Tính chất lưu biến của thực phẩm

ĐỀ TÀI: TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thu Hiền Mục Lục CHƯƠNG: LƯU BIẾN THỰC PHẨM 1 1. SƠ LƯỢC VỀ LƯU BIẾN 1 2. KHÁI NIỆM LƯU BIẾN 2 3. DÒNG CHẢY CỦA LƯU CHẤT 2 3.1. Định Luật Newton 2 3.2. Độ Nhớt Chất Lỏng 8 3.2.1. Chất Lỏng Newton 8 3.2.2. Chất Lỏng Phi NewTon 8 3.2.3. Các chất lỏng dẻo (Plastic Fluids) 9 3.2.3.1. Chất lỏng dẻo Bingham (Bingham Plastic Fluids) 9 3.2.3.2. Chất lỏng dẻo nonBingham (NonBingham Plastic Fluids) 10 3.2.4. Thời gian phụ thuộc (Time Dependency) 10 3.2.5. Độ nhớt của dung dịch 12 4. SỰ BIẾN DẠNG CỦA VẬT LIỆU 13 Danh Mục Ảnh Hình 1. Các Dạng Lưu Biến 2 Hình 2. Dòng Newton Giữa Hai Tấm Mỏng 3 Hình 3. Hình Minh Họa Ví Dụ 1 4 Hình 4. Độ Dốc Của Ứng Suất Trượt so Với Đồ Thị Tốc Độ Trượt Không Phải Là Hằng Số Đối Với Chất Lỏng Không Newton. 7 Hình 5. Quá Trình Phụ Thuộc Vào Thời Gian Của Chất Lỏng 11 Hình 6. Quá Trình Thịxotropic Được Quan Sát Trong Các Đường Cong Phân Rã MôMen Xoắn 12 Hình 7. Ứng Suất Trượt so Với Đường Cong Tốc Độ Trượt Cho Thấy Độ Trễ 12 Hình 8. (A) Ứng Suất Thường Kéo Và Nén; (B) Ứng Suất Trượt. 14 Hình 9. Đường Cong Ứng SuấtBiến Dạng Để Nén Nguyên Liệu Thực Phẩm. 15 Hình 10. Dữ Liệu Ứng Suất So Với Biến Dạng Thu Được Từ Thử Nghiệm Độ Bền Kéo Được Áp Dụng Trên Sợi Bột Báng 17 Hình 11. (A) Hình Thành Xoáy Được Quan Sát Thấy Trong Các Nắp Nhớt. (B) Hiệu Ứng Weissenberg Quan Sát Được Trong Uid Đàn Hồi. 18   Bảng Đánh Giá Nhiệm vụ được giao Mức độ hoàn thành Dịch tài liệu Hỗ trợ làm Word–PowerPoint Thuyết trình 100% Dịch tài liệu Hỗ trợ làm Word PowerPoint 100% Dịch tài liệu Làm Word Hỗ trợ PowerPoint 100% Dịch tài liệu Hỗ trợ làm WordPowerPoint Thuyết trình 100% Dịch tài liệu Làm PowerPoint Hỗ trợ Word 100% CHƯƠNG: LƯU BIẾN THỰC PHẨM 1. Sơ Lược Về Lưu Biến Trong chương này, các đặc tính lưu biến của thực phẩm sẽ được thảo luận, tập trung vào các nguyên tắc của hoạt động và sự biến dạng của hệ thống thực phẩm. Các nguyên tắc của phương pháp đo độ nhớt và kết cấu và các thiết bị được sử dụng trong các phương pháp này được giải thích chi tiết. Ngoài ra, các mô hình được sử dụng để hiểu tính chất lưu biến của nguyên liệu thực phẩm cũng được thảo luận. Các đặc tính lưu biến được gọi là các đặc tính cơ học dẫn đến biến dạng và biến dạng của vật liệu khi có ứng suất. Độ nhớt là không đổi và không phụ thuộc vào tốc độ trượt trong chất lỏng Newton. Đối với quá trình làm mỏng do trượt, độ nhớt của chất lỏng giảm khi tốc độ trượt tăng trong khi đối với quá trình làm dày do trượt, độ nhớt của chất lỏng tăng khi tốc độ trượt tăng. Ứng suất chảy là bắt buộc đối với nhựa UidstoFlow. Phụ thuộc vào thời gian, thay đổi độ nhớt với thời gian. Thực phẩm có cả thành phần đàn hồi và nhớt được gọi là thực phẩm dẻo. Vật liệu đàn hồi có thể được xác định bằng thử nghiệm giãn ứng suất, thử nghiệm độ rão và thử nghiệm động lực học. Mô hình Maxwell được sử