TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 7848-2:2015

ISO 5530-2:2012

Tính lưu biến rất quan trọng trong việc xác định động thái của khối bột nhào trong quá trình xử lý cơ học và sự ảnh hưởng của nó đến chất lượng sản phẩm cuối. Bằng thực nghiệm đồ thị Extensograph thể hiện được rằng các tính chất cơ học của bột nhào đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý các thuộc tính của bột nhào và chất lượng của sản phẩm cuối.

Đối tượng áp dụng: Các cơ quan, đơn vị quản lý nhà nước, doanh nghiệp hoạt động sản xuất có liên quan đến bột mì.

Lĩnh vực áp dụng: Thực phẩm, bột mì, đặc tính vật lý của khối bột nhào, xác định đặc tính lưu biến bằng Extensograph.

 

1. Một số định nghĩa 

Độ giãn (extensibility)

Khoảng cách di chuyển của giấy ghi từ thời điểm mà móc chạm vào mẫu thử cho đến khi (một trong chuỗi) các mẫu thử bị đứt.

Độ hấp thụ nước đo bằng extensograph (extensograph water absorption)

Đặc tính hút nước của bột nhào được đo bằng extensograph (extensograph water aborption) là lượng nước cần để được khối bột có độ quánh 500 FU sau 5 min trộn dưới các điều kiện quy định trong tiêu chuẩn này.

Độ bền tối đa (maximum resistance)

Giá trị trung bình của các chiều cao tối đa của đường cong extensograph từ hai mẫu thử, với điều kiện là chênh lệch giữa chúng không quá 15 % giá trị trung bình của chúng.

Tỷ lệ (ratio)(RIE)

Thương số của độ bền tối đa, R_m, và độ giãn hoặc độ bền sau khi giấy ghi di chuyển 50 mm, R₅₀ và độ giãn dài.

Độ bền ở biến dạng không đổi (resistance at constant deformation)

Giá trị trung bình của các chiều cao của các đường cong extensograph sau khi di chuyển giấy ghi 50 mm từ hai mẫu thử, với điều kiện là chênh lệch giữa chúng không quá 15 % giá trị trung bình của chúng.

Độ giãn dài (stretching characteristics)

Độ bền của khối bột nhào khi kéo giãn và khoảng cách kéo giãn cho đến khi bị đứt, theo các điều kiện quy định.

2. Nguyên tắc

Khối bột nhào được làm từ bột, nước và muối trong farinograph theo các điều kiện quy định. Mẫu thử được làm thành hình tròn và theo khuôn tiêu chuẩn của extensograph. Sau khoảng thời gian đã ấn định, mẫu thử được kéo dài và ghi lại lực kéo yêu cầu. Ngay từ lần kéo đầu, lặp lại hai lần như thế, những lần thử tiếp theo được tiến hành trên cùng một mẫu thử, cùng khuôn, cùng thời gian nghỉ và cùng độ kéo dãn. Kích thước và hình dạng của đường cong thu được cho thấy các đặc tính cơ học của khối bột nhào. Các đặc tính vật lý này ảnh hưởng đến chất lượng dùng sau cùng của khối bột.

3. Thuốc thử được sử dụng

Thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích, nước được sử dụng phải là nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương, trừ khi có quy định khác.

4. Thiết bị và dụng cụ

4.1.  Extensograph2), có bộ điều nhiệt gồm một nồi cách thủy có nhiệt độ không đổi. Có đặc tính vận hành như sau:

– Tốc độ quay của bộ vê tròn: 83 r/min ± 3 r/min;

– Tốc độ quay của máy đúc khuôn: 15 r/min ± 1 r/min;

– Tốc độ móc: 1,45 cm/s ± 0,05 cm/s;

– Tốc độ vẽ đồ thị: 0,65 cm/s ± 0,01 cm/s;

– Lực chịu kéo trên đơn vị extensograph: 12,3 mN/EU ± 0,3 mN/EU hoặc 1,25 gf/EU ± 0,03 gf/EU.

