THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

CH

NG 1: CÁC PH
NG PHÁP XÁC Đ NH TÍNH CH T
LÝ HỐ C B N C A NGUYÊN LI U TRONG
CÔNG NGH TH C PH M
Biên soạn: PGS.TS Nguyễn Thọ
BÀI 1: PH
NG PHÁP L Y M U

1.

KHÁI NI M:

Mẫu ban đầu đ ợc l y từ các bao bì chứa đựng (hay đơn vị chứa) khác
nhau, các vị trí khác nhau để đ m b o tính ch t đại diện trung bình cho lơ
hàng. S l ợng của mẫu ban đầu tuỳ thuộc vào s l ợng đơn vị chứa của lơ
hàng.
Mẫu trung bình là l ợng mẫu cần thiết l y ra từ mẫu ban đầu sau khi đã
trộn đều mẫu ban đầu. Nó phụ thuộc vào loại và dạng s n phẩm ban đầu.
Mẫu phân tích là l ợng mẫu cần thiết dùng cho q trình phân tích đ ợc
l y ra từ mẫu trung bình. Các loại mẫu đều đ ợc dán nhãn.
2.

CÁCH TI N HÀNH L Y M U:

2.1.

Đ i v i nguyên v t li u r n:

Gồm các loại ngũ c c, hạt cà phê, cacao, các s n phẩm dạng r i, dạng bột...

Trên th ơng tr ng các s n phẩm này th
t i với kh i l ợng mỗi bao từ 50 - 70kg.

ng đ ợc chứa đựng trong bao

Ng i ta th ng quy định trong lơ hàng có s l ợng bao d ới 5 thì bao
nào cũng l y một ít vị trí khác nhau. Trong lơ hàng từ 6 - 100 bao thì l y ít
nh t 5 bao, trong lơ có s bao lớn hơn 101 tr lên thì l y ít nh t 5% s bao .v.v.
Dụng cụ l y mẫu là xiên l y mẫu. T t c các mẫu ban đầu l y các bao
khác nhau và các vị trí khác nhau của lơ hàng cần đ ợc trộn đều để l y mẫu
trung bình. Đ i với nguyên vật liệu rắn, s l ợng mẫu trung bình trên mặt
phẳng, tạo thành hình vng, gạch 2 đ ng chéo để tạo thành 4 tam giác, loại b
hai tam giác đ i diện b t kỳ, thu l ợng mẫu hai tam giác còn lại. Nếu cân
l ợng mẫu của hai tam giác còn lại mà vẫn lớn hơn 2 kg. Ta dùng l ợng mẫu
trung bình này để l y mẫu phân tích. Phần cịn lại của mẫu phân tích là mẫu l u.

1


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

* Đối với các loại rau, củ, quả:
Rau, củ, qu th ng chứa đựng trong sọt hoặc thùng cacton có lỗ thơng
thống. Mu n l y mẫu ban đầu, ta chọn tỷ lệ xác su t gi ng nh phần ngũ c c
đã nói trên theo các đơn vị chứa các vị trí khác nhau của lơ hàng, sau đó trộn
đều ngun liệu các đơn vị chứa để có mẫu ban đầu. Từ mẫu ban đầu, dùng
ph ơng pháp chia mẫu bằng hai đ ng chéo hình vng (nh đã nói phần
trên) để ta có mẫu trung bình với kh i l ợng từ 3 - 5kg. Sau đó cắt, thái hoặc

nghiền nh , trộn đều ta sẽ l y đ ợc mẫu trung bình mong mu n với kh i l ợng
kho ng 2kg và tiếp tục dùng để l y mẫu phân tích. Phần cịn lại của mẫu phân
tích là mẫu l u.
2.2.

Đ i v i nguyên li u d ng l ng: R ợu, cồn, n ớc mắm .v.v.

S n phẩm l ng th ng chứa trong thùng phuy, xi téc, bồn lớn thì dùng
ng xi phơng, ng hút có độ dài khác nhau để l y mẫu các vị trí khác nhau:
trên, giữa và đáy, rồi trộn đều. L y l ợng mẫu t i thiểu là 2 lít mẫu trung bình.
Mẫu ph i đ ợc đựng trong chai lọ đã đ ợc làm sạch, khơ có nút đậy kín, để tiếp
tục l y mẫu phân tích.
Nếu s n phẩm l ng chứa trong chai lọ, can... và lơ hàng có ít hơn 1000
đơn vị chứa thì l y 2% s đơn vị chứa, nếu lơ hàng có trên 1000 đơn vị chứa thì
l y từ 0,3 - 1% s đơn vị chứa. Sau đó trộn đều t t c s mẫu ban đầu đã l y
đ ợc, để l y ra mẫu trung bình kho ng 2 lít, và cũng cho vào bao bì đã chuẩn bị
sẵn, để tiếp tục l y mẫu phân tích. Phần cịn lại của mẫu phân tích là mẫu l u.
2.3.

Đ i v i nguyên li u d ng l ng – sánh : (Tinh dầu, dầu thực vật, rỉ đ

ng ..)

Đ i với tinh dầu và dầu thực vật, tr ớc khi l y mẫu ph i xác định tính
động nh t của lơ hàng, đ i chiếu với các chứng từ kèm theo và kiểm tra đầy đủ
tình trạng bao bì của các lơ hàng.
Dụng cụ l y mẫu gồm có: đũa khu y, cái quệt, ng hút, ng xi phông, c c
thuỷ tinh .v.v.
Cách lấy mẫu: M các thùng hoặc chai đựng s n phẩm, dùng đũa khu y
đều hoặc xóc đều (đ i với chai nh ) rồi dùng ng hút hoặc dụng cụ phù hợp cho

từng loại s n phẩm để l y mẫu. Đ i với tinh dầu đựng trong chai l y chừng 50
gam mẫu, đựng trong thùng l y kho ng 100 gam mẫu. Đ i với dầu thực vật, rỉ
đ ng có thể l y l ợng lớn hơn. Tỷ lệ l y mẫu cũng gi ng nh các s n phẩm
l ng chứa trong chai, lọ, can... T t c mẫu l y đ ợc cho vào c c thuỷ tinh sạch
và khô, dùng đũa thuỷ tinh khu y đều, từ đó l y mẫu trung bình đ i với tinh dầu
2


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

là 200 gam. Chia mẫu trung bình thành hai phần bằng nhau, cho vào 2 lọ thuỷ
tinh màu khơ, sạch, nút kín (lọ dùng nút nhám) và niêm phong. Một lọ dùng để
phân tích đánh giá, cịn lọ kia l u lại để phân tích trọng tài khi có tranh ch p.
2.4. L y m u đ i v i s n ph m d ng đ c: (Bơ, magarin, mỡ đặc, n ớc quá
đặc ...)
Trên th ơng tr ng các s n phẩm này đ ợc chứa đựng trong các bao bì
đơn vị (hay đơn vị chứa) có nhiều dạng khác nhau, th ng là dạng kh i, bánh
hộp, lọ miệng rộng, có kh i l ợng từ 100 – 500 gam. Nó th ng đ ợc b o qu n
lạnh nên có độ đặc, rắn nh t định. Yêu cầu mẫu ph i đ ợc l y đại diện những
vị trí khác nhau: trên bề mặt, bên d ới và giữa. Để l y mẫu nh có xuyên mẫu
l y mẫu bằng thép khơng rỉ. Mẫu trung bình khơng nh hơn 200 gam. Tr ớc khi
l y mẫu, cần ph i kiểm tra kỹ nhãn ghi trên s n phẩm: loại s n phẩm, nơi s n
xu t, nhiệt độ b o qu n, th i hạn sử dụng.
Mẫu ban đầu l y các đơn vị chứa khác nhau ph i đ ợc trộn đều rồi mới
l y mẫu trung bình. Sau khi có mẫu trung bình trên 200 gam dùng cái quệt có
thể bằng gỗ, nhựa, thép khơng rỉ cho vào lọ miệng rộng bằng sứ hoặc thuỷ tinh
có nắp đậy kín hạn chế sự oxy hố của khơng khí trong q trình ch đợi phân
tích. T t nh t nên chứa đựng trong lọ thuỷ tinh màu để tránh tác dụng của ánh
sáng. Nếu mẫu ch a sử dụng ngay cũng cần b o qu n nhiệt độ từ 6 - 8 oC.