dụng để giải thích sự thư giãn căng thẳng của chất lỏng nhớt dẻo. Trong mô hình Maxwell, lò xo và bảng điều khiển được kết nối theo chuỗi. Mô hình KelvinVoigt được sử dụng để mô tả hành vi leo thang có chứa một lò xo và một dấu gạch ngang được kết nối song song. Một loạt các kết hợp giữa mô hình Kelvin và Maxwell được gọi là mô hình Burger. Kết cấu của nguyên liệu thực phẩm bao gồm các đặc tính như độ cứng, độ dẻo, độ dính, độ kết dính, độ dễ gãy, độ đàn hồi và độ dai có thể được xác định bằng cách sử dụng máy phân tích kết cấu. Quá trình lưu biến của bột có thể được nghiên cứu bằng cách sử dụng farinograph mixograph, Extensograph và alveograph để kiểm tra chất lượng của thực phẩm. 2. Khái Niệm Lưu Biến Lưu biến là ngành khoa học nghiên cứu sự biến dạng của vật liệu dưới tác động của ngoại lực lên vật chất có gồm hai loại biến dạng của chất rắn và chất lỏng. Các thông số lưu biến dùng trong đánh giá chất lượng sản phẩm, tính toán kỹ thuật và thiết kế thiết bị. Hiểu rõ biểu hiện lưu chất sẽ giúp cho xác định kích thước bơm, đường ống và năng lượng yêu cầu. Các model lưu biến được thu nhận từ phương pháp thực nghiệp sẽ giúp ích cho thiết kế chế tạo các thiết bị chế biến thực phẩm cùng với momentum, cân bằng năng lượng và cân bằng vật chất. Cần phải hiểu rõ vai trò của lưu biến của các lưu chất trong kiểm soát quá trình. Các dạng lưu biến được biểu diễn ở Hình 1.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH -o0o HỌC PHẦN: TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA VẬT LIỆU THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thu Hiền THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2021 Mục Lục Bảng Đánh Giá Nhiệm vụ giao Mức độ hoàn thành Dịch tài liệu Hỗ trợ làm Word–PowerPoint Thuyết trình 100% Dịch tài liệu Hỗ trợ làm Word - PowerPoint 100% Dịch tài liệu 100% Làm Word Hỗ trợ PowerPoint Dịch tài liệu 100% Hỗ trợ làm Word-PowerPoint Thuyết trình Dịch tài liệu Làm PowerPoint Hỗ trợ Word 100% CHƯƠNG: LƯU BIẾN THỰC PHẨM Sơ Lược Về Lưu Biến Trong chương này, đặc tính lưu biến thực phẩm thảo luận, tập trung vào nguyên tắc hoạt động biến dạng hệ thống thực phẩm Các nguyên tắc phương pháp đo độ nhớt kết cấu thiết bị sử dụng phương pháp giải thích chi tiết Ngồi ra, mơ hình sử dụng để hiểu tính chất lưu biến nguyên liệu thực phẩm thảo luận Các đặc tính lưu biến gọi đặc tính học dẫn đến biến dạng biến dạng vật liệu có ứng suất Độ nhớt không đổi không phụ thuộc vào tốc độ trượt chất lỏng Newton Đối với trình làm mỏng trượt, độ nhớt chất lỏng giảm tốc độ trượt tăng trình làm dày trượt, độ nhớt chất lỏng tăng tốc độ trượt tăng Ứng suất chảy bắt buộc nhựa UidstoFlow Phụ thuộc vào thời gian, thay đổi độ nhớt với thời gian Thực phẩm có thành phần đàn hồi nhớt gọi thực phẩm dẻo Vật liệu đàn hồi xác định thử nghiệm giãn ứng suất, thử nghiệm độ rão thử nghiệm động lực học Mô hình Maxwell sử dụng để giải thích thư