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
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
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 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
1
LỜI NÓI ĐẦU
rong lĩnh vực công nghiệp hiện đại, khi mà cuộc sống của ngƣời dân
ngày càng đƣợc 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 lƣợng của thực phẩm:
góp phần làm tăng giá trị cảm quan, đáp ứng thị hiếu của ngƣời tiêu dùng. Nếu đo đạc
đƣợc các yếu tố cấu trúc nhƣ độ dai, độ giòn, độ cứng… của sản phẩm thì việc định
giá, định chất lƣợng và phát triển sản phẩm một cách hiệu quả.
Mỗi loại sản phẩm thực phẩm đặc trƣng bởi yếu tố cấu trúc đặc trƣng. 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 đƣợc xác định để đánh giá chất lƣợng sản phẩm. Phƣơng
pháp Warner-Bratzler Shear là 1 phƣơng pháp dùng để xác định các thông số kể trên
thông qua công cụ là máy đo cơ lý. Warner-Bratzler Shear là một phƣơng pháp cổ điển
và đã đƣợc cải tiến để trở thành một trong những phƣơng pháp thông dụng nhất trong
(structure) của thực phẩm.
- Cấu trúc thuộc về nhóm các đặc tính vật lý theo phƣơng diện cơ học và lƣu biến học,
chứ không theo các phƣơng diện quang học, điện từ trƣờng 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 đƣợc cảm nhận chủ yếu bằng xúc giác, thƣờng là trong miệng, nhƣng 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.
- Các đại lƣợng đo cấu trúc có đơn vị là hàm số của khối lƣợng, khoảng cách và thời
gian.
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
3
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
Tìm hiểu phương pháp Warner-Bratzler Shear
GVHD: Th.S Nguyễn Đức Vượng
Thực hiện: Nhóm 3 – Tổ 4 – DHTP4
4
Đàn hồi
Dẻo – Đàn hồi
Độ dính
Kẹo dính – dính
Các đặc tính hình học
Kích thƣớc và hình dạng của tiểu phần
Bột, xảm, ráp
Hình dạng và hƣớng của các tiểu phần
Xơ, sợi, kết tinh
Các đặc tính khác
Hàm lƣợng ẩm
Khô – ẩm – ƣớt – “nước”
Hàm lƣợng 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 lƣợng của thực phẩm đó là:
Hình thức bên ngoài
(Preference)
Gồm có màu sắc, hình dáng, kích thƣớc, 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
trái cây, phô mai, bánh mì, kẹo và các loại thực phẩm làm từ lƣơng thực.
Ít quan trọng: Gồm các thực phẩm mà cấu trúc ảnh hƣởng ít đến chất lƣợng
chung, gồm đồ uống, các loại súp lỏng.
- Trong ba yếu tố chính ảnh hƣởng đến mức độ chấp nhận thực phẩm (hình thức,
hƣơng vị, cấu trúc), cấu trúc là yếu tố ít đƣợc 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
đƣợc đánh giá là quan trọng nhƣ màu sắc và hƣơng vị.
- Ngƣời tiêu dùng thƣờng 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 đƣợc.
- Sự giới hạn về từ ngữ của ngƣời tiêu dùng khi diễn tả các đặc tính cấu trúc. Khi họ
nói “món này không ngon”, ngƣời ta thƣờng nghĩ rằng do thực phẩm có hƣơng vị
kém, trong khi có thể ngƣời ăn để cập đến cấu trúc hoặc cả hai.
- Nếu xảy ra các biến đổi về màu, mùi, vị thì ngƣời ta thƣờng nghĩ đến khả năng thực
phẩm đã hỏng. Ngƣợc 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 lƣợng kém.
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
6
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 lƣợng các phòng thí nghiệm (ở
khác nhau. Chẳng hạn nhƣ đối với các
sản phẩm thực phẩm nhƣ các loại trái
cây, rau củ quả… và nhiều loại nguyên liệu khác.
- Thiết bị này có một cơ cấu tải trọng chặt chẽ, sử dụng điện thế nhỏ và có thể dễ
dàng đặt trên các kệ hay bàn làm việc.
