BÀI báo cáo TÍNH CHẤT vật LIỆU hiết bi đo cấu trúc texture analyzer

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

TÍNH CHẤT VẬT LIỆU

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

MSSV:
LỚP:

TP. Hồ Chí Minh, Tháng 1 Năm 202

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

MỤC LỤC
I.

Phần lý thuyết................................................................................................................................
1. Thiết bị đo cấu trúc Texture-Analyzer........................................................................................
i.

Giới thiệu.....................................................................................

ii.

Đặt tính kỹ thuật.........................................................................

iii.

Hướng dẫn sử dụng....................................................................

2.

Phương pháp TPA..........................................................................
i.

Giới thiệu...................................................................................

ii.

Các thông số đo lường...............................................................

iii.

Cơ sở của phương pháp đo.......................................................

Ưu, nhược điểm của phương pháp:................................................................................................
II.

Phần thực hành...........................................................................................................................

Bài 1: Đo cấu trúc sản phẩm xúc xích bằng phương pháp TPA........................................................
1.

Chuẩn bị mẫu và chọn đầu đo thích hợp:..................................

2.

Phân tích dữ liệu và kết quả.......................................................

3.

Phân tích các giá trị đo cấu trúc trên dựa vào phương pháp ch

Bài 2: Đo cấu trúc bao bì bằng phương pháp TPA in Tension ...................................................
Sự khác biệt giữa phương pháp TPA in Tension và phương pháp TPA.......................................
1.

Giá trị lực kéo giãn lớn nhất tương ứng với độ cao cài đặt..

2.

Các liên kết hóa học (có thể có) cấu thành nên bao bì..........

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

I. Phần
1.

i.

Thiế tbị đo

lý

cấ u

thuyết

trú"cTexture-Analyzer

Giới thiệu

Máy phân tích cấu trúc là một hệ thống điều khiển phân tích cấu trúc vi
xử lý và có khả năng tương tác ới nhiều thiết bị ngoại vi. Ưu điểm của máy là
tính đa dụng và dễ sử dụng.
Trong hầu hết các test cơ bản, máy phân tích cáu trúc cung cấp dữ liệu ba
chiều sản phẩm đo trên các thông số Lực (Force), Khoảng cách (Distance) và Thời
gian (time). Ngoài ra máy có thể đo các thơng số khác như Nhiệt độ
(Temperature) và Ẩm độ (Fumidity) nếu được nối với các thiết bị ngoại vi. Bên

Hình 1. Máy đo cấu trúc

cạnh đó, chương trình cịn có thể thực hiện các tính năng như lặp lại test nhiều
lần hay trì hỗn test. Chương trình có cài đặt thư viện test chuẩn giúp người
sử dụng thực hiện các test cơ bản. Người sử dụng cũng cõ thể tự xây dựng
chuỗi lệch thích hợp với yêu cầu riêng biệt trên phần mềm cung cấp.
Máy phân tích cấu trúc nên được dựa trên nền phẳng, vững chắc, tránh

tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng và nhiệt độ môi trường thay đổi đột ngột. Sai số
sẽ xảy ra nếu đặt máy ở vị trí khơng ổn định hay gần những nguồn có thể tạo ra
dao động.
Phân tích cấu trúc được thiết kế phù hợp với điều kiện thí nghiệm
Nhiệt độ: 0⁰C đến 40⁰C
Ẩm độ: 0% -90%RH
4

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

ii.

Đặt tính kỹ thuật

Yêu cầu nguồn điện:
-

Hiệu điện thế: 100v A.C đến 240v A.C
Tần số: 47Hz – 63Hz
V.A: 120VA

iii.

Hướng dẫn sử dụng

Tính năng bàn phím:
Máy phân tích cấu trúc có bàn phím gắn liền với máy cho phép người dùng điều khiển

vị trí của Giá đỡ bộ phận tải (Load Cell Carrier).
Di chuyển cánh tay đi xuống:
Bấm nút

để di chuyển cánh tay di xuống với tốc độ 0.1 mm/s

Bấm nút

để di chuyển cánh tay di xuống với tốc độ 1 mm/s

Bấm nút đồng thời cả hai nút
để di chuyển cánh tay đi xuống với
tốc độ 20 mm/s (trước 500kg) hay 13 mm/s (đến 500 kg).
Di chuyển cánh tay đi lên:
Bấm nút
Bấm nút

để di chuyển cánh tay đi lên với tốc độ 0.1 mm/s.
để di chuyển cánh tay đi lên với tốc độ 1 m/s

