báo cáo thực hành vật lý thực phẩm phương pháp ép đùn

+ Độ kết dính của mẫu sữa chua TH True Milk 0.00549J cũng lớn hơn độ kết dínhcủa mẫu sữa chua Vinamilk 0.00281J=> Mẫu sữa chua TH True Milk có độ đặc và độ kết dính cao hơn mẫu sữa chuaV

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC-THỰC PHẨM

GVHD: ThS Trương Hoàng Duy Lớp: ĐHTP10A - Nhóm 4

Sữa chua có các thành phần casein, bột whey, ngoài ra còn có các chất ổn định để tránh hiện tượng tách lớp, tạo độ sánh, độ đồng đều như: gelatin, caragenan,…Trong đó, hàm lượng casein sữa càng tăng thì sản phẩm càng đặc và pectin, caragenan tham gia với vai trò tạo bộ khung đỡ cho sữa chua, làm cho sữa chua đông đặc hơn

2 Cơ sở lý thuyết về phép đo

2.1 Giới thiệu phương pháp ép đùn

Là phép thử nén ép gồm 2 lực tác dụng lên thực phẩm cho đến khi thực phẩm chảy qua khe thoát Thực phẩm sẽ bị nén cho đến khi cấu trúc bị gãy, hư hỏng và đẩy ra khe thoát Chúng ta sẽ đo lực lớn nhất cần thiết để đạt tới sự ép và sử dụng làm chỉ số chất lượng cấu trúc thực phẩm

Thực phẩm sẽ đặt trong cốc kim loại chắc chắn và không có nắp, pittong có đường kính nhỏ hơn xilanh sẽ được đẩy xuống cái hộp cho đến khi thực phẩm chảy qua khoảng trống giữa pittong và thành hộp

2.2 Cơ sở của phép đo

Phép đo này đo lực lớn nhất cần thiết để hoàn thành quá trình ép đùn Do sản phẩm

có tính chảy được trong quá trình nén nên phép đo này thích hợp cho các loại chất lỏng nhớt, gel, chất béo, không thích hợp để đo các sản phẩm bánh mì, bánh quy, ngũ cốc, kẹo.

2.3 Ưu, nhược điểm của phương pháp

- Lực cần để ép ban đầu không phụ thuộc vào khối lượng của mẫu

- Vệ sinh dụng cụ sau mỗi lần sử dụng dụng cụ cũng đơn giản

2.3.2 Nhược điểm

- Chỉ đo được 1 thuộc tính trong 1 lần thí nghiệm

- Xylanh đi xuống phải ở vị trí chính giữa bộ phận chứa mẫu ép để bề rộng khe hở quanh chu vi cố định

3 Cách thức tiến hành 3.1 Chuẩn bị mẫu

- Số lượng: 2 mẫu khác nhau

- Tên mẫu: sữa chua vinamilk, sữa chua TH True Milk

- Trước khi tiến hành, đánh trộn đều sản phẩm tạo sự đồng nhất và tránh sự tạo đông

đá

3.2 Vận hành

- Mở máy vi tính đã liên kết với thiết bị INSTRON sau đó chạy chương trình BLUEHILL

- Kiểm tra máy, chọn dụng cụ (đầu dò, hộp chứa mẫu) phù hợp với phương pháp đo

- Cho sữa chua vào hộp đến mức yêu cầu đã vạch định trước

- Lắp đầu dò và hộp chứa mẫu vào thiết bị đo

- Điều chỉnh đầu dò cho tiếp xúc với bề mặt của mẫu

- Điều chỉnh các thông số để thiết lập chế độ khảo sát

4 Kết quả và kết luận 4.1 Kết quả thí nghiệm

 Sữa chua TH True Milk

Specimen label

Compressive load at Maximum Comp load CYCLE 1 - LOADING (N)

Energy at Maximum Comp.

load CYCLE 1 - LOADIN

G (J)

Adhesivenes

s A3) (J)

Load at Maximum Comp

load CYCLE 1

- LOADING (N)

Compressive strain at Maximum Comp load CYCLE 1 - LOADING (mm/mm)

Extension at Maximum Comp load CYCLE

1 LOADING (mm)

-TH True Milk 0.71 0.00974 -0.00549 -0.70839 2.00005 -20.00046

-0.5 0.0 0.5 1.0

Compressive load at Maximum Comp load CYCLE 1 - LOADING (N)

Energy at Maximum Comp load CYCLE 1 - LOADING (J)

Adhesivenes

s (A3) (J)

Load at Maximum Comp load CYCLE 1 - LOADING (N)

Compressive strain at Maximum Comp load CYCLE 1 - LOADING (mm/mm)

Extension at Maximum Comp load CYCLE 1 - LOADING (mm)

TH True Milk Vinamilk

Hình 1 Biểu đồ thể hiện lực tác dụng lên 2 mẫu sữa chua (N)

Hình 2 Biểu đồ thể hiện độ dính kết của 2 mẫu sữa chua (J)

4.3 Nhận xét kết quả

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

số chất lượng của mẫu sữa chua.

