nguyên liệu gạo và phương pháp nghiên cứu

Luận văn tốt nghiệp Đại học






SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp
Trang 32

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. NGUYÊN LIỆU
2.1.1. Nguyên liệu chính – gạo
Nguyên liệu được sử dụng trong quá trình nghiên cứu là loại gạo Hương Lài,
gạo thơm Thái và gạo thơm Chợ Đào. Cả 3 loại gạo trên đều được mua ở chợ Hòa
Bình – Quận 5 – Tp.HCM.
2.1.2. Phụ gia chống vi sinh vật
¾ Phụ
gia chống vi sinh vật được sử dụng trong quá trình nghiên cứu là
Canxi
propionat.
¾ Liều lượng sử dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam: ML = 2000ppm.
2.1.3. Bao bì
Bao bì được sử dụng trong quá trình bảo quản là nylon 6 (một dạng của
polyamide).
 Cấu trúc của polyamide
Polyamide là một loại plastic tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của một loại
axit hữu cơ và một amin. Polyamide có tên thương mại là nylon. Hai loại polyamide
quan trọng được dùng làm bao bì có tên thương mại là nylon 6 và nylon 6,6 là
polyamide bán kết tinh.
• Nylon 6 được trùng ngưng từ một loại monomer là caprolactam có hai

nhóm chứ axit và amin ở nhiệt độ 225
0
C.
• Nylon 6,6 được tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của hexanmethylene
diamine và axit adipic ở nhiệt độ 260
0
C loại đi một phân tử H
2
O, hình
thành một muối hữu cơ, sau đó lại được gia nhiệt tách đi thêm một phân tử
H
2
O. Phản ứng tách H
2
O như thế liên tục xảy ra hình thành sản phẩm
polyme.
 Ưu điểm của nylon 6
Loại nylon 6 được sử dụng làm bao bì phổ biến hơn các loại nylon khác, mặc
dù tính chất quang học và cơ học kém hơn hẳn so với nylon 6,6 nhưng nylon 6 có ưu
điểm là bền nhiệt, mềm dẻo khi gia nhiệt khoảng 100
0
C, dễ hàn dán nhiệt và dễ
GVHD: Th.s.Trần Thò Thu Trà
Trang 33

Luận văn tốt nghiệp Đại học

dàng tạo màng đúc bằng phương pháp đùn ép với loại nhựa nhiệt dẻo khác. Sự đònh
hướng một chiều hoặc cả 2 chiều khi chế tạo nylon 6 nhằm nâng cao khả năng
chống thấm khí và bền cơ học.

Bên cạnh đó, nylon 6 còn có những ưu điểm hơn so với một số loại bao bì
khác như:
- T
max
= 220
0
C, nhiệt độ có thể gây hư hỏng cấu trúc nylon
- T
min
= -70
0
C
- Nylon 6 có tính chống thẩm thấu khí hơi rất tốt.
- Nylon 6 có thể chòu được nhiệt độ tiệt trùng của hơi quá nhiệt (khoảng
140
0
C) và cũng chòu được sự gia nhiệt bằng hơi nước hoặc trong môi
trường khô ráo ở nhiệt độï >140
0
C.
- Nylon 6 vẫn giữ nguyên tính mềm dẻo trong khoảng rộng của nhiệt độ
cao cũng như ở nhiệt độ lạnh thâm độ như trong quá trình bảo quản thủy
sản đông lạnh.
- Nylon 6 có tính chống thấm khí rất tốt, có thể dùng làm bao bì hút chân
không hoặc bao bì ngăn cản sự thẩm thấu O
2
, hay thoát hương.
- Nylon 6 có tính bền cơ lý cao: chòu được sự va chạm, chống được sự trầy
sướt, mài mòn, và xé rách hoặc thủng bao bì.
- Có khả năng hàn dán nhiệt tốt, không yêu cầu nhiệt độ hàn quá cao; có

thể hàn ghép mí bao bì nylon bằng phương pháp hàn cao tần.
- Nylon 6 là polyme có cực, có khả năng in ấn tốt, không cần xử lý bề mặt
trước khi in.
- Nylon 6 có khả năng ngăn ngừa sự thẩm thấu.
- Màng nylon không bò tác động của axit yếu, kiềm yếu.
- Không bò hư hỏng bởi dầu mỡ.
- Nylon 6 trong suốt và có độ bóng bề mặt cao.
SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp
Trang 34