3


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

BÀI 2 : XÁC Đ NH Đ
1.

KHÁI NI M V Đ

M NGUYÊN LI U

M NGUYÊN LI U:

Nguyên liệu ẩm, có thể coi nh hỗn hợp cơ học gồm ch t khô tuyệt đ i và
n ớc tự do:
m = mo + w

(1)

Trong đó: m - Kh i l ợng chung của nguyên liệu ẩm
mo - Kh i l ợng ch t khô tuyệt đ i (khơng có ẩm)
w - Kh i l ợng n ớc chứa trong nguyên liệu.
+ Độ ẩm t ơng đ i (ω) của nguyên liệu ẩm: Là tỷ s giữa kh i l ợng
n ớc trên kh i l ợng chung (m) của ngun liệu ẩm, tính bằng phần trăm:
ω=

w
w
× 100 =

× 100%
m
mo + w

(2)

+ Độ ẩm tuyệt đ i (ωo) của nguyên liệu ẩm: là tỷ s giữa n ớc (w) và kh i
l ợng ch t khô tuyệt đ i (mo) của nguyên liệu ẩm, %:
ωo = (w / mo) 100 ; %

Mu n quan sát quá trình s y bằng đ ng cong l y một cách rõ ràng (tạo
thành các điểm u n các giai đoạn s y) ng i ta th ng sử dụng độ ẩm tuyệt
đ i, còn độ ẩm t ơng đ i biểu thị trạng thái ẩm của nguyên liệu.
Vì vậy trong s n xu t, xác định thành phần ẩm hay độ ẩm của nguyên liệu
ng i ta th ng xác định và tính tốn độ ẩm t ơng đ i (ω) bằng % theo biểu
thức (2) trên.
2.

XÁC Đ NH Đ

MT

NG Đ I ω:

2.1. Ph ng pháp s y đ n kh i l ng khơng đ i (cịn gọi là ph ơng pháp
nhiệt): Ph ơng pháp này đ ợc coi là ph ơng pháp tiêu chuẩn:
a. Đối với các loại nguyên liệu có độ ẩm khơng q 18%: qu , củ, hạt,
vật liệu r i và bột (vật liệu rắn)
* Dụng cụ thí nghiệm:
- C c thuỷ tinh hay hộp kim loại đựng mẫu.

- Máy nghiền hoặc c i nghiền, đũa thuỷ tinh

4


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

- Tủ s y, bình hút ẩm.

- Cân phân tích hoặc cân điện tử, chính xác ±0,001gam.

* Cách tiến hành:
- Xử lý nguyên liệu:
+ Đ i với qu , củ t ơi có thể tháo hoặc băm nh hoặc nghiền nh đ i
với qu , củ khô.
+ Đ i với các loại hạt, các loại bánh bích quy, vật liệu dịn có kích
th ớc lớn... thì đem nghiền nh .
+ Đ i với vật liệu r i nh đ ng cát, bột ngọt, và các loại bột có kích
th ớc nh khơng cần xử lý.
+ Xử lý nguyên liệu cần đ ợc thực hiện nhanh, nguyên liệu xử lý
xong cần đ ợc đựng trong hộp kín.
- Dùng cân phân tích hoặc cân điện tử cân chính xác 5 gam mẫu đã xử lý
trên cho vào hộp hoặc c c sạch, khô đã biết kh i l ợng tr ớc (tức là sau khi
rửa, s y khơ, để nguội đến nhiệt độ phịng, cân).
- Dùng đũa thuỷ tinh san đều l ợng mẫu
nhanh và đều.

hộp đựng mẫu để ẩm b c hơi

- Đ a mẫu vào tủ s y để l y nhiệt độ 105 oC đến kh i l ợng không đổi.

Sau khi s y, l y mẫu ra cho vào bình hút ẩm để làm nguội, cân. tiếp tục s y đến
kh i l ợng không đổi, nghĩa là: s y lại, làm nguội và cân. Khi kết qu giữa hai
lần cân cu i cùng có sai s ±0,5 % là coi nh kh i l ợng khơng đổi.
* Tính kết quả thí nghiệm: Nếu gọi:
G1 : Kh i l ợng hộp và nguyên liệu tr ớc khi s y, g.
Go : Kh i l ợng hộp không, g
G2 : Kh i l ợng hộp và mẫu sau khi s y, g
G : Kh i l ợng mẫu cần xác định, g.
G = G1 - Go

Độ ẩm t ơng đ i ω hay độ ẩm nguyên liệu đ ợc xác định theo biểu thức
sau, tính bằng %:
ω=

G1 − G 2
× 100 ; %
G

5


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

b. Xác định độ ẩm với nguyên liệu có độ ẩm lớn hơn 18%: Bột nhão,
bột sệt, đ ng non, mỡ, dầu thực vật v.v.
Đ i với loại nguyên liệu này nên trộn đều với mẫu ban đầu trên 0,5 kg,
sau đó l y mẫu thí nghiệm 20 gam.
Dùng hộp đựng mẫu có dung tích lớn hơn so với các hộp dùng cho vật
liệu rắn, đũa thuỷ tinh ngắn dùng khu y trộn mẫu, có thể để yên trong hộp mẫu
trong quá trình s y mẫu. Tr ớc khi cho mẫu vào hộp, hộp và đũa thuỷ tinh cùng

đ ợc rửa sạch, s y khô, làm nguội và cân để biết kh i l ợng tr ớc.
S y nhiệt độ 105oC đến khi độ ẩm mẫu đạt 18%, nghiền nh , cân 5 g,
130 oC trong 40 phút, rồi tiếp tục nh 2.1.a. Công thức tính:

s y

W = 100 - G.g %
G : Kh i l ợng 20g nguyên liệu sau khi s y sơ bộ
độ ẩm d ới 18 % (kho ng 30 phút).

105 oC đến

g : Kh i l ợng 5gam nguyên liệu (l y từ G) sau khi s y
đến kh i l ợng không đổi.