Một vài dụng cụ có sự hiệu chuẩn khác nhau về độ lệch của lực/đơn vị. Quy trình cụ thể có thể sử dụng các dụng cụ như vậy nhưng cần tính đến sự hiệu chuẩn khác nhau khi so sánh các kết quả với các dụng cụ đã hiệu chỉnh ở trên.

4.2. Farinograph3), nối với bộ điều nhiệt giống với extensograph, có các đặc tính thao tác và buret được quy định trong TCVN 7848-2 (ISO 5530-1).

Cân có thể đọc chính xác đến ±0,1 g.

Thìa, được làm bằng chất dẻo mềm.

Bình nón, dung tích 250 ml.

Lấy mẫu: Việc lấy mẫu không quy định trong tiêu chuẩn này. Nên lấy mẫu theo TCVN 9027 (ISO 24333).

Mẫu được gửi đến phòng thử nghiệm phải là mẫu đại diện và không bị hư hỏng hoặc thay đổi tính chất trong suốt quá trình vận chuyển và bảo quản.

5. Cách tiến hành

Bước 1: Xác định độ ẩm của bột theo tiêu chuẩn ISO 712

Bước 2: Chuẩn bị thiết bị

Trước khi sử dụng thiết bị, bật bộ điều nhiệt của farinograph và cho nước lưu thông đến khi đạt được nhiệt độ yêu cầu. Trước và trong quá trình sử dụng, cần theo dõi nhiệt độ của:

– Bộ điều nhiệt;

– Bát trộn của farinograph, có lỗ để nước lưu thông;

– Khoang chứa extensograph.

Tất cả các dụng cụ phải có nhiệt độ 30 °C ± 0,2 °C.

Điều chỉnh tay đòn của bút ghi extensograph để chỉ về số 0 khi cho vào vị trí khung và kẹp khung cộng với 150g.

Làm ướt máng nhào bột của mỗi giá đỡ khung gạt và đặt giá đỡ, khung gạt và kẹp trong khoang chứa ít nhất 15 min trước khi sử dụng.

Tháo bộ trộn ra khỏi trục chuyển động và điều chỉnh đối trọng để kim dao động ở vị trí bằng 0 trong khi môtơ vẫn quay với tốc độ quy định [xem 6.1, TCVN 7848-1:2015 (ISO 5530-1:2013)]. Tắt môtơ và lắp bộ trộn vào.

Dùng nước nhỏ giọt làm ướt đĩa phía sau và ướt tất cả các cánh khuấy. Theo dõi để cho kim dao động trong giới hạn 0 FU ± 5 FU trong khi các cánh khuấy đang quay với tốc độ quay quy định của môtơ không tải, làm sạch bát. Nếu kim dao động vượt quá 5 FU, làm sạch bộ trộn kỹ hơn hoặc loại trừ các nguyên nhân khác gây ra ma sát.

Điều chỉnh tay đòn của bút ghi sao cho chỉ số của kim và của bút ghi được đồng nhất.

Điều chỉnh độ giảm xóc (chống rung) sao cho khi môtơ đang quay, kim quay từ nấc 1 000 FU đến 100 FU mất một thời gian là 1,0 s ± 0,2 s.

Cho nước có nhiệt độ 30 °C ± 5 °C vào buret (của tarinograph) đầy đến miệng.

Bước 3: Chuẩn bị mẫu thử

Nếu cần, làm nóng bột đến nhiệt độ 25 °C ± 5 °C.

Cân một lượng bột, chính xác đến 0,1 g, tương đương với 300 g có độ ẩm 14 % (khối lượng). Khối lượng này được gọi là m, tính bằng gam, xem Bảng 1 trong TCVN 7848-1:32015 (ISO 5530-1:2013), m là hàm số của độ ẩm.

Cho bột vào bộ trộn farinograph, đậy nắp và giữ nắp đậy cho đến khi kết thúc quá trình trộn (nhào) ngoại trừ thời gian ngắn nhất khi cần thêm nước và vét bột dính ở thành bộ trộn (xem A.1.2, TCVN 7848-1 (ISO 5530-1)).

Bước 4: Chuẩn bị bột nhào

Cho 6,0 g ± 0,1 g natri clorua vào bình nón.Đổ khoảng 135ml nước từ buret và hòa tan muối. Đối với bột có độ hấp thụ nước thấp thì dùng nước ít hơn.Bật bộ trộn farinograph ở tốc độ quay xác định [xem 6.1, TCVN 7848-1:32015 (ISO 5530-1:2013] trong 1 min hoặc lâu hơn một chút. Rót dung dịch muối (8.4.1) qua phễu vào giữa lỗ ở phần đáy của nắp, khi bút đi trên giấy ghi một phút.Để giảm thời gian chờ đợi, giấy ghi có thể được kéo về phía trước trong khi nhào bột. Không được kéo giấy ngược về phía sau.Dùng buret thêm một lượng nước, từ góc bên phải của bộ trộn, xấp xỉ bằng lượng nước để thu được độ bền 500 FU sau khi trộn trong 5 min. Khi tạo thành khối bột nhào, dùng thìa (6.4) vét sạch các thành của bát, bột vét được cho vào khối bột nhào và không được tắt bộ trộn. Nếu độ chắc quá cao, cho thêm một ít nước để đạt được độ chắc 500 FU sau khi trộn 5 min. Ngừng trộn và làm sạch bộ trộn.

Tiếp tục trộn nếu cần, cho đến khi thu được khối bột nhào.

– Từ khi thêm dung dịch muối và nước trong 25 s;

– Độ chắc đạt được khoảng từ 480 FU đến 520 FU, được đo ở giữa đường cong sau khi trộn 5 min;

– Thời gian trộn được cho biết bằng thời gian trương nở được xác định bằng farinograph.

Dừng trộn sau thời gian này.

Lấy giá đỡ và hai khung gạt từ khoang chứa của extensograph (6.1); bỏ kẹp.

Lấy khối bột nhào từ bộ trộn. Cân 150 g ± 0,5 g mẫu thử. Đặt vào bộ vê tròn và xoay đĩa 20 vòng. Bỏ khối bột nhào từ bộ vê tròn và cán một lần qua khuôn lăn dài, đảm bảo rằng mẫu thử vào giữa. Cuộn mẫu thử giữa khung gạt và kẹp lại. Đặt thời gian 45 min. Cân mẫu thử lần thứ hai, cho vào bộ vê tròn, khuôn lăn dài và kẹp với cùng một cách. Đặt giá đỡ có hai khung gạt và mẫu thử trong khoang chứa.

Do bột nhào rất dính nên có thể rắc nhẹ bột gạo hoặc tinh bột trước khi đặt vào khuôn lăn dài.

Trong trường hợp khối bột nhào đàn hồi trở lại, dùng kẹp giữ trong vài giây để đảm bảo cố định khối bột nhào một cách chắc chắn.

Làm sạch bộ trộn farinograph.

Bước 5: Cách xác định

Sau khi kẹp mẫu thử đầu tiên đúng 45 min, đặt khung gạt thứ nhất vào cánh tay cân của extensograph; cầu nối giữa hai phần của khung gạt sẽ nằm ở phía tay trái sao cho móc kéo không chạm thành khi vận hành. Điều chỉnh bút ghi về lực bằng 0. Ngay sau đó bắt đầu kéo.

Quan sát mẫu thử. Sau khi cắt đứt mẫu thử, tháo khung gạt.

