Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm tìm hiểu về cấu trúc và tính chất của thực phẩm trên hệ thống cơ lý INSTRON

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



1



BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
Tên
MSSV
Nhiệm Vụ
Mai Hữu Trí
10038361
- Báo cáo bài 1.
- Viết phần tổng quan.
- Tập hợp bài.
Nguyễn Thị Trinh
10041181
Báo cáo bài 2.
Lê Phƣợng Thy
10046671
Báo cáo bài 3.
Nguyễn Đức Uyên Thƣ
10058331
Báo cáo bài 4.
Lê Tƣờng Vi

10035231
Báo cáo bài 5.
Nguyễn Thị Nhƣ Trang
10041611

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



2



MỤC LỤC
1 TỔNG QUAN 7
1.1 Giới thiệu về thiết bị cơ lý instron 7
1.2 Tìm hiểu cấu trúc thực phẩm: 10
2 NỘI DUNG BÁO CÁO 14
2.1 PHƢƠNG PHÁP ĐÂM XUYÊN 14
2.1.1 Giới thiệu thí nghiệm: 14
2.1.1.1 Mục đích thí nghiệm: 14
2.1.1.2 Lý do chọn mẫu: 15
2.1.1.3 Yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả thí nghiệm: 15
2.1.2 Cơ sở lý thuyết về phƣơng pháp
[1] [2]
15

2.1.2.1 Giới thiệu về phƣơng pháp đâm xuyên 15
2.1.3 Cơ sở của phép đo đâm xuyên: 16
2.1.3.1 Nguyên lý chung: 16
2.1.3.2 Cơ sở của phép đo cấu trúc: 17
2.1.3.3 Mối liên hệ giữa phƣơng pháp đo bằng thiết bị và phƣơng pháp cảm quan:
[3]
19
2.1.3.4 Ƣu – Nhƣợc điểm của phƣơng pháp đâm xuyên: 20
2.1.4 Cách thức tiến hành: 21
2.1.4.1 Chuẩn bị mẫu: 21
2.1.4.2 Dụng cụ đo: 21
2.1.4.3 Cách thức vận hành: 22
2.1.5 Kết quả và thảo luận: 22
2.1.5.1 Kết quả thí nghiệm: 22
2.1.5.2 Nhận xét về kết quả thí nghiệm: 22
2.1.6 Tài liệu tham khảo: 26
2.2 PHƢƠNG PHÁP CẮT 27
2.2.1 Mục đích thí nghiệm 27
2.2.1.1 Lý do chọn phƣơng pháp cắt: 27
2.2.1.2 Mẫu 27
2.2.1.3 Đặc điểm chung của các mẫu: 28
2.2.1.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả 29
2.2.2 Cơ sở lý thuyết về phƣơng pháp đo 29
2.2.2.1 Phƣơng pháp cắt 29
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A

3



2.2.2.2 Nguyên lý của phép đo 29
2.2.2.3 Cơ sở của phƣơng pháp đo 30
2.2.2.4 Mối liên hệ với các phƣơng pháp khác 30
2.2.2.5 Ƣu ,nhƣợc điểm của phƣơng pháp 30
2.2.3 Cách thức tiến hành 30
2.2.3.1 Chuẩn bị mẫu: 30
2.2.3.2 Cách thức vận hành 30
2.2.3.3 Dụng cụ đo 31
2.2.4 Kết quả và thảo luận 31
2.2.4.1 Kết quả thí nghiệm 31
2.2.4.2 Nhận xét về kết quả thí nghiệm 32
2.3 PHƢƠNG PHÁP CẮT KRAMER 34
2.3.1 Mục đích thí nghiệm 34
2.3.1.1 Lý do chọn mẫu 34
2.3.2 Cơ sở lí thuyết về phƣơng pháp đo 34
2.3.2.1 Nguyên lí chung 34
2.3.2.2 Giới thiệu phƣơng pháp Kramer 35
2.3.2.3 Nguyên tắc hoạt động 35
2.3.2.4 Mối liên hệ với phƣơng pháp khác 35
2.3.2.5 Ƣu nhƣợc điểm của phƣơng pháp 36
2.3.3 Cách thƣc tiến hành 36
2.3.3.1 Chuẩn bị mẫu 36
2.3.3.2 Cách thức vận hành 36
2.3.4 Kết quả và thảo luận 36

2.4 PHƢƠNG PHÁP ÉP ĐÙN 38
2.4.1 Giới thiệu thí nghiệm: 38
2.4.1.1 Mục đích thí nghiệm: 38
2.4.1.2 Lý do chọn mẫu: 38
2.4.1.3 Yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả thí nghiệm: 39
2.4.2 Cơ sơ lý thuyết về phƣơng pháp
[1]
39
2.4.2.1 Nguyên lý chung: 39
2.4.2.2 Cơ sở của phép đo: 40
2.4.2.3 Mối liên hệ giữa phƣơng pháp đo với phƣơng pháp cảm quan: 40
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



4



2.4.2.4 Ƣu - nhƣợc điểm: 40
2.4.3 Cách thức tiến hành 41
2.4.3.1 Chuẩn bị mẫu: 41
2.4.3.2 Cách thức vận hành: 41
2.4.4 Kết quả và thảo luận: 41
2.4.4.1 Kết quả thí nghiệm: 41
2.4.4.2 Nhận xét về kết quả thí nghiệm: 42

2.4.5 Tài liệu tham khảo 43
2.5 PHƢƠNG PHÁP TPA 44
2.5.1 Mục đích thí nghiệm 44
2.5.1.1 Mục đích: Phân tích mô tả cấu trúc của thực phẩm 44
2.5.1.2 Chọn mẫu thí nghiệm: 44
2.5.1.3 Tính chất của các sản phẩm thạch rau câu: với thành phần nhƣ trên, các sản phẩm
thạch có độ dai, dẻo, đàn hồi ,thích hợp cho việc sử dụng phƣơng pháp TPA để xác định cấu
trúc của thực phẩm. 44
2.5.2 Cơ sở lý thuyết và phƣơng pháp đo: 44
2.5.2.1 Giới thiệu về phƣơng pháp TPA: 44
2.5.2.2 Các thông số đo lƣờng: 45
2.5.2.3 Giới thiệu về máy đo cấu trúc theo phƣơng pháp TPA 48
2.5.2.4 Ƣu – Nhƣợc điểm của phƣơng pháp: 49
2.5.3 Cách thức tiến hành: 49
2.5.3.1 Chuẩn bị mẫu: 49
2.5.3.2 Cách thức vận hành:mẫu đƣợc ép 2 lần liên tiếp bằng đầu dò TPA: 50
2.5.4 Kết quả và thảo luận 50
2.5.4.1 Kết quả thí nghiệm: 50
2.5.4.2 Nhận xét: 53


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



5

LỜI CẢM ƠN

Trƣớc hết, tập thể nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
1. Trƣờng đại học Công Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh cùng với Viện công nghệ sinh học thực
phẩm đã tạo ra một môi trƣờng học tập có cơ sở vật chất rất tốt cho chúng em học hỏi và
nghiên cứu.
2. Thƣ viện trƣờng đại học Công Nghiệp đã cung cấp cho chúng em những tài liệu tham khảo quý
báu cùng với những phòng họp nhóm hiện đại.
3. Sau cùng, Nhóm chúng em xin gởi lời cám ơn chân thành đến thầy Ths Dƣơng Văn Trƣờng
đã tận tình chỉ bảo chúng em trong quá trình học tập và giúp chúng em hoàn thành bài báo cáo
này.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều, nhƣng do khả năng, thời gian và khuôn khổ của trang giấy có
hạn nên không thể nào tránh đƣợc những sai sót. Chúng em rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp
của thầy để bài báo cáo đƣợc hoàn thiện hơn và để chúng em rút kinh nghiệm cho những bài báo
cáo sau này. Những chỉ bảo của thầy nhóm sẽ tiếp thu với lòng biết ơn sâu sắc nhất!
Nhóm sinh viên thực thiện


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



6

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay đất nƣớc ngày càng phát triển, nhu cầu của con ngƣời cũng ngày đƣợc nâng cao.
Trong đó nhu cầu về ăn uống là đƣợc con ngƣời quan tâm nhất. Ngày xƣa mọi ngƣời chỉ quan tâm
là làm sao đƣợc ăn no là đủ, nhƣng bây giờ không chỉ có nhƣ thế mà còn phải đƣợc ăn ngon. Chính
vì thế mà ngành công nghiệp thực phẩm ở nƣớc ta ngày một phát triển.
Hiện nay trên thị trƣờng Việt Nam xuất hiện rất nhiều sản phẩm, đa dạng từ mẫu mã cho đến
chất lƣợng. Nhƣng trong đó quan trọng nhất là về mặt chất lƣợng. Vì vậy mà vấn đề này đƣợc kiểm
tra nghiêm ngặt ngay sau khi sản phẩm đƣợc sản xuất ra. Các sản phẩm này đƣợc kiểm tra về mặt
hƣơng vị, cấu trúc và hình thức bên ngoài của sản phẩm vì đây là ba yếu tố chính quyết định sản
phẩm có đƣợc chấp nhận trên thị trƣờng hay không. Nhƣng trong đó quan trọng nhất vẫn là mặt cấu
trúc vì:
 Cấu trúc ảnh hƣởng đến sự cảm nhận mùi vị cũng nhƣ đến hình thức bên ngoài của sản
phẩm
 Là đây là một thuộc tính quan trọng đƣợc khách hàng quan tâm hàng đầu.
Để xác định cấu trúc của thực phẩm, ngƣời ta dùng 6 phƣơng pháp sau:
- Phƣơng pháp đâm xuyên
- Phƣơng pháp nén TPA (texture profile analylis)
- Phƣơng pháp cắt Kramer (nhiều dao)
- Phƣơng pháp cắt Warner-Bratzler (một dao)
- Phƣơng pháp Back Extrusion (ép đùn)

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A

7



1 TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về thiết bị cơ lý instron











Hình 1. Toàn cảnh máy phân tích cơ lí INSTRON
Instron, nhà cung cấp các loại máy đo cơ lý vật liệu hàng đầu thế giới cung cấp hàng loạt các giải pháp
cho phép phân tích cấu trúc cho ngành công nghiệp thực phẩm. Instron bao gồm phép phân tích cấu
trúc thực phẩm, từ năm 1968 khi Malcolm Bourne lần đầu tiên sử dụng và instron làm phép phân tích
mô phỏng sơ bộ về thực phẩm. Instron seri 5500, có thể mua đƣợc các bộ máy phân tích cấu trúc với
đủ loại kích cỡ và công suất miễn là phép đo chính xác để có thể chạy một phép kiểm tra “bloom” của
các loại gel mềm hay độ nén ép trái cây. Trong seri 5500 tất cả các bộ máy đều kết hợp với quy trình
công nghệ hiệu lệnh bằng tay mới nhất với phần mềm merlin của instron. Merlin là bộ chƣơng trình
phần mềm máy tính để bắt đầu cuộc kiểm nghiệm thực phẩm, kiểm soát và tập hợp dữ liệu và tạo ra
kết quả, chuẩn bị báo cáo. Tính dễ dàng sử dụng của phần mềm này mang lại sự hoạt động đơn giản,
độ chính xác đáng tin cậy và tính linh động. Thông thƣờng các phƣơng pháp thử nghiệm nhƣ TPA, đo

độ gãy, biến dạng, đâm xuyên, cắt, nén, …đều dễ dàng chạy bằng phần mềm merlin. Sử dụng gắn liền
với cụ kiểm soát và tính toán thí nghiệm bạn sẽ dễ dàng trạo ra những phép kiểm tra cho riêng mình.
 Giới thiệu sơ lƣợc về phần cứng của máy cơ lí INSTRON
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



8



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.


Phần cứng của máy cơ lí INSTRON
- 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 chƣơng 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 (trƣớc 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.
 frame standby: Khi máy tính và thiết bị kết nối không thành công
 CHỐT AN TOÀN: Là hai chốt màu vàng nằm trên thƣớc đo, chốt này đƣợc điều chỉnh
đảm bảo an toàn cho quá trình vận hành, hạn chế cƣờng 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.
 Giới thiệu sơ lƣợc về phần mềm của máy cơ lí INSTRON
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



9



Phần mềm BLUEHILL 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 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 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.
Những thiết kế và khả năng của BLUEHILL 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 tƣơng thích trực tiếp với nhiều
hệ thống của Instron nhƣ 3300, 4200, 5500, 5800…
Phần mềm BLUEHILL 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
lí. Bấm vào bảng mà bạn thấy, rồi chọn mục bạn muốn
kiểm tra. Rất đơn giản. 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 mục lƣu trữ.