105oC

c. Xác định độ ẩm nguyên liệu dạng dung dịch đặc:
Ví dụ: mật rỉ, dịch huyền phù, dung dịch gồm nhiều c u tử tan và không tan..
- Nguyên tắc: Cho n ớc (ẩm) b c hơi hết, ta thu đ ợc l ợng ẩm trong dung
dịch.
- Dụng cụ:
+ C c hay hộp đựng mẫu
+ Đũa thuỷ tinh ngắn, thìa hoặc gáo.
+ Nồi đun cách thuỷ.
+ Tủ s y kh ng chế đ ợc nhiệt độ 100 - 150 oC
+ Bình hút ẩm.
+ Cân phân tích hoặc cân điện tử
- Tiến hành: Dùng dụng cụ thích hợp (thìa, gáo...) l y 10 hoặc 15 gam
mẫu cho vào c c cùng đũa thuỷ tinh sạch và khô đã biết kh i l ợng tr ớc. đặt

c c có mẫu cùng đũa thuỷ tinh vào nồi đun cách thuỷ đun nóng, cơ cạn n ớc
trong c c. Tiếp theo l y c c ra cùng đũa thuỷ tinh cho vào tủ s y nhiệt độ
105oC đến kh i l ợng khơng đổi. Chú ý trong q trình cơ nồi đun cách thuỷ
cũng nh trong quá trình s y dùng đũa thuỷ tinh qu y đ o để rút ngắn th i gian
cô và s y.
6


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

- Tính kết qu : Độ ẩm của mẫu đ ợc tính bằng phần trăm theo biểu thức
sau:
ω=

G1 − G 2
× 100 ; %
G

Trong đó: G1 - Kh i l ợng mẫu + hộp (c c) + đũa thuỷ tinh tr ớc khi cô
và s y khơ, g.
G2 - Kh i l ợng mẫu cịn lại + hộp + đũa thuỷ tinh sau khi đã cô
và s y khô đến kh i l ợng không đổi; g.
G - Kh i l ợng mẫu (dịch đặc ban đầu); g.
Đ i với s n phẩm ngũ c c có độ ẩm d ới 18 %, có thể áp dụng ph ơng
pháp s y một lần nhiệt độ 130oC trong 40 phút.
d. Xác định độ ẩm của dung dịch hoà tan:
Đ i với loại dung dịch này th ng hàm l ợng ẩm (n ớc) lớn hơn r t
nhiều so với l ợng ch t khô trong dung dịch, vì vậy ng i ta th ng xác định
hàm l ợng ch t khô và suy ra hàm l ợng ẩm của dung dịch.
Các ph ơng pháp xác định độ khơ hay xác định thành phần ch t hồ tan

hiện nay ng i ta th ng dùng các ph ơng pháp sau đây:
+ Ph ơng pháp s y khô
+ Ph ơng pháp tỷ trọng
+ Ph ơng pháp quang học
+ Ph ơng pháp hố học .v.v.
Có thể tham kh o các ph ơng pháp này trong phần II "Thí nghiệm cơng
nghệ thực phẩm" các ch ơng có liên quan.
2.2. Xác đ nh đ m b ng ph ng pháp đo đ d n đi n: (Còn gọi là
ph ơng pháp nhanh).
- Nguyên tắc:
+ Ch t khô tuyệt đ i của mỗi loại nguyên liệu có một giá trị độ dẫn
điện nh t định.
+ Độ dẫn điện tăng theo tỷ lệ thuận với độ ẩm của nguyên vật liệu.
+ Dựa trên các nguyên tắc trên ng i ta có thể đo độ dẫn điện của
nguyên vật liệu rồi tính ra độ ẩm của vật liệu.
- Dụng cụ:
+ Máy nghiền hoặc c i nghiền
7


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

+ Máy xác định độ ẩm "Freuchtron"
+ Máy xác định độ ẩm Gralner II PM - 300
- Cách tiến hành:
+ Đ i với loại máy Freuchtron có thể xác định độ ẩm của nhiều vật
liệu khác nhau: các loại ngũ c c, ca cao, chè, cà phê, thu c lá sợi, bông, len, sợi
.v.v. Để sử dụng loại máy này, nguyên vật liệu ph i đ ợc nghiền nh , kích th ớc
bột nghiền lớn nh t bằng 1mm. Cịn bơng, len, sợi ph i đ ợc cắt ngắn từ 2 3mm. Cho nguyên vật liệu vào đầy ổ đo (kho ng 2 - 3gam), bật công tắc, máy
đo làm việc sẽ chỉ trên thang đo độ dẫn điện của mẫu bằng "ohm", từ giá trị này

tra theo b ng đã lập sẵn, ta sẽ tính đ ợc độ ẩm của nguyên vật liệu theo %. loại
máy này có độ chính xác cao, sai s ±0,5%.
+ Đ i với loại máy Grainer II PM - 300 th ng dùng cho các loại ngũ
c c: lúa mì, thóc, gạo .v.v. Ngun vật liệu dùng cho loại máy này có thể để
nguyên hạt, nh ng t t nh t là nghiền nh . Cho nguyên vật liệu cần đo độ ẩm vào
đầy ổ đo, bật công tắc, máy đo làm việc sẽ cho ngay giá trị độ ẩm của nguyên
vật liệu tính bằng %, và khi chuyển từ "ohm" ra %, ng i ta đã nhân hệ s
chuyển (hệ s này phụ thuộc vào ch t khô tuyệt đ i của mỗi loại vật liệu). Do đó
máy này chỉ đo với một s nguyên vật liệu có thành phần hoá học gần gi ng
nhau, đặc biệt là hàm l ợng tinh bột.
* u điểm: của loại máy này dùng pin, gọn, nhẹ, tiện lợi cho việc sử
dụng trên các cánh đồng trồng ngũ c c, kho tàng b o qu n, sân phơi, trạm s y...
để xác định độ ẩm của nguyên vật liệu kịp th i phục vụ cho công nghệ thu
hoạch.
* Nh ợc điểm: Chỉ xác định độ ẩm đ ợc đ i với một s ngũ c c có tính
ch t gần gi ng nhau. Độ chính xác th p, sai s ± 2 - 3%.
2.3.

Ph

ng pháp k t h p: (Ph ơng pháp nhiệt và ph ơng pháp điện tr )

- Nguyên tắc: Đ i với một s nguyên vật liệu nh rau, qu th ng có độ
ẩm ban đầu r t cao từ 60 - 90%. Nếu chỉ dùng ph ơng pháp nhiệt (s y đến kh i
l ợng khơng đổi) thì th i gian s y dài, nên ng i ta có thể sử dụng ph ơng pháp
nhiệt kết hợp ph ơng pháp đo điện tr bằng cách: giai đoạn đầu dùng ph ơng
pháp nhiệt s y đến độ ẩm còn lại trong vật liệu < 30%, sau đó tiếp tục dùng
ph ơng pháp đo điện tr , t t nh t nên dùng loại máy đo Freuchtron vì nó cho độ
chính xác khá cao.
- Cách tiến hành: Xem cách tiến hành của ph ơng pháp nhiệt và ph ơng

pháp đo điện tr để rút ra q trình tiến hành thích hợp.
8


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

BÀI 3: XÁC Đ NH KH I L
NG RIÊNG, DUNG L
R NG C A KH I H T, QU , C

NG VÀ Đ

M C ĐÍCH:

1.

Xác định các thơng s nói trên để phục vụ cho nghiên cứu khoa học, cho
q trình tính tốn cơng nghệ, thiết bị, kho tàng... trong s n xu t.
2.

D NG C , HOÁ CH T VÀ NGUYÊN LI U:
- Nguyên liệu là các loại: Cà phê, ca cao, ngũ c c, qu và củ.

- Lit - pua (Litpur) là ng đong bằng kim loại dung tích đúng một lít hay
1dm , nó th ng dùng cho các loại hạt.
3

- ng đong có thể bằng thuỷ tinh hay bằng nhựa trong su t có khắc vạch
từ 1/2 - 1/5ml, có dung tích từ 250 - 500ml.
- Cân kỹ thuật hoặc cân điện tử có kho ng căn từ 0 - 5kg với độ chính xác

±0,1 gam.
- Toluen hoặc dung mơi khác, yêu cầu của dung môi không th m nhanh
vào nguyên liệu.
3.

CÁCH XÁC Đ NH:

3.1.

Xác đ nh kh i l

ng riêng kh i h t:

* Định nghĩa: Kh i l ợng riêng là kh i l ợng một đơn vị thể tích của kh i
hạt thực (khơng kể độ rỗng của kh i hạt), nó đặc tr ng cho độ chắc, độ m y và
mức độ chín của kh i hạt, nó có thứ nguyên: g/cm3, kg/dm3 và t n/m3.
* Thực hiện: Để xác định, nếu ta dùng ng đong loại 250ml, đ ợc làm khơ
và sạch thì cho vào ng đong đúng 100ml Toluen. Cân đúng 1000 hạt bằng cân
kỹ thuật hoặc cân điện tử, rồi cho vào ng đong có chứa Toluen nói trên. Đọc
nhanh thể tích Toluen tăng thêm trong ng đong so với thể tích Toluen ban đầu,
ví dụ là V tính bằng ml hay cm3.
* Tính toán: Kh i l ợng riêng của kh i hạt đ ợc xác định theo biểu thức
sau đây:
δ = G : V ; tính theo g/cm3 hoặc kg/m3
Trong đó: G - Kh i l ợng 1000 hạt cho vào ng đong thí nghiệm tính
bằng gam.

9

Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

V - Thể tích Toluen tăng thêm so với thể tích dung mơi ban đầu
do kh i l ợng hạt chiếm chỗ trong ng đong, tính bằng cm3
cũng chính là thể tích của 1000 hạt.
Lặp lại thí nghiệm trên, kết qu sai s trung bình cho phép các lần thí
nghiệm < 0,5%.
3.2.

Xác đ nh dung l

ng kh i đ t:

* Định nghĩa: Dung l ợng là kh i l ợng của một đơn vị thể tích (đ i với
hạt th ng là 1 lít). Kh i hạt kể c độ rỗng (tức là kho ng khơng chứa khơng
khí) trong kh i hạt.
* Thực hiện: Ta dùng Lit pua đặt d ới phễu rót hạt, phễu có t m ngăn có
thể đóng m đ ợc. Phễu này đ ợc gắn c định trên giá đỡ thí nghiệm cao cho
kho ng cách từ đáy phễu đến miệng Lit pua từ 10 - 12cm. Đổ hạt qua phễu để
hạt cháy đều đặn vào Lit pua. (Chú ý: hứng miệng Lit pua ngay giữa dòng ch y
của hạt). Khi Lit pua đầy hạt tạo thành hình nón, ta đóng t m chắn phễu không
cho hạt ch y xu ng nữa, dùng que hoặc thanh phẳng gạt sát miệng Lit pua (phần
hạt hình nón trên miệng Lit pua khơng cịn nữa). Ta đ ợc một thể tích kh i
l ợng hạt đúng bằng 1 lít (dm3) và có mật độ phân b đều trong Lit pua. Đem
cân thể tích kh i hạt cùng với Lit pua trên cân kỹ thuật hoặc cân điện tử ta đ ợc
G1 kg. Lặp lại thí nghiệm, kết qu sai s trung bình cho phép của các thí nghiệm
< 0,5%.
* Tính tốn: Dung l ợng của kh i hạt đ ợc biểu thị nh sau:
d = G1 - G2

tính bằng g/dm3 hay g/lit

G1 - Kh i l ợng của kh i hạt và kh i l ợng của Lit pua tính bằng g.
G2 - Kh i l ợng của b n thân Lit pua tính bằng g.
3.3.

Xác đ nh đ r ng kh i h t:

* Định nghĩa: Độ rỗng của kh i hạt là kho ng khơng chứa khơng khí
trong kh i hạt đ ợc tính bằng % theo thể tích kh i hạt.
* Tính tốn: Cách tính độ rỗng của kh i hạt:
+ Ta chuyển thứ nguyên kh i l ợng riêng của kh i hạt cùng với thứ
nguyên của dung dịch kh i hạt, ví dụ: cùng kg/dm3.
+ Độ rỗng kh i hạt đ ợc tính theo cơng thức sau:
R=

V1 − d
× 100(%)
V1
10


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

V1 - Thể tích kh i hạt tính bằng cm3
G.1000
V1 =
, cm 3
d
V - Thể tích của 1000 hạt

d - Dung dịch của 1000 hạt tính bằng gam/lít.
3.4.

Xác đ nh kh i l

ng riêng, dung l

ng và đ r ng c a qu và c :

Đ i với qu và củ ta cũng sử dụng ph ơng pháp xác định t ơng tự nh
đ i với hạt nói trên, nh ng chú ý dùng dụng cụ để đo đơn vị thể tích thí nghiệm
ph i có thể tích lớn hơn t ơng ứng với kích th ớc củ, qu và dung mơi thích hợp
cho củ và qu , th ng dùng là parafin l ng.
4.

THÍ NGHI M XÁC Đ NH BA PH N:

3.1; 3.2 và 3.3, mỗi nhóm thí nghiệm từ 3 - 5 sinh viên, với 2 - 3 loại hạt
khác nhau.
5. K T QU THÍ NGHI M Đ
Tên lo i
h t

Kh i l ng riêng
(g/dm3 hay g/lít)

C BÁO CÁO THEO B NG M U SAU:
Dung l ng
(g/dm3)

11

Đ r ng (T)

Ghi chú


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

BÀI 4: XÁC Đ NH Đ

M CÂN B NG VÀ Đ

MT IH N

C A V T LI U
1.

KHÁI NI M:
* Độ ẩm cân bằng:

Quan hệ giữa vật liệu môi tr
h ớng sau đây:

ng xung quanh có thể x y ra theo các

+ Nếu áp su t hơi riêng phần trên bề mặt của vật liệu (Pbm) lớn hơn áp
su t hơi n ớc riêng phần trong khơng khí (Phn), nghĩa là (Pbm) > (Phn) thì x y
ra quá trình bay hơi từ vật liệu hay nói một cách khác độ ẩm của vật liệu gi m
(vật liệu khơ hơn).

tr
nó.

+ Nếu (Pbm) < (Phn) thì vật liệu sẽ bị làm ớt do h p thụ n ớc của môi
ng xung quanh, nghĩa là độ ẩm của vật liệu tăng so với độ ẩm ban đầu của

+ điều kiện nh t định, nghĩa là th i gian, nhiệt độ và độ ẩm t ơng đ i
của môi tr ng khơng khí xung quanh có một giá trị khơng đổi. Khi (Pbm) =
(Phn) thì độ ẩm của vật liệu không tăng lên mà cũng không gi m đi, ng i ta nói
vật liệu đạt trạng thái cân bằng ẩm, t ơng ứng với trạng thái cân bằng này thì vật
liệu có độ ẩm gọi là độ ẩm cân bằng (Wcb).
* Độ ẩm tới hạn:
Nguyên vật liệu có thể đạt độ ẩm cực đại do h p phụ hơi n ớc từ môi
tr ng xung quanh, với độ ẩm t ơng đ i của khơng khí ϕ = 100%, khi đó ng i
ta nói vật liệu đạt đ ợc độ tới hạn (Wth). Độ ẩm tới hạn của vật liệu càng cao thì
nó có kh năng hút ẩm lớn hơn khi b o qu n trong khơng khí ẩm. Độ ẩm tới hạn
chính là độ ẩm cân bằng độ ẩm t ơng đ i của khơng khí ϕ = 100%. B i vậy
ng i ta có thể xác định độ ẩm tới hạn bằng cách xác định giao điểm của đ ng
cong h p phụ đẳng nhiệt của vật liệu với đ ng ϕ = 100%.
2.

