Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

MỤC LỤC:

1


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

BÀI 1 : ĐO ĐỘ CỨNG CỦA TRÁI CÂY( CHUỐI) BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ĐÂM XUYÊN.
I

Mục đích thí nghiệm:

Mục đích tiến hành của bài thí nghiệm nhằm đo độ cứng và độ chắc của mẫu trái cây,
ở đây là độ cứng của mẫu chuối với 3 loại khác nhau, sử dụng lực nén đâm xuyên qua
mẫu cần đo, mẫu sẽ sinh ra phản lực, cụ thể là ứng suất tác động trở lại que đâm
xuyên, từ lực tác dụng đo được và ứng suất được tính toán ta có thể xác định được độ
cứng của mẫu.
- Lý do chọn mẫu thí nghiệm
+ Đặc điểm của mẫu :
Mẫu chuối sử dụng thuộc 3 loại chuối khác nhau: chuối sứ, chuối cau và chuối

tiêu. Chuối Tiêu (chuối già) có hình dạng quả thon dài hơi cong, vỏ và thịt quả chín
vàng nhạt mùi thơm ngọt. Chuối sứ (chuối xiêm hoặc chuối lùn) có quả ngắn và mập
hơn chuối tiêu, vỏ có màu vàng, đôi khi có những đốm đen nhạt, thịt quả vàng nhạt khi
chín có mùi thơm đặc trưng và vị ngọt. Chuối cau quả ngắn nhỏ, vỏ quả vàng ươm
bóng, thịt quả vàng đặc trưng, có mùi thơm và vị ngọt.
-

+

+
+
•
•

Thành phần cấu tạo :
Thành phần chủ yếu có chứa protein, tinh bột, chất béo, các loại đường, Canxi,
phốt-pho, kali, kẽm, vitamin A, C, E, chất gôm, vitamin B11, đặc biệt chuối có nhiều
pectin. Trong 100g chuối chín có 0,6mg vitamin B6 , 9mg vitamin C, 19mg folacin,
396mg kali, 29mg magiê, 16-20g glucid, 1.2g tinh bột, 1.32g protid, 0.5g lipid. (1)
Kích thước : Chuối tiêu có kích thước trung bình khoảng 12-13cm, chuối sứ khoảng 78cm, chuối cau khoảng 5-6cm
Tính chất
Vật lí: quả chuối ở dạng rắn, đặc, khối lượng tùy theo từng giống khác nhau, hình dạng
kích thước đa dạng, nhưng nhìn chung có dạng dài thon, giống hình trụ nằm ngang.
Hóa lý: do trong thành phần có chứa pectin nên khi hòa vào nước sẽ có độ nhớt cao
hơn nước. Khi quả còn xanh thành phần chủ yếu là tinh bột và các hợp chất chát, đồng
2


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

thời chứa các hợp chất dễ bị oxi hóa, khi tiếp xúc với không khí dễ bị đổi màu, thâm
đen . Khi chuối chín tinh bột thủy phân do hệ enzym có sẵn trong quả tạo thành các
loại đường tạo vị ngọt đặc trưng và các hợp chất thơm cũng được hình thành, vị chát bị
thay thế bởi vị ngọt của đường, các hợp chất chát, dễ thâm đen giảm hẳn.
• Hóa học: có chứa các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể : Ca, P, K, Mg, Fr,
Zn……….
Phương pháp đâm xuyên có 2 loại : đâm xuyên qua và đâm xuyên 1 phần, trong
bài thí nghiệm này ta tiến hành phương pháp đâm xuyên qua.
I. Cơ sở của phương pháp:
Phương pháp đâm xuyên dựa vào tác dụng của lực nén ép từ que xuyên lên bề
mặt mẫu chuối, lực tác dụng này làm cho bề mặt mẫu chuối sinh ra ứng suất để cản trở
sự tác dụng đó, do lực tác dụng của que đâm xuyên lớn ứng suất nên làm cho mẫu bị
đâm xuyên qua, tính toán độ cứng của mẫu hay ứng suất sinh ra dựa vào lực tác dụng
F (N) vừa đủ thắng ứng suất σ (Pa), khi đó ứng suất được tính theo công thức σ = F/S
(S là diện tích que đâm xuyên)
1 Mối liên hệ với phương pháp khác:
Đánh giá cảm quan: Từ việc đo độ cứng của mẫu chuối bằng phương pháp đâm xuyên
ta có thể liên hệ với việc thử cảm quan, với kết quả đo độ cứng của mẫu quá cao, khi
ăn ta sẽ cảm thấy chuối cứng và khó ăn, cơ miệng hoạt động nhiều hơn, tuyến nước
bọt hoạt động tiết ra nước bọt nhiều, làm người ăn tốn nhiều năng lượng, khi thịt quả
không được nhai kĩ sẽ gây khó tiêu hóa, ảnh hưởng đến tâm lí khi ăn, từ đó cho kết
quả cảm quan không cao. Nếu kết quả đo độ cứng của mẫu quá thấp, khi ăn cảm giác
mềm nhũn trong miệng, làm người thử có thể đánh giá khách quan rằng mẫu đang
trong giai đoạn chuẩn bị hư hỏng, cũng ảnh hưởng đến tâm trạng của người thử, kết
quả cảm quan cũng không cao.
+ Hóa lý: Giả sử khi đo mẫu chuối còn xanh, khi đó kết quả đo được rất cao, do chuối

xanh thành phần chủ yếu là tinh bột và các chất xơ không tan, chúng làm cho cấu trúc
của chuối chặt và cứng, nhưng khi chuối chín, các thành phần trong chuối biến đổi,
tinh bột thủy phân thành đường, các chất xơ không hòa tan giảm, lượng lipid tăng, từ
đó độ cứng của chuối giảm dần theo mức độ chín của nó. Đến khi chuối quá chín, khi
đó các thành phần đã biến đổi hoàn toàn, tạo thành các hợp chất rất thuận lợi cho VSV
sử dụng, làm cho chuối bị vữa ra điều đó làm cho độ cứng của nó giảm đáng kể
+