CHÚ THÍCH  Những máy extensograph đời mới, móc kéo sẽ tự động trở lại vị trí ở trên. Với máy đời cũ thì cần dùng nút bật/tắt để dừng kéo sau khi làm đứt mẫu thử và bắt đầu trở lại vị trí ở trên.

Lấy toàn bộ khối bột nhào từ khung gạt và móc kéo. Lặp lại thao tác vê và tạo khuôn mẫu thử. Cài đặt thời gian là 45 min.Bật lại máy đọc giấy ghi cùng thời gian bắt đầu như đối với mẫu thử đầu tiên. Lặp lại thao tác kéo dài đối với mẫu thử thứ hai. Thu lại khối bột nhào từ khung gạt và móc kéo. Lặp lại thao tác vê và lăn dài trên mẫu thử thứ hai.Lặp lại thao tác kéo dài, vê và lăn dài, đưa lại mẫu thử đã lăn dài vào khoang chứa. Những thao tác này tiến hành sau khi kết thúc trộn không quá 90 min.Lặp lại thao tác mô tả, kéo dài cả hai mẫu thử. Thao tác này tiến hành sau khi kết thúc trộn không quá 135 min. Có thể dùng phương pháp khác để tiến hành nhanh và tiết kiệm thời gian đo. Sự khác nhau giữa phương pháp chuẩn và phương pháp khác là thời gian nghỉ. Thao tác kéo dài sau trộn 45 min, 90 min và 135 min được thay thế bằng thao tác kéo dài sau trộn 30 min, 60 min và 90 min. Hình dạng và kích thước của đường cong thu được khác với đường cong từ exensogram chuẩn. Khi sử dụng phương pháp nhanh, cần ghi giai đoạn này trong báo cáo thử nghiệm.

6. Biểu thị kết quả

6.1. Yêu cầu chung

Để dễ dàng cho việc tính toán có thể sử dụng máy tính. Extensograph đã được cải tiến bằng cách thêm đầu điện ra để truyền dữ liệu sang máy tính. Với các phần mềm thích hợp, máy tính đánh giá biểu đồ theo 6.2 đến 6.5, ghi lại các dữ liệu và kết quả.

6.2. Độ hấp thụ nước

Tính độ hấp thụ nước đo bằng extensograph, biểu thị bằng mililít trên 100 g bột có độ ẩm 14 % (khối lượng), đối với bộ trộn 300 g thì theo quy định trong 6.1 của TCVN 7848-1:32015 (ISO 5530-1:2013).

6.3. Độ giãn dài

6.3.1. Độ bền tối đa

Độ bền tối đa khi kéo giãn, R_m, là giá trị trung bình chiều cao tối đa của đường cong extensograph (xem Hình 1) từ hai mẫu thử, khi chênh lệch giữa chúng không vượt quá 15 % giá trị trung bình.

Báo cáo giá trị trung bình của R_m,45, R_m,90, và R_m,135 chính xác đến 5 EU.

6.3.2. Độ bền với biến dạng không đổi

Một số kỹ thuật viên thường đo độ cao của đường cong ở độ giãn dài cố định của mẫu thử. Thường tương đương với sự dịch chuyển của giấy ghi là 50 mm. Đo độ giãn dài từ thời điểm móc vào mẫu thử; nghĩa là khi lực kéo đột ngột khác 0. Lấy kết quả của độ bền khi kéo ở biến dạng không đổi, R₅₀, nghĩa là lấy chiều cao trung bình của đường cong extensograph với sự dịch chuyển của giấy ghi là 50 mm khi đo hai mẫu thử, khi chênh lệch giữa chúng không quá 15% giá trị trung bình. Ghi lại từng giá trị trung bình của R_50,45, R_50,90 và R_50,135 chính xác đến 5 EU. Do khung gạt làm biến dạng lớn nên mẫu thử có độ bền cao sẽ bị giãn dài ở mức độ ít hơn so với mẫu thử có độ bền kém hơn tại điểm khi giấy ghi chạy. Có thể dùng khuôn thích hợp để đọc độ bền của tất cả các mẫu thử ở cùng thời điểm giãn dài. Nếu dùng khuôn thì phải đề cập trong báo cáo thử nghiệm.