Phần mềm của máy cơ lí INSTRON
- Một số nút cơ bản trên màn hình:
 Chuyển đổi giữa các màn hình: Bảng điều khiển nằm ở góc trên của màn hình và giao diện
phần mềm Bluehill nằm ờ bên dƣới.
 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: Nếu ta chọn nút Test, cả 4 mục lả test, method, report, admin sẽ xuất hiện và ta
chuyển đổi qua lại giữa các mục bằng cách nhấn vào tên của mục đó.
 Method tab: Trong mục này có 1 thanh điều hƣớng ở bên trái màn hình. Nhấn vào các mục mà
ta cần sửa đổi trong thanh điều hƣớng này.
 Màn hình chính: Đây là màn hình xuất hiện đầu tiên khi ta khởi động phần mềm và là màn
hình ta chọn phƣơng pháp thí nghiệm.
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



10



- Tìm hiểu về chức năng của các nút trong màn hình chính:
 Test Button: Nhấn nút này khi ta muốn tiến hành thí nghiệm với mẫu. Phần mềm sẽ trình diễn
một loạt các màn hình khác để ta chọn phƣơng pháp kiểm tra, đặt tên cho mẫu và bắt đầu thí
nghiệm.
 Mục continue sample giúp ta mở lại một file mẫu đã làm trƣớc đó để xem lại các thông số hoặc
tiến hành thử với một mẫu khác.
 Method Button: Nhấn nút này khi ta muốn chỉnh sửa và lƣu lại các file phƣơng pháp thí
nghiệm. Phần mềm sẽ chuyển đến 1 màn hình khác để ta chọn hoặc thay đổi các thông số thí
nghiệm rồi lƣu lại trên file gốc hoặc ở một file mới.
 Report Button: Nhấn nút này khi ta muốn chỉnh sửa và lƣu lại các file phƣơng pháp thí
nghiệm mẫu. Ta cũng có thể sử dụng các báo cáo mẫu để tạo ra một báo cáo mới dựa trên các
dữ liệu đã thu thập đƣợc trong khi thí nghiệm.
 Admin Button: Nhấn nút này khi ta muốn thay đổi cấu hình của hệ thống thí nghiệm.
 User Button: Nhấn nút này để thoát ra khỏi ngƣời dùng hiện thời.
 Help Button: Nút này dể mở hệ thống trợ giúp.
 Exit Button: Nhấn nút này để thoát ra khỏi chƣơng trình.
1.2 Tìm hiểu cấu trúc thực phẩm:
Sản phẩm thực phẩm ít khi chứa một hợp phần, thƣờng là tổ hợp nhiều hợp chất khác nhau. Số
lƣợng các hợp phần hóa học tạo nên 1 thực phẩm thƣờng ổn định, gồm chủ yếu các hợp chất có gá trị
dinh dƣỡng. Sự khác nhau là ở hàm lƣợng từng hợp phần.

Sản phẩm thực phẩm có cấu trúc tức là có hình dạng, trạng thái, kết cấu, màu sắc và hƣơng
thơm.
Kết cấu của sản phẩm là biểu hiện cảm giác và chức năng của cấu trúc, tính chất cơ học và tính
chất bề mặt của thực phẩm, đƣợc phát hiện thông qua các quan của thính giác, thị giác và xúc giác.
Các quá trình tạo cấu trúc bao gồm nhiều giai đoạn liên tiếp ứng với các trạng thái hình thể
khác nhau. Trƣớc tiên phải áp dụng một số phƣơng pháp xử lý nhƣ: xử lý nhiệt và cơ học, sử dụng các
hoá chất…nhằm phá huỷ một phần cấu trúc không gian nguyên thể ban đầu (phá huỷ các liên kết năng
lƣợng yếu hay chính là làm biến tính thành phần cấu tạo nên sản phẩm thực phẩm). Sau đó lại tiến
hành tổ chức và định hƣớng các phân tử từng phần hay toàn bộ đã giãn mạch để tái tổ chức lại các liên
hợp. Cuối cùng là kết gắn và làm cứng cấu trúc có tổ chức đã thu đƣợc nhờ phân bố lại các liên kết
trong và giữa các phân tử đã bị phá huỷ trong giai đoạn làm giãn mạch.
Các sản phẩm thực phẩm có dạng rắn, lỏng, dựa vào kết cấu có thể chia thành 8 dạng:
- Dạng lỏng: Có độ nhớt nhiều hoặc ít
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



11



- Dạng gel: Thƣờng có tính dẻo, đôi khi đàn hồi, có độ đặc và nóng chảy khi ở nhiệt độ của
miệng (gel protein, gel gelatin, gel pectin, gel tinh bột)
- Dạng sợi: Có mặt sợi xenluloza, sợi tinh bột, sợi protein
- Dạng tập hợp các tế bào trƣơng nƣớc, chất lỏng sẽ giải phóng ra khi nhai (quả và rau mọng
nƣớc, một số thịt)

- Dạng sánh nhờn, trơn, nhẵn: Mỡ, chocolat, một số phomat
- Dạng khô, bở có cấu trúc hạt (bích quy) hoặc tinh thể (đƣờng)
- Dạng trong: Tan chạm trong miệng
- Dạng xốp: Ruột bánh mỳ, kem bọt.


Dạng 1: Kết cấu dạng lỏng


Dạng 2: Kết cấu dạng gel tinh bột


Dạng 2: Kết cấu dạng gel
protein




Dạng 3: Kết cấu dạng
sợi protein



Dạng 4: Kết cấu tập hợp các tế
bào trương nước


Dạng 5: Kết cấu dạng sánh,
nhờn, trơn bóng
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



12







Dạng 6: Kết cấu khô, bở, có
cấu trúc hạt hoặc tinh thể



Dạng 7: Kết cấu trong, tan chậm
trong miệng (kẹo đường)

Hình 2: Cấu trúc thực phẩm




Dạng 8: Kết cấu xốp
Nguyên liệu trong chế biến các sản phẩm thực phẩm thƣờng đƣợc cấu tạo từ các cao phân tử.

