Tìm hiểu về phương pháp cắt Warner

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

Thực hiện: Nhóm 3 – Tổ 4 - DHTP4
1. Nguyễn Ngô Sang – 08270611
2. Nguyễn Ngọc Sỹ - 08244531
3. Vũ Uyên Nhi – 08094511
4. Nguyễn Đức Thiện – 08105591
5. Nguyễn Vĩnh Phúc – 08226371
6. Trần Minh Thái – 08227101

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2012
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



DANH SÁCH SINH VIÊN THỰC HIỆN
Họ và tên Sinh viên
Mã số sinh viên
Nguyễn Ngô Sang
08270611
Nguyễn Ngọc Sỹ
08244531
Vũ Uyên Nhi
08094511
Trần Minh Thái
08227101
Nguyễn Vĩnh Phúc
08226371
Nguyễn Đức Thiện

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

Thực hiện: Nhóm 3 – Tổ 4 – DHTP4



MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
1 - TỔNG QUAN 2
1.1. TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC THỰC PHẨM 2
1.1.1. Định nghĩa “Cấu trúc thực phẩm” 2
1.1.2. Tầm quan trọng của cấu trúc đối với thực phẩm 4
1.2. TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐO CƠ LÝ 6
1.2.1. Giới thiệu chung 6
1.2.2. Phần cứng 10
1.2.3. Phần mềm 17
1.2.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả phân tích 28
1.3. GIỚI THIỆU MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA MÁY ĐO CƠ LÝ 29
1.3.1. Ý nghĩa của đồ thị biểu diễn 29
1.3.2. Các ví dụ về đo đạc cấu trúc bằng thiết bị 30
2 – PHƢƠNG PHÁP WARNER-BRATZLER SHEAR 34
2.1. Sơ lƣợc về phƣơng pháp Warner-Bratzler Shear 34
2.1.1. Lịch sử của phƣơng pháp
[]
34
2.1.2. Nguyên lý phƣơng pháp 36
2.1.3. Mục đích 38
2.1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng 38
2.1.5. Phạm vi ứng dụng 39
2.1.6. So sánh với các phƣơng pháp khác 40
2.2. PROTOCOL
[][]

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

đo đạc cấu trúc thực phẩm nói chung, sản phẩm thịt nói riêng.
Tuy nhiên với số lƣợng khổng lồ các kiến thức đã biết, việc lựa chọn những kiến
thức nào phù hợp vào một bài báo cáo thực hành, phù hợp với nhiều đối tƣợng là rất
khó khăn, nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm thực hiện bài báo
cáo rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để khắc
phục những thiếu sót và hoàn thiện bài báo cáo hơn.
T
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

2

1 - TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC THỰC PHẨM
1.1.1. Định nghĩa “Cấu trúc thực phẩm”
Có nhiều định nghĩa về cấu trúc thực phẩm nhƣ:
- Cấu trúc là các đặc tính tạo sự cảm nhận về các tính chất vật lý từ da hay các cơ
quan thụ cảm trong khoang miệng, ngoại trừ các cảm giác về nhiệt độ (Matz, 1962).
- Cấu trúc là sự tổng hợp của các đặc tính xuất phát từ các thành phần cấu trúc bên
trong (Structural elements) của thực phẩm và cách nó ghi lại các cảm giác sinh lý,
(Sherman, 1970).
- Cấu trúc (texture) là sự biểu lộ về mặt cảm quan của kết cấu bên trong (structure)
của thực phẩm và cách thức kết cấu này phản ứng với các các lực lên nó, các yếu tố
liên quan gồm thị giác, thính giác và các cảm nhận về sự chuyển động
(kinesthethics), (Szczesniak, 1990).
Mặc dù chƣa có một định nghĩa hoàn chỉnh về cấu trúc, chúng ta có thể xác định các
đặc tính sau đây của cấu trúc thực phẩm, đó là:
- Cấu trúc là một nhóm các đặc tính cấu trúc vật lý có nguồn gốc từ kết cấu bên 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