giãn căng thẳng chất lỏng nhớt dẻo Trong mô hình Maxwell, lị xo bảng điều khiển kết nối theo chuỗi Mơ hình Kelvin-Voigt sử dụng để mơ tả hành vi leo thang có chứa lị xo dấu gạch ngang kết nối song song Một loạt kết hợp mơ hình Kelvin Maxwell gọi mơ hình Burger Kết cấu nguyên liệu thực phẩm bao gồm đặc tính độ cứng, độ dẻo, độ dính, độ kết dính, độ dễ gãy, độ đàn hồi độ dai xác định cách sử dụng máy phân tích kết cấu Q trình lưu biến bột nghiên cứu cách sử dụng farinograph mixograph, Extensograph alveograph để kiểm tra chất lượng thực phẩm Khái Niệm Lưu Biến Lưu biến ngành khoa học nghiên cứu biến dạng vật liệu tác động ngoại lực lên vật chất có gồm hai loại biến dạng chất rắn chất lỏng Các thông số lưu biến dùng đánh giá chất lượng sản phẩm, tính tốn kỹ thuật thiết kế thiết bị Hiểu rõ biểu lưu chất giúp cho xác định kích thước bơm, đường ống lượng yêu cầu Các model lưu biến thu nhận từ phương pháp thực nghiệp giúp ích cho thiết kế chế tạo thiết bị chế biến thực phẩm với momentum, cân lượng cân vật chất Cần phải hiểu rõ vai trò lưu biến lưu chất kiểm soát trình Các dạng lưu biến biểu diễn Hình Hình Các dạng lưu biến Dịng Chảy Của Lưu Chất 3.1 Định Luật Newton Giả sử dòng lưu chất chảy hai mỏng đặt song song có diện tích A đặt cách khoảng nhỏ Y Khi chưa có chuyển động lưu chất t=0, phẳng chuyển động theo hướng z với vận tốc không đổi V tác Lưu động lực F theo hướng z Tấm phẳng giữ cố định Tại thời điểm t =0, tốc độ khơng ( hình 2) Hình Dòng Newton hai mỏng Kết thực nghiệm cho thấy lực cần thiết để trình chuyển động chất lỏng đơn vị diện tích tỷ lệ thuận với biến thiên tốc độ tỷ lệ số gọi độ nhớt lưu chất: (1) Định luật Newton viết dạng phương trình vi phân: (2) Trong đó: = ứng suất trượt (N/m2) µ = độ nhớt (Pa·s) tốc độ trượt (1/s) Ứng suất trượtvà tốc độ trượt có hai số: z biểu thị hướng lực y biểu thị hướng pháp tuyến bề mặt mà lực tác động lên Dấu âm đưa vào phương trình gradien vận tốc âm, tức vận tốc giảm theo hướng truyền động lượng Ví dụ 1: Hai cực song song cách 0,1 m Tấm đứng yên chuyển động với vận tốc V Chất lỏng nước, có độ nhớt cp a) Tính động lượng cần thiết chất lỏng để trì đĩa chuyển động b) với vận tốc 0,30 m / s Nếu thay nước chất lỏng khác có độ nhớt 100 cp động lượng chất lỏng không đổi Tìm vận tốc Giải: a) µw =1 cp=1×10−3 Pa·s Định luật độ nhớt Newton sử dụng để xác định: (2) = −µ = − 1×10−3 Pa·s = 0.003 Pa Hình Hình Minh Họa ví dụ b) ) µ =100 cp=0.1 Pa ·s 0.003= − 0.1Pa·s ⇒ V =0.003m/s Độ nhớt coi lực cản vật thể lưu lượng Đơn vị độ nhớt động lực (Pa · s) hệ SI poise (g / cm · s) hệ CGS Độ nhớt khác với nhiệt độ, nhiệt độ khác biệt Độ nhớt hầu hết chất lỏng giảm nhiệt độ tăng Các lý thuyết đề xuất liên quan đến ảnh hưởng nhiệt độ đến độ nhớt chất lỏng Theo lý thuyết Eyring, có chỗ trống chất lỏng (Bird, Stewart, & Lightfoot, 1960) Các phân tử liên tục di chuyển vào chỗ trống Quá trình cho phép dịng chảy có