Các cao phân tử này có những tính chất chức năng đặc trƣng riêng. Tính chất chức năng là những tính
chất tổng thể tiêu biểu nhất liên kết đồng thời nhiều tính chất hoá lý khác nhau nhƣng phụ thuộc lẫn
nhau. Có thể nói tính chất chức năng là tất cả mọi tính chất không phải dinh dƣỡng có ảnh hƣởng đến
tính hữu ích của một hợp phần trong thực phẩm. Tính chất chức năng phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc
không gian của các phân tử và vào trạng thái kết hợp của chúng (giữa chúng hay với các phân tử khác).
Ngƣời ta chia tính chất chức năng của các cao phân tử ra thành 3 nhóm chính:
- Tính hidrat hoá: phụ thuộc vào sự tƣơng tác của các cao phân tử với nƣớc nhƣ: sự hút nƣớc và
giữ nƣớc, sự thấm ƣớt, sự phồng lên, sự dính kết, sự hoà tan và tính tạo nhớt…
- Tính chất phụ thuộc vào tƣơng tác giữa các cao phân tử với nhau. Tính chất này liên quan đến
hiện tƣợng kết tủa, tạo gel và sự tạo thành các cấu trúc khác (tạo sợi, tạo bột nhão).
- Các tính chất bề mặt: có liên quan đến sức căng bề mặt, sự tạo nhũ hoá và sự tạo bọt.
Tính chất chức năng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ ảnh hƣởng của các pha phân tán khác
nhau (hệ đơn phân tán và đa phân tán). Vì kích thƣớc của các hạt phân tán khác nhau sẽ có sự di
chuyển đến bề mặt của phần dị thể là khác nhau. Tỷ lệ phân tử nằm ở bề mặt các liên hợp sẽ tăng lên
khi đƣờng kính phân tử nhỏ hơn 1µm. Điều này chứng tỏ tầm quan trọng của các tính chất liên pha
trong hệ vi dị thể đƣợc đặc trƣng của kích thƣớc các hạt.
Chính quá trình nghiên cứu tính chất chức năng này đã chỉ rõ cho ta thấy ảnh hƣởng của tính
chất chức năng đến tính chất kết cấu hay khả năng tạo cấu trúc riêng cho mỗi một loại sản phẩm thực
phẩm. Mỗi dạng thực phẩm đặc trƣng bởi các trạng thái của các hạt phân tán trong hệ phân tán. Nhƣ
vậy có thể thấy tính chất chức năng có vai trò vô cùng quan trọng cho quá trình tạo nên cấu trúc cho
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



13

sản phẩm thực phẩm hay tạo ra nét đặc trƣng riêng cho các sản phẩm thực phẩm. Mỗi một thành phần
trong nguyên liệu chế biến thực phẩm có rất nhiều tính chất khác nhau nhƣ khả năng tạo bọt, khả năng
tạo gel, khả năng tạo màng khả năng nhũ hoá…và những khả năng này lại đƣợc tạo nên từ tính chất
chức năng của chúng. Tuy nhiên, các tính chất này không phải hoàn toàn độc lập. Chẳng hạn nhƣ sự
tạo gel của protein không những bao gồm những tƣơng tác protein – protein mà còn bao gồm các
tƣơng tác protein – nƣớc hoặc độ nhớt và độ hoà tan phụ thuộc lẫn nhau và phụ thuộc các tƣơng tác
protein – protein và các tƣơng tác protein – nƣớc.


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



14



2 NỘI DUNG BÁO CÁO
2.1 PHƢƠNG PHÁP ĐÂM XUYÊN


Thiết bị đo cơ lí INSTRON 5543
Đầu đo dùng để thực hiện thí nghiệm

2.1.1 Giới thiệu thí nghiệm:
2.1.1.1 Mục đích thí nghiệm:
Dùng để đo độ cứng của mẫu sản phẩm tức là đo khả năng chống biến dạng dẻo hoặc khả năng phá
hủy giòn lớp bề mặt dƣới tác dụng của mũi đâm.
Sản phẩm dùng ở đây có thể là:
- Rau quả (chuối, táo, lê, )
- Bơ và magarine
- Pho – mat
- Kẹo cao su
- Kẹo dạng gel.
Trong trƣờng hợp thu mua trái cây để vận chuyển đi tiêu thụ xa hay xuất khẩu, việc nắm vững diễn
biến của quá trình chín ở trái cây để thu hoạch đúng lúc, áp dụng các biện pháp hỗ trợ kỹ thuật cho trái
cây chín chủ động Là điều cần thiết để giảm hao hụt và đảm bảo an toàn thực phẩm. Vậy nên việc
kiểm tra tính chất của sản phẩm trong sản xuất rất cần thiết.
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



15



2.1.1.2 Lý do chọn mẫu:
Ngoài những thuộc tính hƣơng vị, kết cấu là một trong những thuộc tính chất lƣợng rất quan trọng
ảnh hƣởng đến quyết định mua sản phẩm trái cây do đó độ cứng là một trong những thuộc tính không
thể bỏ qua.

Ngƣời ta nhận thấy rằng độ cứng của trái cây phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nhƣ hàm lƣợng
promopectin, hàm lƣợng chất xơ (cellulose), hàm lƣợng tinh bột, nếu những yếu tố này càng nhiều
thì trái cây của ta càng cứng chắc. Ngƣợc lại với điều đó nếu càng nhiều hàm lƣợng pectin, hàm lƣợng
đƣờng, hàm lƣợng nƣớc càng nhiều thì trái cây có độ cứng chắc càng giảm.
Trong bài thí nghiệm này nhóm tiến hành khảo sát độ cứng của sản phẩm chuối già – chuối cau –
chuối sứ bằng phƣơng pháp đâm xuyên. Chọn chuối do giá thành kinh tế thấp, tính chất vật lý và hóa
học thể hiện đƣợc đầy đủ và rõ ràng những yêu cầu trên. Kích thƣớc của chuối sẽ dễ đồng đều hơn (vì
chúng ta có thể mua chung 1 nẩy), điều này vừa đảm bảo đƣợc chất lƣợng mẫu vừa đảm bảo về kích
thƣớc của bàn chứa mẫu.
2.1.1.3 Yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm:
- Bản chất thực phẩm (khi đo thực phẩm mềm thì lực sẽ nhỏ hơn thực phẩm cứng, chiều cao của
các mẫu phải bằng nhau).
- Kích thƣớc và hình dạng của đầu đâm xuyên.
- Số lần đâm xuyên sử dụng.
- Tốc độ đâm xuyên.
- Độ sâu đâm xuyên tác động lên một phần thực phẩm, không phải tòan bộ thực phẩm.
2.1.2 Cơ sở lý thuyết về phƣơng pháp
[1] [2]