1. Ưu nhược điểm của phương pháp:
+ Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện, tiến hành nhanh, ít tốn thời gian, cho kết

quả nhanh, chính xác, độ nhạy cao, không hạn chế số lượng mẫu kiểm tra,
lưu giữ kết quả lâu, hiệu quả. (2)
+ Nhược điểm: Thiết bị kềnh càng, phức tạp, chi phí đầu tư thiết bị lớn, phụ
thuộc phần lớn vào máy tính, chỉ đo được độ cứng và độ chắc không đo
được các đặc tính khác.
3


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

II. Cách thức tiến hành:
1 Chuẩn bị mẫu:
Chuẩn bị 3 loại chuối khác nhau: chuối tiêu, chuối cau, chuối sứ, mỗi loại chuối
ta thực hiện thí nghiệm với 2 mẫu, như vậy phải chuẩn bị 6 quả chuối làm mẫu. Tất cả
các mẫu phải có kích thước đồng nhất, tùy theo từng loại chuối ta có đường kính khác

nhau, nhưng độ cao của mẫu thống nhất là 2cm. Nhóm chọn lấy mẫu ở vị trí giữa quả
chuối, vì ở đó đường kính mẫu là lớn nhất, có đầy đủ các thành phần cấu tạo nên sẽ
mang độ cứng và độ chắc đại diện quả chuối. Và mẫu có hình dạng là trụ đứng
2. Cách thức vận hành:
-

-

Chọn và lắp que đâm xuyên vào máy cho phù hợp, chắc chắn, đảm bảo khi tiến hành
que đâm không lệch ra khỏi lỗ định hướng trên khay chứa mẫu
Đặt mẫu lên khay chứa mẫu, đường kính mẫu phải lớn hơn đường kính que đâm
xuyên, sao cho mẫu đặt lên và che lỗ định hướng trên khay
Điều chỉnh que đo bằng chỉnh thô khi que còn xa mẫu và chỉnh tinh khi mẫu gần tiếp
xúc với mẫu, sao cho que chỉ vừa tiếp xúc với mẫu.
Mở chương trình Bluehill, cài đặt các thông số: tên mẫu, các đại lượng hiển thị trên
bảng kết quả : Maximum Load (N), Extension at Maximum Comp. load (mm), Time at
Maximum Comp. load (sec), Rate 1 (mm/sec); chiều sâu đâm xuyên là khoảng 2.53cm, vận tốc đầu dò là 5mm/s, chỉnh bảng hiển thị lực tác dụng và bảng hiển thị độ
sâu đâm xuyên về 0.
Tiến hành test, 2 mẫu chuối cùng loại trên 1 đồ thị.
* Các lưu ý: Đường kính mẫu phải lớn hơn đường kính que đâm xuyên, tất cả các mẫu
phải có chiều cao như nhau, chiều sâu đâm xuyên phải lớn hơn chiều cao của mẫu, vận
tốc đầu dò (que xuyên) phải cố định và thường là 5mm/s, vệ sinh thiết bị ngay sau khi
thí nghiệm xong.
3. Dụng cụ đo:
Thiết bị catalog số 2830-005 là một bộ bao gồm đầu dò hình trụ có đáy phẳng
cho phép thử đâm xuyên. Đường kính của đầu dò từ 1.57mm đến 12.7mm. Đầu dò dài
152mm được làm từ hợp kim có nockel tăng độ bền và chống ăn mòn. Trong bài thí
nghiệm này ta sử dụng đầu dò có đường kính là 4.75mm ( 0.178in)
Đặc tính thiết bị
- Que đâm xuyên phẳng sử dụng cho phép thử đâm xuyên

- Que đâm xuyên Magness-Taylor sử dụng cho rau quả
- Ba ngàm không khóa nhằm gắn và thay đổi que đâm xuyên
- Các que đâm xuyên được làm bằng thép có phủ nikel hoặc thép không gỉ
tránh sự ăn mòn
- Que đâm xuyên hình cầu hoặc hình côn sử dụng cho các vật liệu khác
nhau
III.
Xử lí số liệu:
4


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Số liệu thô
Chuối sứ:
Năng
lượng tại
điểm nén
tối đa(mJ)

Thời gian
nén tối
đa(giây)

Lực nén tối
đa (N)

Tên mẫu

1

Chuoi su 1

1.52

0.60

> 2.39

2

Chuoi su 2

1.37

0.70

> 2.23

Trung
bình

1.45

0.65

2.31

Độ lệch
chuẩn

0.11

0.07

0.12

Median

1.45

0.65

2.31

Compressive load (N)

STT

Specimen 1 to 2
2.0
1.0

Specimen Name
C huoi su 1
C huoi su 2

0.0

-1.0
0

1

2

3

4

5

6

Time (sec)

Chuối tiêu
Lực nén tối
đa (N)

Thời
gian nén
tối
đa(giây)

Năng
lượng tại
điểm nén
tối đa(mJ)