PHƯƠNG PHÁP TPA

1 Mục đích thí nghiệm 1.1 Mục đích

- Phương pháp TPA sử dụng đường cong của lực, đường cong của sự biến dạng để phân loại các đặc tính cấu trúc then chốt của mẫu thực phẩm

- Phương pháp TPA còn giúp ta có thể tính toán được các đặc tính cấu trúc của thực phẩm, vì vậy mà phương pháp này được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm, do nó giúp các nhà sản xuất có thể cải tiến và tạo ra các sản phẩm mới phù hợp thị hiếu với người tiêu dùng

- Mẫu đơn giản.

- Mẫu có độ dai cao.

- Giá thành không quá cao.

2 Cơ sở lý thuyết về phương pháp đo 2.1 Giới thiệu về phương pháp TPA

TPA (Texture profile analysis) là một phương pháp dùng công cụ để xác định cấu trúc của thực phẩm bằng lực nén cơ học Đây là phương pháp đánh giá được nhiều thuộc tính cấu trúc của thực phẩm trong một lần thử, thiết bị kĩ thuật sử dụng đường cong của lực, đường cong của sự biến dạng để phân loại các đặc tính cấu trúc then chốt của mẫu, là cầu nối với cảm quan Phương pháp này chỉ dùng lực nén, mẫu được tiến hành nén 2 lần liên tiếp Việc thao tác lặp lại nhiều lần giúp ta có thể tính toán được các đặc tính cấu trúc Kết quả thu được là một đường cong thể hiện quan hệ giữa lực và thời gian Một vài thuộc tính cấu trúc như độ cứng, độ cố kết, độ nhớt, độ đàn hồi có thể được đánh giá từ đường cong này Đa chức năng, nhiều ứng dụng trong công nghiệp.

2.2 Cơ sở của phương pháp đo

Sử dụng đầu dò nén chỉ 1 lực nén duy nhất với 2 lần nén lên cùng 1 điểm của sản phẩm từ đó xác định được chu kỳ nén bao gồm lực nén và chu kỳ nén, từ chu kỳ nén ta tính được thuộc tính của sản phẩm như: độ cứng, độ giòn, độ cố kết, dính bề mặt, độ phục hồi, gumminess, chewiness.

2.3 Ưu, nhược điểm của phương pháp đo 2.3.1 Ưu điểm

- Thao tác dễ thực hiện và dùng hầu hết ở các nơi

- Tốn ít thời gian và cho kết quả nhanh chóng

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

- Cho kết quả chính xác có độ tin cậy cao

- Biểu diễn được nhiều đặc tính cấu trúc mẫu trong một lần đo

- Kết hợp được với các thiết bị khác như máy vi tính để thu được các biểu đồ thuận lợi cho việc phân tích kết quả

2.3.2 Nhược điểm

Khó có sự đồng nhất kết quả thu được với thực tế đánh giá khi thực hiện trên hội đồng và đây cũng chính là đặc điểm chung của phương pháp phân tích công cụ

3 Cách thức tiến hành 3.1 Chuẩn bị mẫu

- Tiến hành trên 2 loại chả cá: chả cá viên và chả cá basa

- Mỗi loại sẽ lặp lại 3 mẫu, thực hiện nén 2 lần trên 1 mẫu

- Đầu dò TPA.

* Yêu cầu mẫu:

- Mẫu không bị phá vỡ cấu trúc khi tiến hành Test

- Các mẫu phải đồng nhất về hình dạng và kích thước

Mẫu phải đặt cùng một vị trí điểm để đầu dò tác dụng lên mẫu có sự tương đồng về vị trí

Qua tiếp xúc của đầu dò, ta thu được 1 biểu đồ xác định các thông số đo lường và các thông số tính toán cần xác định đối với từng mẫu thực phẩm, được thể hiện qua những đường cong lên xuống biểu thị 2 lần nén ép Và 2 đường cong này gọi là first bite và second bite.

