DHTP5LT.phan Tich Cau Truc Thuc Pham 2Thanh

1

Giảng viên: NGUYEN BA THANHEmail: [email protected]: http://sites.google.com/a/foodtech.edu.vn/nguyenbathanh/

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC THỰC PHẨM

1Food texture course

Tài liệu tham khảo Bài giảng

Food texture and viscosity concept and measurement by Malcolm C. Bourne (1982)

Website: www.zwick.com www.brookfieldengineering.com www.instron.com

Tạp chí khoa học Journal of Texture Studies www.gigapedia.com


Mục đích Tầm quan trọng của phân tích cấu trúc thực phẩm Tìm hiểu các khái niệm, định nghĩa về cấu trúc thực

phẩm, các từ ngữ mô tả đến cấu trúc thực phẩm. Các phương pháp phân tích cấu trúc thực phẩm: nguyên

tắc hoạt động, cấu tạo của thiết bị, chức năng, hệ thống xử lý số liệu

Mối liên hệ giữa phương pháp cảm quan và phương pháp vật lý

Chọn lựa test Ứng dụng


2

Tầm quan trọng (tại sao chúng ta phải phân tích cấu trúc thực phẩm) Hương vị, cấu trúc, hình thức bên ngoài của sản phẩm

là ba yếu tố chính quyết định sản phẩm có được chấp nhận trên thị trường hay không.

Cấu trúc thực phẩm là một tính chất hiển nhiên được khách hàng đòi hỏi phải được xác định

Cấu trúc ảnh hưởng đến sự cảm nhận mùi vị cũng như đến hình thức bên ngoài của sản phẩm

Là một thuộc tính quan trọng, tuy nhiên, nó mới được nhìn nhận một cách nghiêm túc trong thời gian gần đây.


ÁP DỤNG• Nó là một phần không thể thiếu của kiểm

soát chất lượng (Quality Control)• Kiểm tra chất lượng để thiết lập một

quy trình tiềm năng• Dự đoán tính lưu biến của sản phẩm (quy

trình phát triển)• Dùng để thiết lập các tiêu chuẩn chất lượng• Phù hợp với nhu cầu chất lượng của

khách hàng• Phát triển sản phẩm mới• Sự tương quan với cảm quan

FACTORY

RESEARCH

CORRELATION


Lưu biến

Lưu biến học là nghiên cứu sự biến dạng và dòng chảy

Sự thay đổi hình dạng

Vật chất chuyển động như thế nào


3

Lưu biến

Lưu biến học là nghiên cứu sự biến dạng và dòng chảyChất rắn Chất lỏng

Trái câyThịtBánh kẹo

NướcTương ớtMayonnaiseNước đường


CẤU TRÚC THỰC PHẨM… “All the mechanical, geometrical and surface attributes of

a product perceptible by means of mechanical, tactile and, where appropriate, visual and auditory receptors.”

Tất cả những thuộc tính cơ học, hình học và bề mặt của sản phẩm có thể được nhận biết, đánh giá bằng các cơ quan cảm nhận cơ học, xúc giác, thị giác hay thính giác

(ISO 5492: 1992, từ vựng trong đánh giá cảm quan)


Phân tích cấu trúc là gì?

Test vật liệu-Tính đàn hồi-Tính chất dẻo-Modun

Phân tích cấu trúc

Độ gãy vỡĐộ cứngĐộ mềmĐộ giònĐộ dai

Tính lưu biến

-Độ nhớt

-Visco-elastic


4

Độ cứng (hardness): thuộc tính cơ học của cấu trúc liên quan tới cường độ lực cần để làm cho sản phẩm biến dạng hoặc để có thể đâm xuyên qua sản phẩm.

Trong miệng, chúng được cảm nhận bằng việc nén sản phẩm giữa hai hàm răng (chất rắn) hoặc giữa lưỡi và vòm miệng (chất bán rắn)

Mềm (soft) : cường độ lực thấp, vd cream cheese Chắc (firm) : cường độ lực vừa phải, vd olive Cứng (hard) : cường độ lực cao, vd kẹo

(ISO 5492 : 1992)


Những khái niệm cơ bản

Strain (sức căng) Stress (ứng suất) Strain Rate (hệ số căng bề mặt)


Lực cố kết (cohesiveness): thuộc tính cơ học của cấu trúc liên quan tới mức độ biến dạng mà sản phẩm có thể chịu được trước khi gãy vỡ

(ISO 5492 : 1992)


5

Tính dễ vỡ (fracturability): thuộc tính cơ học của cấu trúc liên quan tới lực cố kết và lực cần để làm vỡ một sản phẩm thành những mảnh nhỏ.