STT

Tên mẫu

1

Chuoi tieu 1

4.92

0.90

> 11.55

2

Chuoi tieu 2

4.12

0.95

> 10.83

Trung
bình

4.52

0.93

11.19

Độ lệch
chuẩn

0.56

0.03

0.51

0.93

11.19

Compressive load (N)

1

Nhóm 3. Tổ 3

Specimen 1 to 2

Median

4.52

6

4

Specimen Name

2

C huoi tieu 1
C huoi tieu 2

0
-2
0

1

2

3

Time (sec)

4

5

6

5

Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Chuối cau
Lực nén
tối đa
(N)

Thời
gian nén
tối
đa(giây)

Năng
lượng tại
điểm nén
tối đa(mJ)

Tên mẫu

1

Chuoi cau 1

2.38

2.50

> 23.26

2

Chuoi cau 2

2.70

0.64

> 4.67

Trung bình

2.54

1.57

13.96

Độ lệch
chuẩn

0.23

1.31

13.15

Median

2.54

1.57

13.96

Compressive load (N)

STT

Specimen 1 to 2
3.0
2.0

Specimen Name

1.0

C huoi cau 1
C huoi cau 2

0.0
-1.0
0

1

2

3

4

5

6

Time (sec)

4. Xử lý số liệu:
Đường kính đầu dò là d= 4.75mm => S=πd2/4 = 1.77x10 -5 (m2)
Ứng suất sinh ra: σ = F/S (Pa)
IV.Kết quả và thảo luận:
1 Kết quả thí nghiệm:
Bảng số liệu dựa vào giá trị trung bình của số liệu thô
Chuối sứ

Chuối tiêu

Chuối cau
6


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Lực nén tối đa (N)

1.45

4.52

2.54

Năng lượng tại điểm nén tối đa
(mJ)

2.31

11.19

13.06

Thời gian nén tối đa (s)

0.65

0.93

1.57

81920.90

255367.23

143502.82

Ứng suất sinh ra (Pa)

Đồ thị lực nén tối đa lên các loại chuối khác nhau

các Đồ thị ứng suất sinh ra của loại chuối khác nhau
5. Nhận xét về kết quả thí nghiệm:
-

Từ số liệu đã xử lí, ta thấy chuối tiêu có độ cứng và chắc cao nhất với F=4.52 N,

-

đến chuối cau F=2.54 N và cuối cùng là chuối sứ F=1.45N.
Thời gian nén của chuối cau lâu nhất với 1.57 giây, đến chuối tiêu 0.93 giây và

-

nhanh nhất là chuối sứ 0.65 giây
Sử dụng cùng 1 que đâm xuyên nên ta thấy ứng suất sinh ra sẽ tỉ lệ thuận với lực

-

tác dụng tối đa do cùng diện tích tác dụng.
Theo lẽ tự nhiên, khi mẫu có độ cứng càng lớn thì thời gian nén cần thiết để que có
thể xuyên qua mẫu cũng phải lớn, nhưng với số liệu ta thu được, ta thử so sánh
giữa chuối tiêu và chuối cau, chuối cau sinh ứng suất nhỏ hơn nhưng thời gian đâm
xuyên lại lớn hơn, điều này có thể do kỹ thuật của thí nghiệm viên hoặc do cài đặt
chiều sâu đâm xuyên không đồng đều giữa các mẫu hoặc chiều cao giữa các mẫu

-

có sự chênh lệch.
Xét trên cùng 1 loại chuối nhưng ở các vị trí khác nhau, ta thấy trên biểu đồ biểu
diễn của từng loại chuối, đường biểu diễn có sự chênh lệch, điều đó chứng tỏ ở
những vị trí khác nhau trên cùng quả chuối sẽ có độ cứng khác nhau, hay có độ

-

chín không đồng đều trên chính nó.
Xét các loại chuối khác nhau sẽ có độ cứng khác nhau, mặc dù trên cơ bản thành
phần trong các loại chuối là tương đối như nhau: tinh bột, pectin, protopectin,
glucid, protein…. trong đó thành phần tạo nên độ chắc của chuối chủ yếu là tinh
7


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

bột và protopectin, tuy nhiên hàm lượng của chúng thì khác nhau tùy thuộc vào
loại chuối, các chất này sẽ kết hợp với nhau làm cho cấu trúc thịt quả có độ chắc
-

khác nhau.
Xét về độ chín của các loại chuối, khi chuối còn xanh thành phần tinh bột và
protopectin không tan trong nước có hàm lượng lớn, làm cho cấu trúc thịt chuối có

độ cứng lớn. Khi chuối chín do sự bảo quản của con người hoặc tự nhiên, trong
chuối có sự biến đổi các thành phần đó, cụ thể là tinh bột bị thủy phân tạo ra đường
saccaro tạo vị ngọt đặc trưng, protopectin bị thủy phân tạo ra pectin làm cho độ
cứng của chuối giảm đáng kể, các tác nhân gây thủy phân chủ yếu là enzym hoặc
axit hữu cơ chính trong chuối.

