phận chứa mẫu ép để bề rộng khe hở quanh chu vi cố định - Các thiết bị khả đo lúc nhiều thuộc tính đánh giá cảm quan Cách thức tiến hành 3.1 Chuẩn bị mẫu: Chuẩn bị mẫu sữa chua khác nhau: sữa chua vinamilk, sữa chua Ba Vì, Love in farm, lượng mẫu cần chuẩn bị phải phù hợp với đặc tính yêu cầu Cho mẫu vào cốc chứa, lượng mẫu cho vào không vượt chấm đen cốc thiết bị Thành phần cấu tạo: - Sữa chua có đường Vinamilk (khối lượng tịnh: 100g): nước, sữa (sữa bột, sữa bò tươi, bột whey, chất béo sữa), đường tinh luyện, dầu thực vật, chất ổn định (gelatin thực phẩm, 1422, 471), men Streptococcus thermophiles Lactobacillus bulgaricus - Sữa chua Love’in Farm (khối lượng tịnh: 100g): sữa bò tươi, đường, đạm sữa (1%), chất ổn định, gelatin, mono diglycerit acid béo (E471), men Streptococcus thermophiles Lactobacillus bulgaricus - Sữa chua Ba Vì (khối lượng tịnh: 100g): nước, sữa tươi, bột sữa, đường tinh luyện (11%), dầu bơ, chất ổn định (gelatin, mono diglycerit acid béo (E471)), chất bảo quản chiết xuất tự nhiên natamycin (E235), men Streptococcus thermophiles Lactobacillus bulgaricus Giá trị dinh dưỡng loại sữa chua 100g - Sữa chua có đường Vinamilk: lượng (105,0 kcal), hydratcacbon (16,0 g), chất đạm (3,5 g), chất béo (3,0 g) - Sữa chua Ba Vì: lượng (102,6 kcal), chất đạm (3,2 g), cacbonhydrat (16,6g), chất béo (2,6 g) - Sữa chua Love’in Farm: lượng (105 ± 10 kcal), chất đạm (3,5 ± 0,3 g), chất béo (3,0 ± 0,3 g), hydratcacbon (16 ± 1,6 g) 3.2 Cách thức vận hành: 3.2.1 Nguyên tắc vận hành Tác dụng lực lên thực phẩm cấu trúc thực phẩm bị gãy, hư hỏng Dưới tác dụng lực ép trượt lên phân tử, mẫu bị tràn lên bề mặt thiết bị ép (pit-tơng) Hình 4.1 Thiết bị ép đùn Mở máy vi tính liên kết với thiết bị INSTRON sau chạy chương trình BLUEHILL Kiểm tra máy, chọn đầu dò phù hợp với phuong pháp đo Chỉnh thông số để thiết lập chế độ khảo sát Chọn chế độ khảo sát điều chỉnh thông số sau: - Tốc độ di chuyển đầu = 5mm/s - Chiều sâu nén = 3cm - Đường kính đầu dò = 42mm - Chiều cao cốc = 30mm - Đưa đầu dò vừa chạm bề mặt mẫu 3.2.2 Cách tiến hành - Cài đặt thông số cho máy: - Vào giao diện làm việc Buluehill Method chọn file TPA_Aim_ccyclic speciment geometry( chọn Cirular), Diameter , Anvil height save - Chọn tiếp Control Open profile Ram End poil :3 cm Ram End poit : 0mm Rate :5mm/s Rate: 5mm/s Save - Điều chỉnh đầu dò tiếp xúc với mẫu - Tiến hành đo mẫu Dụng cụ: - Dao thái lan - Khăn giấy Các mẫu sữa chua rót vào hộp kim loại hình trụ (có sẵn) có kích thước phù hợp với thiết bị đo Lưu ý: - Đường kính pit-tơng nhỏ đường kính hộp kim loại Cài đặt thông số phù hợp cho thiết bị thông qua phần mềm tiến hành đo mẫu Lưu ý cài đặt: -vận tốc không lớn để tránh mẫu văng làm vệ sinh - Chiều sâu ép phù hợp Giao diện lảm việc Bluehill Kết thảo luận thí nghiệm 4.1 Kết Đường kính đầu dò: D = 42mm 1385.44 (mm2) = 3854 m2 Ứng suất sữa chua Ba Vì σ = N/m2 Ứng suất sữa chua Love in Farm σ = N/m2 Ứng suất sữa chua Vinamilk σ = N/m2 Hình 4.1 Biểu đồ sữa chua Ba Vì Compressive load (N) TPA Food Testing 