Chúng được đánh giá bằng cách nén đột ngột sản phẩm bằng răng cửa hoặc bằng các ngón tay

Dễ vỡ vụn (crumbly): mức độ lực thấp, vd bánh nướng xốp

Giòn (crunchy): mức độ lực vừa phải, vd táo, cà rốt Giòn (brittle): mức độ lực cao, vd đậu phộng rang Giòn (crispy): mức độ lực cao, vd khoai tây chiên Cứng giòn (crusty): mức độ lực cao, vd vỏ bánh mì Pháp

(ISO 5492 : 1992)


Độ dai (Chewiness): thuộc tính cơ học của cấu trúc liên quan tới lực cố kết, độ cứng hoặc số lần nhai cần thiết để một sản phẩm rắn trở thành dạng sẵn sàng cho việc nuốt

Mềm, bở (tender) : cường độ thấp, vd hạt đậu non

Chewy : cường độ vừa phải, vd fruit gums Dai (tough) : cường độ cao, vd thịt bò già, da

heo(ISO 5492 : 1992)


Gumminess: thuộc tính cơ học của cấu trúc liên quan tới lực cố kết của một sản phẩm mềm bở (tender). Trong miệng, chúng liên quan đến lực cần để nghiền nát sản phẩm thành dạng sẵn sàng cho việc nuốt

xốp giòn (short) : cường độ thấp, vd bánh quy xốp Bột (mealy, powdery) : cường độ vừa phải, vd khoai tây,

đậu Hà Lan khô luộc Sệt, nhão (pasty) : cường độ vừa phải, vd bột nhào của

hạt dẻ nghiền Dính (gummy) : cường độ cao, vd gelatin thực phẩm

(ISO 5492 : 1992)


6

Những yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc thực phẩm

Vd: độ mềm của thịt ảnh hưởng bởi thành phần, bởi quá trình bảo quản, quá trình biến đổi khi bảo quản…



PRODUCTS AND PROPERTIES...PRODUCTS AND PROPERTIES...

•STICKINESS•HARDNESS•GEL STRENGTH

•FIRMNESS•ADHESIVENESS•CONSISTENCY•HARDNESS

•TOUGHNESS•TENDERNESS•CONSISTENCY•CHEWINESS

•HARDNESS•BRITTLENESS•RIPENESS

•FRESHNESS•BRITTLENESS•STICKINESS•DOUGH QUALITY

•TABLET STRENGTH•COATING HARDNESS•BLOOM STRENGTH•CONSISTENCY


7

Szczesniak (1963) chia đặc tính cấu trúc thành 3 nhóm: Đặc tính cơ học - liên quan đến phản ứng của thực phẩm với lực

nén Thông số bậc 1: hardness, cohesiveness, viscosity, elasticity, adhesiveness Thông số bậc 2 : brittleness, chewiness, gumminess

Đặc tính hình học-liên quan đến kích cỡ, hình dáng và xu hướng sắp xếp của những phân tử trong sản phẩm, vd : powdery, gritty, lumpy, flaky, fibrous, cellular, aerated, crystalline

Những đặc tính khác – liên quan đến việc tiếp nhận độ ẩm, độ béo.. vd: dry, moist, oily

Việc phân nhóm thuật ngữ này chuyên biệt cho từng loại sảnphẩm nhưng trong mỗi trường hợp cụ thể phải dựa trên tínhlưu biến của sản phẩm. Trong thực nghiệm, bản chất thay đổi theo thờigian của nhận thức có nguồn gốc từ cảm giác cũng được công nhận, vàthuộc tính này được chia thành hai giai đoạn, giai đoạn nhai ban đầu và giaiđoạn sau khi nhai


Sherman (1969) : Tính chất bậc một của thực phẩm: đặc tính hình học như

cỡ hạt, phân bố cỡ, lượng khí… Tính chất bậc hai-xuất phát từ sự kết hợp của hai hoặc

nhiều tính chất có tỉ lệ không xác định; Tính chất lưu biến như viscosity, elasticity, adhesion

