MỞ ĐẦU. vii MỤC LỤC. viii DANH MỤC BẢNG. x DANH MỤC HÌNH.
xi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT. xiv CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN .2 Phân loại lƣu chất .3 Các thiết bị đo lƣu biến .4 Các giá trị đặc trƣng của lƣu biến học .2 Phƣơng pháp xác định tính lƣu biến .3 Các mô hình dòng chảy mô tả tính chất lƣu biến của thực phẩm lỏng: .4 Ứng dụng của lƣu biến học .5 Tầm quan trọng của việc nghiên cứu tính chất lƣu biến của bơ ca cao. 12 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .1 Mục tiêu nghiên cứu.1 Mục tiêu tổng quát .2 Mục tiêu cụ thể .2 Nội dung nghiên cứu .2 Dầu đậu phộng .4 Phƣơng pháp thực hiện .1 Chuẩn bị hỗn hợp .2 Tiến hành phân tích .5 Phƣơng pháp phân tích.1 Tính chất lƣu biến: .2 Phƣơng pháp xử lý kết quả thí nghiệm:. 23 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên tính chất lƣu biến .1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên tính chất lƣu biến của bơ ca cao nguyên chất .2 Xác định mô hình lƣu biến phù hợp và các hệ số đặc trƣng của mô hình dòng chảy .2 Ảnh hƣởng của đƣờng lên tính chất lƣu biến.1 Ảnh hƣởng của đƣờng lên tính chất lƣu biến của bơ ca cao.2 Xác định mô hình lƣu biến phù hợp và các hệ số đặc trƣng của mô hình dòng chảy .3 Ảnh hƣởng của lecithin lên tính chất lƣu biến .4 Ảnh hƣởng của dầu đậu phộng lên tính chất lƣu biến .1 Ảnh hƣởng của dầu đậu phộng lên tính chất lƣu biến của bơ ca cao .2 Ảnh hƣởng của dầu phộng lên tính chất lƣu biến của hỗn hợp bơ ca cao và đƣờng .3 Ảnh hƣởng của dầu phộng lên tính chất lƣu biến của hỗn hợp bơ ca cao và đƣờng có bổ sung lecithin .4 Quá trình chuyển pha.
58 KẾT LUẬN VẢ KIẾN NGHỊ. 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 72 x DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các kiểm tra lƣu biến điển hình .2 Các tham số lƣu biến chung.3 Các mô hình lƣu biến thông dụng.1 Tính chất hóa học của bơ ca cao và dầu đậu phộng. 51 xi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Dòng chảy trƣợt và dòng chảy giãn nở đơn giản (Winhab, 1995) .2: Lƣu chất Newton và lƣu chất phi Newton (Winhab, 1995) .3 Lƣu biến kế dạng xoay (a) và Lƣu biến kế mao quản (b) .4: Sơ đồ quy trình sản xuất sô cô la truyền thống .5 Sơ đồ đại cƣơng của phân tử lecithin xung quanh hạt đƣờng (Beckett, 2009) .1 Cấu tạo của lƣu biến kế HaakeRS 6000 .1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao thể hiện quan hệ giữa ứng suất trựơt- tốc độ trƣợt .2 Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên ứng suất truợt của bơ ca cao ở một số tốc độ trƣợt xác định .3 Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao thể hiện quan hệ giữa độ nhớt-tốc độ trƣợt .4 Giản đồ lƣu biến thể hiện độ nhớt biểu kiến của lƣu chất “shear-thinning”.5 Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên tính chất lƣu biến của bơ ca cao .6 Độ nhớt biểu kiến phụ thuộc vào thể tích thành phần phân tán và thể tích chất phân tán tối đa ) theo mô hình của Frankel-Acrivos và Krieger-Dougherty.7 Ảnh hƣởng của đƣờng lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao thể hiện quan hệ giữa ứng suất trựơt- tốc độ trƣợt .8 Ảnh hƣởng của tỷ lệ thể tích đƣờng