2.1.2.1 Giới thiệu về phương pháp đâm xuyên
Phƣơng pháp đâm xuyên là từ thiết bị chuyên dụng tiêu biểu cho một trong những phƣơng pháp đơn
giản và đƣợc sử dụng phổ biến nhất. Kiểm tra đâm xuyên đầu tiên đƣợc thực hiện bởi Lipowitz (1861),
ông đã đặt một đĩa có đƣờng kính 2 – 2,5cm trên bề mặt của khối gelatin chứa trong becker. Đĩa đƣợc
nối với phễu theo một trục thẳng đứng. Ngƣời ta đặt những quả cân vào phễu cho đến khi đủ nặng để
đĩa đâm vào khối gelatin. Tổng trọng lƣợng của quả cân, phễu, trục, đĩa đƣợc dùng để tính độ đặc,
chắc của khối đông. Những phép đo đầu tiên, tuy còn sơ khai, nhƣng đã có đủ các phần cần thiết của
một phép đo: tên, đầu đâm xuyên vào thực phẩm, những phƣơng cách nhằm nâng độ lớn của lực lên (ở
đây là quả cân) và sự đo lƣờng lực. Thiết bị đƣợc biết đến nhiều là Bloom Gelometer.
Thử nghiệm thứ hai đƣợc phát triển bởi Capri (1884), đo độ đặc của mỡ đông khi đầu đo đƣờng kính
2mm đâm vào 1 cm. Capri định lƣợng lực cần thiết để tạo một lực trên đầu đâm xuyên có đƣờng kính

2mm vào dầu đã đông 1cm theo chiều sâu.
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



16



Brulle (1893) dùng nguyên tắc tƣơng tự để đo độ cứng của bơ, và Sohn (1893) giải thích rõ quá trình
cần thiết để đạt kết quả tiếp theo với thiết bị của ông. Thử nghiệm này đã đƣợc phát triển thành kiểm
nghiệm độ cứng của bơ Van Doorn. Giáo sƣ Morris, bang Washington đã tiến hành thử nghiệm đâm
xuyên đầu tiên cho những sản phẩm nông sản năm 1925.
Trong thử nghiệm, thực hiện đâm xuyên theo Magness Taylor, Chatillon, và EFFG-GI giới thiệu
phƣơng pháp đâm xuyên trên thịt. Các thiết bị đâm xuyên là các thiết bị sử dụng lực tối đa. Thiết bị
thuộc lọai một đầu đo đơn lẻ Magness Taylor, Chatillon và EFFG-GI, hay dạng đa đầu đo nhƣ Thiết bị
đo độ mềm Armour, Thiết bị đo cấu trúc Christel, và Thiết bị đo độ chín, thành trƣởng. Các thiết bị đo
độ đâm xuyên có thể đƣợc phân lọai theo đặc điểm lực áp dụng. Tốc độ đo đƣợc định trƣớc cho những
thiết bị đo lực.
2.1.3 Cơ sở của phép đo đâm xuyên:
2.1.3.1 Nguyên lý chung:
Đồng nhất mẫu trƣớc khi đo và tạo hình khối theo yêu cầu của từng phƣơng pháp đo cụ thể, cài đặt
các thông số cần đo, thay bộ đầu dò phù hợp, tiến hành đo và thƣờng đo ít nhất từ 3 – 4 mẫu trở lên.
Sau đó thu thập số liệu, xử lí số liệu và giải thích kết quả đo.
Lƣu ý: dĩ nhiên trong quá trình chuẩn bị mẫu ta phải chọn đƣờng kính của mẫu phải lớn hơn đƣờng
kính của đầu dò, nhƣng câu hỏi đặt ra nơi đây là lớn đến bao nhiêu so với đầu dò và nếu bằng đầu dò

có đƣợc không. Ý đầu dƣờng nhƣ không quan trọng lắm trong phƣơng pháp đâm xuyên. Khi mẫu lớn
hơn nhiều so với đầu dò thì không gây nên sự khác biệt về trị số của lực. Chúng ta cần hiểu rằng lực sẽ
khác biệt về những vị trí nhƣ cạnh, góc hay độ dày của mẫu. Một kiểm nghiệm đâm xuyên sẽ cho kết
quả sai hoàn toàn nếu nhƣ trong quá trình thực hiện mà mẫu bị nứt gãy hay vỡ đôi. Và nếu kích thƣớc
mẫu hình trụ xấp xỉ với đƣờng kính đầu dò thì khi thực hiện đâm xuyên thì mẫu sẽ bị đùn lên đầu dò.
Một thông số rất hấp dẫn đƣợc đƣa ra là đƣờng kính của mẫu nên tối thiểu gấp ba lần đƣờng kính của
đầu đâm xuyên và đối với những thực phẩm dễ vỡ tỷ lệ này cần lớn hơn 3. Để thể hiện rõ điều này
hình 1 sẽ mô phỏng điều đó:

Nhìn và hình ta thấy rằng, bên trái mẫu lớn hơn ba lần đƣờng kính của đầu dò và đạt tiêu chuẩn. Khi
kích thƣớc của mẫu giảm đi nhƣng kích thƣớc của đầu dò vẫn nhƣ vậy thì không đạt tiêu chuẩn và kết
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



17



quả của phép đo dĩ nhiên không chính xác. Để khắc phục vần đề này ta có thể sử dụng hình bên phải,
dùng một đầu đò có đƣờng kính bằng 1/3 so với đƣờng kính mẫu.
2.1.3.2 Cơ sở của phép đo cấu trúc:
Trƣờng hợp
Hình minh họa
Khi mẫu lớn, đầu đâm xuyên sẽ chỉ đâm vào
thực phẩm một đoạn nhỏ tƣơng ứng với kích

thƣớc của thực phẩm và đĩa đỡ bên dƣới.

Khi mẫu mỏng, có nguy cơ khi lực nén lên thực
phẩm chống lại phản lực của đĩa và kiểm nghiệm
sẽ trở thành sự kết hợp giữa đâm xuyên và nén
hay hoàn toàn chỉ là lực nén.

Đĩa đỡ có một lỗ ở trung tâm bên dƣới đầu đâm
xuyên là cần thiết cho các thực phẩm dạng bản
mỏng hay nhỏ. Điều này cho phép đầu đâm
xuyên đâm vào xuyên qua mẫu và xuyên lỗ.
Đƣờng kính của lỗ thƣờng nên từ 1,5 – 3 lần
đƣờng kính của đầu đâm xuyên. Nếu lỗ đĩa có
đƣờng kính gần bằng đầu đâm xuyên, kiểm
nghiệm thay đổi từ phép đo đâm xuyên sang
phép đo “ đâm xuyên và kết thúc”, mẫu hình trụ
bị cắt và bị dồn qua lỗ.