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 10 11 12 13 Time (sec) Bảng 4.1 Sữa chua Ba Vì Specimen label Ba Vì Ba Vì Mean Standard Deviation Median Max.Force Energy to 1st Cycle( F1) max Load 1st (N) Cycle (A1) (mJ) 0.54 12.05 0.54 12.27 0.54 12.16 0.00105 0.15768 0.54 12.16 Hình 4.2 Biểu đồ sữa chua Love in Farm Adhesiveness (A3) (J) - 0.00434 - 0.00361 - 0.00397 - 0.00051 - 0.00397 Compressive load (N) TPA Food Testing 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 10 11 12 13 Time (sec) Bảng 4.2 Sữa chua Love in Farm Specimen label Love in farm1 Love in farm2 Mean Standard Deviation Median Max.Force 1st Cycle(F1) (N) 0.55 Energy to Max Load 1st Cycle (A1) (mJ) 12.04 Adhesiveness (A3) (J) - 0.00452 0.57 12.82 - 0.00486 0.56 12.43 - 0.00469 0.01522 0.55661 0.00024 0.56 12.43 - 0.00469 Hình 4.3 Biểu đồ sữa chua vinamilk Compressive load (N) TPA Food Testing 0.4 0.2 0.0 -0.2 10 11 12 13 Time (sec) Bảng 4.3 Sữa chua vinamilk Specimen label Vinamilk Vinamilk Mean Standard Deviation Median Max.Force 1st Cycle(F1) (N) 0.32 0.34 0.33 0.01296 0.33 Energy to Max Load 1st Cycle (A1) (mJ) 7.08 7.53 7.31 0.31903 7.31 Adhesiveness (A3) (J) - 0.00072 - 0.00061 - 0.00067 0.00007 - 0.00067 Bảng 4.4 Kết ép đùn mẫu sữa chua STT Specimen label Ba Vì Maximum 0.3898 0.54 13.2 LOVE’ IN FARM 0.33 Stress (N/m2) Load (N) 0.56 Area (cm2) Vinamilk Hình 4.5 Biểu đồ thể giá trị loại sữa chua 0.4042 0.2382 14 12 10 Sữa chua Ba Vì vinamilk love in farm -2 Max.force Energy Adhesiveness 4.2 Nhận xét Dựa vào kết thí nghiệm xử lý số liệu ta có nhận xét: sản phẩm khác có lực tác dụng, lượng sử dụng độ dính bề mặt khác nhau, nhiên sản phẩm có biểu đồ biểu diễn tương có dạng sệt Nhìn chung yếu tố so sánh ứng suất nén, lực nén, cơng, độ dính bề mặt có chiều hướng giống nhau: Love In Farm > Ba Vì > Vinamilk Ta đưa lực nén cao nên ứng suất nén cao dẫn tới công tác dụng lớn có độ dính bề mặt lớn => sản phẩm có độ đặc cao Giải thích: − Do thành phần mẫu sữa chua khác nên cấu trúc chúng khác Trong thành phần sữa chua Love’in Farm có chủ yếu sữa tươi, Vinamilk, Ba Vì ngồi sữa bò tươi có sữa bột nên hàm lượng đông tụ casein thấp lên men nên độ đặc thấp − Một số phụ gia nhũ hóa monoglycerit diglycerit, chất ổn định gelatin, E471 thêm vào để có khả nhũ hóa tốt sản phẩm có độ đơng đặc, độ dính bề mặt nhiên cơng ty có hàm lượng khác nên chất lượng khác − Loại men sử dụng sản phẩm khác (men Streptococcus thermophiles Lactobacillus bulgaricus) nên hiệu suất đơng tụ casein khác làm tính chất sản phẩm thay đổi ... lên thực phẩm thực phẩm chảy qua khe thoát Thực phẩm bị nén cấu trúc bị gãy, hư hỏng đẩy khe thoát Chúng ta đo lực lơn cần thiết để đạt tới ép sử dụng làm số chất lượng cấu trúc thực phẩm Thực phẩm. .. xuống thực việc nén ép sản phẩm, tác dụng lực nén ép, sản phẩm bị trào ngược lên phía Quãng đường đầu đo thiết lập trước Phương pháp có tên gọi Back extrusion 2.2 Nguyên lý chung Phép thử nén ép. .. đường 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 2.3 Mối liên hệ phương pháp đo với phương pháp cảm quan: