Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
MỤC LỤC
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH
Bảng 1.1. Bảng phân loại thuộc tính cấu trúc theo tác giả 5
Hình 2.1. Ảnh hưởng của dạng hình học tới kết quả đo 8
Hình 2.2. Biểu đồ mối tương quan giữa lực và thời gian 10
Hình 2.3. Biểu đồ độ cứng của thực phẩm theo phương pháp TP 11
Hình 2.4. Biểu đồ tính chất vật lý Stringiness và springiness của thực phẩm 11
Hình 2.5. Kết cấu (cohesiveness) của thực phẩm theo phương pháp TPA 12
Hình 2.6. Giản đồ đơn giản của một thiết bị nén ngược 15
Hình 3.1. Thiết bị Chatillon MT150 18
Hình 3.2. Thiết bị TAPlus 19
Hình 3.3. Thiết bị đâm xuyên Instron và que đâm xuyên 20
Hình 3.4. Thiết bị Instron số 2830-018 22
Hình 3.5. Một số loại máy đo độ cứng khác 23
Hình 3.6.Phân tích cấu trúc của táo bằng phần mềm NEXYGENPlus 24
Hình 3.7. Thiết bị đo độ cứng Instron và que đâm xuyên 26
Hình 3.8. Đồ thị tương quan giữa độ cứng (N) và độ ẩm của bánh cookie 28
Hình 3.9. Đồ thị tương quan giữa độ cứng (N) và độ ẩm của bánh semi-sweet 28
Hình 3.10. Đồ thị tương quan giữa độ cứng (N) và độ ẩm của bánh cracker 29
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
TÀI LIỆU THAM KHẢO
http://123doc.vn/document/41771-phan-tich-do-cung-cua-san-pham-banh-biscuit.htm?
http://books.google.com.vn/books?
id=eSF6zS8n2QoC&pg=PA182&lpg=PA182&dq=texture+profile+analysis+
(TPA)&source=bl&ots=0RWJzuJvYN&sig=bnODI8t1wAhGVAFb2m0B_p_gUMg&hl=
vi&sa=X&ei=iL-ZUbLaGujmiAex-
4HIAQ&ved=0CFgQ6AEwBA#v=onepage&q=texture%20profile%20analysis
%20(TPA)&f=false
http://www.docstoc.com/docs/132195654/TEXTURE-PROFILING

phẩm khoai tây và táo.
+ Độ tươi của bánh nướng như bánh mì, bánh quy, bánh cracker.
+ Nhiều tính chất về độ cứng của sản phẩm thực phẩm được tìm thấy là sự kết hợp
giữa độ giòn, cứng và độ dai tạo nên sản phẩm thành công.
+Cá, tôm đông lạnh và những sản phẩm thực phẩm khác yêu cầu chế biến cẩn thận
và các nhà công nghệ tìm ra các tham số tối ưu thông qua việc kiểm tra sự thay đổi đó.
4
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
Những phương pháp đóng gói mới và giảm ảnh hưởng của lực tĩnh điện tăng cải
thiện thời gian bảo quản của sản phẩm và các nhà khoa học cần đo một cách cẩn thận
những ảnh hưởng của những vấn đề như thế.
5
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
CHƯƠNG I: CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC
THỰC PHẨM
1.1. Cấu trúc thực phẩm
Cấu trúc thực phẩm là tất cả các thuộc tính cơ học, hình học, bề mặt của sản phẩm
được cảm nhận bởi cơ học, xúc giác, thị giác và các cơ quan cảm thụ khác của con người.
Những thuộc tính cấu trúc thực phẩm có thể là Test vật liệu (tính dẻo, tính dàn hồi,
…), phân tích cấu trúc( độ gãy vỡ, độ cứng, độ mềm, độ dẻo, độ dai,…), tính lưu biến (độ
nhớt….
Cấu trúc thực phẩm đầu tiên được nhận biết đầu tiên qua thị giác.Ở cái nhìn đầu
tiên, con người đã hình thành một sự đoán về cảm nhận cấu trúc của thực phẩm khi nó ở
trong miệng. Việc đánh giá các thuộc tính cấu trúc này phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm
ăn uống. Những thuộc tính có thể được dánh giá qua thị giác là: độ bóng, sự gồ ghề trên
bề mặt,…
Việc đánh giá cấu trúc bằng xúc giác có thể thực hiện trực tiếp bằng việc tiếp xúc,
thao tác trên thực phẩm với những ngón tay hoặc gián tiếp chạm vào thực phẩm thông
qua dao, nĩa…Các thuộc tính cấu trúc có thể được đánh giá bằng tay bao gồm: thuộc tính
cơ học (như lực ép), thuộc tính hình học (sờn, có sạn, ), thuộc tính ẩm (có dầu, ướt,…).