6.4. Độ giãn dài, E

Độ giãn dài, E, là khoảng cách giấy ghi di chuyển từ thời điểm móc mẫu thử cho đến khi mẫu thử đứt (dạng sợi của mẫu thử). Việc đứt được nhận biết trên đường cong extensograph bằng đường đi xuống vị trí lực kéo bằng 0, hoặc tại điểm gãy trên đường cong. Dựa vào điểm đứt, việc đọc kết quả phải phụ thuộc vào quán tính của hệ thống đòn bẩy và khoảng thời gian giữa hai thớ sợi bị đứt. Để tính độ giãn dài, vẽ đường thẳng song song với trục tung nối hai đường cong tại điểm đứt đi xuống và tại điểm lực đo bằng 0. Cần quan sát mẫu thử khi đứt để nhận biết điểm gãy trên đường cong một cách chính xác.

Độ giãn dài là khoảng cách trung bình trên đường cong extensograph từ hai mẫu thử, khi chênh lệch giữa chúng không quá 9 % giá trị trung bình.

Ghi lại từng giá trị trung bình của E₄₅, E₉₀ và E₁₃₅, chính xác đến millimet.

6.5  Năng lượng

Năng lượng được xác định theo diện tích bên dưới đường cong ghi được. Năng lượng mô tả công sử dụng khi kéo giãn mẫu bột nhào. Diện tích được đo bằng máy đo diện tích và được ghi lại bằng centimet vuông.

6.6 Tỷ số (R/E)

Tỷ số R/E là thương số của độ bền R_m hoặc R₅₀ và độ giãn dài. Tỷ số này là thông số bổ sung khi đánh giá đặc tính của bột nhào.

7.  Độ chụm

7.1. Độ lặp lại

Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử riêng rẽ thu được khi sử dụng cùng phương pháp, tiến hành trên vật liệu thử giống hệt nhau, do một người thực hiện, sử dụng cùng thiết bị, trong một khoảng thời gian ngắn, không được quá 5 % các trường hợp lớn hơn các giá trị nêu trong Bảng 1.

Bảng 1 – Kết quả dữ liệu độ lặp lại thu được bằng cách sử dụng extensograph

Đặc tính	Kết quả độ lặp lại
Độ bền tối đa	66,79
Độ giãn dài 135	15,50
Năng lượng 135	14,12
Tỷ lệ (Rm/E) 135	0,80
Tỷ lệ (R50/E) 135	0,86

7.2  Độ tái lập

Chênh lệch tuyệt đối giữa hai kết quả thử riêng rẽ thu được khi sử dụng cùng phương pháp, tiến hành thử trên vật liệu giống thử hệt nhau, trong các phòng thử nghiệm khác nhau, do những người khác nhau thực hiện, sử dụng các thiết bị khác nhau, không được quá 5 % các trường hợp lớn hơn các giá trị nêu trong Bảng 2.

Bảng 2 – Kết quả dữ liệu độ tái lập thu được bằng cách sử dụng oxtensograph

Đặc tính	Kết quả độ tái lập
Độ bền tối đa	311,67
Độ giãn dài 135	89,02
Năng lượng 135	103,48
Tỷ lệ (Rm/E) 135	3,62
Tỷ lệ (R50/E) 135	2,27

8. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:

a) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;

b) phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;

c) phương pháp thử đã sử dụng, viện dẫn tiêu chuẩn này;

d) mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc được xem là tùy chọn, cùng với mọi tình huống bất thường có thể ảnh hưởng đến kết quả;

e) kết quả thử nghiệm thu được;

f) nếu đáp ứng yêu cầu về độ lặp lại thì nêu kết quả cuối cùng thu được.