Là đặc tính của thực phẩm, biểu hiện mức độ chống chịu tƣơng đối
khi có lực làm biến dạng.
Cứng giòn
Là đặc tính của thực phẩm, cần số lần nhai lên đến năm lần bằng răng
hàm để nghiền nhỏ thực phẩm (đến mức có thể nuốt đƣợc).
Vì cấu trúc là một tổ hợp của nhiều đặc tính vật lý khác nhau nên sẽ chính xác hơn khi
chúng ta nói về “các đặc tính cấu trúc”, hàm ý chỉ một nhóm (một tập hợp) các đặc
tính có liên quan, hơn là “cấu trúc” nhƣ là một thông số đơn nhất. Điều này cần đƣợc
đặc biệt nhấn mạnh, để tránh sự nhầm tƣởng “cấu trúc” là một đặc tính duy nhất của
thực phẩm.
Bảng dƣới đây liệt kê một số từ thƣờng đƣợc dùng để mô tả thực phẩm về mặt cấu trúc.
Bảng 1.2 – Các đặc tính dùng để mô tả thực phẩm về mặt cấu trúc
Các đặc tính cơ học
Các thông số sơ cấp
Các thông số thứ cấp
Khái niệm thông thường
Độ cứng

Mềm – chắc – cứng
Độ cố kết
Độ giòn
Dễ vỡ vụn – xốp – giòn
Độ giòn - dai
Mềm – săn chắc – dai – chai
Độ dai
Mềm – bột – nhão – dai
Độ nhớt

Lỏng – nhớt
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

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

trung khu thần kinh khứu giác nằm trong mũi). Các yếu tố này
đƣợc gọi là các giác quan hóa học.
Cấu trúc (Texture)
Chủ yếu do các cơ quan xúc giác cảm nhận khi có sự tiếp xúc
giữa cơ thể và thực phẩm. Bên cạnh đó, các cảm nhận về
chuyển động, về âm thanh (đối với các thực phẩm giòn) cũng
cũng góp phần vào việc đánh giá cấu trúc.
Dinh dưỡng
Gồm thành phần các thành phần đa lƣợng và vi lƣợng trong
thực phẩm.
- Trong 4 yếu tố trên, 3 yếu tố đầu đƣợc gọi là “các yếu tố cảm quan” do chúng đƣợc
đánh giá trƣợc tiếp bởi các giác quan. Các yếu tố cảm quan của thực phẩm đóng vai
trò rất quan trọng, vì chúng tạo cho ngƣời ăn cảm giác ham thích và thỏa mãn khi
ăn.
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

5

- Tầm quan trọng của cấu trúc đối với mức độ chấp nhận chung của ngƣời dùng đối
với thực phẩm khác nhau, tùy theo loại thực phẩm. Chúng ta có thể phân ra làm 3
nhóm sau:
 Cực kỳ quan trọng: Trong nhóm này là các thực phẩm mà cấu trúc đóng vai trò
tối quan trọng đối với chất lƣợng của sản phẩm, chẳng hạn nhƣ thịt, khoai tây
chiên, ngũ cốc, điểm tâm.
 Quan trọng: Nhóm này gồm các thực phẩm mà cấu trúc là yếu tố cần thiết,
nhƣng không hoàn toàn quyết định chất lƣợng thực phẩm. Và mức độ quan trọng
xấp xỉ với hƣơng vị và hình thức bên ngoài, nhóm này gồm có các loại rau quả,

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

công ty kiểm định công trình, phòng thí nghiệm trƣờng đại học, viện nghiên cứu,
nhà máy…), không chỉ tăng về số lƣợng mà còn tăng về hình dạng, kích thƣớc, mẫu
mã nhƣng vẫn đáp ứng những phép đo theo các phƣơng pháp cổ điển và cải tiến.




Hình – Các kiểu máy đo cơ lý
- Do đặc thù, các máy thí nghiệm vạn năng đều là thiết bị chuyên dùng yêu cầu độ
chính xác rất cao, tính ổn định khi sử dụng, khả năng thực hiện các thí nghiệm đa
dạng trên nhiều loại vật liệu khác nhau. Việc chế tạo các máy thí nghiệm loại này
đòi hỏi rất cao ở trình độ gia công cơ khí, thiết kế và lắp ráp các mạch xử lý tín hiệu
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

7

đo và điều khiển điện tử. Bên cạnh đó nó cũng yêu cầu ngƣời thiết kế phải có nhiều
kinh nghiệm trong lĩnh vực thí nghiệm, đặc biệt là am hiểm về các tiêu chuẩn kỹ
thuật có liên quan.
- Tại Việt Nam phần lớn các máy thí nghiệm đều đƣợc nhập khẩu từ nƣớc ngoài, một
số rất nhỏ đƣợc chế tạo trong nƣớc. Các máy máy thí nghiệm vạn năng hầu hết
đƣợc nhập khẩu từ Trung Quốc với các dòng máy rẻ tiền, có tính năng thấp, các
dòng máy chất lƣợng cao đƣợc nhập từ các nƣớc tiên tiến thƣờng có giá rất cao.
- Thiết bị đo cơ lý đƣợc giới thiệu ở đây
là một sản phẩm của hãng INSTRON
(Seri 5543) đƣợc sử dụng để xác định
tính chất cơ lý của nhiều loại sản phẩm

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

tính chất thích hợp nhất, đẩy nhanh quá trình sản xuất. Ngoài ra, còn có thể tìm
đƣợc các tính chất mới trong thực phẩm cho các ứng dụng thực tế trong tƣơng lai.
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

9

* Nguyên lý hoạt động của máy đo cơ lý
- Hoạt động bằng cách dùng lực cơ học tác dụng lên sản phẩm, tuỳ từng loại sản
phẩm mà ta có thể dùng các lực tác dụng khác nhau nhƣ 5, 10, 20, 50, 500N với độ
chính xác

2%.
- Căn cứ vào thời gian và tốc độ tác dụng lực mà ta có thể xác định đƣợc các tính chất
của sản phẩm nhƣ độ cứng, độ giòn, độ đàn hồi, độ trương nở, độ xốp, độ dẻo.
- Nhờ cảm biến lực tác dụng, ta chuyển tín hiệu lực thành tín hiệu điện và sau khi
khuếch đại bằng bộ vi sai, ta chuyển lực thành tín hiệu vào cho đầu đọc của bộ xử lý
kết quả đo (hoặc đƣợc nối trực tiếp với máy tính).
- Vận tốc máy có thể đạt tối đa là 500mm/phút.
- Diện tích bề mặt thực phẩm có thể đo đƣợc là 500mm
2
.
- Thời gian có thể đo cùng lúc: 20 điểm/giây.
- Kích cỡ máy: 380

400

720mm.

- 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

lực đo xuống 0.4% của toàn bộ công suất mà vẫn không có thiệt
hại gì về tính chính xác)

Tính chính xác: ± 0,5%

Công suất 1kN (225lbf)

Không gian thí nghiệm dọc: 1067 mm (42 inch)

Chế độ thu nhận dữ liệu đồng bộ tất cả các kênh dữ liệu: 500 Hz
- Bảng điều khiển phần cứng thuận tiện cho các hoạt động thí nghiệm.
- Phần mềm tƣơng thích Bluehill 2.
- Phƣơng pháp thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO.
- Tự động nhận biết bộ cảm biến cho bộ phận đo lực và các giãn kế.
1.2.2. Phần cứng
- Bộ phận chính của hệ thống thiết bị này bao gồm một bảng điều khiển, vít me, một
động cơ và cột đơn vị. Con trƣợt đƣợc đặt cố định lên cột đơn vị và vít me. Bộ phận
đo lực đƣợc cố định lên con trƣợt. Bộ phận truyền động liên kết với động cơ (motor)
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

11

ở phía dƣới của con trƣợt. Khi motor quay, chuyển động sẽ đƣợc dẫn đến vít me
khiến cho con trƣợt di chuyển lên hoặc xuống cột đơn vị.

Hình – Các bộ phận chính của máy đo cơ lý Instron
- Toàn bộ cơ cấu này là một cấu trúc bền vững giúp cố định mẫu thử hay vật liệu thí

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

Gây biến dạng bằng lực đập


Bread
Candy
Cheese
Gels
Rolls

Kramer Shear Cell


Tác dụng lực rồi cắt thành
sợi

Fruits
Vegetables
Cooked Pasta
Cubed Chicken
Viscous Liquids
Gels
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

13

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

Poultry
Lamb
Pork
Wieners

Tension Grip


Kéo căng hai đầu


Raw Pasta
Processed Meat
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

14


3 pt Flex


Làm cong bằng lực đối
xứng

Crackers
Cookies
Granola Bars

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

G. L.
Button

Nhấn nút này để chỉnh con trƣợt từ vị trí hiện
thời đến vị trí của khoảng cách cần đo. Một khi
khoảng cách đo này đƣợc thiết lập, con trƣợt sẽ
luôn luôn trở lại đúng vị trí này khi ta nhấn nút
Return
AT G.L. Indicator
Nút này bật sáng khi cần báo hiệu con trƣợt đã ở
đúng vị trí.
Power indicator
Nút này bật sáng để chỉ rằng năng lƣợng đã sẵn
sàng cho máy.
Frame standby indicator
Bật sáng khi máy ở chế độ chờ.
FRAME READY
Indicator

Bật sáng để báo hiệu là máy đã sẵn sàng để
sử dụng.