Bấm đồng thời cả hai nút
để di chuyển cánh tay đi lên với tốc độ
20 mm/s (trước 500kg) hay 13 mm/s (trên 500kg). RESET:
Bấm nút RESET để ngừng chạy test trong trạng thái được điều khiển, cụ thể là test
vẫn được tiếp tục hạy trở về vị trí “Reset” sau đó sẽ ngừng lại. Mục đích là để
thực hiện các test đo được tích hợp và chuỗi lệnh.
STOP:
Bấm nút STOP để ngừng chạy tức thời tất cả các test và cánh tay sẽ ngừng di chuyển.
5

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

EMERGENCY STOP:
Cơng tắc trịn đỏ EMEGENCY STOP ở góc trái trên của msy có nhiệm vụ ngắt điện
của các mạch chính bên trong. Sử dụng trong trường hợp khẩn cấp hay nguy hiểm
cần phải dừng máy ngay lập tức.
Công tắc chính nằm ở vị trí phí sau của máy và kiểm sốt nguồn điện
Ghi chú: Cơng tắc chính và công tác EMERGENCY STOP đều ngắt điện cung cấp
cho máy hoàn toàn.

Hiệu chỉnh:
 Lực (Force):
Hiệu chỉnh cần thực hiện khi:
Thay đổi bộ phận tải.
Di chuyển máy
Máy bị quá tải
Ngoài ra, nếu bạn là người sử dụng sau và không biết người sử dụng trước đó đã sử
dụng bộ phận tải nào thì nên hiệu chỉnh máy. Khơng nhát hiết ohari hiệu chình máy
mỗi ngày.
Từ thanh cơng cụ, nhấp chuột vào:
T.A Calibrate – Calibrate Force hay nhấp vào biểu tượng

trên thanh công cụ:

Chọn User và nhấp NEXT để tiếp tục

6

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

Đặt quả cân lên cị trí bệ hiệu chỉnh và gõ trọng lượng quả cân và hộp hiển thị trên
chương trinh. Máy TA.XT plus có thể được hiệu chỉnh với bất lỳ trọng lượng nào cho
đến khả năng chịu tải của máy nhằm đảm bảo độ chính xác tối ưu tại khoảng lực thích
hợp với test của người sử dụng.
Nhấn NEXT để tiếp tục

Nhấn FINISH. Hộp hội thoạt sẽ thơng báo nếu q trình hiệu chỉnh thành cơng. Nhấc
quả cân ra khỏi vị trí hiệu chỉnh sau khi hộp hội thoại thông báo thành công hiển thị.

7

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

Hộp hội thoại sau sẽ hiện ra nếu quá trình hiệu chỉnh khơng thành cơng:

 Chiều cao đầu đo (Probe Height)
Chỉ thự hiện khi:
Đo % Strain (sức căng).
Ghi lại chiều vao của sản phẩm trong quá trình đo.
Sử dụng Button Trigger

Bắt đầu test đo lại cùng 1 vị trí xuất phát
Trước tiên cần đảm bảo cị trí đầu đo nằm trong khoảng cách 5mm của bệ đỡ. Quá
trình hiệu chỉnh sẽ tự động kết thúc và thất bại nếu khoảng cách giữa đầu đo và bệ đỡ
quá xa.
Từ thanh công cụ, nhấp chuột vào:
T.A.Calibrate – Calibrate Height

8

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

Chọn thơng số thích hợp cho Return Distance và Speed mà người sử dụng muốn đầu
đo trờ về khoảng cách này khi đầu đo đã chạm mặt tiếp xúc (0 mm). Mặt tiếp xúc
(contract surface) có thể là bệ đỡ của máy.
Nhấp OK để bắt đầu quá trình hiệu chỉnh. Hộp hội thoại hiện ra khi quá trình
hiệu chỉnh chiều cao đầu đo thánh công.


Kiểm tra Hiệu chỉnh lực (Check Force Calibration)

Để kiểm tra Lực, nhấp chuột vào T.A.- Calibrate – Check Force.

Đặt quả cân lên vị trí bệ hiệu chỉnh và kiểm tra lại số ghi (chênh lệch khoảng 1%
của khả năng tải).

