Vật Lý thực phẩm Hufi

Có thể nói thịt cá là một loại thực phẩm không thể thiếu đối với mọi gia đình . Ngày xưa mọi người chỉ mong có thịt ăn thôi là đã mãn nguyện lắm rồi nhưng bây giờ xã hội phát triển , đời sống nâng cao chính vì thế sự đòi hỏi về chất lượng của thịt cá cũng được nâng lên. Và để biết một miếng thịt có chất lượng hay không thì chúng ta thường kiểm tra về mặt hương vị , cấu trúc , và hình thức bên ngoài của miếng thịt, nhưng quan trọng nhất vẫn là về mặt cấu trúc vì : Cấu trúc ảnh hưởng đến sự cảm nhận mùi vị cũng như hình thức bên ngoài của sản phẩm. Là một thuộc tính quan trọng được khách hàng quan tâm hàng đầu

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TP.HCM

Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

BÀI TIỂU LUẬN

ĐỀ TÀI :

“ ĐO CẤU TRÚC CỦA THỊT CÁ “

GVHD: Trần Lệ Thu Nhóm : 7

Tháng 5 năm 2016

LỜI MỞ ĐẦU

Có thể nói thịt cá là một loại thực phẩm không thể thiếu đối với mọi gia đình Ngày xưa mọi người chỉ mong có thịt ăn thôi là đã mãn nguyện lắm rồi nhưng bây giờ

xã hội phát triển , đời sống nâng cao chính vì thế sự đòi hỏi về chất lượng của thịt cá cũng được nâng lên Và để biết một miếng thịt có chất lượng hay không thì chúng ta thường kiểm tra về mặt hương vị , cấu trúc , và hình thức bên ngoài của miếng thịt, nhưng quan trọng nhất vẫn là về mặt cấu trúc vì :

Cấu trúc ảnh hưởng đến sự cảm nhận mùi vị cũng như hình thức bên ngoài của sản phẩm

Là một thuộc tính quan trọng được khách hàng quan tâm hàng đầu

I Cấu trúc thịt cá

- Cấu trúc thịt cá là tất cả các thuộc tính cơ học, hình học, bề mặt của thịt cá được cảm nhận bởi cơ học, xúc giác, thị giác và các cơ quan cảm thụ khác của con người [ISO 5492 : 1992]

- Cấu trúc thịt cá bao gồm độ mềm , độ kết kính , độ đàn hồi,…

II Thiết bị dùng để đo cấu trúc thịt cá ( máy INSTRON )

1 Phần cứng của máy INSTRON

- Phần cứng (thân máy): Bộ phận thân máy gồm một cột và giá đỡ là nơi kết nối với máy tính và các bộ kít để thực hiện các phép đo

- Một số nút cơ bản trên thân máy:

+ Start test: Tín hiệu này sáng đèn khi chuẩn bị quá trình thử mẫu

+ Stop test: Phép thử đã kết thúc

+ Reset gl: Nút này cân bằng khi bắt đầu thử mẫu (các trạng thái về lực, độ dãn trở

về 0, nút này có thể thay thế bằng nút RESET trong màn hình của phần mềm vận hành chương trình

+ Jog up/down: Điều chỉnh trục gắn các đầu dò LÊN/XUỐNG

+ Fine position: Vị trí chỉnh tinh

+ Return: Báo hiệu trục điều chỉnh trở về vị trí ban đầu (trước khi thử mẫu)

+ Power: Đèn báo hiệu nguồn điện của thiết bị

+ Frame ready: Khi máy tính và thiết bị kết nối thành công, trong quá trình làm việc, đèn luôn sáng

+ Fame standby: Khi máy tính và thiết bị kết nối không thành công

+ Chốt an toàn: Là hai chốt màu vàng nằm trên thước đo, chốt này được điều chỉnh đảm bảo an toàn cho quá trình vận hành, hạn chế cường độ lực lớn và điều chỉnh sai thông số cho máy tính khi vận hành

+ Nút màu đỏ ở thân máy: nút dùng khẩn cấp khi có sự cố

2 Phần mềm của máy INSTRON

- Phần mềm BLUEHILL cung cấp một chương trình kiểm tra nguyên liệu linh hoạt

và đầy sức mạnh, dễ dàng sử dụng đối với cả những người chỉ mới bắt đầu học hay các chuyên gia Phần mềm BLUEHILL chia thành các bảng mã màu giúp thao tác dễ dàng Màn hình đáp ứng nhu cầu đối với các kĩ thuật ứng dụng cho từng phương pháp kiểm tra Các thông số như là cố định cơ cấu, thuật ngữ kiểm tra, lựa chọn đơn vị và tính toán được định hình tự động, cho phép phòng thí nghiệm hoạt động nhanh chóng và chính xác

- Phần mềm BLUEHILL giao diện được thiết kế dạng bảng nên sử dụng khá đơn giản Nó bao gồm việc kiểm tra, phương pháp kiểm tra, báo cáo kết quả và hệ thống quản lí