Rate: 5 mm/s Rate: 5 mm/s Rate: 5 mm/s Rate: 5 mm/s

4 Kết quả và biện luận 4.1 Kết quả thí nghiệm

 Chả cá viên

Specimen label

Cohesion Energy (Resilience) (A2/A1) (ratio)

Max.

Force 1st Cycle (F1) (N)

Max Force 2nd Cycle (F2) (N)

Chewiness S*F2*A2/

A1 (N*mm)

Adhesivene

ss (A3) (J)

Cohesion Force (Resilience) (F2/F1) (ratio)

Gumminess (F2*A2/A1) (N)

1

Chả cá viên

1 0.60338 48.79 43.37 116.2575 -0.00005 0.88903 26.16952 2

Chả cá viên

2 0.57663 54.8 47.82 108.3689 -0.00002 0.87265 27.57482 3

Median 0.57663 50.94 44.6 108.3689 -0.00005 0.87551 26.16952

 Chả cá basa

Specimen label

Cohesion Energy (Resilience) (A2/A1) (ratio)

Max.

Force 1st Cycle (F1) (N)

Max Force 2nd Cycle (F2) (N)

Chewiness S*F2*A2/

A1 (N*mm)

Adhesivene

ss (A3) (J)

Cohesion Force (Resilience) (F2/F1) (ratio)

Gumminess (F2*A2/A1) (N)

1

Chả cá basa

1 0.60155 30.48 26.86 83.65314 -0.00003 0.88143 16.16014 2

Chả cá basa

2 0.60037 27.66 24.41 75.85058 -0.00033 0.88246 14.65373 3

Hình 1 Biểu đồ thể hiện độ cấu kết trung bình của 2 mẫu chả cá

Bảng 2 Độ nhai trung bình của 2 mẫu chả cá

0.57 0.575 0.58 0.585 0.59 0.595 0.6

0 5 10 15 20 25 30

Hình 3 Biểu đồ thể hiện độ dai trung bình của 2 mẫu chả cá

Bảng 4 Độ cứng trung bình của 2 mẫu chả cá

0.879 0.88 0.881 0.882 0.883

Hình 5 Biểu đồ thể hiện độ đàn hồi của 2 mẫu chả cá 4.3 Nhận xét kết quả

Từ kết quả xử lý số liệu ta thấy:

+ Độ cấu kết của chả cá basa (0.59487) lớn hơn độ cấu kết của chả cá viên (0.58053)

=> Mức độ biến dạng của 2 mẫu chả cá có thể chịu được trước khi xảy ra sự nứt vỡ gần như không khác biệt quá nhiều.

+ Độ nhai của chả cá viên (110.7664) lớn hơn độ nhai của chả các basa (76.87936)

=> Tổng năng lượng cần thiết để nhai mẫu chả cá viên đến kích thước đủ nhỏ để nuốt được lớn hơn nhiều so với mẫu chả cá basa.

+ Độ dai của chả cá viên (26.26387) lớn hơn độ dai của chả cá basa (15.04764)

=> Năng lượng cần thiết để nghiền vụn mẫu chả cá viên đến kích thước đủ nhỏ để nuốt được cao hơn mẫu chả cá basa

+ Độ cứng của chả cá viên (51.51) lớn hơn độ cứng của chả cá basa (28.66).

=> Lực cần thiết để làm biến dạng mẫu cá viên đến một mức xác định lớn hơn nhiều

so với mẫu chả cá basa.

+ Độ đàn hồi của chả cá basa (0.88244) lớn hơn độ đàn hồi của chả cá viên (0.87906)

=> Mẫu chả cá basa đàn hồi tốt hơn mẫu chả cá viên.

=> 2 mẫu đều có độ cấu kết tương đương nhau Mẫu chả cá viên có độ dai và sự vững chắc hơn mẫu chả cá basa Mẫu chả cá basa thì mềm và đàn hồi hơn mẫu chả cá viên.

=> Cùng một dòng sản phẩm chả cá nhưng nguyên liệu chế biến khác nhau thì các thuộc tính cấu trúc của nó cũng sẽ khác nhau Và dựa vào mục đích sử dụng mà ta sẽ chọn sản phẩm có thuộc tính phù hợp với yêu cầu của mình đề ra.

- Nhận xét đồ thị:

Nhìn vào đồ thị ta thấy có 2 đỉnh nhô lên cao nhất Đỉnh thứ nhất là lực nén ép lớn nhất lên viên chả cá lần 1, sau đó lực trở về 0 nên đường biểu diễn đi xuống rồi tiếp tục

nén ép lần 2 nên đường biểu diễn lại đi lên Đỉnh thứ hai là lực nén ép lớn nhất lên viên chả cá ở lần 2.