9

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U



Thực hiện test đo

Trước khi thực hiện test đo trên máy TA.XT plus, người sử dụng phải xác định chuỗi
lệnh T.A (T.A Sequence). Cách dễ thực hiện nhất là chọn một trong những cách test
đã được xác định như sau:
Từ thanh công cụ, nhấp chuột chọn T.A- T.A.Settings

Cửa sổ sau hiển thị

10

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

Nhấp chuột vào ‘Library’ nếu muốn chọn các test trong thư viện test
chuẩn. Cửa sổ thông báo hiện ra

Từ cửa sổ này, người sử dụng có thể lựa chọng các test phù hợp với yêu cầu (Test
“Return to Start” là test thông dung và cơ bản nhất). Nhấp chuột chọn phần HelpLibrary Test Available nếu muốn xem mô tả của tất cả các test trong thư viện.
Sau khi đã lựa chọn test, nhấp chọn OK. Cửa sổ hiện thị:

11

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

Chọn các thông số bằng cách gõ giá trị vào các ơ thích hợp. Các thơng sơ này có thể
được lưu lại bắng cách chọn File- Save as. Nhấp chuột chọn ‘Update Project’ khi
hoàn tất.
Đặt mẫu đo vào vị trí đo (trên nền máy hay bệ đỡ) và gắn đầu đo đã chọn để bắt
đầu test đo.
Từ thanh công cụ, nhấp chọn T.A. – Run a test.

Cửa sổ sau hiển thị

12

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

Đề thông tin cho mục file name và path, khơng nhất thiết phải điền đầy đủ các
thơng tin cịn lại. Chọn OK để bắt đầu test đo.

Khi test đo được thực hiện, đồ thị cũng được hiển thị đồng thời. Nếu người sử dụng
chưa hài lòng về chuỗi lệnh thì có thể tự viết riêng các chuỗi lệnh đo.

Người sử dụng có thể phân tích các đồ thị bằng cách sử dụng các Marco (xem mục

Help)
Để dễ dàng trong việc quản lý dữ liệu và phân tích số liệu, người sử dụng nên
tạo Project. Chọn File – Project – New Project.

2.

Phương phá"p TPA

i.
Giới thiệu
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

13

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

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 tốn 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.

ii.

Các thông số đo lường


Độ cứng (Hardness) :

Theo đặc tính vật lý : độ cứng là lực cần thiết để làm mẫu biến dạng
đến một mức xác định cho trước.

Theo đặc tính cảm quan : độ cứng là lực cần thiết để cắn đứt mẫu
hoàn toàn khi mẫu được đặt giữa các răng hàm.
σf = Force(N)/S(m2)

Độ cố kết (Cohesivement):

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 trước khi vỡ
ra, khi xuyên qua mẫu hoàn toàn bằng răng hàm.
Cohesiveness = A2/A1


Độ đàn hồi (resilience):
14

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U


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 thôi tác dụng lực.

Theo đặc tính cảm quan: độ đàn hồi là mức độ mẫu có thể hồi phục trở lại
hình dạng, kích thướt ban đầu sau khi được nén một phần giữa lưỡi và vịm
miệng.

Độ dính (Adhesivenment):

Theo tính chất vật lí: độ dính là cơng cần thiết để cắt đứt các lên kết
giữa bề mặt mẫu thực phẩm và bề mặt tiếp xuacs với mẫu đó.

Theo đặc tính cảm quan: độ dính là lực cần thiết để gỡ thực phẩm
đinh vào miệng (thường là vòm miệng) khi ăn.
Adhesiveness = negative area from first bite

Độ giịn (Fracturability):

Theo đặc tính vật lí: độ giịn là lực cần thiết để làm nứt vật liệu, bằng
tích độ cứng và độ cố kết (thường là khi độ cứng lớn thì độ cố kết thấp).

Theo đặc tính cảm quan: độ giòn là lực cần thiết để làm thực phẩm nứt
hoặc vỡ vụn ra.


Độ nhai (Chewiness):

Theo đặc tính vật lí: độ nhai là tổng năng lượng cần thiết để nhai thực
phẩm đên kích thướt đủ nhỏ để nuốt được, bằng tích của độ cứng, độ cố kết và
độ đàn hồi.

Theo đặc tính cảm quan: độ nhai là thời gian (s) cần thiết để nghiền
mẫu, khi
có một lực khơng đổi tác dụng, đến khi thực phẩm đủ nhỏ để có thể nuốt.

Độ dai (Gumminess):

Theo đặc trưng vật lí: độ dai là năng lượng cần thiết để nghiền vụn
thực phẩm đến kích thước đủ nhỏ để nuốt được, bằng độ cứng nhân độ cố kết.
Trong đó thực phẩm phải có độ cứng thấp, độ cố kết cao.