Tính chất bậc ba – được phân chia dựa trên các quá trình như sau : Nhai : hard, soft; brittle, plastic, crisp; rubbery,

spongy; smooth, coarse; powdery, lumpy, pasty; creamy, water, soggy; sticky, tacky

Sự tan rã: greasy, gummy, stringy; melt-down properties


Jowitt (1974) : Đặc tính chung-structure, texture, consistency Thuật ngữ liên quan đến tập tính của vật chất dưới ứng

suất nén hoặc ứng suất kéo, vd: firm, chewy, stringy, rubbery, sticky, glutinous, brittle, crumbly, crisp

Thuật ngữ liên quan đến kết cấu của vật chất Liên quan đến kích cỡ hạt hay hình dáng hạt, vd : smooth,

chalky, gritty, mealy Liên quan đến hình dáng, sự xắp xếp của các yếu tố kết cấu.

Vd: flaky, stringy, aerated, glassy, gelatinous, spongy Thuật ngư liên quan đến tính chất cảm giác trong miệng.

Vd: body, watery, greasy, slimy (nhầy), mushy, astringent…


8

Phương pháp đánh giá cấu trúc

Phương pháp phân tích vật lý Phương pháp đánh giá cảm quan


Phương pháp dùng lực

Là phương tiện khoa học dùng để đo phản ứng của mẫu trong những điều kiện nhất định

Thông số đo được biểu diễn là phản ứng của mẫu với lực tác động hoặc với khoảng cách áp dụng theo thời gian

Dụng cụ thực hiện những chuyển động lên hoặc xuống


Ba phương pháp đo cấu trúc(ngoài phương pháp đánh giá cảm quan ra)

Cơ sở-fundamental : Sử dụng những định nghĩa Ít bị ảnh hưởng bởi dụng cụ Dễ dàng so sánh kết quả giữa những sản

phẩm có nguồn gốc khác nhauVd : đo các tính chất như độ nhớt, độ

cứng, tính dễ gãy của sản phẩm


9

Thực nghiệm-EmpiricalDùng để đo những thông số không thể biểu

diễn được bởi định lượng lưu biến cơ bản.Những kỹ thuật này dựa trên ba nguyên tắc

cơ bản của sự biến dạng : sự uốn, cắt và nén.Cho kết quả nhanh và dễ sử dụng. Thường

được sử dụng nhất trong công nghiệpChỉ có thể dùng được ở một vài điều kiện

nhất định


Mô phỏng-Imitative

Dụng cụ mô phỏng các dạng tác động của khách hàng lên thực phẩm

ví dụ : bắt chước hoạt động của răng. Trong một vài trường hợp, các kết quả đo

nhận được từ dụng cụ phân tích có thể liên hệ với các giá trị cảm quan, người ta gọi đó là spychorhéologie


Mô hình lý tưởng

(D. Kilcast, 2001) 27Food texture course

10

The ‘ideal’ test

IDEAL

Empirical

Imitative

Fundamental

(D. Kilcast, 2001) 28Food texture course

Ví dụ một test đơn giản

Hãy tưởng tượng rằng ngón tay của bạn là một đầu đo gắn với bạn, một loại máy phân tích cấu trúc. Não của bạn đóng vai trò như một phần mềm tính toán các thông tin từ ngón tay và cơ thể của bạn. Đầu tiên ngón tay của bạn di chuyển đến bề mặt của mẫu

Phân tích cấu trúc có liên quan đến việc đo các đặc điểm cơ học của mẫu khi mẫu chịu những tác động đã được kiểm soát


Ví dụ

Một loại máy phân tích cấu trúc ghi lại sự chống lại lực của sản phẩm

LFRA TEXTURE ANALYSER

345

Một ngón tay của bạn (đầu đo) chạm vào bề mặt của mẫu, cơ thể của bạn (bộ phận phân tích cấu trúc) bắt đầu nhận được thông tin liên quan tới các đặc điểm cấu trúc của mẫu


11

Ví dụ

Khi ngón tay của bạn (đầu đo) ấn xuống mẫu mạnh hơn, nó sẽ đi xuyên qua sản phẩm, và cơ thể của bạn (bộ phận phân

tích cấu trúc) sẽ chuyển thông tin chung tới não (phần mềm xử lý) để thực hiện việc

đánh giá đặc tính tính chất của mẫu


Ví dụ

LFRA TEXTURE ANALYSER

345

COMPRESS COMPUTE INTERPRET

Bạn di chuyển ngón tay của mình (đầu đo) trở lại vị trí ban đầu và đánh giá thông tin trong não của bạn với chỉ một thông tin đầy dủ đã được chọn


Cấu tạo của thiết bị

Biểu đồ: nguyên tắc đo lực nén33Food texture course

12

GIỚI THIỆU MỘT SỐ DỤNG CỤ ĐIỂN HÌNH VÀ NGUYÊN

TẮC HOẠT ĐỘNG


VARIABLE:VARIABLE: TEST CONFIGURATION

Lực tác động lên xuống nhiều lần TEXTURE PROFILE ANALYSIS (TPA): thiết bị kỹ

thuật sử dụng đường cong của lực, đường cong của sự biến dạng để phân loại các đặc tính cấu trúc then chốt của mẫu, là cầu nối với cảm quan.

Chỉ dùng lực nén Việc lặp lại thao tác nhiều lần giúp ta có thể tính toán

được các đặc tính cấu trúc Đa chức năng, có nhiều ứng dụng trong công nghiệp


TEXTURE PROFILE ANALYSIS•Độ cứng = Đỉnh của biểu đồ lực•Tính đàn hồi = Chiều rộng của đườngphục hồi (hình)

•Lực cố kết (Cohesiveness) = A2/A1•Tính dính kết (Adhesiveness) = Diện tích âm của lần đo đầu tiên (A3)

•Tính dễ gãy (Fracturability) = Chỗ gãy đầu tiên trong vòng tròn

•Gumminess = Thực phẩm bán rắn được tính bằng Độ cứng x lực cố kết

•Chewiness = Thực phẩm rắn được tính băng Hardness x Cohesiveness x Springiness

F

t

HARDNESS

ADHESIVENESS

A2

A3

A1

SPRINGINESS

VARIABLE:VARIABLE: TEST CONFIGURATION (imitative test)


13

TEXTURE PROFILE ANALYSIS

Hardness Adhesiveness Cohesiveness Compressibility Elasticity Resilience Fracturability Gumminess Chewiness

time

F Second compressionFirst compression



Hardness

time

F

Hardness: Force required to compress a food between the molars

Hardness = peak +ve forceσf = Force (N) S (m2)




Adhesiveness: The work required to pull the food away from a surface

distance

FAdhesiveness = Negative area from first bite


14



Cohesiveness: The strength of the internal bonds making up the food.

AB

Cohesiveness = B/AF




Compressibility : The work required to deform the sample during the first compression.

distance




Elasticity : The extent to which a compressed food returns to its original size when the load is removed

Cycle = second contact – first contact

Elasticity = Cycle for inelastic material – cycle for food


15



Resilience : How well a product regains its original position. Corresponds to the area of the first withdrawal divided by that of the compression.



Fracturability: la contrainte a la fracture

Fracturability : Not all samples fracture. The fracturability point is observed as a significant peak (fall off) in the first compression.

F

σf = Force (N) S (m2)




Gumminess: The energy required to disintegrate a semisolid food so that it is ready for swallowingGumminess = Hardness x cohesiveness

Chewiness : The energy required to chew a solid food until it is ready for swallowing.Chewiness = hardness x cohesiveness x

Elasticity


16

VD: số liệu đo của bánhhttp://www.brookfieldengineering.com/education/applications/texture-sponge-cake.asp


Tính chất Vật lý Cảm quanCác tính chất cơ bảnĐộ cứng Lực cần thiết để làm mẫu

biến dạng đến một mức xácđịnh cho trước

Lực cần thiết để cắn đứt mẫu hoàn toànkhimẫu được đặt giữa các răng hàm

Độ cố kết Mức độ vật liệu bị biếndạng trước khi xảy ra nứtvỡ

Mức độ biến dạng của mẫu trước khi vỡra, khi xuyên qua mẫu hoàn toàn bằngrăng hàm.

Độ đàn hồi Mức độ vật liệu phục hồi lạitrạng thái ban đầu sau khi bịlàm biến dạng và lực đượccất đi

Mức độ mẫu có thể hồi phục trở lại hìnhdạng, kích thước ban đầu sau khi đượcnénmột phần giữa lưỡi và vòm miệng

Độ dính Công cần thiết để cắt đứtcác liên kết giữa bề mặtmẫu thực phẩm và bề mặttiếp xúc với mẫu đó.

Lực cần thiết để gỡ thực phẩm dính vàomiệng (thường là vòm miệng) khi ăn.


Các đặc tính phụĐộ giòn Lực cần thiết để làm nứt vật

liệu, bằng tích độ cứng độcố kết. (thường là khi độcứng lớn, độ cố kết thấp)

Lực cần thiết để làm thực phẩm nứthoặc vỡ vụn ra.

Độ dai – thựcphẩm rắn(chewiness)

Tổng năng lượng cần thiếtđể nhai thực phẩm rắn đếnkích thước đủ nhỏ để nuốtđược, bằng tích độ cứng ×độ cố kết × độ đàn hồi

Thời gian (giây) cần thiết để nghiềnmẫu, khi có một lực không đổi tác dụng,đên khi thực phẩm đủ nhỏ để có thểnuốt.

Độ dai – thựcphẩm bán rắn(gumminess)

Năng lượng cần thiết đểnghiền vụn thực phẩm bánrắn đến kích thước đủ nhỏđể nuốt được, bằng độ cứng× độ cố kết. Trong đó thựcphẩm phải có độ cứng thấp,độ cố kết cao

Mức độ các tiểu phần dính lại với nhautrong suốt quá trình nhai, năng lượngcần thiết để nghiền vụn thực phẩm bánrắn đủ nhỏ để có thể nuốt


17

BiBiến sốến số: : dạng đầu đoLực đi xuống

Nén: Đầu đo (hình trụ hoặc tấm kim loại phẳng) đi xuống đến khi tiếp xúc với mẫu và tác động lên nó một lực

Bánh ngọtF

t

Vết nứt đầu tiên

DOWN STROKEUP STROKE

Độ cứngDiện tích đầu đo bằng hoặc lớn hơn diện tích của mẫu


Lực đi xuốngĐâm thủng và xuyên qua: Đầu đo đi xuống đến khi tiếp xúc với bề mặt,khi xuyên qua vật, nó tạo ra cả lực nén và lực cắt

Kiểm tra khối GELATIN

Lực âm = độ nhớt (Tackiness) của mẫu gelatin

F

t

Giá trị khối (Bloom) là lực tối đa đạt được tại thời điểm gây ra sự biến dạng

Diện tích = tác động để đạt tới sự biến dạng

Diện tích âm = sự dính kết (adhesion) của mẫu gelatin

BiBiến sốến số: : dạng đầu đo


Lực đi xuốngĐâm thủng và xuyên qua: đầu đo hình côn đi xuống và tiếp xúc với bề mặt mẫu. Tác động của lực sẽ tăng khi diện tích tiếp xúc giữa đầu đo và mẫu tăng.(bơ, phomai)

Biến số : loại đầu đoBiến số : loại đầu đo

Độ đặc

Độ cứng

Đặc tính dính kết

Đo phomai mềmF

t


18

Lực đi xuốngCắt (CUT) và xén (SHEAR): lưỡi dao hoặc thanh cắt đi xuống đến khi tiếp xúc, lực cắt mẫu tạo ra khi khoảng cách đầu đo tăng.

Biến số: Loại đầu dòBiến số: Loại đầu dò

Đo phomai Cheddar Độ cứng

Đặc tính dính kết

F

t


Lực đi xuốngĐầu đo hình cầu : dùng đầu đo tròn để nén. Đầu đo đi xuống đến khi tiếp xúc với bề mặt, tạo ra chủ yếu lực nén đến khi điểm đó bị cắt hoặc đến khi đợt kiểm tra kết thúc.