sai sót Ảnh hưởng nhiệt độ lên độ nhớt mơ tả phương trình kiểu Arrhenius: (3) Trong : = Năng lượng hoạt hóa (J / kg mol) R = Hằng số khí (8314,34 J / kg mol K) T = Nhiệt độ tuyệt đối (K) = Hằng số (Pa · s) Các phân tử chất lỏng nằm gần với lực kết dính mạnh mẽ chúng Sự phụ thuộc nhiệt độ độ nhớt giải thích lực kết dính phân tử (Munson, Young, & Okiishi, 1994) Khi nhiệt độ tăng, lực kết dính phân tử giảm trở nên tự Kết là, độ nhớt chất lỏng giảm nhiệt độ tăng Trong chất lỏng, lực liên kết (liên kết) phân tử đóng vai trị quan trọng Độ nhớt chất lỏng cho thấy phụ thuộc vào mật độ, vận tốc phân tử, đường tự trung bình Trong hầu hết chất lỏng, độ nhớt không đổi áp suất 10.134 MPa, áp suất cao độ nhớt tăng áp suất tăng Trong chất khí, trái ngược với chất lỏng, phân tử có khoảng cách rộng lực phân tử không đáng kể Trong hầu hết chất khí, độ nhớt tăng nhiệt độ tăng, điều biểu thị lý thuyết động học Phân tích độ nhớt lý thuyết động học thực Maxwell vào năm 1860 (Loeb, 1965) Lực cản chuyển động tương đối kết trao đổi động lượng phân tử khí lớp lân cận độ nhớt Một thảo luận chi tiết ảnh hưởng nhiệt độ đến độ nhớt fl uids tìm thấy Loeb (1965) Reid, Prausnitz, Sherwood (1977) Xét chất khí tinh khiết gồm phân tử hình cầu cứng, khơng hút có đường kính d khối lượng m, có nồng độ N phân tử đơn vị thể tích Coi N đủ nhỏ để khoảng cách trung bình phân tử gấp nhiều lần đường kính chúng Theo lý thuyết động học, giả thiết phân tử trung bình qua khoảng cách với đường tự trung bình tác động Nếu đường dẫn tự có nghĩa , người ta coi chiều dài đường dẫn độ dày lớp khí mà xảy phản ứng nhớt Ở hai mặt lớp khí có bề dày là, khác biệt vận tốc truyền chất khí biểu thị , gradien vận tốc pháp tuyến chuyển động chất khí, Các phân tử từ lớp xuống lớp mang động lượng thừa từ phía xuống phía Có thể nói trung bình phần ba số phân tử chuyển động với đường lên xuống Như vậy, số phân tử có tốc độ (c) lên xuống đơn vị diện tích giây phần ba Nc Động lượng chuyển qua lớp lên xuống phân tử biểu thị bằng: F= (4) Từ định luật độ nhớt Newton: (5) Từ Eqs (4) (5) (6) Đường dẫn tự trung bình cho phương trình sau: (7) Thế (7) vào (6) ta có: (8) Theo thuyết động học, vận tốc phân tử so với vận tốc chất lỏng có độ lớn trung bình cho phương trình sau: (9) Trong đó, NA số Avogadro, m khối lượng phân tử, R số khí T nhiệt độ tuyệt đối Vì vậy, (10) K số Boltzmann (K = R / NA) Phương trình (7) dự đốn độ nhớt tăng theo bậc hai nhiệt độ Kết thí nghiệm cho thấy độ nhớt tăng nhanh theo nhiệt độ (Loeb, 1965) Các chất khí có giá trị độ nhớt thấp Độ nhớt chất khí khơng đổi đến áp suất MPa tăng áp suất tăng mức Độ khuếch tán động lượng độ nhớt động học, có đơn vị với độ khuếch tán nhiệt (α = k / ρ cp) truyền nhiệt khuếch tán khối (D AB) truyền khối, xác định để làm cho đặc tính vận chuyển tương tự Đơn vị m / s SI stoke (cm / s) CGS Nó tỷ số độ nhớt động lực tỷ trọng chất lỏng Cơng thức: (11) Hình