Theo đặc tính cảm quan: độ dai là mức độ các tiểu phần dính lại với
nhau trong suốt quá trình nhai, năng lượng cần thiết để nghiền vụn thực phẩm
đủ nhỏ để có thể nuốt.
iii.
Cơ sở của phương pháp đo
Sử dụng đầu dò nén chỉ môt lực nén duy nhất với 2 lần nén lên cùng p điểm của sản
phẩm từ đó xác định được chu kì nén bao gồm lực nén và chu kì nén, từ chu kì nén ta
tính được thuộc tính của sản phẩm như: độ cứng, độ giòn, độ cố kết, dính bề mặt, độ

Ưu,

phục

ồi,gumminess,

nhược

điể0mcủ2a phương

cewiness

.

phá"p:

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 (khơng hạn chế số lượng mẫu kiểm
tra) Cho kết quả chính xác có độ tin cậy cao
Biểu diễn được nhiều thuộc tính cấu trúc mẫu trong một lần đo
15


TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

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

16

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

II

.

Bà4i 1:

1.

Phần

Đocấ utrú"c

thực

sả2n phẩ0m

hành

xú"c xí"ch bằ8ng phương phá"p TPA

Chuẩn bị mẫu và chọn đầu đo thích hợp:

Mẫu: xúc xích đo 2 lần.
Mơ tả xúc xích : xúc xích, đường kính khoảng 18-19mm, cắt mẫu cao 20mm
Chỉ tiêu cần đo : Hardness, Springiness, Cohesiveness, Gumminess, Chewiness.

Hardness: giá trị cực đại trên đồ thị trong lần nén đầu tiên.

Springiness (Độ đàn hồi –S): tỉ số giữa khoảng thời gian nén lần
thứ 2 / khoảng thời gian nén lần thứ 1. S=length 2/length 1

Cohesiveness (Độ cố kết –C): tỉ số giữa diện tích vùng dưới
đường nén lần thứ 2 / diện tích vùng dưới đường nén lần thứ 1. C=area
2/ area1.

Gumminess ( Độ keo dính-G): là đặc tính của sản phẩm bán rắn
có độ cứng thấp và độ cố kết cao. G=HxC

Chewiness (Độ nhai-Ch): Ch=GxS=HxCxS dùng để đo năng
lượng yêu
cầu nhai sản phẩm.
Chuẩn bị mẫu đo:
o
Chuẩn bị mẫu: xúc xích
o
Phương pháp để biến dạng tự do, cố định một khoảng chạy L1=15
mm
o
Dùng đồ thị lực theo thời gian
o
Phép đo: nén
o

Đầu đo: dùng đầu nén hình trụ (d=30 mm)
o
Hiệu chỉnh chiều cao (Probe Height Calibration)
Return Distance (mm)
Return Speed (mm/Sec)
Contact Force (g)
- Điều kiện đo
TA Settings

17


TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

2. Phân tích dữ liệu và kết quả

Hardness (độ cứng)
Springiness (Độ đàn hồi)
Cohesiveness (Độ cố kết)
Gumminess ( Độ keo dính)
Chewiness (Độ nhai)

18

TIEU LUAN MOI download :

BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

3. Phân tích các giá trị đo cấu trúc trên dựa vào phương pháp chế biến

Tỉ lệ các nguyên liệu, làm xúc xích có giá trị về độ cứng ,độ đàn hồi ,độ
cố kết ,độ keo dính và độ nhai khác nhau .
Cho thêm mỡ vào nguyên liệu làm giảm độ cứng và làm mền xúc xích và tăng
độ dính
Da heo cũng có tác dụng làm tăng tính dính , độ dai của sản phẩm
Khi xay thịt phải đảm bảo nhiệt độ không quá cao ,nếu nhiệt quá cao sẻ ảnh
hưởng đến độ dai.
Tinh bột ảnh hưởng đến độ đặc ,độ nhai ,độ dai ,đọ xốp độ dẻo … Trong sản
xuất xúc xích, tinh bột sẽ liên kết với gel protein làm cho xúc xích có độ đàn
hồi đặc trưng.

19

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

Quy trình sản xuất xúc xích tiệc trùng

20

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

Bài 2: Đo cấu trúc bao bì bằng phương pháp TPA in Tension
Sự khác biệt giữa phương pháp TPA in Tension và phương pháp TPA.

Phép đo
Đầu đo
Ví dụ
Chỉ tiêu
đánh giá

Đồ thị của phương pháp TPA.

Hình 2. Đồ thị TPA

21

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

Đồ thị của phương pháp TPA in Tension:

Lực cực đại

Hình 3. Đồ thị TPA in Tension

Ví dụ:
22

TIEU LUAN MOI download :


BÁO CÁO TH C HÀNH TÍNH CH T V T LI U

23

TIEU LUAN MOI download :