Biến số : loại đầu đoBiến số : loại đầu đo

F

t

Kiểm tra bề mặt pho mai Brie

Độ cứngAPPARENT MODULUS

Diện tích thể hiện lực tác động, thể hiện độ đặc


Biến số: Biến số: TEST ACCESSORIESLực đi xuống

Cắt bằng một thanh kim loại: thanh kim loai cố định hoạt động giống như hành động cắt lát (slicing or cutting)

Lực cắt thịt heo muối Reformed

Diện tích thể hiện độ đặc của sản phẩm

Độ cứngModulus is generated from initial slope

Thịt và sản phẩm từ thịt

Cá

Thực vật

Phomai

Mỹ phẩm


19

Lực đi xuốngCắt (CUT) bằng thanh WARNER-BRATZLER : sử dụng một thanh được khoét một lỗ hình trụ ở giữa. Loại vết khoét này làm tăng diện tích tiếp xúc, kết quả kiểm tra sẽ ổn định hơn

F

t

Vết gãy đầu tiên

Ở các vết gãy tiếp theo, lực giảm dần. Diện tích thể hiện

độ đặc của sản phẩm

Cắt xúc xích bằng thanh Warner-Bratzler

VARIABLE: VARIABLE: TEST ACCESSORIES


Lực đi xuốngCắt (CUT) bằng công cụ VOLODKEVICH : nguyên tắc hoạt động tương tự như hoạt động nghiền của răng cửa. Ở đây, người ta quan tâm chủ yếu đến đỉnh lực

Ngũ cốc

Thịt

Trái cây và rau quả

Bánh kẹo

VARIABLE: VARIABLE: TEST phụ

Lực cắt của mẫu cà rốt

Diện tích thể hiện độ đặc của sản phẩm

Độ cứngĐiểm

Bio-Yield


Lực đi xuốngCắt kiểu KRAMER : Cấu trúc gồm có chính xác 10 tấm kim loại, chúng xuyên qua một cái hộp chứa thực phẩm, nén, cắt và đẩy thực phẩm ra ngoài

•Nhiều lưỡi cắt xếp song song đặc biệt thích hợp để đánh giá từ nhiều phần nhỏ của sản phẩm hay để đánh giá những sản phẩm có nhiều phần có tính chất khác nhau, nêu lên tính chất tiêu biểu của sản phẩm

Ngũ cốc

Bột nhão

Gạo, đậu đã chế biến

Thịt



20

Lực đi xuốngBACK EXTRUSION : Kiểu Ép – Đùn hoạt động bằng cách tác dụng một lực lên thực phẩm đến khi thực phẩm chảy qua một lối thoát. Bị đẩy lên trên theo lối thoát X và Y trong minh hoạ dưới đây.

• Lực tham gia cực kỳ phức tạp• Lực tối đa phụ thuộc vào lực nén

và thời gian nén.

X Y



BACK EXTRUSION: Test này đặc biệt thích hợp với sản phẩm sệt, nhớt như :Gel mềm và sữa chuaTrái cây và rau củ nghiềnMỹ phẩmNước sốt và patêDầu mỡ

Diện tích âm của đồ thị gây ra bởi khối lượng của mẫu trên đầu đo và bởi đặc tính dính kết (adhesive).


F

Modulus(Gradient)

t

Độ cứng

Độ đặc

Lực dính kết

Light Mayonnaise

Standard Mayonnaise


Lực đi xuốngFORWARD EXTRUSION: Đo lực nén cần để “piston” tròn phẳng có thể đẩy sản phẩm chảy qua một cái lỗ có kích cỡ chuẩn ở bên dưới vật chứa.

•Được sử dụng cho rất nhiều loại mẫu:- Gel và sản phẩm bán rắn- Bột nhão- Trái cây và rau củ nghiền- Kem và sản phẩm chăm sóc tóc



21

Lực đi xuốngUốn ba điểm: Test này đo đặc điểm gãy và cong của nhiều dạng vật chất khác nhau như:

Chân đỡ có thể điều chỉnh

Mẫu

Đầu đo

Biscuits Kẹo

Chất dẻo

Mỹ phẩm

Thực vật

Polyme


F

t

Đặc tính của son môi

Độ dốc ban đầu

Độ cứng

Lực giảm ngay khi vật bị gãy


VARIABLE:VARIABLE: TEST DIRECTIONLực hướng lên: Lực dính kết (Adhesion) được tính toán từ lực cần để kéo giãn mẫu đến khi mẫu vẫn còn tiếp xúc đủ với đầu đo.

• Hướng đến cả hai đặc tính âm và dương

• Biểu thị lực kéo giữa mẫu và một vật khác mà nó tiếp xúc

• Định lượng cổ điển, để tính toán lực kéo của bề mặt phân giới của :

Keo hồ

Bánh kẹo

Kẹo gôm, bột nhão và gel

Gạo và mì sợi


F

t

VARIABLE:VARIABLE: TTEST DIRECTION

Thời gian mà phần mẫu vẫn dính với đầu đo

Tác động cần để cắt đứt bề mặt chung giữa mẫu và đầu đo (Adhesiveness)

Lực cần để cắt đứt bề mặt chung giữa mẫu và đầu đo (tackiness)

ĐẶC TÍNH DÍNH KẾT CỦA SỮA CHUA


22

LỰC KÉO LÊN: Dùng lực căng, để tạo ra sự căng và kéo xảy ra bên trong bản thân vật

VARIABLE:VARIABLE: TEST DIRECTION

•Mẫu sẽ bị gãy tại khu vực có đường kính nhỏ nhất.

•Hình học và tính cân đối của mẫu mang tính quyết định

vị trí mỏng khi lực căng tăng lên

Spaghetti

Mì sợi

Dây kim loại v.v.


Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo Kích cỡ mẫu Độ chín của mẫu (sample age) Vật đựng mẫu và (hoặc) dạng đầu đo sử dụng Vị trí đặt mẫu, trọng tâm của mẫu Hình dáng và thành phần của mẫu Quá trình xử lý mẫu Điều kiện bảo quản và trình bày mẫu Vận tốc dịch chuyển của đầu đo??? % đầu dò xuyên mẫu hay phần trăm mẫu biến dạng ???http://www.brookfieldengineering.com/education/applications/texture-white-bread.aspDahle, L. and Sambucci, N. 1987. Application of Devised Universal Testing Machine

Procedures for Measuring the Texture of Bread and Jam Filled Cookies. American Association of Cereal Chemists, Inc. 32, No. 7, 466-470.


Phương pháp dùng âm thanh

Phân tích dựa trên thời gian lưu của âm thanh

Phân tích dựa trên tần số của âm thanh


23

Hệ thống kiểm tra cấu trúc bằng phương pháp âm thanh67Food texture course

Các phương pháp phân tích vật lýPhương pháp phân tích vật lý

Phương pháp dùng lực Lực phá vỡ nhỏ (small deformation testing) Lực phá vỡ lớn (large deformation testing)

Phương pháp dùng âm thanh Phương pháp hình ảnh Phân tích sự nhiễu xạ tia X và đo cấu trúc

Phương pháp đánh giá cảm quanMột số quá trình cảm nhận cấu trúc bằng giác

quan


Mối liên hệ giữa phương pháp cảm quan và phương pháp vật lýSo sánh phần cứngThuận lợi và khó khăn của từng phương phápMối liên hệ giữa chúng

Ứng dụng Phương pháp chọn lựa test


24


“Texture” được kiểm soát do sự kết hợp của các đặc tính cơ học và đặc tính phá vỡ và sự thay đổi và hình dáng trong miệng khi nhai.

Những khó khăn gặp phải vì các yếu tố sau : Hầu hết các loại thực phẩm có tính cơ học phức tạp Quá trình cơ học và nhai kết hợp và các quá trình khác mà khoa

học vật liệu tách riêng và định tính Thực phẩm trong miệng tiếp tục biến đổi tính chất như nhiệt độ,

hàm lượng nước, pH.. Các nhà khoa học thực phẩm không được huấn luyện về khoa học

vật liệu Các nhà khoa học vật liệu không chấp nhận thực phẩm là một vật

liệu. Vì lẽ đó khó có thể đo “cấu trúc” bằng máy, cho dù có thể nhận biết

được những yếu tố chính ảnh hưởng đến cấu trúc thực phẩm và đo lường chúng”


Có hai cách tiếp cận chính

Áp dụng bất cứ sự phá hủy cơ học nào đối với mẫu, đo đặc sự phản hồi và cố gắng tương quan với kết quả đánh giá cảm quan

Thử tiếp cận cách mà các dạng vật liệu thực phẩm phản hồi, loại lực phá vỡ nào thể hiện tốt với loại thực phẩm nghiên cứu thì chọn


25

Phân biệt texture và structure Texture liên quan đến đặc tính quan tâm và các

cảm nhận trên bề mặt ngoài của vật thể thông qua cảm giác sờ, đụng. Texture đôi khi được dùng để mô tả cảm giác mềm.

Structure là cách các phần của một vật thể liên kết với nhau và cách chúng gắn kết với nhau.