Độ dốc ứng suất trượtso với đồ thị tốc độ trượt số chất lỏng không Newton 3.2 Độ Nhớt Chất Lỏng Chất lỏng nhớt có xu hướng biến dạng liên tục tác dụng ứng suất Chúng phân loại chất lỏng Newton không Newton 3.2.1 Chất Lỏng Newton Chất lỏng tuân theo định luật độ nhớt Newton (Công thức 2) gọi chất lỏng Newton Phạm vi đồ thị ứng suất trượtso với tốc độ trượt, độ 10 nhớt, số không phụ thuộc vào tốc độ trượt chất lỏng Newton (Cơng thức 4) Các chất khí; loại dầu; nước; hầu hết chất lỏng chứa 90% nước trà, cà phê, bia, đồ uống có ga, nước ép trái sữa cho thấy chất lỏng Newton 3.2.2 Chất Lỏng Phi NewTon Chất lỏng không tuân theo định luật Newton (công thức 2) gọi chất lỏng phi Newton (Non-Newtonian) Chất lỏng Non-Newton tuân theo phương trình hàm số mũ (Ostwald-de Waele equation) cơng thức: (12) Trong đó: k = hệ số độ sệt (Pa·sn) n = số biểu diện dạng dòng lưu chất Chất lỏng trượt mỏng (pseudoplastic) n < Chất lỏng trượt dày n > Chất lỏng Newton coi trường hợp đặc biệt n = k = µ Độ nhớt biểu kiến ký hiệu η để phân biệt với độ nhớt chất lỏng nguyên chất Newton ký hiệu µ Độ nhớt biểu kiến tương ứng với tốc độ trượt biểu diễn qua cơng thức sau: (13) Trong theo công thức (12): (14) Độ nhớt biểu kiến η là: (15) (a) Chất lỏng trượt mỏng (pseudoplastic) 11 Tăng tốc độ trượt ma sát lớp giảm Các sản phẩm trái rau nước sốt táo, purree chuối nước trái cô đặc, ví dụ dạng lỏng pseudoplastic thực phẩm (b) Chất lỏng trượt dày (Shear Thickening Fluids) Chất lỏng tăng tốc độ trượt độ nhớt biểu kiến tăng Một số ví dụ dạng chất lỏng dịch tinh bột ngô, tinh bột biến tính (waxymaize, waxyrice, waxybarley, waxypotato, wheat, rice, maize) Thành phần amylopectin ảnh hưởng đến thuộc tính trượt dày dịng lưu chất Khi tăng độ nhớt thể tích tăng lên, chất lỏng trượt dày loại gọi dòng dilant Tất các chất lỏng dilatant chất lỏng trượt dày, khơng phải tồn chất lỏng trượt dày dạng dilatant 3.2.3 Các chất lỏng dẻo (Plastic Fluids) 3.2.3.1 Chất lỏng dẻo Bingham (Bingham Plastic Fluids) Những loại chất lỏng xuất dòng giống dòng Newton tốc độ trượt lớn ứng suất chảy (τ 0) gọi chất lỏng dẻo Bingham Thuốc đánh ví dụ điển hình chất lỏng dẻo Bingham Khi có tác động lực đủ lớn (τ0) thuốc đánh bắt đầu chảy Trong thực phẩm, mayonnaise, sốt cà chua đặc, ketchup ví dụ tiêu biểu chất lỏng dẻo Bingham Cơng thức (15) biểu diễn dạng dịng chất lỏng dẻo Bingham (16) Độ nhớt biểu kiến () chất lỏng dẻo Bingham xác định qua tốc độ trượt tương ứng: (17) 3.2.3.2 Chất lỏng dẻo non-Bingham (Non-Bingham Plastic Fluids) Những loại chất lỏng xuất dòng chảy tốc độ trượt lớn ứng suất chảy (τ0) tốc độ trượt ứng suất trượt khơng tuyến tính Những loại chất lỏng chất lỏng trượt mỏng chất lỏng 12 trượt dày có ứng suất chảy Phương trình mơ hình Herschel-Bulkley [18] mơ tả dịng chất lỏng dẻo nonBingham có ứng suất chảy (τ0) dạng hàm mũ: (18) Trong thực phẩm, số loại sốt sốt cá nghiền sốt nho tn theo