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
 Nhược điểm của nylon 6
Bên cạnh những ưu điểm nổi bật trên, ny lon 6 cũng có nhược điểm là chống
thấm H
2
O kém: trong không khí bình thường có thể hấp thu một lượng H
2
O khoảng
3% và trong môi trường H
2
O có thể hấp thu đến 10% (so với khối lượng bao bì
nylon 6).
Tuy nhiên, với những đặc tính hết sức quan trọng như chòu được nhiệt độ cao,
có khả năng hàn dán nhiệt dễ dàng, chống thấm khí rất tốt, chúng tôi đã quyết đònh
chọn nylon 6 để làm bao bì trong suốt quá trình nghiên cứu của mình. Nylon 6 được
mua tại số 106 Trang Tử, Q.5, Tp.HCM.
2.1.4. Các thiết bò được sử dụng trong quá trình nghiên cứu
• Cân điện tử SARTORIUS
• Ly inox (dùng để nấu cơm)

Hình 2.1: Ly inox
• Nồi hấp AUTOCLAVE
• Máy xay sinh tố PANASONIC
• Máy ép thủy lực
• Khuôn gỗ tạo hình


Hình 2.2: Khuôn gỗ tạo hình
GVHD: Th.s.Trần Thò Thu Trà
Trang 35

Luận văn tốt nghiệp Đại học

• Máy ghép mí chân không FUJI IMPULSE
• Máy đo cấu trúc INSTRON

Hình 2.3: Máy đo cấu trúc INSTRON
Ngoài ra còn có một số dụng cụ hỗ trợ cho các quá trình sơ chế như ngâm, vo.
Các thiết bò trên đều là các thiết bò quen thuộc, trong phần này chúng tôi chỉ
trình bày vể một thiết bò mới cùng với một phương pháp đo mới:
 Máy đo cấu trúc
¾ Cấu tạo thiết bò:
• Dụng cụ nén có dạng là một trục sắt nhỏ có 2 đầu hình tròn lớn hơn,
một đầu tiếp xúc với mẫu đo và một đầu gắn với cơ cấu truyền động của
máy đo. Hoặc dạng ngắn hơn, đường kính của trục tăng nhẹ từ đầu tiếp
xúc với cơ cấu truyền lực đến đầu tiếp xúc với mẫu đo.
• Dụng cụ nén ép được làm bằng thép không gỉ để tránh sự ăn mòn và
dễ dàng vệ sinh sau khi kết thúc thí nghiệm.
• Điểm gắn dụng cụ được cố đònh trên cơ cấu truyền động. Trục nén có

thể thay thế được.
SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp
Trang 36