Sau khi đã chọn mẫu phù hợp với đầu dò và đĩa đỡ ta tiến hành thí nghiệm. Nguyên tắc chung của
kết quả biểu thị khi đầu dò tiếp xúc và đâm xuyên qua thực phẩm, lúc này ta có thể thu đƣợc 5 loài
đƣờng cong thể hiện 5 mức độ khác nhau về một thuộc tính (trƣờng hợp là độ cứng) trên cùng một
biểu đồ, hình 2 thể hiện điều đó.
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A

18




Nhận xét:
 Đầu tiên xem xét trƣờng hợp của đƣờng A, B, C:
 Giai đoạn đầu: ta thấy các đƣờng loại cong A, B, C đều có sự tăng nhanh tốc độ đâm xuyên trong
khoảng thời gian ngắn. Trong giai đoạn này do thực phẩm vẫn chƣa chịu tác động của đầu do
nên cấu trúc của mẫu vẫn còn nguyên vẹn. Giai đoạn này kết thúc khi đầu dò tiếp xúc thực
phẩm (mẫu) và giai đoạn này đƣợc gọi là giai đoạn biến dạng ban đầu.
 Giai đoạn 2: xuất hiện khi đầu dò xâm nhập vào mẫu. Điểm quan trọng nhất của thí nghiệm này
là điểm thể hiện ngay lặp tức trên biều đồ khi đầu dò đâm xuyên qua thực phẩm nhƣng không
làm phá vỡ hoặc nghiền nát mẫu.
 Giai đoạn 3: xuất hiện khi lực tác động thay đổi khi đã đâm xuyên qua thực phẩm.
Dựa vào yếu tố này ta có thể chia tách các đƣờng cong đâm xuyên theo ba loại cơ bản:
- Đƣờng cong A: lực tác động tiếp tục tăng khi qua điểm biến dạng ban đầu. Đƣờng cong dạng
này là đặc trƣng của quả táo vừa hái.
- Đƣờng cong B: lực này là khoảng không đổi sau khi đầu dò tiếp xúc với mẫu. Đƣờng cong dạng
này là đặc trƣng của quả táo đã đƣợc lƣu trữ trong kho lạnh trong một thời gian và hoa quả
chín mềm chẳng hạn nhƣ đào và lê. Tổng quát lên chúng đặc trƣng cho các loại quả khô, mềm
và kết cấu đã đôi phần lỏng lẻo.
- Đƣờng cong C: lực giảm tác dụng khi đầu dò tiếp xúc với mẫu. Đƣờng cong dạng này thƣờng
đƣợc tìm thấy với rau sống.
 Cuối cùng ta xem xét về trƣờng hợp của đƣờng cong C, D:
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM

SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



19



- Đƣờng cong D thu đƣợc khi đo một số tính chất trên bột nhão (dough) và whipped. Đƣờng cong
D cũng giống nhƣ đƣờng cong A nhƣng nó không có sự thay đổi đột ngột trong độ dốc mà thay
vào đó là sự thay đổi từ từ về độ dốc. Và điểm biến dạng ban đầu có thể đƣợc xác định bằng sự
ngoại suy hai đƣờng thẳng từ hai phần của đƣờng cong D. Vì vậy đƣờng cong D đƣợc coi nhƣ
là một trƣờng hợp đặc biệt của đƣờng cong A.
- Đƣờng cong E thu đƣợc khi đo một số tính chất trên bột nhão. Đƣờng cong này cho ta thấy
không có điểm biến dạng đầu, cơ bản giống nhƣ một chất lỏng nhớt và vì vậy chúng không phù
hợp điểm kiểm tra bằng phƣơng pháp đâm xuyên do kết quả không có ý nghĩa.
2.1.3.3 Mối liên hệ giữa phương pháp đo bằng thiết bị và phương pháp cảm quan:
[3]

Cơ thể con ngƣời cảm nhận cấu trúc qua các giác quan nhƣ thính giác, thị giác và xúc giác. Việc
cảm nhận cấu trúc thực phẩm của con ngƣời thông qua các cơ quan tế bào da, các dây thần kinh tự do.
Trong đó, khi cảm nhận bằng miệng, đóng vai trò quan trọng là những cơ quan tế bào xúc giác trong
vòm miệng cứng và mềm, lƣỡi, lợi và màng bao quanh răng; ở đó có các dây thần kinh vô cùng quan
trọng trong những cơ và khớp miệng. Những tín hiệu từ những dây thần kinh này cung cấp thông tin
về vị trí quai hàm miệng, sự căng và chiều dài cơ. Trong khi đó, các thiết bị phân tích dựa vào bộ
chuyển đổi để chuyển những sự đo lƣờng vật chất, vật lý thành những tín hiệu điện hoặc tín hiệu có thể
nhìn thấy; những tín hiệu này có thể thu đƣợc ngay hoặc cung cấp cho thiết bị ghi nhận dữ liệu. Thiết
bị đo đạc phụ thuộc vào loại phƣơng pháp kiểm tra sử dụng. Điều quyết định loại phƣơng pháp kiểm
tra đƣợc áp dụng là tính chất hình học của mẫu kiểm tra và việc mẫu đƣợc giữ nhƣ thế nào. Các phép
kiểm tra thực hiện trên nguyên liệu rắn hoặc dai thì thƣờng đƣợc làm dƣới lực ép, trƣợt, xoắn và căng.

Bộ chuyển đổi này thƣờng cho một kết quả tuyến tính có thể đặc trƣng cho những đặc tính vật lý. Trái
lại, sự cảm nhận của con ngƣời lại phụ thuộc vào hiện tƣợng tâm sinh lý mà thƣờng có khuynh hƣớng
không tuyến tính. Những yếu tố nhƣ nhiệt độ thƣờng ảnh hƣởng lên trạng thái lƣu biến do đó những
thiết bị đo những thông số nhƣ vậy sẽ đƣợc cài đặt nhiệt độ chính xác và ổn định. Trong khi đó, quá
trình xảy ra trong miệng khi ăn lại khác. Thân nhiệt của con ngƣời là 37
o
C, các thực phẩm đƣợc đƣa
vào miệng hiếm khi ở cùng một nhiệt độ do đó ở trong miệng thƣờng xảy ra sự thay đổi về nhiệt độ mà
có thể dẫn đến thay đổi tính chất vật lý của thực phẩm. Ví dụ chocolate ở điều kiện 20
o
C ở trạng thái
rắn nhƣng khi cho vào miệng, với thân nhiệt của cơ thể sẽ làm cho chocolate tan chảy. Ngoài ra, sự có
mặt của nƣớc bọt trong miệng làm hòa tan những nguyên liệu tan trong nƣớc. Có khoảng 1,5 lít nƣớc
bọt đƣợc tiết ra mỗi ngày. Trong nƣớc bọt có chứa enzyme tiêu hóa (amylase) cũng nhƣ những protein
và polypeptide không phổ biến. Nƣớc bọt hoạt động nhƣ một chất bôi trơn hay dung môi làm cho các
thực phẩm bị hòa tan và vỡ ra trong quá trình nhai. Trong khi đó, hầu hết các thiết bị kiểm tra tính chất
lƣu biến không có điều kiện để cho chất bôi trơn lên mẫu trong quá trình kiểm tra. Tốc độ di chuyển
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