M C ĐÍCH:
* Độ ẩm cân bằng:

Độ ẩm cân bằng của vật liệu có ý nghĩa lớn trong việc chọn chế độ s y
cho từng loại vật liệu. Vì độ ẩm cân bằng khơng chỉ phụ thuộc vào độ ẩm t ơng
đ i của khơng khí mà cịn vào thành phần hố học, liên kết ẩm và trạng thái của
vật liệu. Tuỳ theo tính ch t của s n phẩm s y và giá trị trung bình của độ ẩm
12

Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

t ơng đ i (ϕ) môi tr ng b
ẩm cu i cùng của s n phẩm s
đ m ch t l ợng s n phẩm. Th
s y bằng độ ẩm cân bằng của
môi tr ng tự nhiên.

o qu n mà ng i ta chọn giá tị thích hợp cho độ
y, để đồng th i tiết kiệm năng l ợng s y và b o
ng ng i ta chọn độ ẩm cu i cùng của s n phẩm
s n phẩm đó, nếu s n phẩm đó đ ợc b o qu n

* Độ ẩm tới hạn:
Th ng dùng để biểu diễn một cách rõ ràng đ ng cong vận t c s y và
đ ng cong s y. Ngồi ra nó cịn cho biết kh năng hút ẩm cực đại của ngun
vật liệu để tính tốn trong cơng nghệ, đặc biệt trong q trình ngâm ngun liệu.
3.

PH

NG PHÁP TI N HÀNH:

Để xác định độ ẩm cân bằng và độ ẩm tới hạn của vật liệu ng
dùng hai ph ơng pháp sau:

i ta có thể

* Ph ơng pháp động học:

Nguyên tắc của ph ơng pháp này là dùng một thiết bị chuyên dùng gồm
một hộp kín cách nhiệt bên trong có cân phân tích dùng điện, có thể kh ng chế
đ ợc nhiệt độ, độ ẩm t ơng đ i của khơng khí trong thiết bị. Vật liệu cần xác
định độ ẩm cân bằng hoặc độ ẩm tới hạn đ ợc đ a vào thiết bị và đóng kín cửa
thiết bị lại để mơi tr ng bên ngồi khơng nh h ng đến điều kiện (nhiệt độ, độ
ẩm) bên trong thiết bị. Việc cân kh i l ợng ẩm tăng lên trong quá trình xác định
cũng đ ợc điều khiển từ bên ngoài. u điểm của ph ơng pháp này nhanh, đúng
và chính xác.
Khi độ ẩm vật liệu giữ khơng đổi thì đó là độ ẩm cân bằng ứng với trạng
thái của khơng khí trong thiết bị.
* Ph ơng pháp tĩnh học:
Nguyên tắc của ph ơng pháp này là tạo ra một mơi tr ng tĩnh, ví dụ:
Trong bình hút ẩm dùng dung dịch H2SO4. Nh kh năng hút ẩm khác nhau của
dung dịch H2SO4 với nồng độ thích hợp mà ng i ta có độ ẩm t ơng đ i của
khơng khí trong bình hút ẩm t ơng ứng. Sau đó đặt mẫu vật liệu cần xác định độ
ẩm cân bằng hoặc độ ẩm tới hạn vào bình hút ẩm, đậy nắp lại, đem cân ta sẽ tính
đ ợc độ ẩm cần xác định. Định kỳ: Lập lại s lần cân cho đến khi độ ẩm không
tăng nữa. (Kinh nghiệm cho biết th ng với hạt l ơng thực th i gian kho ng 25
- 30 ngày). Ph ơng pháp này kéo dài th i gian, độ chính xác th p nh ng dễ thực
hiện trong điều kiện phịng thí nghiệm nếu khơng có thiết bị chuyên dùng.

13


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

* Dụng cụ, ngun liệu và hoá chất:
- Máy xác định độ ẩm cân bằng theo ph ơng pháp động học (nếu có).
- Nguyên vật liệu cần xác định độ ẩm cân bằng hoặc độ ẩm tới hạn đ ợc
nghiền nh . (Máy nghiền hoặc c i nghiền).

- Tủ s y và dụng cụ cần thiết để xác định độ ẩm ban đầu của vật liệu.
- Chín cây bằng thuỷ tinh có nắp đã đ ợc s y khơ để nguội.
- Cân phân tích hoặc cân điện tử có độ chính xác 1/1000gam.
- Bình hút ẩm đã rửa sạch và lau khô.
- H2SO4 đậm đặc và n ớc c t.
* Tiến hành xác định độ ẩm tới hạn bằng ph ơng pháp tĩnh học:
- Chuẩn bị bình hút ẩm: Bình hút ẩm đ ợc rửa sạch, lau khơ. Ví dụ: Pha
dung dịch H2SO4 có nồng độ 19,61% ta sẽ có độ ẩm t ơng ứng là 90% (xem
b ng 1). Đổ dung dịch đã pha vào bình hút ẩm, mức dung dịch ph i d ới t m
đỡ của bình hút ẩm. Dùng cân phân tích hay cân điện tử có độ chính xác
1/1000gam, cân chính xác 5 gam mẫu đã đ ợc nghiền nh và đã biết đ ợc độ
ẩm ban đầu của nó (nếu ch a biết ph i xác định độ ẩm của mẫu tr ớc khi tiến
hành thí nghiệm bằng ph ơng pháp s y đến kh i l ợng không đổi). Cho mẫu
vào hộp pectri có đ ng kính từ 8 - 10cm, dàn đều lớp vật liệu trong hộp, đặt
hộp mẫu lên t m đỡ trong bình hút ẩm, đậy nắp lại miệng nắp có bơi vaselin)
đ m b o kín, để n trong 48 gi
nhiệt độ trong phịng. Sau đó đem cân để
biết kh i l ợng mẫu tăng lên, từ đó tính đ ợc độ ẩm cân bằng của vật liệu.
* Tính kết quả:
- Kh i l ợng mẫu tr ớc khi thí nghiệm: 4 gam
- Độ ẩm ban đầu của mẫu: W1 = 12,5%.
- Kh i l ợng mẫu sau khi thí nghiệm: 5,6g (sau khi đã trừ kh i l ợng của
hộp pectri).
12,55
= 0,625g
- Hàm l ợng ẩm ban đầu của mẫu tr ớc khi thí nghiệm:
100
- Hàm l ợng ch t khơ tuyệt đ i có trong mẫu:
5g - 0,625g = 7.375g
- Hàm l ợng ẩm có trong mẫu sau khi thí nghiệm: 5,6g - 4,375g = 1,225g