- Hệ thống này gồm hai loại có kích thƣớc khác nhau. Loại nhỏ có tổng chuyển động
của con trƣợt là 500mm và đối với loại lớn là 932mm. Hình – Biểu tượng của hãng INSTRON
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
8 Hình – Thiết kế chung của máy đo cơ lý INSTRON
* Các tính chất tiện ích của máy đo cơ lý:
- Cho kết quả nhanh chóng và chính xác chỉ trong vài giây.
- Có thể dùng các giá trị tác dụng lực khác nhau đối với từng sản phẩm xác định.
- Có thể đánh giá từng điểm trên bề mặt thực phẩm bằng cách tác dụng lực vào các vị
trí khác nhau.
- Có khả năng tự động hoá bằng việc lập trình sẵn các dữ liệu và thao tác thực hiện,
có thể kết nối với màn hình máy vi tính để hiển thị kết quả thông qua các phần mềm,
cũng nhƣ thiết lập đồ thị sự biến đổi cấu trúc thực phẩm theo thời gian. Từ đó ta sẽ
xác định đƣợc các thông số của 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
- Nhiệt độ của thực phẩm thích hợp để phép đo đƣợc chính xác là 5 – 40
0
C và độ ẩm
khoảng 20 – 80%.
Hình – Các kiểu máy đo cơ lý trên thị trường
*Số liệu kỹ thuật của máy đo cơ lý hiệu Instron Seri 5543:
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
10
Máy thuộc kiểu để bàn, tuân theo các tiêu chuẩn ASTM E4, BS 1610, DIN 51221, ISO
7500/1.2.1.1, EN 10002 – 2, AFNOR A03 – 501 và một số tiêu chuẩn quốc tế khác.
Hãng sản xuất
Instron – Mỹ
Kích thước của máy
Chiều cao: 127mm
Trọng lƣợng: 41kg
Các thông số của máy
Nguồn điện sử dụng: 220V
Tốc độ tối thiểu: 0.05mm/phút (0.002 inch/phút)
Tốc độ tối đa: 1000mm/phút (40 inch/phút)
Tốc độ phản hồi: 1500 mm/phút
Chuyển động của con trƣợt: 917mm
Lực tác dụng tối đa: 1000N
Phạm vi lực đo lƣờng là 250:1 (Ví dụ nhƣ sử dụng bộ phận đo
nghiệm. Ta sử dụng kẹp để đặt mẩu thử vào giữa bảng và con trƣợt. Khi động cơ
quay do lệnh từ hệ thống điều khiển, con trƣợt sẽ di chuyển lên hoặc xuống, bộ
phận đo lực sẽ đo lƣờng lực tải của mẩu thử.
- Hệ thống này cũng bao gồm bộ khuếch đại công suất, bộ biến áp và các bảng mạch
điện tử. Bảng điều khiển đƣợc đặt cố định trên cột đơn vị. Nút dừng khẩn cấp có thể
giúp dừng hệ thống vào bất cứ lúc nào khi có tín hiệu cảnh báo an toàn.
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
12
- Bộ phận phụ là giá để sản phẩm làm bằng thép không rỉ có bề mặt càng nhẵn càng
tốt. Các bộ phận đƣợc đặt lên trên một giá đỡ.
- Tuỳ từng loại sản phẩm mà ta dùng những bộ phận tác dụng lực khác nhau:
Food Testing Fixture
Cách thức kiểm tra
Thực phẩm
Flat End Probe Sets Magness Taylor
Probes
Lấy mẫu dạng ống
Fruits
Vegetables
Nuts Compression Anvils
Back Extrusion Cell Cắt thành sợi rồi tác ép
bằng cách tác dụng lực
Fruits
Vegetables
Ground Meat
Seafood Salad
Viscous Liquids
Gels
Ottawa Texture Cell Gọt bằng dao nhiều lưỡi Fruits
Vegetables
Viscous Liquids
Gels
Warner – Bratzler Meat Shear
Cắt thành từng miếng
Beef
Raw Pasta
1.2.2.1. Nút khởi động chính
Nút khởi động chính đặt ở bộ nối nguồn phía sau bên phải của máy. Khi nút ở
vị trí ON máy sẽ mở và khi nút ở vị trí OFF thì máy sẽ đƣợc ngắt khỏi nguồn điện.