lên ứng suất truợt của bơ ca cao tại một số tốc độ trƣợt xác định ở 300C, 400C và 500C .9 Ảnh hƣởng của đƣờng lên độ nhớt thực của bơ ca cao.10 Ảnh hƣởng của đƣờng lên độ nhớt Casson của bơ ca cao .11 Ảnh hƣởng của lecithin lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 50%v/v đƣờng thể hiện quan hệ giữa ứng suất trƣợt – tốc độ trƣợt .12 Ảnh hƣởng của lecithin lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 40%v/v đƣờng thể hiện quan hệ ứng suất trƣợt- tốc độ trƣợt .13 Ảnh hƣởng của lecithin lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 30%v/v đƣờng thể hiện quan hệ ứng suất trƣợt- tốc độ trƣợt .14 Ảnh hƣởng của lecithin lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 20%v/v đƣờng thể hiện quan hệ ứng suất trƣợt- tốc độ trƣợt .15 Ảnh hƣởng của lecithin lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 50%v/v đƣờng thể hiện quan hệ giữa độ nhớt-tốc độ trƣợt .16 Ảnh hƣởng của lecithin lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 40%v/v đƣờng thể hiện quan hệ giữa độ nhớt-tốc độ trƣợt .17 Ảnh hƣởng của lecithin lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 30%v/v đƣờng thể hiện quan hệ giữa độ nhớt-tốc độ trƣợt .18 Ảnh hƣởng của lecithin lên giản đồ lƣu biến của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 20%v/v đƣờng thể hiện quan hệ giữa độ nhớt-tốc độ trƣợt .19 Ảnh hƣởng lecithin lên độ nhớt thực (trái) và độ nhớt Casson (phải) của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 50%v/v đƣờng.20 Ảnh hƣởng lecithin lên độ nhớt thực (trái) và độ nhớt Casson (phải) của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 40%v/v đƣờng.21 Ảnh hƣởng lecithin lên độ nhớt thực (trái) và độ nhớt Casson (phải) của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 30%v/v đƣờng.22 Ảnh hƣởng lecithin lên độ nhớt thực (trái) và độ nhớt Casson (phải) của bơ ca cao ở 30, 40 và 500C trong hỗn hợp chứa 20%v/v đƣờng.23 Ảnh hƣởng của dầu đậu phộng lên mối quan hệ giữa ứng suất trƣợt- tốc độ trƣợt của bơ ca cao .204 Ảnh hƣởng của dầu đậu phộng lên ứng suất trƣợt của bơ ca cao ở một vài giá trị tốc độ trƣợt .25 Ảnh hƣởng dầu đậu phộng lên độ nhớt thực và độ nhớt Casson của bơ ca cao ở 400C .26 Ảnh hƣởng của dầu đậu phộng lên mối quan hệ giữa ứng suất trƣợt- tốc độ trƣợt của hỗn hợp bơ ca cao chứa 50%v/v đƣờng .27 Ảnh hƣởng của dầu đậu phộng lên ứng suất trƣợt của hỗn hợp bơ ca cao chứa 50%v/v đƣờng ở 400C tại tốc độ trƣợt xác định .28 Ảnh hƣởng dầu đậu phộng lên độ nhớt thực và độ nhớt Casson của hỗn hợp bơ ca cao chứa 50%v/v đƣờng ở 400C .29 Ảnh hƣởng của dầu đậu phộng lên mối quan hệ giữa ứng suất trƣợt- tốc độ trƣợt của hỗn hợp bơ ca cao chứa 50%v/v đƣờng, 0,3%w/v lecithin ở 400C .30 Ảnh hƣởng của dầu đậu phộng lên ứng suất trƣợt của hỗn hợp bơ ca cao chứa 50%v/v, 0,3 %w/v lecithin đƣờng ở 400C .31 Ảnh hƣởng của dầu đậu phộng lên độ nhớt thực và độ nhớt Casson của hỗn hợp bơ ca cao chứa 50%v/v đƣờng, 0,3%w/v lecithin ở 400C .32 Ảnh hƣởng của tốc độ hạ nhiệt lên quá trình chuyển pha của bơ ca cao .33 Điểm chuyển pha của hỗn hợp bơ ca cao chứa 50%v/v đƣờng có/ không có 0,3 lecithin ở mỗi tỷ lệ thể tích của dầu đậu phộng.