- Độ ẩm cân bằng của mẫu thí nghiệm:
1,225 × 100
Wcb =
= 21,9%
5,6

14


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

Chi chú: Mu n xác định độ ẩm tới hạn ta cũng tiến hành và tính tốn nh
xác định độ ẩm cân bằng nêu trên, nh ng có điều khác là dung dịch H2SO4 đ ợc
thay bằng n ớc c t.
Sự phụ thuộc của độ ẩm t ơng đ i khơng khí trong bình hút ẩm vào nồng
độ dung dịch H2SO4.
B ng 1.1:
Đ

m t ng
đ i (ϕ)
(%)
100
99,5
99,1
98,7
98,2
97,5
96,9
96,2

95,6
94,8
93,9
93,2
92,3
91,2
89,9
88,8
87,4
85,7
84,0
82,3
80,5
78,7
76,7
74,6

Đ

N ng đ dung
d ch H2SO4
(%)
0,00
1,37
3,03
4,49
5,06
7,37
8,77
10,19

11,60
12,99
14,35
15,71
17,01
18,31
19,61
20,91
22,19
23,47
24,76
26,04
27,32
28,58
29,84
31,11

15

m t ng
đ iϕ
(%)
72,5
70,4
68,0
65,5
63,1
60,7
58,3
49,3

45,0
42,0
38,0
33,0
29,5
25,0
21,5
18,5
15,5
12,7
10,5
9,0
3,0
2,5
1,5

N ng đ dung
d ch H2SO4
(%)
32,0
33,43
34,57
35,71
36,87
38,03
39,19
44,0
46,0
48,0
50,0

52,0
54,0
56,0
58,0
60,0
62,0
64,0
66,0
68,0
78,0
80,0
82,0


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

BÀI 5: XÁC Đ NH Đ
1.

NH T

KHÁI NI M:

Độ nhớt là tr lực bên trong của một ch t l ng, mà tr lực này cần ph i
v ợt qua đ ợc một lực, mà với lực đó tạo ra sự ch y của ch t l ng.
Ng i ta th ng phân biệt ch t l ng Newton ứng với độ nhớt Newton và
ch t l ng không Newton ứng với độ nhớt không Newton.
Ng

i ta có thể biểu diễn khái niệm hay định nghĩa trên theo hình vẽ sau:

Nếu gọi:
tga =

dx
=γ
dy

(Sự cắt, sự tr ợt)

dy
= γ'
dt

[S-1] (Vận t c cắt)

F1
=τ
A

[Pa]

(Lực cắt)

Trong đó: F1 - Lực tác dụng
A - Diện tích cắt, tr ợt.

Vận t c cắt γ' là tỷ lệ với lực cắt τ, nghĩa là τ ~ γ'.

Đ i với ch t l ng Newton thì độ nhớt Newton (ηN) có giá trị hệ s tỷ lệ

giữa vận t c cắt (γ') và lực cắt (τ), nghĩa là:
ηN =

Đơn vị độ nhớt:

τ
γ'

[PaS]

+ Đơn vị cũ: Poise, viết tắt (P)

+ Đơn vị mới: Pascal.sekunde = Pascal.giây, viết tắt [Paξ].

M i quan hệ của chúng:
1P = 0,1Pa. S ;

1Pas = 10P =

1Ns 1kg
.
m 2 m.S

Phần lớn các ch t l ng Newton có độ nhớt nh ví dụ: N ớc nguyên ch t,
bơ ca cao nguyên ch t, dầu thực vật nguyên ch t, các dung dịch có chứa độ khơ
< 60Bx...

16

Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

Đ i với ch t l ng Newton, ng
nó qua đ ng cong ch y.

i ta có thể biểu diễn trạng thái độ nhớt của

* Đặc tr ng đối với độ nhớt Newton:
-Đ

ng cong ch y là đ

-Đ

ng cong ch y đi qua g c toạ độ

ng thẳng

- Góc α1 > α thì độ nhớt tăng, khi độ nhớt ban đầu với góc α

- Góc α2 > α thì độ nhớt gi m, khi độ nhớt ban đầu với góc α.
Nếu biểu diễn quan hệ trên bằng một đ
η
N

ng cong độ nhớt, ta có:

γ

Hình vẽ 1.1: Đ ờng cong độ nhớt của một chất lỏng Newton

* Đặc tr ng đối với độ nhớt Newton:
-Đ

ng cong độ nhớt là một đ

-Đ

ng cong độ nhớt song song với trục hồnh.

ng thẳng.

+ Ch t l ng khơng Newton: Kh i sôcôla l ng, bột nhão... không ph i là
ch t l ng nguyên ch t mà là hỗn hợp phân tán của các c u tử dạng (l ng, rắn
hoặc bán rắn hay bán l ng) khác nhau. Ví dụ: Quan hệ cháy của kh i sơcơla thay
đổi do các c u tử khuyếch tán trong bơ cacao (ch t l ng nguyên ch t) theo các
biểu hiện sau đây:
- Độ nhớt của kh i sôcôla l ng lớn hơn độ nhớt của bơ cacao nguyên ch t.
- Độ nhớt của kh i sôcôla thay đổi nh là một hàm s của vận t c cắt.
η = f(γ')

- Sự ch y của kh i sôcôla không bắt đầu lực cắt nh b t kỳ, mà là sau
phạm vi đầu tiên của một lực cắt nh nh t τo, đ ợc coi nh giới hạn ch y. Một
ch t l ng, mà ch t l ng đó có tính ch t gi ng nh các biểu hiện đã nêu trên
hoặc những biểu hiện khác, khác với quan hệ ch y của ch t l ng Newton, thì
ng i ta gọi là ch t l ng không Newton.
Biểu diễn đ ng cong ch y và đ
đặc tr ng (ch t l ng không Newton)
17

ng cong độ nhớt của một kh i sôcôla

Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

* Đặc tr ng của chất lỏng khơng Newton: (ví dụ: sơcơla)
a. Đ

ng cong ch y:

- Đ ng cong ch y không bắt đầu t τ = 0, mà là từ τ = τo: nghĩa là điểm
đầu tiên sau khi v ợt qua giới hạn cháy.
- Sự tăng lên của góc α của đ
thay đổi theo vận t c cắt (γ') tăng.
b. Đ

ng cong

giá trị lớn nh t (độ nhớt cao) và

ng cong độ nhớt:

- Sau khi v ợt qua giới hạn ch y τo thì kh i sơcơla bắt đầu ch y với độ
nhớt ban đầu cực đại ηo. Với vận t c cắt tăng thì độ nhớt gi m và độ nhớt cân
bằng không thay đổi η∝. Với vận t c cắt tăng thì độ nhớt gi m và độ nhớt cân
bằng khơng thay đổi η∝ đạt đ ợc giá trị cao của vận t c cắt γ'.

- Độ nhớt ban đầu cao ηo là do c u trúc của các phần tử khuếch tán trong
bơ cacao.
- Nh lực cắt tác dụng τ mà c u trúc gi m đi với vận t c cắt tăng. Cu i
cùng, một sự gi m c u trúc hoàn toàn x y ra độ nhớt cân bằng η∝.

- Việc gi m c u trúc là thuận nghịch, nghĩa là vận t c cắt (γ') gi m thì lực
cắt tác dụng (τ) cũng gi m và c u trúc đ ợc tạo thành tr lại nh t th i hoặc lâu
dài. Ví dụ: Trạng thái của đ ng non C: tr ớc, trong và sau khi khu y trộn.
2.