8


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

BÀI 2: PHƯƠNG PHÁP CẮT
I

Mục đích thí nghiệm:

1 Mục đích của phương pháp :
Trên thị trường có rất nhiều loại sản phẩm phong phú về mặt hình thức và cấu
trúc. Ngoài giá trị dinh dưỡng của sản phẩm cấu trúc của thực phẩm cũng được quan
tâm hàng đầu.
Việc sử dụng phương pháp cắt với mục đích để đo cấu trúc dai, dẻo, bền và độ
cứng của sản phẩm cắt. đó là yếu tó quyết định tới cấu trúc của sản phẩm cần đo
6. Chọn mẫu thí nghiệm:
Mẫu thí nghiệm là xúc xích: 3 sản phâm xúc xích đó là: xúc xích heo cầu tre
Tupy, xúc xích heo tiệt trùng BigC, xúc xích heo tiệt trùng của Vissan.
Lý do chọn mẫu: xúc xích là loại thực phẩm có cấu trúc dẻo dai, độ bền, độ kết

dính giữa các thành phần cao, có độ cứng thích hợp. sản phẩm phù hợp với thiết bị cắt,
đảm bảo cho việc thực hành khi cắt không làm thay đổi cấu trúc sản phẩm dẫn đến số
liệu ít bị sai sót, phù hợp với điều kiện thí nghiệm…
-

Đặc điểm mẫu:
• Số lượng gói: 05 cây.
• Trọng lượng: 35g/01 cây
• Hương vị: Heo
• Nhà sản xuất: Cầu Tre, BigC, Vissan
• Hạn sử dụng: date mới nhất cảu Cầu Tre, 3 tháng từ ngày sản xuất.

Thành phần cấu tạo:
Mẫu Tupy:
-

Nạc heo (58%), mỡ heo, tinh bột, protein đậu nành, đường, muối, tiêu, chất ổn định
(E451i), chất điều vị (E621), chất chống oxi hóa (E316).

Chỉ tiêu chất lượng:
9


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Protein > 10%

NH3 ≤ 45mg/100g
Mẫu Vissan:
Nạc heo (55%), mỡ heo, tính bột, đường, muối, tiêu, chất bảo quản (251), chât ổn định
(452i), chất điều vị (621).

Chỉ tiêu chất lượng:
Protid ≥ 10% khối lượng
Hàm lượng NH3 < 45mg/10g
Mẫu BigC:
Nạc heo (30%), nạc gà, mỡ heo, da heo, protein thực vật, tinh bột, muối, đường, gia vị.
chất ổn định màu (E251), chất ổn định (E450ii, E451i, E452i), chất điều vị (E621).

Chỉ tiêu chất lượng:
Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g sản phẩm:
Protid :10-20g
Glucid : 10-15g
Lipit : 6-12g
10


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Yếu tố quyết định và ảnh hưởng tới cấu trúc dẻo dai cho xúc xích
Ngoài thành phần quan trọng là nạc heo quyết định tới chất lượng sản phẩm xúc xích
con sử dụng :
-

-

-

Mỡ heo : để tăng độ dính, độ béo độ bóng của sản phẩm.
Da heo : còn được sử dụng để tăng độ kết dính, tăng độ dai cho xúc xích
Tinh bột: giúp cho xúc xích có độ đặc, độ dẻo, độ dai, độ dính, độ xốp, độ
trong. Tinh bột liên kết với gel protein làm cho xúc xích có độ đàn hồi đặc
trưng.
Chất ổn định (E450ii, E451i, E452i), chất điều vị (E621): ngăn chặn quá trình
oxi hóa giữ màu tươi cho thịt, làm giãn nở các sợi cơ qua đó làm thit mềm hơn,
dẻo hơn…..

( />II

Cơ sở lý thuyết về phương pháp đo:

1 Phương pháp cắt:
Sử dụng phương pháp cắt Warner Brazler Shear dùng để đo độ mềm của thịt như
thịt bò, cừu, heo, thịt gia cầm, thịt chế biến, xúc xích…
Mặt thuân lợi là thiết bị Warner-Braztler shear cập nhật thông tin đo qua máy
tính giúp kĩ sư có thể thống ke dữ liệu hiệu quả và tiện ích.
Lưỡi cắt được gắn cố định Warner-Bratzler bằng nicken có bề dày khoảng 1 mm
được cắt vết khía hình chữ V.
Mặc dù, phép thử này không chỉ tạo ra ứng suất cắt thuần túy trên mẫu nghiên
cứu, mà những kết quả lặp lại nhiều lần tương quan tốt với những nghiên cứu về cảm
quan.
7. Cơ sở của phép đo cấu trúc của thực phẩm:
Phương pháp cắt Warner Brazler Shear ứng dụng cho các loại thực phẩm có độ

dai độ bền của thực phẩm. những thực phẩm có hình dạng cầu, có cấu trúc dai dẻo và
có độ bền được cảm nhận bằng cơ quan cảm nhận của con người bằng cơ học, xúc
giác, thị giác.
8. Mối liên hệ với các phương pháp khác:
Phương pháp phân tích bắng máy cũng dựa một phần cảm quan mà con người
xác nhận được bắng phương pháp cảm quan để đánh giá cấu trúc của sản phẩm. từ
phương pháp cảm quan ta mới có thể xác định được phương pháp bằng máy để đo nó
một cách chính xác và linh hoạt tiên dụng mà thiết kế máy móc đã làm được…..

11


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

9. Ưu nhược điểm của phương pháp:
Ưu điểm

Nhược điểm

- Giá thành rẻ, năng suất cao, mang tính -Phương pháp không có khả nay dự đoán
khách quan và phép đo cấu trúc bằng thiết được tính chất cảm quan.
bị thường được phát triển với mục đích
-Không có khả năng cùng 1 lúc đo được
thay thế phương pháp phân tích cảm quan.
nhiều thuộc tính của sản phẩm .
-Đơn giản, chính xác, hiệu quả và có độ tin

cậy cao.
III

Cách tiến hành:

1 Chuẩn bị mẫu:
Hình dạng: Mẫu có hình trụ, có đường kính phải như nhau để tìm giá trị Fmax so
sánh các kết quả.
Nếu sản phẩm có đường kính khác nhau phải chọn mẫu có chiều dài L đủ lớn để
tránh sai số.
Kích thước: đường kính mẫu 16mm, chiếu dài đủ lớn cho quá trình cắt.
10. Cách thức vận hành:
a. Nguyên tắc vận hành máy:

Phép thử xác định lực cắt Warner-Bratzler tạo ra một lực cắt khi dao cắt chữ V
xuyên qua mẫu thử. Lực cắt cần cho trường hợp này liên quan đến độ dai, độ bền của
sản phẩm. Phạm vi ứng lực cho sản phẩm thịt từ 20 N (5 lb) đến 100 N (25 lb). Khi
chuẩn bị mẫu, lõi trục cắt nên điều chỉnh thẳng hàng với thớ thịt. Do đó dao cắt chữ V
cắt nganh qua các thớ thịt. Mặc dù, phép thử này không chỉ tạo ra ứng suất cắt thuần
túy trên mẫu nghiên cứu, mà những kết quả lặp lại nhiều lần tương quan tốt với những
nghiên cứu về cảm quan.
b. Mô tả công việc:

Lưỡi cắt được gắn cố định Warner-Bratzler bằng nicken có bề dày khoảng 1 mm
được cắt vết khía hình chữ V. Góc cắt 60° có bán kính 0,5 mm tại vị trí mép cắt. Tấm
thép phải thật phẳng để hạn chế trở lực cắt mẫu khi cắt. Vết khía hình chữ V xác định
lực cắt Warner-Bratzler được gắn chặt vào trục thông qua ống nối bằng thép không gỉ.
Các dao cắt cố định được gắn chặt vào thanh dẫn dao cắt và hệ thống này được gắn
vào 1 cơ cấu hỗ trợ chuyển động. được nâng đỡ bởi khay hứng gắn vào hệ thống kiểm
tra. Thiết kế này cung cấp vị trí phù hợp, kiểm soát mẫy cắt và lát cắt, và cho phép

thay đổi nhanh chóng vị trí cắt khác nhau.
12


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

c. Vận hành máy:
‒

Mở máy.

‒

Vào ổ D\ DHTP6B\nhóm 3-sáng thứ 7\nhóm 5→tên fower

‒

Mở chương trình→method→browse→D\DHTP6B\nhóm
xuyen_san compression→tên sp1

‒

Specimen→diameter:16mm, 17mm, 15mm

‒

Control : test :rate1: 5mm/s

‒

Results 1 (xuất bảng kết quả) →save chuyển qua test

‒

Bluehill →test→dam xuyen→san.im_compression→browse→chọn mục lưu tạo ban
đầu→next

‒

Chỉnh specimen label (tên sản phẩm 1) →diameter→next

‒

Chỉnh mẫu: mỗi mẫu sản phẩm ta làm 2 lần. cắt đôi mẫu rồi đặt lên đĩa cắt, chỉnh dao
cắt sao cho lưỡi dao gần chạm vào xúc xích

‒

Chỉnh 2 thước : + bước 1: balance load (lực N)
+ bước 2: reset gauge length ( thước mm)

3-sáng

thứ

7→dam

Đưa về không
‒

start :save→copy qua excel

d. Dụng cụ đo:

Máy đo cơ lý:
Dao cắt bằng thép
-

Lưỡi cắt được gắn cố định Warner-Bratzler
13


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

bằng nicken có bề dày khoảng 1 mm
được cắt
vết khía hình chữ V. Góc cắt 60° có
bán kính
0,5 mm tại vị trí mép cắt. Vị trí gắn
dao cắt là cố định
Thiết bị tự tạo đựng mẫu cắt khi thực
hành thí nghiệm,

khăn giấy để lau.
Lõi giữ tấm thép gồm 1 lõi 25,4 mm và
lõi 12,5 mm

IV

1

Kết quả, xử lý số liệu và thảo luận

1 Kết quả:
Về mẫu Tupy cầu tre

14


Compressive load (N)

Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Specimen 1 to 2
2.0
1.5

Specimen Name

1.0

cau tre 1
cau tre 2

0.5
0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

Time (sec)

Specime
n label

Maximu
m

load(N)

Extensionat
maximum
comp.load

Time at
maximum
comp.load(se
c)

Rate 1
(mm/s)

Đườ
ng
kính
(mm
)

1

Cau tre 1

1.73

-11

2.2

5

16

2

Càu tre 2

1.5

-13.5

2.7

5

16

Mean

1.62

-12.25

2.45

5

16

Standar
d
deviati
on

0.1603

1.76799

0.35355

0

0

Minim
um

1.5

-13.5

2.2

5

16

Maxim
um

1.73

-11

2.7

5

16

median

1.62

-12.25

2.45

5

16

Compressive load (N)

Về mẫu vissan
Specimen 1 to 2
2.0
1.0

Specimen Name
vissan
vissan 2

0.0
-1.0
0

1

2

3

4

5

6

7

Time (sec)

Specime
n label

Maximum
load(N)

Exten
sionat
maxi
mum
comp.

Time at
maximum
comp.load(se
c)

Rate
1
(mm/
s)

Đường
kính
(mm)

15


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

load

1

Vissan 1

1.85

-12

2.4

5

17

2

Vissan 2

1.87

-10.5

2.1

5

17

Mean

1.86

-11.25

2.25

5

17

Standar
d
deviatio
n

0.01756

1.060
11

0.21213

0

0

Minimu
m

1.85

-12

2.1

5

17

Maxim
um

1.87

-10.5

2.4

5

17

median

1.86

-11.25

2.25

5

17

Compressive load (N)

BigC
Specimen 1 to 2
3.0
2.0

Specimen Name
BigC
BigC 2

1.0
0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

Time (sec )

Speci
men
label

Maximu Extensio
Time at
Rate 1
m
nat
maximum (mm/s)
load(N) maximu comp.load(
m
sec)
comp.lo
ad

Đường
kính
(mm)

1

bigC 1

2.12

-9

1.8

5

15

2

bigC 2

2.04

-9

1.8

5

15

Me
an

2.08

-9

1.8

5

15

SD

0.06031

0.00011

0

0

0

16


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Min

2.04

Ss

1.8

5

15

Ma
x

2.12

-9

1.8

5

15

me
dia
n

2.08

-9

1.8

5

15

11. Xử lý số liệu
ứng suất:

Tổng hợp giá trị maximum load của 3 loại xúc xích
Xúc xích Tupy
Cầu Tre

Xúc xích
Vissan

Xúc xích
BigC

Lần 1

1.73

1.85

2.12

Lần 2

1.5

1.87

2.04

Lực trung bình

1.62

1.86

2.08

Độ lệch chuẩn

0.1603

0.01756

0.06031

Giá trị lực trung bình của 3 loại xúc xích
Số
mẫu

Trung bình Độ lệch
Đường
lực
chuẩn (SD) kính
(mm)

ứng suất
(N/mm2)

Xúc xích 2
Tupy Cầu
tre

1.62

8.0075×10-

Xúc xích
vissan

2

1.86

Xúc xích
bigC

2

0.1603

16

3

0.01756

17

8.1946×103

2.08

0.06031

15

0.0118

Đồ thị: so sánh giá trị giữa 3 loại xúc xích
17


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

12. Nhận xét về kết quả thí nghiệm:
a. Nhận xét:

Với 3 mẫu thí nghiệm có đường kính khác nhau ít nhiều ảnh hưởng tới sự so
sánh giữa lực tác động và ứng suất của xuc xích. Bigc có đường kính thấp nhất thì nó
lại dài nhất, vissan có đường kinh lớn nhất nên chiều dài ngắn nhất..tuy nhiên về đô

dai, độ bền của xúc xích thì có sự khác nhau do nhiều yếu tố như: thành phần nguyên
liệu, quy trình sản xuất, trang thiết bị…… chính vì thế phép đo ít nhiều có thể đánh giá
được sự khác nhau và chất lượng của sản phẩm nào là tốt nhất.
Theo bảng kết quả và đồ thị ta có thể nhận xét như sau:
Về lực tác động trung bình thì lực tác động vào xúc xích BigC là lớn nhất là
2.08N, sau đó tới vissan là 1.86N, nhỏ nhất là Tupy là 1.62N.
Độ lệch chuẩn giữa các lần đo trên 1 sản phẩm thì xúc xích Tupy có giá trị SD
cao nhất giữa 2 lần đo là 0.1603, sau đó tới bigC là 0.06031 nhỏ nhất là vissan là
0.01756. chứng tỏ sự ổn định của vissan là tốt nhất ít bị chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố
nên lực các lần đo gần như là giống nhau 1.85 và 1.87.
F
A

Ứng suất là lực tác động trên 1 diện tích σ= (N/mm2). ứng suất của xúc xích
BigC là lớn nhất còn 2 loại Vissan và Tupy là gần như nhau.
Qua phân tích về mẫu và kết quả ta nhận thấy:
Tupy của Cầu Tre có đường kính trung bình là 16mm, lực cắt thấp nhất là 16.2N
và độ ổn định của 2 lần cắt là chênh lệch lớn nhất biểu hiện ở giá trị SD.
Vissan có đường kính lớn nhất là 17mm, giá trị lực cắt trung bình là 1.86N và có
độ ổn định của 2 lần cắt là cao nhất với giá trị SD thấp nhất và ứng suất trượt gần bằng
Tupy
BigC có đường kính nhỏ nhất là 15mm, giá trị lực cắt trung bình là lớn nhất 2.08,
có độ ổn định giữa 2 lần đo là trung bình và ứng suất trượt là lớn nhất
b. Kết luận:

BigC có công lớn nhất nên có độ cứng cao nhất. công càng cao thì độ cứng càng
cao.
Vissan có độ ổn định nhất, công cắt vừa phải nên xúc xích visan là có độ dai và
bền vừa phải ít cứng hơn.sản phẩm của vissan được đánh giá theo nhận xét là tốt nhất.
18

Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Tupy có độ dai cao lực cắt thấp, không ổn định giữa các lần cắt.
 Việc đánh giá chỉ dựa trên số liệu mà nhóm thực hành được nên chưa hẳn đã

đánh giá đúng về cấu trúc của các loại sản phẩm. Chất lượng hay cấu trúc sản
phẩm nó còn dựa trên thành phần, quy trình sản xuất và trang thiết bị đầu tư của
mỗi công ty.

19


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

BÀI 3: PHƯƠNG PHÁP NÉN
I

Mục đích thí nghiệm:

1 Mục đích:

Phương pháp này được sử dụng nhằm đo độ cứng của sản phẩm thực phẩm, thu
được khi tác dụng một lực nén thích hợp lên sản phẩm đó.
13. Mẫu thí nghiệm:
Phương pháp nén được áp dụng đối với các sản phẩm có tính chất cứng, giòn như:
Kẹo, Kẹo sô-cô-la, Snack, Trái cây …
Trong thí nghiệm này, ta xác định độ cứng của 3 loại Snack khác nhau là: Snack
Poca bò lúc lắc, Snack Poca khoai tây và Snack Poca bắp.

Snack Poca Bò lúc lắc

Snack Poca Khoai Tây

Snack Poca Bắp
20


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

So sánh 3 mẫu thí nghiệm:

Tên sản phẩm
Hình dạng
Thành phần
Snack Poca bò Dạng miếng Tinh bột sắn, bột mì,
lúc lắc
tam giác

dầu thực vật tinh
luyện, bột gia vị Bò
lúc lắc, chất điều vị
(621), shortening , bột
tạo xốp (500ii), muối,
đường.
Snack
Poca Dạng miếng Khoai tây tươi, dầu
khoai tây
tròn
thực vật tinh luyện, bột
gia vị Khoai Tây. Sản
phẩm có chứa nguyên
liệu từ bột sữa, hạt
bông,
hạt
hướng
dương.
Snack Poca bắp Dạng miếng Bắp, đường mạch nha,
tròn
dầu thực vật tinh
luyện, đường, bơ, chất
nhũ
hóa
lecithin
(E322), muối, hương
caramel tổng hợp.

Tính chất
Sản phẩm sấy khô,

độ ẩm thấp (<6%).
Dễ hút ẩm
Giòn

Sản phẩm sấy khô,
độ ẩm thấp (<6%).
Dễ hút ẩm
Giòn.

Sản phẩm sấy khô,
độ ẩm thấp (<6%).
Dễ hút ẩm
Giòn, xốp.

V. Cơ sở lý thuyết của phương pháp nén:
1 Giới thiệu về phương pháp nén:
Sử dụng phương pháp Kramer
- Phương pháp nén được sử dụng để đo độ cứng
lớn
nhất của các sản phẩm thực phẩm có tính chất
cứng,
giòn.
- Ta sử dụng đầu dò được làm bằng thép không
rỉ
để
nén và làm biến dạng hoàn toàn mẫu với một
lực nén
thích hợp. Các lá thép có cấu trúc bằng nhôm chống ăn mòn và dễ vệ sinh. Các
lá thép cắt được gắn vào các trục cho phép chuyển động giảm lực ma sát. Đỉnh
các ô mở để thực phẩm đùn ra hai bên lá thép (blades). Sử dụng giá đỡ và

khay nâng chuyển.[1]
14. Cở sở của phương pháp:
21


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Khi các tấm thép của bộ phận đo lực nén của Kramer chuyển động xuống vật
mẫu để nén sản phẩm. Quá trình phá hủy tiếp tục
cho đến khi thực phẩm đùn ra ngoài giữa các lá thép
và xuống đáy của bộ phận. Khi các lá thép tiến gần đến vị
trí mà mẫu chuẩn bị cắt. Lực nén ở các thời điểm
khác nhau (nén, đùn, biến dạng) cung cấp thêm
thông tin về cấu trúc thực phẩm.[1]
Như vậy khi đầu dò tác dụng một lực để làm biến
dạng mẫu thì mẫu cũng tác dụng lại đầu dò một lực,
đầu dò tiếp nhận, phân tích và đưa ra kết quả độ
cứng lớn nhất của mẫu.
15. Mối liên hệ của phương pháp nén cơ học với các phương pháp khác:
Cấu trúc thực phẩm là tất cả các thuộc tính cơ học, hình học, bề mặt của sản phẩm
được cảm nhận bởi cơ học, xúc giác, thị giác và các cơ quan cảm thụ khác của con
người [ISO 5492 : 1992].
Có thể xác định độ cứng của sản phẩm thực phẩm bằng phương pháp phân tích
cảm quan thực phẩm. Phương pháp này người thử có thể xác định độ cứng của sản
phẩm thông qua việc nhai các sản phẩm đó. Hai hàm răng đóng vai trò như đầu dò của
thiết bị phân tích cơ – lý. Lực nén của hai hàm răng cần để làm biến dạng sản phẩm sẽ

cho chúng ta biết độ cứng của sản phẩm thực phẩm. [3]
Khi cảm nhận bằng miệng , những cơ quan tế bào xúc giác trong vòm miệng như
lưỡi, lợi và màng bao quanh răng đóng vai trò quan trọng trong việc cảm nhận cứng
hay mềm; ở đó có các dây thần kinh ,cơ và khớp miệng. Những tín hiệu từ những dây
thần kinh sẽ được truyền và cung cấp thông tin về vị trí quai hàm miệng, tính chất của
sản phẩm. [3]
Trong khi đó, các thiết bị phân tích dựa vào bộ chuyển đổi để chuyển những sự đo
lường vật chất, vật lý thành những tín hiệu điện hoặc tín hiệu có thể nhìn thấy; những
tín hiệu này có thể thu được ngay hoặc cung cấp cho thiết bị ghi nhận dữ liệu.
Bộ chuyển đổi này thường cho một kết quả tuyến tính có thể đặc trưng cho những
đặc tính vật lý. Ngược lại, sự cảm nhận của con người lại phụ thuộc vào hiện tượng
tâm sinh lý mà thường có khuynh hướng không tuyến tính. [3]
16. Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp nén :

Ưu điểm
Nhược điểm
• Đơn giản, công việc phân tích Trong một vài trường hợp, thiếu
chủ yếu dựa vào thiết bị phân mối tương quan giữa phương pháp
22


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

tích.
Cho kết quả nhanh chóng
Hoạt động liên tục ( không
hạn chế số lượng mẫu kiểm
tra)
Độ chính xác cao
Độ tin cậy cao

Hiệu quả
Kết hợp được với các thiết bị
khác như máy vi tính
Tiết kiệm chi phí.