mơ hình Herschel-Bulkley Bột gạo dùng sản phẩm rán tuân theo mơ hình Herschel-Bulkley [19] Mơ hình Casson [20] mơ tả sau: Socơla sữa nóng chảy tn theo mơ hình Casson Khi nghiên cứu ảnh hưởng phân bố kích thước hạt rắn khơng béo lên đặc tính dịng chảy soccola sữa nóng chảy cho thấy giá trị ứng suất chảy Casson tương quan với đường kính diện tích bề riêng phần chất rắn khơng béo [21] Chất lỏng có tốc độ trượt không đổi, lại trở nên đặc loãng theo thời gian Chất lỏng giảm dần ứng suất trượt độ nhớt biểu kiến phụ thuộc vào thời gian cố định tốc độ trượt gọi chất lỏng thixotropic (chất lỏng loãng dần theo thời gian) Chất lỏng đặc dần chất lỏng có ứng suất trượt độ nhớt biểu kiến tăng đàn theo thời gian, có nghĩa cầu trúc chất lỏng chuyển dần từ dạng lỏng sang dạng sệt dần Các thiết bị đo độ nhớt thông thường bao gồm: thiết bị đo độ nhớt mao dẫn, nhớt kế kiểu lỗ, thiết bị đo độ nhớt viên bi rơi, thiết bị đo độ nhớt quay 3.2.4 Thời gian phụ thuộc (Time Dependency) Khi số chất lỏng chịu tốc độ trượt không đổi, chúng trở nên mỏng (hoặc dày hơn) theo thời gian (Hình 2.5) Chất lỏng thể ứng suất trượtgiảm độ nhớt biểu kiến theo thời gian với tốc độ trượt giảm gọi chất lỏng thixotropic (mỏng dần theo thời gian) Hiện tượng phá vỡ cấu trúc vật liệu q trình trượt tiếp tục diễn Gelatin, lịng trắng trứng chất rút ngắn lấy làm ví dụ loại chất lỏng 13 Hình Quá Trình Phụ Thuộc Vào Thời Gian Của Chất Lỏng Q trình thịxotropic đảo ngược phần đảo ngược shearis áp dụng bị loại bỏ (chất lỏng phép trạng thái nghỉ) Thixotropy đảo ngược gọi điều chỉnh lưu biến khử lưu biến (Hình 6) Quá trình thịxotropic sản phẩm nghiên cứu cách tăng ứng suất trượthoặc tốc độ trượt sau giảm Nếu ứng suất trượtđược đo dạng hàm tốc độ trượt, tốc độ trượt tăng lên lần đầu sau giảm xuống, vòng lặp trễ quan sát đường cong ứng suất trượtso với tốc độ trượt (Hình 7), bột nhão xử lý 75◦ Được xử lý giống chất lỏng lưu biến Người ta lưu ý thuận chiều xảy ứng suất trượtcao (trên 50Pa), lưu biến xảy ứng suất trượtthấp (dưới 45Pa) Khi protein đậu nành thêm vào nước ép cà chua, trình thixotropic quan sát tốc độ trượt thấp sau chuyển đổi sang hành vi lưu biến tốc độ trượt cao (Tiziani & Vodovotz, 2005) Isikli Karababa (2005) gần bột cỏ cà ri, loại thực phẩm địa phương Thổ Nhĩ Kỳ, thể hành vi tu từ học 14 Hình Quá Trình Thịxotropic Được Quan Sát Trong Các Đường Cong Phân Rã MơMen Xoắn Hình Ứng suất trượtSo Với Đường Cong Tốc Độ Trượt Cho Thấy Độ Trễ 3.2.5 Độ nhớt dung dịch Trong trường hợp dung dịch, nhũ tương huyền phù, độ nhớt thường đo phương pháp so sánh, nghĩa độ nhớt dung dịch, nhũ tương huyền phù so sánh với độ nhớt dung môi nguyên chất Độ nhớt dung dịch hữu ích việc tìm hiểu hoạt động số chất tạo màng sinh học bao gồm dung dịch nước kẹo cao su đậu châu chấu, kẹo cao su guar cacboxymethyl cellulose (Rao, 1986) Độ nhớt dung môi tinh khiết huyền phù đo giá trị khác tính tốn từ liệu kết