M C ĐÍCH:

Độ nhớt đóng vai trị quan trọng trong công nghệ s n xu t, từ độ nhớt ta
có thể tính tốn đ ợc những v n đề sau:
- Độ thuần khiết của dung dịch Newton và không Newton.
- Nồng độ ch t hoà tan, nồng độ ch t khuếch tán.
- Ch t l ợng của bán thành phẩm và thành phẩm qua sự thay đổi độ nhớt
trong q trình cơng nghệ, ví dụ ch t l ợng của mặt rỉ trong quá trình b o qu n,
ch t l ợng của bánh mì trong quá trình n ớng v.v.
- Ngồi ra nó cịn phục vụ cho việc tính tốn truyền nhiệt, chuyển kh i,
thiết bị khu y trộn, đồng hố, vận chuyển bằng vít tài và các thiết bị gia công
khác...

18


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

3.
CÁC LO I NH T K , NGUYÊN T C LÀM VI C VÀ BI U TH C
TÍNH TỐN:
Nhớt kế có nhiều tên gọi khác nhau, th ng theo tên của ng i chế tạo ra
loại nhớt kế đó. Ví dụ: Nhớt kế OSVAL, ANGLE..., nh ng chúng đều dựa theo
nguyên tắc làm việc của các loại nhớt kế cơ b n sau đây:

3.1.

Nh t k mao qu n:
Q - Dòng l u thế
L - Chiều dài mao qu n
R - Bán kính mao qu n
P1 - Áp su t vào
P2 - Áp su t ra

∆p = P1 - P2: Hiệu s áp su t
V,P - Những đại l ợng có thể thay đổi.
* Các đại l ợng cần đo: Q, ∆p
- Phạm vi bán kính mao qu n: R = 0,18 .... 3,2mm

- Phạm vi đo: v = η/δ = 0,2 đến 5000mm2/s; δ - Kh i l ợng riêng.

* Ph ơng trình tính toán:

- Đ i với ch t l ng Newton, độ nhớt: η = (π∆pR4) / (8LQ).

- Vận t c cắt
- Lực cắt

thành mao qu n γ'w = (4Q) / πR3 = V

thành mao qu n τw = (∆pR) / 2L = P

- Dịng l u thế:

R 3 τw

Q=π
×
π
4

Xác định đ ợc ∆p và Q nh nhớt kế mao qu n, từ đó ta tính đ ợc độ nhớt
η của dung dịch cần đo.
Độ chính xác của phép đo ± 0,1%.

3.2.

Nh t k bi r i:
* Sơ đồ nguyên tắc:

α : Góc nghiêng 10o
19


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

r:Đ

ng kính viên bi

fFL : Kh i l ợng riêng của ch t l ng (dung dịch
đo)
fK : Kh i l ợng riêng của viên bi

∆f = fx - fFL : hiệu s kh i l ợng riêng

v : Vận t c rơi

trạng thái cân bằng

* Các đại l ợng cần đo:
v = L/∆t
Trong đó: L - Kho ng cách rơi

∆t - Th i gian rơi (∆t = 30 ..... 300gy)

- Phạm vi đo đ i với viên bi rơi tự do trong n ớc nguyên ch t η = 0,3 ...
3000 m.Pa.S.

- Phạm vi đo đ i với viên bi có t i (đo trong dung dịch) η = 4
...1012m.Pa.S
- Ph ơng trình tính toán: Đo nhớt biểu kiến:
2 (r 2 .∆f .g)
ηs =
9
V

Trong đó: g - Gia t c trọng lực

Độ chính xác ± 0,5%

3.3.

Nh t k quay v i các kh i tr liên h p:
* Nguyên tắc làm việc:

Ω : Vận t c góc của rotor
M : Mơmen quay M = F.r
F : Lực
H : Chiều cao của kh i trụ trong
R1 : Bán kính của kh i trụ trong
Ra : Bán kính của kh i trụ ngồi
r : Bán kính thay đổi giữa R1 và Ra
a = Ra / R1 tỷ lệ bán kính
a2 = τmax/τmin tỷ lệ lực cắt
20


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

* Các đại l ợng cần đo: Ω và M.

- Phạm vi đo: η = 1 ....18.106 m.PaS.
* Cơng thức tính tốn:
Đ i với ch t l ng Newton: Độ nhớt: η =
3.4.

1 ⎡ 1
1 ⎤ M
⎢ 2 − 2 ⎥×
4πH ⎣ R 1 R a ⎦ Ω

Nh t đ thay v i t m phẳng d t - hình nón:
Loại này dùng cho ch t l ng Newton và không Newton
* Nguyên tắc làm việc:

Ω : Vận t c góc của rotor
M : Mơmen quay
Ra : Bán kính của phần hình nón

ϕ : Góc giữa hình nón và t m phẳng dẹt
* Các đại l ợng cần đo: Gồm Ω và M

- Phạm vi đo: η = 8 .... 40.106m.Pa.S (m: Mili = 10-3 đơn vị)
* Ph ơng trình tính tốn:
- Độ nhớt

: η = [3M / (2πR3a)]/(ϕ/Ω)

- Lực cắt

: τ = 3M / 2πR3a

- Vận t c cắt : γ' = Ω/ϕ

3.5.

Đo đ nh t thông qua đo đi n tr c a dung d ch:

Loại này mới chỉ đ ợc ứng dụng trong vài năm gần đây. Ví dụ: Đo độ
nhớt của bột nhão trong n ớng bánh mì.
4.

XÁC Đ NH Đ

NH T B NG NH T K OSVAL:

C u tạo của nó thuộc loại nhớt kế mao qu n, độ nhớt của dung dịch cần
đo tỷ lệ với th i gian ch y của một thế tích dung dịch (cịn gọi là l u thể) qua
ng. Mao qu n và hiệu s áp su t của nó (∆p).
* Cấu tạo nhớt kế OSVAL: Nhớt kế OSVAL gồm hai nhánh:
- Nhánh mao qu n "M" có ng mao qu n ac dài 10cm, bầu ab có thể tích
7ml

21


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

- Nhánh "N" có đ ng kính 1 + 1,6cm, gồm ng hút n i với bơm tay để
l y ch t l ng từ đầu đ (thế tích 10ml) sang bầu ab.
Thực hiện: Đổ dung dịch cần đo độ nhớt qua nhánh
N vào đầu đ. Bịt kín miệng nhánh "N" bằng nút cao su.
Dùng bơm tay cao su n i với đầu ng H để l y dung dịch
từ bình đ sang nhánh "M" lên đúng bằng vạch b. M nút
cao su miệng nhánh "N" cho thơng với bên ngồi.
B m th i gian theo dõi từ lúc dung dịch cần đo từ vạch
b xu ng vạch a. Cũng làm nh thế để đo độ nhớt của
n ớc c t cùng nhiệt độ.
Độ nhớt của dung dịch đ ợc tính theo cơng thức:
ηd = ηn ×

dd zd
;
.
dn zn

N.s/m2 = Pa.S

Trong đó: ηn - Độ nhớt của n ớc cùng nhiệt độ
(Nếu t = 20oC thì ηn = 1,005 N.s/m2)
dn - Tỷ trọng của n ớc

nhiệt độ (nếu t = 20oC thì dn = 0,9986)

zn - Th i gian ch y của n ớc (tính bằng giây = s)
dđ - Tỷ trọng của dung dịch cần đo
zđ - Th i gian ch y của dung dịch cần đo (s).
Nhớt kế OSVAL chỉ dùng để đo độ nhớt của dung dịch có nồng đồng <
60 Bx. Đ i với dung dịch có nồng độ lớn > 60 Bx th ng dùng nhớt kế quay.
5.
K T QU ĐO; S L
THÍ NGHI M:

NG SINH VIÊN VÀ TH I GIAN TH C HI N

- Kết qu đo là kết qu của ít nh t 2 lần đo

cùng điều kiện.