III Các phương pháp đo cấu trúc thịt cá

1.Phương pháp Warner Brazler Shear

1.1Giới thiệu chung về phương pháp

- Là một trong những kiểu phương pháp trong phân tích bằng thiết bị được dùng

để đo độ mềm của thịt như thịt bò, , cá,cừu, heo, thịt gia cầm, thịt chế biến, xúc xích

- Phương pháp Warner Brazler Shear là phương pháp đo, được chuẩn hóa tiêu chuẩn để đo độ mềm của thịt, được ứng dụng rộng rãi khắp nơi trên thế giới cho ngành công nghiệp thịt nói riêng và ngành công nghiệp thực phẩm nói chung

- Để hiểu rõ về phương pháp đo này, nhóm chúng em đã tiến hành tìm hiểu và áp dụng phương pháp đo Warner Brazler Shear để đo độ mềm của thịt cá

- Dựa trên giá trị lực đo Warner Brazler trung bình và ứng dụng phân tích thông kê ANOVA để đánh giá sự khác nhau về độ mềm của thịt cá

1.2 Nguyên lý đo

- Lưỡi cắt được gắn cố định Warner-Bratzler bằng niken có bề dày khoảng 1mm được cắt vết khía hình chữ V ngược Góc cắt 60 độ có bán kính 0.5mm tại vị trí mép cắt Tấm thép phải thật phẳng để hạn chế trở lực cắt mẫu khi cắt Vết khía hình chữ V xác định lực cắt Warner-Bratzler được gắn chặt vào trục thông qua ống nối bằng thép không

gỉ Các dao cắt cố định được gắn chặt vào thân dẫn dao cắt và hệ thống này được gắn vào một cơ cấu hỗ trợ chuyển động, được nâng đỡ bởi khây hứng gắn vào hệ thống kiểm tra Lưỡi dao cắt chuyển động từ trên xuống với vận tốc không đổi (v=const) đến khi tiếp xúc và cắt đứt sản phẩm Lực cắt mẫu tạo ra khi khoảng cách đầu đo tăng lên Thiết kế này cũng cấp vị trí phù hợp, kiểm soát máy cắt và lát cắt, cho phép thay đổi nhanh chóng vị trí cắt khác nhau

1.3 Cơ sở của phương pháp đo

- Dựa vào đặc điểm và hàm lượng protein khác nhau trong nguyên liệu, khả năng tạo gel, tạo cấu trúc và các liên kết trong sản phẩm để xác định cấu trúc thịt cá

1.4 Ưu ,nhược điểm của phương pháp

- Ưu điểm: dễ thực hiện, nhanh, thao tác dễ dàng, có thể dễ dàng điều chỉnh việc cắt mẫu trong khi thực hành thí nghiệm Các quá trình đo trên được gắn kết chặt chẽ với nhau và đảm bảo tính ổn định, dữ liệu đáng tin cậy

- Nhược điểm: yêu cầu về kĩ năng thực hành tốt, lõi trục phải điều chỉnh thẳng hàng với thớ thịt, có phạm vi ứng lực nhỏ (20-100N)

1.5 Cách thức tiến hành

a) Chuẩn bị mẫu

- Khi chuẩn bị mẫu thịt phải lưu ý đầu tiên là đường kính mẫu thịt phải bằng nhau

để so sánh lực nén đối với các sản phẩm

- Nếu đường kính mẫu thịt không bằng nhau, ta phải xác định chính xác đường kính của các mẫu thịt để tính toán

- Chiều dài mẫu thịt đủ lớn tránh hiện tượng sai số trong quá trình cắt, khoảng 4-5cm

b) Cách thức vận hành

- Lắp lưỡi dao vào đầu đo, cố định đĩa Mở phần mềm đo, tiến hành tạo các folder lưu dữ liệu, điều chỉnh các thông số trong quá trình đo như vận tốc dao, đường kính của mẫu thịt…

- Đặt các thông số trong quá trình cắt như sau:

Vận tốc của dao: v=5 mm/s

- Khoảng cách từ dao tới mẫu trước khi cắt: h=3cm

- Chiều sâu cắt đứt sản phẩm h’=3,5 cm

- Chiều sâu cắt phải nhỏ hơn chiều sâu cắt đứt sản phẩm

c) Dụng cụ đo

- Lưỡi cắt được gắn cố định Warner-Bratzler bằng niken có bề dày khoảng 1mm được cắt vết khía hình chữ V Góc cắt 60 độ có bán kính 0.5mm tại vị trí mép cắt

2.Phương pháp TPA

- Dùng để mô tả cấu trúc của thực phẩm :

Thông số cần đo:

• Độ cứng ( Hardness, N )

• Độ giòn ( Fracturability, N )

• Độ cố kết (Cohesivement)