20



của hàm và lƣỡi trong miệng là một yếu tố giới hạn trong việc cảm nhận cấu trúc thực phẩm của chúng

ta. Tùy thuộc vào loại thực phẩm và ngƣời thử mà mỗi ngƣời có tốc độ nhai khác nhau, thậm chí với
cùng một loại thực phẩm, một ngƣời thử thì từ khi bắt đầu bỏ thực phẩm vào nhai cho tới khi có thể
nuốt đƣợc thực phẩm đó tốc độ nhai cũng khác nhau. Hoạt động nhai kết hợp với việc tiết nƣớc bọt
làm vỡ thực phẩm cho đến khi có thể nuốt đƣợc. Rõ ràng đây là một quá trình phụ thuộc vào thời gian
và bản chất của thực phẩm do đó cấu trúc của thực phẩm sẽ thay đổi. Cấu trúc của thực phẩm có thể
sinh ra là do sự kết hợp của những thuộc tính vật lý trong khi máy không thể đo cùng một lúc nhiều
thuộc tính.
2.1.3.4 Ưu – Nhược điểm của phương pháp đâm xuyên:
Ƣu điểm:
- Thiết bị tƣơng đối dễ vận hành và cho kết quả nhanh chóng, chính xác và độ tin cậy cao;
- Thao tác thực hiện đơn giản (kết hợp giữa tay và máy);
- Có thể sử dụng ở hầu hết các nơi;
- Kết hợp đƣợc với máy vi tính cho kết quả cụ thể và thể hiện biểu đồ.
- Hạn động liên tục và không hạn chế số lƣợng kiểm tra mẫu.
- Phân biệt nhanh chóng các mẫu. Dù các mẫu có cấu trúc (hình dạng và kích thƣớc) khác nhau
nhƣng cùng bản chất (giống, loài, ) máy vẫn thể hiện rõ ràng lực tác dụng cho từng loại mẫu.
- Sử dụng trên nhiều loại thực phẩm khác nhau, cho bất kì hình dạng hay kích thƣớc nằm trong
giới hạn cho phép của thực phẩm, chỉ cần lựa đầu dò thích hợp. Trong phƣơng pháp đâm xuyên
ta có chín loại đầu dò khác nhau, từ đầu dò có đƣờng kính 0,05mm dùng để đo độ chắc của
vách tế bào đến đầu dò có đƣờng kính 50mm để đo độ chắc của bột.
- Thích hợp cho thực phẩm không đồng nhất vì mỗi khu vực trên thực phẩm đƣợc đâm xuyên
riêng lẻ. Ví dụ, trong một thanh socola hạnh nhân, nho khô và gạo xốp mỗi phần có thể đƣợc
đo riêng biệt. Trong khi hầu hết các phép đo khác đo trên toàn bộ cấu trúc thực phẩm dù thực
phẩm không đồng nhất.
Nhƣợc điểm:
- Chỉ đánh giá đƣợc 1 thuộc tính nhất định (độ chắc, cứng, rắn).
- Không có khả năng đo cùng một lúc nhiều thuộc tính của 1 sản phẩm cần đánh giá nhƣ đánh giá
cảm quan.
- Không có khả năng dự đoán đƣợc tính chất cảm quan.
- Đòi hỏi phải có kinh phí để đầu tƣ.

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



21



2.1.4 Cách thức tiến hành:
2.1.4.1 Chuẩn bị mẫu:
Việc chuẩn bị mẫu để khảo sát là hết sức quan trọng, nó ảnh hƣởng trực tiếp đến độ chính xác của
kết quả thí nghiệm.
Chuối trên cùng một nẩy ta chọn ra 2 quả với cấu trúc (hình dạng, kích thƣớc) giống nhau tới mức
tối đa. Sau đó cắt hình trụ với chiều cao là 5 cm (lƣu ý hai mẫu phải bằng nhau về chiều cao) và đảm
bảo tính đồng nhất của các mẫu. Sau khi chuẩn bị xong phải tiến hành đo ngay để tránh sai số do sự
biến đổi của mẫu khi tiếp xúc với không khí bên ngoài. Trƣờng hợp này thì đƣờng kính của mẫu
không ảnh hƣởng lớn đến kết quả, ta chỉ cần chọn mẫu có đƣờng kính gấp 3 lần so với đƣờng kính của
đầu do.
Mẫu chuối sứ
Mẫu chuối già
Mẫu chuối cau



2.1.4.2 Dụng cụ đo:
Đầu dò loại que đâm xuyên phẳng, có đƣờng kính là 0.52cm.

Đầu đâm xuyên chuẩn (với 9 đƣờng kính khác nhau)






Đầu dò Magness Taylor Khay đỡ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



22



2.1.4.3 Cách thức vận hành:
 Mở máy vi tính cái mà liên kết với thiết bị INSTRON sau đó ta cho chạy chƣơng trình
BLUEHILL.
 Kiểm tra lại máy và chọn đầu dò thích hợp để đảm bảo không gặp vấn đề trong quá trình đo,
đồng thời chỉnh lại các thông số để thiết lập chế độ khảo sát.
 Chọn chế độ khảo sát và điều chỉnh các thông số sau:
- Chiều cao mẫu cố định ban đầu = 50 mm.
- Tốc độ di chuyển đầu dò = 5mm/s

- Khoảng đƣờng đi = 55mm
- Đƣa mẫu vào vị trí khảo sát, tiến hành đo mỗi mẫu 2 lần.
- Dụng cụ đo sử dụng đầu dò 0,5cm (đo theo quy mức của thƣớc kẻ)
2.1.5 Kết quả và thảo luận:
2.1.5.1 Kết quả thí nghiệm:
Đƣờng kính cảu đầu dò: d = 50 mm  Diện tích đầu dò:  







 


 Tính ứng suất của chuối sứ:
Ứng suất của chuối sứ 1: 








 







Ứng suất của chuối sứ 2:








 






 Tính ứng suất của chuối già:
Ứng suất của chuối già 1: 








 







Ứng suất của chuối già 2:








 






 Tính ứng suất của chuối cau:
Ứng suất của chuối cau 1: 









 






Ứng suất của chuối cau 2:








 