PHƯƠNG PHÁP KRAMER

1 Mục đích thí nghiệm 1.1 Mục đích

- Xác định độ giòn, cứng của các sản phẩm dạng mảnh vụn (ví dụ như snack)

2 Cơ sở lý thuyết về phương pháp đo 2.1 Giới thiệu về phương pháp Kramer

- Bộ thí nghiệm xé Kramer mô phỏng hành vi nhai thức ăn và cung cấp thông tin về đặc tính nhai, độ giòn và độ cứng Nó được sử dụng cho các sản phẩm từ thịt và cá, trái cây có kích thước nhỏ và rau củ cũng như ngũ cốc và thực phẩm ăn vặt như snack khoai tây chiên

- Năm lưỡi cắt truyền động theo một tốc độ không đổi vào mẫu thử, nén, cắt và đẩy chúng qua khe Thí nghiệm được thực hiện với một số lượng mẫu thử xác định Nhiều lưỡi dao tác động lên nhiều vị trí tại cùng thời điểm, do đó, độ chênh lệch về cấu trúc đã được bù trừ bằng phương pháp này

2.2 Cơ sở của phương pháp đo

- Khi các tấm thép của bộ phận đo lực nén của Kramer chuyển động xuống vật mẫu

để nén sản phẩm Quá trình phá hủy tiếp tục cho đến khi thực phẩm đùn ra ngoài giữa các lá thép và xuống đáy của bộ phận Khi các lá thép tiến gần đến vị trí mà mẫu chuẩn bị cắt Lực nén ở các thời điểm khác nhau (nén, đùn, biến dạng) cung cấp thêm thông tin về cấu trúc thực phẩm

- Có 2 lực sinh ra trong quá trình thí nghiệm, đó là:

 Lực của đầu dò nén chắt, cắt ép mẫu

 Khi đầu dò tiếp xúc mẫu, mẫu cũng đồng thời chịu nén, sinh ra một ứng suất tác động ngược lại đầu dò  sản phẩm có tính giòn

2.3 Ưu, nhược điểm của phương pháp đo 2.3.1 Ưu điểm

- Đơn giản, cho kết quả nhanh chóng

- Chính xác, độ tin cậy cao

- Có thể kết hợp với các thiết bị như máy vi tính để xử lý số liệu và vẽ đồ thị

2.3.2 Nhược điểm

- Thiết bị không có khả năng liên quan hay dự đoán tính chất cảm quan

- Thiết bị không có khả năng đo cùng 1 lúc nhiều thuộc tính của 1 sản phẩm như đánh giá cảm quan

3 Cách thức tiến hành 3.1 Chuẩn bị mẫu

- Việc chuẩn bị mẫu phải thực hiện nhanh chóng và chuẩn xác để tránh mẫu snack hút ẩm ảnh hưởng đến độ giòn sản phẩm cũng như anh hưởng đến kết quả thí nghiệm

- Mẫu chuẩn bị không được quá nhỏ vì khi mẫu quá nhỏ sẽ lọt trực tiếp qua khe của hộp chứa mẫu

- Mẫu để trong hộp chứa có độ cao h = 2 cm

- 2 mẫu thí nghiệm: Snack O’star (dạng tròn, mảnh) vị kim chi và vị muối.

- Tiến hành đo và thu thập số liệu trên 2 mẫu khác nhau, mỗi mẫu thực hiện 3 lần.

- Chú ý: Đầu dò nên đặt vào bên trong hộp chứa mẫu rồi mới tiến hành thí nghiệm

4 Kết quả và biện luận 4.1 Kết quả thí nghiệm

 Snack vị kim chi

-100 0 100 200 300 400

Specimen 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)

1 Snack vị kim chi 1 350.94 407836.9 -17.55 3.5 427.99 33.1

2 Snack vị kim chi 2 307.63 357505.4 -14.63 2.9 394.48 33.1

3 Snack vị 386.37 449011.7 -13.98 2.8 491.63 33.1

Maximum Load (N)

Compressive stress at Maximum Comp load (Pa)

Extension at Maximum Comp load (mm)

Maximum Comp load (sec)

Energy at Maximum Comp load (mJ)

Diameter (mm)

1 Snack vị muối 1 295.79 343749.2 -15.89 3.2 490.37 33.1

2 Snack vị muối 2 364.79 423929.9 -16.69 3.3 458.39 33.1

3 Snack vị muối 3 413.66 480728 -12.95 2.6 472.82 33.1