Quá trình cảm nhận cấu trúc thực phẩm

Trước khi đưa thực phẩm vào miệng Cảm giác đầu tiên trong miệng Quá trình nhai vài lần đầu Mô hình giải thích đường phá vỡ thực

phẩm nghiên cứu trước khi nhai


Szczesniak (1971) đưa ra một số nhận định về cấu trúc phụ thuộc vào các yếu tố:

Giới tính (Nữ>Nam) Kinh nghiệm ( Người làm việc với thực phẩm có

khả nắng cảm nhận cấu trúc tốt) Giai cấp xã hội (cao>thấp) Loại thực phẩm (thông thường, cứng, giòn quan

tâm đặc biệt đến tính chất cấu trúc) Có thể có sự ưa thích tự nhiên một số loại sản

phẩm có đặc tính cấu trúc riêng biệt (cứng, giòn)


26

Cấu trúc-đánh giá cảm quan Phương pháp đánh gía cảm quan: Phương pháp công cụ Nhiệt độ: ảnh hưởng đến tính lưu biến Phân loại : dung dịch, nhớt, enzymes Tốc độ di chuyển: độ nhớt… Quá trình súc miệng- Swallowing process Hành động nhai …


CHCHỌN LỰA ỌN LỰA TEST...TEST...Có rất nhiều loại test để phân tích cấu trúc. Mỗiứng dụng đều có ưu và nhược điểm riêng. Chínhvì lý do này mà Bourne (1982) đã nêu ra bốnbước để chọn lựa loại test :

1. BẢN CHẤT SẢN PHẨM : đặc tính nguyên liệu

2. MỤC ĐÍCH CỦA TEST: QC; phát triển sản phẩm, nghiên cứu, luật định, quy trình kiểm tra…

4. PHÁ HUỶ HAY KHÔNG PHÁ HUỶ MẪU

3. ĐỘ CHÍNH XÁC CẦN THIẾT


Summary of the main classes of texture measurement

Class Food type Initial costs Running costs Operating environment

Developmentstatus

Consumer relevance

Sensory

Empirical

Imitative

Fundamental

Sound emission

Sound input

Physiological

Spectroscopic

All

All

Solids

All

Brittle solids

Solids

Mainly solids

Mainly solids

High

Low

Moderate

High

Moderate/high

Moderate/high

High/moderate

High

Moderate/high

Low

Low

Low

Low/moderate

Low

Moderate

Moderate/high

Laboratory/QC/productionQC/Production

Laboratory/QC

Laboratory

Laboratory

Laboratory

Laboratory

Laboratory

Mature/ContinuingMature/

Continuing

Continuing

Mature

Continuing

Continuing

continuing

High

Low

Low/moderate

Low

Moderate/high

Low/moderate

Moderate/high

Moderate

(D. Kilcast, 2001)


27

BIẾN SỐ RIÊNG CỦA MẪUĐây là một số biến số đặc trưng của mẫu, nó phải được nhận biết ra trước khi sử dụng một test cấu trúc nào đó :

MẪU CẦN ĐẶT NHƯ THẾ NÀO :• Cần tăng tối đa diện tích bề mặt tiếp xúc và cần loại bỏ những tác động không đẳng hướng

KIỂM TRA NHIỆT ĐỘ:• Sự phụ thuộc của các đặc tính cấu trúc vào nhiệt độ

TÁC ĐỘNG CƠ BẢN:• Vị trí đặt đầu đo có liên quan đến sự di chuyển, phân phối của lực

Biến số của mẫu phải được loại bỏ và hiểu rõ để cực đại hoá giá trị gốc


KẾT LUẬN Cấu trúc thực phẩm là thuộc tính đa chiều

phức tạp, việc đo cấu trúc thực phẩm bằng máy móc rẻ và cho nhiều lựa chọn hơn cách đánh giá cảm quan.

Định lượng cácđặc tính cấu trúc

Hiểu kết cấu

Tối ưu hoá quy trình, sản phẩm

Duy trì chất lượng sản phẩmLã

ng p

hí

Lợi n

huận


THÍ NGHIỆM VẬT LÝ THỰC PHẨM

MÁY INSTRON NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG VẬN HÀNH- THỰC NGHIỆM


Documents

DHTP5LT.phan Tich Cau Truc Thuc Pham 2Thanh