- S l ợng sinh viên mỗi nhóm từ 2 - 3 sinh viên.

22


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

BÀI 6: XÁC Đ NH Đ
1.

C NG C A N

C

KHÁI NI M:

Độ cứng của n ớc đ ợc biểu thị bằng hàm l ợng ion canxi (Ca2+) và
Manhe (Mg2+).
Đơn vị độ cứng của n ớc

một s n ớc nh sau:

+ Của Đức: 1od = 01 mg CaO/100ml n ớc hay bằng 10mg CaO/1 lít
n ớc; hay bằng 14mg MgO/1 lít n ớc.
+ Của Pháp 1od = 10mg CaCO3 / 1 lít n ớc.
+ Của Mỹ 1od = 01mg CaCO3 / 1 lít n ớc.
Phân loại độ cứng của n ớc theo độ cứng của Đức:
Đ c ng chung 0d

Phân lo i n

c

0 ....4

R t mềm

4,1 ... 8

Mềm

8,1 ... 12

Cứng trung bình

12,1 ... 18

T ơng đ i cứng

18,1 ... 30

Cứng

Trên 30

R t cứng

Ngoài ra ng

i ta còn phân loại độ cứng của n ớc theo:

- Độ cứng chung gây nên b i tổng l ợng ion Ca2+ và Mg2+.
- Độ cứng tạm th i gây nên b i các mu i Bicacbonat và khi xử lý n ớc
(làm mềm n ớc hay khử độ cứng) sẽ tạo thành các mu i cacbonat kết tủa.
- Độ cứng vĩnh cửu gây nên b i các mu i cacbonat của ion Ca2+ và Mg2+
còn lại sau khi đã đun sơi.

2.

M C ĐÍCH:

Trong đ i s ng n ớc đ ợc dùng với nhiều mục đích khác nhau: n ớc
u ng, n ớc dùng trong công nghệ s n xu t thực phẩm, n ớc dùng trong kỹ
thuật; Ví dụ: nồi hơi, làm nguội thiết bị .v.v.
Tuỳ theo mục đích sử dụng mà yêu cầu độ cứng của n ớc khác nhau. Vì
vậy ng i ta cần xác định độ cứng của n ớc để có biện pháp xử lý thích hợp, đạt
đ ợc yêu cầu mục đích sử dụng.
23


Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

3.

PH

NG PHÁP TI N HÀNH:

Có nhiều ph ơng pháp để xác định độ cứng của n ớc nh : Ph ơng pháp
xà phịng hố, ph ơng pháp Oxalat, ph ơng pháp định phân bằng máy so màu,
ph ơng pháp dùng phức ch t hay còn gọi là ph ơng pháp Trilon B, ph ng
pháp Váctơ - Frâyferơ... đây chỉ giới thiệu ph ơng pháp Váctơ - Frâyferơ.
4.

PH

NG PHÁP VÁCT

- FRÂYFER :

a. Nguyên v t li u và d ng c :
- Dung dịch hỗn hợp Váctơ - Frâyferơ gồm: Trộn đều một thể tích dung
dịch NaOH 0,1N với một thể tích dung dịch Na2CO3 0,1N.
- Ch t chỉ thị metyl da cam 0,1%
- Dung dịch HCl 0,1N
- Bình nón dung tích 250ml
- Bình dịch mức dung tích 250ml
- Buret chuẩn độ
- Pipet có bầu dung tích 50ml và 100ml
- Bếp đun, phễu lọc, gi y lọc ...
b. Ti n hành:
* Xác định độ cứng tạm thời của n ớc:
Dung Pipet hút l y 100ml n ớc cần xác định độ cứng, cho vào bình nón
250ml, thêm 4 giọt chỉ thị metylen da cam, rồi dùng dung dịch HCl 0,1N đã
chuẩn bị Buret chuẩn độ để định phân đến màu hồng nhạt là đạt yêu cầu. Có
thể tiến hành thí nghiệm song song để l y kết qu trung bình.
Độ cứng tạm th i = m x 2,8
Trong đó: m - S ml HCl 0,1N đã dùng định phân
2,8- Là s mg CaO t ơng ứng với 1ml HCl 0,1N
* Xác định độ cứng vĩnh cửu của n ớc:
Mẫu n ớc chứa trong bình nón nói trên sau khi xác định xong độ cứng
tạm th i, ta cho thêm vào 20ml dung dịch hỗn hợp Váctơ - Frâyferơ đã chuẩn bị
sẵn trên, đun sôi trong 3 phút; làm nguội đến nhiệt độ trong phòng rồi chuyển
t t c vào bình định mức 250ml, tráng bình nón bằng n ớc c t từ 2 đến 3 lần và
t t c n ớc tráng cũng đ ợc đổ vào bình định mức, thêm n ớc c t ng n bình quy
định, lắc đều và lọc qua gi y lọc.
24

Thí nghiệm Cơng nghệ thực phẩm

Dùng pipet hút l y 100ml dịch lọc cho vào bình nón 250ml, thêm 03 giọt
chỉ thị metylen da cam, rồi chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1N nh trên (nh
xác định độ cứng tạm th i).
Độ cứng vĩnh cửu = (20 - 2,5n) x 2,8
Trong đó: 20 - S ml dung dịch hỗn hợp Váctơ - Frâyferơ
2,5- Hệ s pha loãng (tức là 250/100 = 2,5)
n - S ml HCl 0,1N tiêu hao khi định phân.
* Xác định độ cứng chung của n ớc:
Độ cứng chung của mẫu n ớc = Độ cứng tạm th i + Độ cứng vĩnh cửu
* Kết qu thí nghiệm đ ợc tính tốn trung bình cộng của hai thí nghiệm
tiến hành song song.
* Số l ợng sinh viên và thời gian tiến hành thí nghiệm:
- Nếu có điều kiện mỗi sinh viên thí nghiệm với mẫu n ớc khác nhau, nếu
ch a đủ điều kiện thì từ 2 - 3 sinh viên chung một nhóm thí nghiệm.
- Th i gian chuẩn bị và thí nghiệm là 120 phút.
v ( w
TÀI LI U THAM KH O PH N I
1. Kiểm nghiệm l ơng thực và thực phẩm (1978)
Phạm Văn S và Bùi Thị Nh Thuận
Nhà xu t b n Khoa học - Kỹ thuật
2. Laboratoriumsbuch furden Lebensmittelchemiker
Prof. Dr. A. Beythien
Verlag von Theodor Steinkopff Dresden und Leipzip 1971
3. Vortrag ZDS - Splingen 26 - 2 - 1996
Enflub von Rezepturbesstandteinlen auf die rheologic
schokoladenmassen.

Prof. Dr. Ing. Dr. h.c.H.H. Tscheuschner
4. Grundzuge der lebesmitteltechnik
Prof. Dr. Ing. Dr. h.c. H.H. Tscheuschner
BEHR'S ... VERLAG 1996

25

von