• Độ dính bề mặt (Adhesivement, J )

• Độ dẻo ( Gumminess, N )

• Độ dai ( Chewiness, J )

• Độ phục hồi ( Resilience, J )

- Thịt cá là một sản phẩm có độ dai , dẻo, đàn hồi vì vậy rất thích hợp trong việc sử dụng phương pháp TPA để xác định cấu trúc của nó

2.1 Giới thiệu về phương pháp đo

- 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 sản phẩm trong 1 lần thử, thiết bị kỹ 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 hai lần liên tiếp.Việc lặp lại thao tác nhiều lần giúp ta có thể tính toán được các đặc tính cấu trúc Kết quả thu được 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

2.2 Các thông số đo lường

● Độ cố kết (cohesiveness)

- Theo đặc tính vật lí: Độ cố kết là mức độ vật liệu bị biến dạng trước khi xảy ra nứt vỡ

- Theo đặc tính cảm quan: Độ cố kết là mức độ biến dạng của mẫu trước khi vỡ ra, khi xuyên qua mẫu hoàn toàn bằng răng hàm

● Độ đàn hồi (resilience)

- Theo đặc tính vật lí: Độ đàn hồi là mức độ vật liệu phục hồi lại trạng thái ban đầu sau khi bị làm biến dạng và lực được cất đi

- Theo đặc tính cảm quan: Độ đàn hồi là mức độ mẫu có thể hồi phục trở lại hình dạng, kích thước ban đầu sau khi được nén một phần giữa lưỡi và vòm miệng

● Độ dính (adhesiveness)

- Theo đặc tính vật lí: Độ dính là công cần thiết để cắt đứt các liên kết giữa bề mặt mẫu thực phẩm và bề mặt tiếp xúc với mẫu đó

- Theo đặc tính cảm quan: Độ dính là lực cần thiết để gỡ thực phẩm dính vào miệng (thường là vòm miệng) khi ăn

● Độ dai – thực phẩm rắn (chewiness)

- Theo đặc tính vật lí: Độ dai (thực phẩm rắn) là tổng năng lượng cần thiết để nhai thực phẩm rắn đến kích thước đủ nhỏ để nuốt được, bằng tích độ cứng × độ cố kết × độ đàn hồi

- Theo đặc tính cảm quan: Độ dai (thực phẩm rắn) là thời gian (giây) cần thiết để nghiền mẫu,khi có một lực không đổi tác dụng, đên khi thực phẩm đủ nhỏ để có thể nuốt

● Độ dai – thực phẩm bán rắn (gumminess)

- Theo đặc tính vật lí: Độ dai (thực phẩm bán rắn) là năng lượng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm bán rắn đến kích thước đủ nhỏ để nuốt được,bằng độ cứng× độ cố kết Trong đó thực phẩm phải có độ cứng thấp, độ cố kết cao

- Theo đặc tính cảm quan: Độ dai (thực phẩm bán rắn) là mức độ các tiểu phần dính lại với nhau trong suốt quá trình nhai, năng lượng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm bán rắn đủ nhỏ để có thể nuốt

2.3 Giới thiệu về máy đo cấu trúc theo phương pháp TPA

- Thông số kĩ thuật

- Tốc độ : 2-30 in/phút hoặc 0 - 75 cm/phút

- Hành trình chuyển động : 3.5 in / 8.9 cm

- Lực tải tối đa : 1.363 kg (3000 pound) (nếu dùng FTA-3000 force transducer)

- Nguồn : 220 VAC, 50/60 Hz - Kích thước máy chính ( W x D x H ) : 48 x 51 x

86 cm

- Trọng lượng máy chính : 56 kg

• Các yêu cầu trong phương pháp TPA

- Kích thước mẫu thịt: 1cm3 , hình lập phương

- Tiến hành với 2 lần nén ép

- Đầu dò TPA

- Qua tiếp xúc của đầu dò, ta thu được một biểu đồ xác định các thông số đo lường

và các thông số tính toán cần xác định đối với từng mẫu thịt, được thể hiện qua những đường cong lên xuống biểu thị 2 lần nén ép Và 2 đường cong này gọi là cắn lần 1( first bite), và cắn lần 2 (second bite)

2.4 Ưu – Nhược điểm của phương pháp:

● 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

● Nhược điểm:

- Khó đồng nhất kết quả thu được với đánh gía thực tế khi thực hiện trên hội đồng

và đây cũng chính là đặc điểm chung của phương pháp phân tích công cụ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trần Lệ Thu , Vật lý thực phẩm , 6/3/2015

[2] TS Trần Bích Lam , Phạm Thị Ngọc Hạnh – Nghiên cứu khai thác sử dụng máy phân tích cấu trúc – ĐHBK TPHCM – 2009

[ 3 ] http://text.123doc.org/document/2556190-thuc-hanh-vat-ly-thuc-pham-phan-tich-cau-truc-thuc-pham.htm