START TEST button

Nhấn nút này để bắt đầu tiến hành thí nghiệm.
TEST
IN
PROGRESS
indicators

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

PROGRESS I
ndicator

Bật sáng để báo rằng con trƣợt đã về lại vị trí
ban đầu.
1.2.2.3. Nút dừng khẩn cấp (Emergency stop switch)

Hình – Vị trí nút dừng khẩn cấp
- Nút dừng khẩn cấp là nút có màu đỏ, hình tròn khá lớn đƣợc đặt ở phía trƣớc của
máy.
- Ta nhấn nút này mỗi khi nhận thấy thí nghiệm không an toàn , khi ta nhấn nút hệ
thống sẽ nhanh chóng dừng lại. Khi nhấn, nút dừng khẩn cấp sẽ khóa máy lại và ta
phải thao tác tiếp tục bằng tay để máy tiếp tục hoạt động.
- Sau khi xử lý xong sự cố, ta có thể khởi động lại máy để thực hiện lại các thí
nghiệm.
1.2.2.4. Một số lưu ý
- Giới hạn dừng chuyển động của con trƣợt là một đặc tính an toàn mà ta nên thiết lập
mỗi khi sử dụng hệ thống đo này. Thiết lập nó sau khi đã đặt khoảng cách đo,
nhƣng trƣớc khi bắt đầu kiểm tra.
- Giới hạn của con trƣợt là 2 điểm dừng có thể điều chỉnh đƣợc đặt cố định trên thanh
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

17

giới hạn ở phía trƣớc bên phải của cột đơn vị đƣợc thể hiện ở hình vẽ bên dƣới.
- Điểm dừng có chốt vặn để ta vặn chặt hay thả lỏng bằng tay, ta có thể di chuyển
điểm dừng đến bất kì vị trí nào của thanh truyền động.

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…

- Phần mềm Bluehill 2 giao diện đƣợc thiết kế dạng bảng nên sử dụng khá đơn giản.
Nó bao gồm việc kiểm tra, phƣơng pháp kiểm tra, báo cáo kết quả và hệ thống quản
lý. Bấm vào bảng mà bạn thấy, rồi chọn mục bạn muốn kiểm tra. Rất đơn giản cho
ngƣời sử dụng.
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

19

- Điều khiển các mục theo bảng dạng cột để cho ra kết quả theo sơ đồ trình bày nhƣ
trên màn hình xác định cổng xuất dữ liệu và thƣ nục lƣu trữ.
- Bluehill 2 có nhiều tính năng để việc thực hiện thí nghiệm đƣợc dễ dàng hơn và
nhanh hơn cho tất cả ngƣời dùng. Một trong số đó là:
 Bảng điểu khiển giao tiếp giữa ngƣời sử dụng và máy cho phép ngƣời sử dụng
thấy tất cả những gì đang đƣợc áp dụng cho các lần kiểm tra mẫu. Bảng điều
khiển bao gồm các phím mềm cho phép sử dụng những tính năng khác nhau.
 Tính năng chọn mẫu cho phép đồng bộ hóa xem các kết quả, đồ họa, yếu tố đầu
vào và tình trạng cho bấy kỳ lần kiểm tra mẫu.
 Bluehill 2 đi kèm với sự chuyển đổi đa năng tự động chuyển đổi tất cả các
phƣơng pháp thử nghiệm và các tập tin dữ liệu hiện tại. Chúng ta có thể bắt đầu
thử nghiệm trong cùng một ngày mà ta cài đặt phần mềm.
 Sử dụng các kỹ thuật sao chép và dán để sao chép các bảng biểu và đồ thị kết quả
từ Bluehill 2 sang các phần mềm yêu thích nhƣ Microsoft Word, Excel hay
PowerPoint.
 Thông qua Bluehill 2, chúng ta có thể tận dụng lợi ích của các menu khi nhấn
phải chuột nhƣ sao chép, dán các thông tin hay tìm những chi tiết khác nhƣ đồ
thị, các bảng kết quả hay tính năng của bảng….
 Việc nhập dữ liệu đầu vào các phƣơng pháp thử rất linh hoạt. Chúng ta có thể

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.