62 xiv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT α Thù hình dạng II β Thù hình dạng V và VI β’ Thù hình dạng III và IV B hệ số Einstein DSC Differential Scanning Calorimeter m Hệ số bó, tỷ lệ thể tích Tốc độ trƣợt s-1 G’ Mô đun lƣu trữ (mô đun đàn hồi) G” Mô đun thất thoát (mô đun nhớt) γ Thù hình dạng I h Khoảng cách giữa các tấm m ICCO International Cocoa Organization K Chỉ số độ sệt Pa.s LVR Linear Viscoelastic Region n Chỉ số trạng thái dòng chảy Pa. s Vận tốc m/s POS 1-palmitoyl-2-oleoyl-3-stearoylglycerol R2 Hệ số tƣơng quan RMSE Root Mean Square Error SOS 1,3-stearoyl-2-oleoylglycerol 0 T Nhiệt độ C TAG Triacyglycerol Ứng suất trƣợt Pa XRD X-ray Diffraction 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lƣu biến học Lƣu biến học là ngành khoa học nghiên cứu về sự biến dạng và dòng chảy của vật liệu dƣới những điều kiện xác định. Các yếu tố nhƣ nguyên động lực (ví dụ: tốc độ bơm) và bề mặt ống, ảnh hƣởng cách thức chảy của vật liệu, trong khi áp suất và nhiệt độ sẽ tác động đến trạng thái biến dạng của vật liệu. Lƣu biến sử dụng các phƣơng pháp đo trong phòng thí nghiệm để dự đoán và giải thích sự thay đổi trong dòng chảy, sự biến dạng và cấu trúc của vật liệu, những thay đổi diễn ra trong quá trình sản xuất (Macosko, 1964).
Dòng chảy lƣu biến thƣờng đƣợc chia làm hai loại: dòng chảy trƣợt và dòng chảy kéo. Dòng chảy trƣợt có thể đƣợc quan sát bằng cách đặt vật liệu nằm giữa hai mặt phẳng song song (hình 1.1), chuyển động với vận tốc tƣơng đối liên tục với nhau. Vật liệu sẽ di chuyển dựa trên sự kháng ma sát nội để chuyển động, tham số đặc trƣng là độ nhớt trƣợt s. Các phân tử sẽ xoay trong dòng chảy trƣợt.
Trong dòng chảy kéo, vật liệu đƣợc kéo, và các hạt sẽ không quay tròn, tham số đặc trƣng là độ nhớt giãn, e.1: Dòng chảy trƣợt và dòng chảy giãn nở đơn giản (Winhab, 1995) Lƣu biến học xem xét các đặc tính chảy- biến dạng của vật liệu ở cả quy mô lớn và ở quy mô phân tử. Đây là một công cụ đắc lực để nghiên cứu cách thức quá 2 trình công nghiệp ảnh hƣởng đến cấu trúc thực phẩm trong quá trình sản xuất, và quan trọng hơn, mức độ ảnh hƣởng đến tính chất cảm quan và tính chất chức năng của thực phẩm. Hơn nữa, lƣu biến học có thể giúp phát triển các sản phẩm mới với kết cấu đã đƣợc xác định trƣớc đó.2 Phân loại lƣu chất Trong hình 1.1, vật liệu đƣợc thể hiện khi đang trƣợt giữa hai bề mặt, chuyển động với vận tốc 1 và 2 tại một khoảng cách h. Gradient vận tốc ( 1 - 2)/h đƣợc đo trong s-1 (một phần giây), gọi là ―tốc độ trƣợt ”.
Nếu mỗi bề mặt có diện tích A, ứng suất ma sát ( , hay còn đƣợc gọi là ―ứng suất trƣợt‖) ở bề mặt, do sự chuyển động đƣợc tính nhƣ sau: (1.1) Với là độ nhớt trƣợt. Do đó, độ nhớt trƣợt là tỷ số của ứng suất trƣợt trên tốc độ trƣợt cho phép tìm hiểu trạng thái nhớt của chất lỏng. Độ nhớt tại một điểm bất kỳ đƣợc gọi là ―độ nhớt thực‖. Newton cho rằng giá trị này là hằng số đối với tất cả các tốc độ trƣợt, nhƣng nó chỉ đúng với một số chất lỏng nhƣ nƣớc, hầu hết thực phẩm lại thể hiện trạng thái phi Newton.