loại này được thể hiện trong bảng 1.1.Ngày nay những phân loại này vẫn được sử dụng
mặc dù chúng đã phát triển qua nhiều thập kỷ.
7
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
Bảng 1.1. Bảng phân loại thuộc tính cấu trúc theo tác giả
Tác giả Phân loại Định nghĩa Ví dụ
Szczemiak,
1963
Thuộc tính cơ
học
Sự biến đổi của nguyên vật
liệu dưới tác dụng của sức
căng và áp suất.
Loại 1: cứng, kết cố,
Loại 2: giòn, mức độ
nhai (chewiness).
Thuộc tính hình
học
Những thuộc tính hình dạng
và kích thước.
Những thược tính hình dạng
và định hướng.
Trơn, nhẵn hay cứng,
có sạn,
Mềm nhão, dễ tách
thành từng mảnh, tinh
thể
Thuộc tính khác
Những cảm giác trong
miệng đặc trưng liên quan

dưới tác dụng
của sức căng ,
ứng suất.
Độ cứng, chắc và
mềm
Kết cấu của
nguyên liệu.
Hình dạng, kích thước của
hạt.
Hình dạng và sự sắp xếp của
các yếu tố thuộc kết cấu.
Mịn, nhiều nước.
Dễ tách thành từng
mảnh, xơ.
Cảm giác miệng
Xốp, nhiều nước,
mềm.
8
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
1.3. Một số phương pháp
1.3.1. Phương pháp phân tích cảm quan
Phân tích cảm quan là kỹ thuật sử dung các cơ quan cảm giác của con người để
tìm hiểu mô tả và định lượng các tính chất cảm giác của một sản phẩm thực phẩm như
màu sắc, hình thái, mùi, vị và cấu trúc.
Trong phân tích cảm quan các giác quan của người thử được sử dụng như một
dụng cụ đo. Các giác quan làm nhiệm vụ nhận thông tin như là màu sắc, mùi vị,…qua
phân tích, xử lý và đưa ra kết quả dưới dạng các giá trị ước lượng, so sánh và mô tả.
Việc đánh giá cảm quan cấu trúc sẽ cung cấp nhưng thông tin về sự tiếp nhận và
phản ứng của con người đối với cấu trúc như thế nào khi họ sử dụng sản phẩm. Để thu
đươc kết quả khách quan và đáng tin cậy, cần sử dụng một hội đồng cảm quan đã được

này như: Máy đo đâm xuyên, máy nén và máy cắt,…
Phương pháp mô phỏng (imitative methods):mô phỏng như hoạt động khi ăn
của con người , giống như quá trình nhai. Phép mô phỏng được thiết kế để mô phỏng một
quá trình giống như khi ăn thực phẩm. Một trong những kỹ thuật nổi tiếng của nhóm
phép đo mô phỏng là phương pháp được gọi là texture profile analysis (TPA). Phương
pháp mô phỏng hoạt động nhai của răng.
10
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
CHƯƠNG II: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG TRONG
THỰC PHẨM
2.1. Độ cứng của thực phẩm
Độ cứng (hardness) là thuộc tính cơ học của cấu trúc liên quan đến cường độ lực
cẩn để làm cho sản phẩm biến dạng hoặc để có thể đâm xuyên qua thực phẩm.
+ Mềm (soft): cường lực tác động lên sản phẩm thấp. ví dụ: kem, bơ,…
+ Chắc (firm): cường độ lực vừa phải. ví dụ:
+ Cứng (hard): cường lực sử dụng cao. Ví dụ: kẹo,…
Nguyên tắc:là dưới áp lực p xác định, một đầu đo bằng vật liệu chọn trước có
hình dạng và kích thước nhất định, có thể xâm nhập vào vật liệu thử làm cho vật bị biến
dạng.Dựa vào đường cong lực và thời gian ta tính được các thông số cần tính.
Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo:
Dạng hình học của mẫu đo: dù chỉ là những bất thường nhỏ trên bề mặt của sản
phẩm cần kiểm tra cũng có thể gây ra những sai số rất lớn trong sự biến dạng.
11
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
Hình 2.1. Ảnh hưởng của dạng hình học tới kết quả đo
Độ đồng đều của mẫu đo: sự đa dạng về cấu trúc là vấn đề thường gặp ở thực
phẩm. Đầu tiên ta phải xác định mức độ đa dạng của sản phẩm, sau đó chú ý tới 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 với cảm quan.
Ảnh hưởng của nhiệt độ: Độ lớn của cấu trúc đo giảm khi nhiệt độ tăng.

Hình 2.2. Biểu đồ mối tương quan giữa lực và thời gian
Từ đường cong lực /thời gian, ta có thể tìm được nhiều thông số cấu trúc như khả
năng gãy vỡ, độ cứng, tính dai, tính co giãn sẽ được rút ra. Phương pháp này được sử
dụng để đo cấu trúc hầu hết các loại thực phẩm như lê, đào, thịt bò, bơ cheddar, quả hồ
đào …
+ Độ cứng của thực phầm được xác định trên các nén đầu tiên (hoặc cắn) là
chiều cao của đỉnh lực, là lực tối đa trong chu kỳ đầu tiên của nén.
13
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
+ Khả năng gãy vỡ: là điểm nút gãy đặc biệt đầu tiên trong lần nén thứ nhất
(N).
+ Độ kết cấu là tỉ số của diện tích phần đường cong âm trong lần nén thứ
hai và lần nén thứ nhất.
+ Lực cắn (gumminess) là năng lượng cần thiết nghiền một mẫu thực phẩm
bán rắn .được tính bằng thông số tính bằng độ cứng nhân với độ kết cấu.
Hình 2.3. Biểu đồ độ cứng của thực phẩm theo phương pháp TP
Hình 2.4. Biểu đồ tính chất vật lý Stringiness và springiness của thực phẩm
Hình 2.5.Kết cấu (cohesiveness) của thực phẩm theo phương pháp TPA
2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng
+ Kích cỡ và kích thước mẫu.
+ Nhiệt độ của mẫu, môi trường.
14
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
+ Vị trí đặt mẫu so với thiết bị đo.
+ Hiệu ứng chân đế khi đầu đo nén xuống bề mặt mẫu.
+ Tuổi thọ mẫu.
+ Tính chất bề mặt.
2.2.3. Ưu và nhược điểm
Ưu điểm:
+ Kết quả có độ tin cậy cao, chính xác.

Ưu điểm:
+ Thiết bị đơn giản và cho kết quả nhanh.
+ Dễ biểu diễn, cho dù sử dụng bằng tay hay bằng môtơ máy.
+ Sử dụng được ở hầu hết các nơi.
+ Có thể phân biệt nhanh chóng giữa các mẫu thử.
+ Thích hợp cho nhiều loại thực phẩm khác nhau nếu chọn được đầu đo thích
hợp. Điểm đặc biệt của phương pháp đâm xuyên là rất hữu dụng trong trường hợp
kích thước và hình dạng của mẫu rất khác nhau.
+ Thích hợp đối với các loại thực phẩm không đồng nhất.
Nhược điểm:
Không có khả năng đo một lúc nhiều thuộc tính của sản phẩm.
16
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
2.3.Phương pháp sử dụng lực nén
2.3.1. Nguyên lý
Phương pháp nén ép gồm hai lực tác dụng lên thực phẩm cho đến khi thực phẩm
chảy qua lỗ thoát dưới dạng một hay nhiều khe rãnh hay lỗ hổng trong bộ phận đựng
mẫu.
Thực phẩm sẽ bị nén cho tới khi cấu trúc bị gãy, hư hỏng và bị đẩy ra qua các khe
hở. Thông thường người ta sẽ đo lực lớn nhất cần thiết để đật tới sự ép và sử dụng làm
chỉ số chất lượng cấu trúc của thực phẩm.
Loại phép thử này được áp dụng với các loại dung dịch nhớt, gel, chất béo, rau
quả tươi và rau quả đã qua chế biến. Do sự ép đòi hỏi thực phẩm phải chảy dưới dạng áp
suất nên có lý do để ứng dụng trên các loại thực phẩm sẽ chảy hoàn toàn dưới tác dụng
của ứng lực và không sử dụng cho các loại thực phẩm không dễ dàng chảy ra như bánh
mì, bánh bông lan, bánh cookie, nhũ cốc và kẹo.
Có hai hoại chính:
Phép thử nén một trục : Mẫu sẽ bị nén theo một hướng và bị biến dạng theo hai
hướng còn lại. Tấm ép dùng để nén nên có đường kính lớn hơn đường kính của mẫu thực
phẩm. Thường được sử dụng rộng dãi với các thực phẩm rắn (thường chia làm hai loại):