Dựa vào ứng suất ta thấy rằng chuối sứ có độ chín cao nhất sau đó là chuối cau và nhỏ nhất chuối già.
2.1.5.2 Nhận xét về kết quả thí nghiệm:
 Biểu đồ thể hiện độ cứng của chuối sứ:
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



23





Specimen label
Maximum
Load (N)
Extension at
Maximum Comp.
load (mm)
Time at Maximum
Comp. load (sec)
1
Chuoi Su1
4,61
-3,92
0,78
2
Chuoi Su2
4,82
-4,2
0,84

Mean

4,71
-4,06
0,81
Standard Deviation

0,14653
0,19788
0,0396
Minimum

4,61
-4,2
0,78
Maximum

4,82
-3,92
0,84
Median

4,71
-4,06
0,81

Bảng thống kê:
Mẫu
Lực trung bình (N)
Ứng suất (N/mm

2
)
Thời gian (s)
Chuối sứ 1
4,61 0,14653



0,78
Chuối sứ 2
4,820,14653



0,84

Dựa vào bảng số liệu đã thống kê ta biết đƣợc giá trị lực đâm xuyên lớn nhất của chuối sứ 2 (4,82N)
cao hơn chuối sứ 1 (4,61N) và lực trung bình của chúng là 4,71N. Chất lƣợng của trong giai đoạn này
thì thuận lợi cho việc bảo quản do kết cấu của quả cũng nhƣ hàm lƣợng dinh dƣỡng còn cao và lời
khuyên đƣa ra là thời điểm này thì tốt cho việc sử dụng chuối sứ. Thời điểm đạt lực đâm xuyên lớn
nhất là 0,84s. Theo nhƣ lý thuyết đã nêu trên thì độ cứng của chuối sứ thuộc đƣờng cong B vì lực đâm
xuyên không thay đổi khi tiếp xúc với mẫu, điều này chứng minh rằng độ chín của quả chuối là đồng
đều. Bảng số liệu cho thấy rằng tuy lực đâm xuyên giữa 2 mẫu có khác nhau nhƣng độ chênh lệch
không cao (cách giá trị trung bình không nhiều), qua điều này nói lên rằng tất cả các quả chuối trên
-2
0
2
4
6
0 1 2 3 4 5 6

Compressive load (N)
Time (sec)
Specimen 1 to 2
Specimen Name
Chuoi Su1
Chuoi Su2
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



24



cùng một nẩy có độ chín gần nhƣ nhau và nói lên đƣợc sự chuẩn bị mẫu thành công và kết quả có ý
nghĩa thống kê.
 Biểu đồ thể hiện độ cứng của chuối già:


Specimen label
Maximum
Load (N)
Extension at
Maximum Comp.
load (mm)
Time at Maximum

Comp. load (sec)
1
Chuoi Gia1
2,54
-4,5
0,9
2
Chuoi Gia2
2,17
-8,5
1,7
Mean

2,35
-6,5
1,3
Standard Deviation

0,25889
2,82787
0,56569
Minimum

2,17
-8,5
0,9
Maximum

2,54
-4,5

1,7
Median

2,35
-6,5
1,3

Bảng thống kê:
Mẫu
Lực trung bình (N)
Ứng suất (N/mm
2
)
Thời gian (s)
Chuối già 1
2,51 0,25889



0,9
Chuối già 2
2,17 0,25889



1,7

Dựa vào bảng số liệu đã thống kê ta biết đƣợc lực đâm xuyên lớn nhất của chuối già 1 (2,54N) lớn
hơn lực đâm xuyên lớn nhất của chuối già 2 (2,17N) và lực trung bình của chúng là 2,35N. Gía trị lực
đâm xuyên trung bình, thời điểm đạt lực đâm xuyên lớn nhất là 0,9s. Nhìn vào biểu đồ ta thấy rằng

đƣờng cong biểu diễn độ cứng của chuối già là theo đƣờng cong B vì lực đâm xuyên cao nhất khi tiếp
xúc với mẫu và không thay đổi khi đi bên trong cấu trúc mẫu, điều này chứng minh rằng độ chín trên
-1.0
0.0
1.0
2.0
3.0
0 1 2 3 4 5 6
Compressive load (N)
Time (sec)
Specimen 1 to 2
Specimen Name
Chuoi Gia1
Chuoi Gia2
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

GVHD: Dƣơng Văn Trƣờng
MÔN: VẬT LÝ THỰC PHẨM
SVHT: Nhóm 4. Tổ 5. DHTP6A



25



cùng một quả là đồng đều. Nếu so sánh hai mẫu, thì mẫu chuối già 1 còn cứng hơn so với mẫu chuối
già 2, ta kết luận đƣợc điều này do ngoài dựa vào giá trị lực tác dụng ta còn dựa vào thời gian của đầu
dò đi trong mẫu. Chuối già 2 tuy tác dụng lực nhỏ hơn nhƣng lạ đi một quãng đƣờng dài hơi gần nhƣ
gấp 2 lần so với quãng đƣờng của chuối già 1. Điều khác biệt này một phần do nhóm lấy mẫu, nhóm

lấy một trái ở cuối nẩy và một trái ở giữa nên độ chín của các mẫu khác nhau. Nhƣng đối với nguyên
liệu này vẫn rất thuận tiện trong bảo quản và vận chuyển. Tuy nhiên chúng ta nên cẩn thận đối với
nguyên liệu này vì chúng chính rất nhanh và có trƣờng hợp chín cảm ứng (nghĩa là sẽ có sự chín đồng
loạt khi có một quả chín, do khi quả chín chúng sẽ sinh ra khí axetylen kích thích độ chín những quả
khác).
 Biểu đồ thể hiện độ cứng của chuối cau:


Specimen label
Maximum
Load (N)
Extension at
Maximum Comp.
load (mm)
Time at Maximum
Comp. load (sec)
1
Chuoi cau1
2,69
-3,75
0,75
2
Chuoi cau2
2,26
-3,98
0,8
Mean

2,47
-3,87

0,77
Standard Deviation

0,30519
0,16219
0,03253
Minimum

2,26
-3,98
0,75
Maximum

2,69
-3,75
0,8
Median

2,47
-3,87
0,77
Bảng thống kê:
Mẫu
Lực trung bình (N)
Ứng suất (N/mm
2
)
Thời gian (s)
Chuối cau 1
2,69 0,25889




0,75
-1.0
0.0
1.0
2.0
3.0
0 1 2 3 4 5 6
Compressive load (N)
Time (sec)
Specimen 1 to 2
Specimen Name
Chuoi cau1
Chuoi cau2