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
• Thiết bò còn có một bản phẳng bằng thép không gỉ là mặt đặt mẫu đo.
Tấm thép này phải thật phẳng để tránh sai số khi đo.
• Thiết bò được kết nối với máy tính để hiển thò kết quả.
¾ Nguyên tắc hoạt động:
Khi tiến hành đo mẫu, thiết bò truyền động sẽ di chuyển xuống tiếp xúc với
mẫu và tiếp tục di chuyển xuống. Quá trình này sẽ tác dụng một áp suất nén lên
trên mẫu được đo. Theo đònh luật 3 Newton, phản lực sẽ tác dụng ngược lên thiết bò
nén. Bộ phận đo phản lực này được gắn phía trên trục nén và được kết nối với máy
tính. Kết quả đo được sẽ hiển thò lên trên máy tính bằng biểu đồ.
Thiết bò này có thể đo một lúc rất nhiều những đặc tính của sản phẩm như độ
cứng, độ gãy vỡ, độ dính, độ đàn hồi, khả năng cố kết, độ co giãn…
Để đo được những đặc tính trên, thiết bò được cài đặt để không chỉ đi xuống
một lần mà là 2 lần. Lần đầu tiên khi thiết bò đi xuống sẽ tác dụng áp suất nén lên
sản phẩm. Tại một thời điểm, mẫu sẽ bò vỡ cấu trúc ban đầu, lúc này phản lực tác
dụng lên trục nén sẽ giảm đột ngột, biểu hiện bằng một đoạn biến dạng trên biểu
đồ. Đó chính là điểm xác đònh độ gãy vỡ của mẫu (Fructurability).
Nếu tiếp tục, thiết bò sẽ tiếp tục phá vỡ mẫu đến một mức độ cho phép của
sản phẩm (tức trục nén sẽ không xuống quá sát với giá đỡ mẫu bên dưới, tránh vấn
đề phản lực tác dụng lên máy là phản lực của giá đỡ). Kết thúc quá trình đi xuống
của thiết bò, ta sẽ xác đònh được độ cứng của mẫu (Hardness). Độ cứng thể hiện khả
năng chòu đựng tối đa đối với sự nén ép đầu tiên.
Sau đó, thiết bò sẽ được đi ngược lên trên, trong qua trình đó, nếu mẫu có độ
kết dính thì sẽ tác dụng một lực kéo thiết bò ở lại, đó là cơ sở lý thuyết để đo độ dính
của sản phẩm (Gumminess).
Sau đó thiết bò lại tiếp tục đi xuống một lần nữa. Kết quả của lần tác dụng lực

này sẽ cho chúng ta thấy độ cố kết và độ co giãn của sản phẩm.
Độ cố kết (Cohesiveness) là mức độ sản phẩm chòu đựng tốt như thế nào sự
biến dạng thứ hai, liên quan đến cách nó thay đổi dưới sự biến dạng đầu tiên. Nó
được đo bằng khu vực làm việc ở lần nén thứ hai chia cho khu vực làm việc ở lần
nén đầu tiên (khu vực 2/khu vực 1).
GVHD: Th.s.Trần Thò Thu Trà
Trang 37

Luận văn tốt nghiệp Đại học

Độ co giãn (Springiness) là mức độ sản phẩm đàn hồi vật lý lại tốt như thế
nào sau khi nó bò biến dạng trong quá trình nén đầu tiên. Sự đàn hồi lại được đo
bằng length 2 (chiều dài 2) của lần nén thứ hai. Vì thế thời gian đợi giữa hai lần tác
dụng lực là tương đối quan trọng. Trong một số trường hợp thời gian đợi quá lâu sẽ
cho phép sản phẩm đàn hồi lại nhiều hơn nó có thể dưới điều kiện được nghiên cứu
(vò dụ bạn sẽ không đợi 60 giây giữa các lần nhai).
2.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Những nghiên cứu trong luận văn nhằm mục đích xây dựng quy trình công
nghệ sản xuất một sản phẩm truyền thống của dân tộc – cơm nắm, theo một phương
pháp mới, đạt 4 mục tiêu sau:
¾ Sản phẩm mang hương vò cơm nắm truyền thống của dân tộc: có mùi thơm và
độ dẻo đặc trưng của cơm.
¾ Sản phẩm sau thời gian 7 ngày phải đạt chỉ tiêu vi sinh vật theo tiêu chuẩn
của Bộ Y tế : tổng vi sinh vật hiếu khí <10
4
/1g sản phẩm.
¾ Sản phẩm có thể phát triển để sản xuất trên quy mô công nghiệp.
¾ Đảm bảo mục tiêu kinh tế trong sản xuất.
2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.3.1. Quy trình công nghệ sản xuất cơm nắm dự kiến

SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp
Trang 38