Dây nối cũng hoạt động nhƣ là bộ chọn điện áp chính.
1.2.2.2. Bảng điều khiển
Hình – Bảng vẽ mô phỏng bảng điều khiển thủ công
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
15
Bảng – Các nút điều khiển và công dụng
Jog controls
(Nút điều chỉnh lên xuống)
Nhấn nút jog up hay jog down để chỉnh con
trƣợt đi lên hoặc xuống. Nếu ta nhấn và giữ nút
này, con trƣợt sẽ bắt đầu di chuyển chậm rồi
nhanh dần, cho đến khi ta thôi giữ nút.
Fine position
(Nút điều chỉnh bằng tay)
Nút này giúp ta di chuyển con trƣợt đi chậm và
chính xác. Cuộn nút lên xuống để di chuyển con
trƣợt.
RESET
Nút này bật sáng để báo hiệu hƣớng di
chuyển của con trƣợt.
STOP TEST button
Nhấn nút này để dừng chuyển động của con
trƣợt khi kết thúc thí nghiệm.
TEST
STOPPED
Indicator
Bật sáng để báo hiệu rằng thí nghiệm đã bị
dừng lại, nhƣng con trƣợt không trở lại vị
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
16
trí ban đầu của nó.
RETURN
B
u
tton
Nhấn nút này để chỉnh con trƣợt về lại vị trí ban
đầu.
RETURN
IN
Hình – Khoảng giới hạn của con trượt
1.2.3. Phần mềm
1.2.3.1. Giới thiệu
- Bluehill 2 cung cấp một chƣơng trình kiểm tra nguyên liệu linh hoạt và đầy sức
mạnh, dễ dàng sử dụng đối với cả những ngƣời chỉ mới bắt đầu học hay các chuyên
gia.
- Phần mềm Bluehill 2 tiếp tục truyền thống đã có ở Bluehill 1 đƣợc ra mắt năm 2004.
Thế hệ mới này đƣợc cập nhập đầy đủ các phần mềm đã đƣợc 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.
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
18
- 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 phƣơng pháp kiểm tra. Các
thông số nhƣ là cố định cơ cấu, thuật ngữ kiểm tra, lựa chọn đơn vị và tính toán
đƣợc định hình tự động, cho phép phòng thí nghiệm hoạt động nhanh chóng và
chính xác.
Hình – Giao diện làm việc của Bluehill
- Những thiết kế và khả năng của Bluehill 2 phản ánh nền tảng ứng dụng mạnh mẽ
của Instron, tập đoàn phát triển 60 năm qua nhƣ là ngƣời dẫn đầu trong việc kiểm
tra vật liệu. Bluehill 2 tƣơng thích trực tiếp với nhiều hệ thống của instron nhƣ 3300,
4200, 5500, 5800…
nhập vào bất kỳ lúc nào: trƣớc, trong hay sau khi thử nghiệm. Ví dụ, ta có thể
nhập vào kích thƣớc 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 phép đo thử nghiệm bao gồm hàng trăm ứng dụng khác nhau, từ cơ bản đến
phức tạp theo tiêu chuẩn sẵn có của Bluehill 2.
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
20 Hình –Thao tác linh động trực tiếp trên giao diện báo kết quả bằng chuột phải
1.2.3.2. Các công cụ chức năng
- Chuyển đổi giữa các màn hình
o Bảng điều khiển nằm ở góc trên của màn hình và giao diện phần mềm Bluehill
nằm ờ bên dƣới.
o Tùy theo nút mà ta chọn ở màn hình chính, ta sẽ thấy các thanh chức năng khác
nhau là test, method, report, admin.
- Test tab
o Nếu ta chọn nút Test, cả 4 mục là test, method, report, admin sẽ xuất hiện và ta
chuyển đổi qua lại giữa các mục bằng cách nhấn vào tên của mục đó.
Copyright: Tài liệu đại học ©