•
•

•
•
•
•
•

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

cảm quan và phương pháp phân
tích thiết bị, hay nói cách khác các
thiết bị này không có khả năng liên
quan hay dự đoán tính chất cảm
quan. Các thiết bị không có khả
năng đo cùng lúc nhiều thuộc tính
của một sản phẩm.

VI.Cách tiến hành:
1 Chuẩn bị mẫu:
Chuẩn bị 3 mẫu Snack thí nghiệm: Snack Poca bò lúc lắc, Snack Poca khoai tây và
Snack Poca bắp. Các mẫu được chuẩn phải có kích thước tương tự nhau, (không nhất

thiết là phải cùng hình dáng), việc này giúp ta thuận tiện hơn trong việc lựa chọn đầu
dò. Có nhiều loại đầu dò với đường kích khác nhau. Lựa chọn đầu dò thích hợp với
mẫu khảo sát giúp cho kết quả chính xác.
Mẫu phải được bảo quản cẩn thận, còn nguyên kích thước, không bị vụn nát.
Khi tiến hành đo, ta mở bao kín để lấy mẫu. Không được để mẫu quá lâu ngoài
không khí, vì như vậy mẫu sẽ hút ẩm; làm giảm độ cứng, độ giòn của sản phẩm dẫn
đến kết quả sai lệch.
Trước khi cho vào máy đo cơ – lý, cần phải đo chiều sâu của mẫu, việc này giúp ta
cài đặt các thông số của máy chính xác. Thao tác này ta cần phải thực hiện nhanh vì
mẫu có hàm ẩm thấp sẽ hút ẩm rất nhanh khi để ngoài không khí.
Ngoài ra, một yếu tố quan trọng trong quá trình chuẩn bị mẫu là ta phải xác định
được loại đầu dò phù hợp với kích thước của mẫu. Loại đầu dò được chọn phải có kích
thước lớn hơn mẫu.
17. Cách thức vận hành:
Lắp đặt dụng cụ, đầu dò. Có các loại đầu dò khác nhau, tùy thuộc vào kích thước
mẫu sản phẩm.
Mở phần mềm và chạy file trong máy.
Sau khi mở phần mềm, vào mục Method và cài đặt các thông số trong quá trình
chạy mẫu như Diameter, Anvil height, Test Rate 1, Final anvil height…
Cách thức cài đặt các thông số tùy thuộc vào việc lựa chọn mẫu:
•

Trước khi tiến hành phép đo, ta cần phải đo chiều cao của mẫu, khi có được
chiều cao của mẫu ta có thể cài đặt thông số chiều sâu đi xuống của đầu dò
23


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

để phá vỡ được mẫu và chiều sâu này của đầu dò không được quá 50%
chiều cao mẫu.
• Vận tốc đầu dò là 5 mm/s.
• Khi tiến hành đo, ta đặt mẫu lên đĩa phẳng, ngay vị trí đi xuống của đầu dò.
Dùng nút chỉnh thô để đưa đầu dò xuống gần sát bề mặt mẫu, dùng nút
chỉnh tinh để chỉnh sao cho đầu dò sát bề mặt mẫu. Sau khi đã cài đặt đầu
đủ các thông số ta thực hiện thao tác TEST trong phần mềm. Cân bằng lực,
sau đó kích chuột vào nút START để đầu dò nén xuống từ từ và phá vỡ
mẫu, kết quả hiển thị trên màn hình ở dạng đồ thị. Tiến hành tương tự với
hai mẫu còn lại.
VII.

Kết quả và thảo luận:

1 Kết quả thí nghiệm:

Specimen 1 to 2
300

Compressive load (N)

200

Specimen Name

100

Snack bo
Snack bo 2

0
-100
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Time (sec)
Mẫu Snack Poca bò lúc lắc được thực hiện 2 lần.

Specimen 1 to 1

Compressive load (N)

200
100

Specimen Name

0

Snack khoai tay

-100
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Time (sec)

Mẫu Snack Poca khoai tây được thực hiện 1 lần.

24


Báo cáo thực hành vật lý thực phẩm

Nhóm 3. Tổ 3

GVHD: Th.S Dương Văn Trường

Specimen 1 to 1

Compressive load (N)

200
100

Specimen Name

0

Snack bap

-100
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Time (sec)

Mẫu Snack khoai tây được thực hiện 1 lần.
Do nguyên nhân không đủ thời gian nên mẫu hai và ba chỉ được khảo sát 1 lần. Vì vậy
mẫu 1 sẽ lấy kết quả trung bình để so sánh với mẫu 2 và 3.
BẢNG SỐ LIỆU

Mẫu
Snack
Poca bò
lúc lắc

Speci
men
label
(Nhãn
mẫu)
Snack
bo
Snack
bo 2

Mean

(Trung
bình)
Standard
Deviation
(Độ lệch
chuẩn)
Minimum
(Nhỏ nhất)
Maximum
(Lớn nhất)
Median
(Trung vị)

Maximu
m
Load (N)
(Lực tối
đa)

Extension at
Maximum
Comp. load
(mm)

Time at
Maximu
m
Comp.
load (sec)

Rate
(mm/sec)
(Vận tốc)

270.29

-37.83

7.57

5

254.05

-38.22

7.64

5

262.17

-38.02

7.61

5

11.48

0.28

0.05

0

254.05

-38.22

7.57

5

270.29

-37.83

7.64

5

262.17

-38.02

7.61

5

Snack Poca bò lúc lắc
Mẫu Poca

Specime

Maximu

Extension at

Time at

Rate
25