Bề rộng của khe cũng ảnh hưởng đến tính đều đặn của lực trong vùng nằm ngang,
đặc biệt đối với một số thực phẩm dạng hạt. Khi bề rộng khe hỡ hẹp thì vùng bình ổn về
lực sẽ ít đều hơn, cho đến khi bề rộng của khe hở rất bé thì lực sẽ dao động nhanh dọc
theo vùng nằm ngang. Người ta nghiên cứu trên hạt đậu xanh và rút ra kết luận khe hở có
bề rộng là 4mm cho kết quả tốt nhất.
2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng
Điều kiện của phép thử ảnh hưởng đến kết quả đo.
`+ Kích thước của mẫu.
+ Tuổi thọ của mẫu.
+ Đầu đo sử dụng.
+ Vị trí và kiểm soát mẫu.
Điều kiện của mẫu ảnh hưởng tới kết quả đo.
+ Công thức và thành phần cấu tạo.
+ Phương pháp xử lý.
+ Điều kiện dự trữ.
2.3.3. Ưu và nhược điểm
Ưu điểm:
+ Dễ dàng tiến tiến hành, nhanh chóng
+ Lực cần thiết để ép lúc ban đầu không phụ thuộc vào khối lượng của mẫu
thử nên không mất thời gian để cân từng mẫu
+ Không bị ảnh hưởng bởi lượng nước tự do
+ Yêu cầu lâu chùi sau mỗi lần sử dụng không cần tỉ mỉ và không cần thiết
lau khô ngăn chứa mẫu.
20
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
Nhược điểm:
+ Ngăn chứa mẫu đòi hỏi mức độ lực lớn có thể vượt qua khả năng chịu lực
của các máy phân tích thông thường.
+ Phải đảm bảo xy lanh đi xuống phải ở vị trí chính giữa bộ phận chứa mẫu
ép để bề rộng của khe hở quanh chu vi cố định.

nghiệm. Điều này cho phépđochiều caomẫuchính xácđể kiểm tramẫuvới mộttỷ lệ phần
trămcủakích thước ban đầucủa chúng, vớikhả năng điều chỉnhtốc độ thử nghiệmliên quan
đếnkích thướcmẫu. Máy phân tíchcó khu vựclàm việckhá lớnđể chứamẫu lớn,và có thể
đượctrang bịmột loạt cácthiết kếđặc biệtcấu trúccố địnhthực phẩm vàđầu dòcũng
nhưkẹpđa năngcho các ứng dụngchungnhư kiểm trabao bì. Điều khiển thông quaphần
mềmNEXYGENPlusdễ dàng.
Đặc
tính
thiếtbị
+Que đâmxuyên
phẳng
sửdụngcho phépthửđâmxuyên.
+ Que đâm xuyên Magness-Taylor sử dụng cho rau quả.
+Bangàmkhôngkhóa
nhằmgắn
và thay đổiqueđâmxuyên
.
+ Các que đâm xuyên được làm bằng thép có phủ nikel hoặc thép không
rỉ tránh sự ăn mòn.
+ Que đâm xuyên hìnhcầu hoặc hình côn sử dụng cho các vật liệu khác
24
Hình 3.3. Thiết bị đâm xuyên Instron và que đâm xuyên
Báo cáo môn vật lý thực phẩm GVHD: Nguyễn Thành Công
nhau.
Mô
tảthiếtbị
Thiết
bị
catalog số 2830-005 là một b
ộ

để
xác
đ
ị
nh độ đâm sâu. Que dò 7.9 mm có bán kính
cuối
khoảng
4.95 mm. Que dò 11.1 mm có bán kính cuối là 8.8 mm
.
Cá que dò với
góc côn khác nhau và hình
cầu
có trong bộ
thiết
bị.
Nhóm có catalog số 2830-036
có 3 ngàm
nhằm
móc vào que đâm xuyên
gắn
vào h
ệ
thống. Ngàm có
thể cắm
sâu vào que đâm xuyên
đến
13 mm theo đường k
í
nh
.

tính
chất cấu
trúc như độ cứng và độ
chắc
của
mẫu.
Các que đâm xuyên
Magness-Taylor được sử dụng đo tính
chất cấu
trúc của
thịt
quả.
Tuy nhiên, v
ỏ
mẫu
được
loại
bỏ và lực
cần thiết để
đo đưa que đâm xuyên tới độ sâu 8.8 mm
được ghi
nhận
là ứng
suất
dư sinh học (bioyield
f
orce)
Các que đâm xuyên hình côn
tạo
ra sự