Độ nhớt tương đối, η rel biểu thị bằng: (19) Trong đó: : Phần thể tích bị chiếm pha phân tán K : Hằng số 15 Độ nhớt cụ thể, là: Độ nhớt (20) giảm, là: (21) Trong C nồng độ khối lượng dung dịch tính g / 100 mL Độ nhớt vốn có, là: (22) Độ nhớt bên , xác định từ liệu độ nhớt dung dịch loãng: (23) Trong dung dịch loãng, chuỗi polyme riêng biệt độ nhớt nội polyme dung dịch phụ thuộc vào kích thước chuỗi polyme (Rao, 1999) Độ nhớt nội dung dịch protein khác Rha Pradipasera (1986) tóm tắt Các phương trình thường sử dụng để xác định độ nhớt nội gơm thực phẩm phương trình Huggins (2,24) Kramer (2,25) (Rao, 1999): Trong k1 k2 số Huggins Kramer chúng có liên quan mặt lý thuyết là: k1 =k2 +0.5 (2.26) Sự Biến Dạng Của Vật Liệu Điều quan trọng phải thảo luận kỹ lưỡng ứng suất độ biến dạng để hiểu tính lưu biến thực phẩm Ứng suất gọi lực đơn vị diện tích Nó thường biểu thị Pa (N/m 2) Ứng suất phân loại thành hai nhóm: ứng suất pháp tuyến ứng suất trượt Sự khác biệt hai ứng suất phụ thuộc vào diện tích mà lực tác dụng Ứng suất pháp tuyến (σ) gọi lực tác dụng vng góc với mặt phẳng đơn vị diện tích Áp lực ví dụ căng thẳng bình thường Ứng suất pháp tuyến kéo nén tùy thuộc vào có tác 16 động lên bề mặt vật chất hay khơng (Hình 8.a) Ứng suất trượt(τ) gọi lực tác dụng song song với mặt phẳng đơn vị diện tích.(Hình 8.b) Độ biến dạng thay đổi đơn vị kích thước hình dạng vật liệu so với kích thước hình dạng ban đầu lực tác dụng Cơng thức tính độ biến dạng: Độ biến dạng = Hình (a) Ứng suất thường kéo nén; (b) ứng suất trượt Độ biến dạng giống ứng suất, phân loại thành hai nhóm: biến dạng pháp tuyến biến dạng trượt Biến dạng pháp tuyế (ε) thay đổi chiều dài đơn vị chiều dài theo hướng ứng suất pháp tuyến tác dụng: ε= (2,78) Biến dạng trượt (γ) gọi thay đổi góc hình thành hai mặt phẳng trực giao với trước biến dạng tác dụng ứng suất (Hình 2bb): γ = tan θ = (2.79) Các ứng suất biến dạng mơ tả giãn nở lệch lạc Ứng suất biến dạng giãn nở gây thay đổi thể tích ứng suất biến dạng lệch dẫn đến thay đổi hình dạng hình dạng mẫu gây thay đổi không đáng kể thể tích, gọi lệch lạc Sự giãn nở tính tốn từ thể tích ban đầu (V0) cuối (Vf) mẫu: 17 (2.80) Sự giãn nở = Hình Đường cong ứng suất-biến dạng để nén nguyên liệu thực phẩm Đường cong ứng suất-biến dạng nén mẫu thực phẩm tương tự thể Hình Thay đổi biến dạng hàm ứng suất trình tải dỡ hàng nhìn thấy hình Ứng suất khơng phục hồi q trình dỡ tải gọi biến dạng dẻo, biến dạng phục hồi gọi biến dạng đàn hồi Tỷ số biến dạng dẻo tổng biến dạng vật liệu tải đến tải trọng định sau khơng tải gọi mức độ dẻo Tương tự, tỷ số biến dạng đàn hồi tổng biến dạng tính mức độ đàn hồi Khi tác dụng ứng suất lên vật rắn hồn tồn đàn hồi, biến dạng hồn tồn sau trở lại vị trí ban đầu sau ứng suất loại bỏ Vật liệu thể hành vi đàn hồi gọi chất rắn Hookean Các thực phẩm tuân theo luật Hookean bánh mì khơ, vỏ trứng kẹo cứng có chủng nhỏ (ví dụ: