9. Tính toán kết quả

CHÚ THÍCH: Để dễ dàng cho việc tính toán có thể sử dụng máy tính. Farinograph 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 9.2 đến 9.5, và đưa ra các dữ liệu và kết quả.

9.1. Tính đặc tính hút nước

Từ mỗi lần trộn với độ quánh tối đa từ 480 FU đến 520 FU, cần thêm một lượng nước, V_c, tính bằng mililít, đó là lượng nước tương ứng cần dùng để đạt độ quánh tối đa 500 FU. Lượng nước đó được tính theo công thức sau:

a) đối với bộ trộn 300 g:                        V_c = V + 0,096 (C - 500)

b) đối với bộ trộn 50 g:             V_c = V + 0,016 (C - 500)

trong đó

V là thể tích nước thêm vào, tính bằng mililít

C là độ quánh tối đa, tính bằng đơn vị farinograph (FU) (xem hình 1), được tính theo công thức:

...

...

...

trong đó

C₁ là chiều cao tối đa của đường viền trên của đường cong, tính bằng FU;

C₂ là chiều cao tối đa của đường viền dưới của đường cong, tính bằng FU.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp hiếm xảy ra, khi quan sát được 2 điểm cực đại thì sử dụng chiều cao của điểm cực đại cao hơn.

Tính giá trị trung bình của 2 lần xác định V_c miễn là sự khác nhau giữa chúng không vượt quá 2,5 ml nước cho (đối với bộ trộn 300 g) hay 0,5 ml nước (đối với bộ trộn 50 g).

Đặc tính hút nước xác định bằng máy farinograph, được tính bằng mililít trên 100 g bột có độ ẩm 14 %, được tính bằng:

a) đối với bộ trộn 300 g:

b) đối với bộ trộn 50 g:

...

...

...

trong đó:

là giá trị trung bình lượng nước cần dùng để trộn thành bột nhào có độ quánh tối đa 500 FU của hai lần xác định, tính bằng mililít;

m là khối lượng phần mẫu thử, tính bằng gam, theo Bảng 1.

Kết quả lấy chính xác đến 0,1 ml thêm 100 g bột.

9.2. Tính thời gian trương nở của khối bột nhào

Thời gian trương nở của khối bột nhào là thời gian tính từ lúc bắt đầu thêm nước đến điểm trên đường cong biểu hiện ngay trước khi xuất hiện dấu hiệu đầu tiên của sự giảm độ quánh (xem Hình 1).

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp hiếm xảy ra, khi quan sát được 2 điểm cực đại thì sử dụng điểm cực đại thứ hai để tính thời gian trương nở.

Tính kết quả thời gian trương nở trung bình của khối bột từ hai đường cong chính xác đến 0,5 min với điều kiện là sự khác nhau giữa chúng không vượt quá 1 min mà thời gian trương nở là 4 min, hoặc 25 % giá trị trung bình của chúng khi thời gian trương nở lâu hơn.

...

...

...

9.3. Tính độ ổn định

Độ ổn định được định nghĩa là khoảng thời gian chênh lệch, chính xác đến 0,5 min, giữa điểm mà tại đó đỉnh của đường cong bị cắt lần thứ nhất bởi đường 500 FU và điểm mà ở đó đỉnh của đường cong tách rời đường 500 FU. Nhìn chung giá trị này cho thấy dung sai của bột khi nhào trộn.

Khi độ quánh tối đa lệch khỏi đường 500 FU (xem 9.1) thì đường cong của độ quánh này sẽ được dùng để đọc độ ổn định.

9.4. Tính độ xốp

Độ xốp là sự chênh lệch về độ cao tính từ tâm của đồ thị tại điểm kết thúc thời gian trương nở và điểm giữa của đồ thị sau điểm này 12 min (xem Hình 1).

Tính kết quả độ xốp trung bình từ hai đường cong chính xác đến 5 FU với điều kiện là sự khác nhau giữa chúng không vượt quá 20 FU đối với độ xốp lớn đến 100 FU hoặc 20 % giá trị trung bình của chúng đối với giá trị lớn hơn.

9.5. Các đặc tính khác

9.5.1. Các đặc tính của đường cong đưa ra trong 9.1 đến 9.4 được lấy hoàn toàn từ đường cong do máy ghi lại được (Hình 1).

9.5.2. Ở một vài nước, chỉ số chất lượng được tính là chiều dài, tính bằng milimét, dọc theo trục thời gian, từ thời điểm nước được thêm vào đến thời điểm mà tại đó chiều cao của tâm đường cong giảm 30 FU so với chiều cao tâm đường cong tại thời gian trương nở.

...

...

...

9.5.3. Ở Mỹ và một số nước, áp dụng sự giải thích tiếp theo của đường cong ghi được, đồng thời họ đưa ra thêm các đặc tính sau: thời điểm bắt đầu, thời gian đạt cực đại, chỉ số dung sai trộn, thời điểm kết thúc, bỏ 20 min nhỏ giọt, thời gian đến khi đứt và giá trị valorimetre. Một vài đặc tính này được định nghĩa theo cách khác và không thể so sánh với các đặc tính trong tiêu chuẩn này. Chúng được báo cáo trong viện dẫn [2] và [3].

10. Độ chụm

Chi tiết của phép thử liên phòng thử nghiệm về độ chụm của phương pháp được thống kê trong Phụ lục B. Giá trị nhận được từ phép thử liên phòng thử nghiệm này có thể không phù hợp về khoảng nồng độ và chất nền khác ngoài khoảng nồng độ và chất nền đã đưa ra.

11. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:

- tất cả các thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu;

- phương pháp lấy mẫu được sử dụng, nếu biết;

- phương pháp thử đã sử dụng, viện dẫn các phần của tiêu chuẩn này;

- kích cỡ của máy trộn đã sử dụng;

...

...

...

- mọi chi tiết thao tác không qui định trong tiêu chuẩn này, hoặc được coi là tùy chọn, cùng với các chi tiết bất kỳ mà có thể ảnh hưởng đến kết quả;

- các kết quả thử thu được;

- nếu kiểm tra độ lặp lại thì nêu kết quả cuối cùng thu được.

Phụ lục A

(tham khảo)

Mô tả farinograph

CẢNH BÁO: Phải đảm bảo an toàn trong lắp đặt theo quy định của nhà sản xuất. Để đảm bảo an toàn phải dừng máy nếu máy trộn không được đậy hoặc nếu phần trước bị tách khỏi thành của bộ của bộ trộn sau. Đối với các thiết bị trước đây không có điều khoản về an toàn thì nên tuân thủ các điều sau:

- không cho tay và các vật khác vào máy trộn đang hoạt động.

...

...

...

Cẩn thận tránh làm hỏng cánh khuấy do thìa rơi vào trong khi cánh khuấy đang quay ở thời điểm bắt đầu thử hoặc trong khi làm sạch với bộ trộn đang được nối với farinograph và môtơ đang chạy ở tốc độ quay thấp.

A.1. Mô tả chung

Thiết bị farinograph gồm hai bộ phận:

a) farinograph gồm có bộ trộn với vỏ bao quanh chứa nước, bộ phận ghi độ quánh của bột nhào dưới dạng đồ thị farinograph và buret (A.2);

b) bộ ổn nhiệt dùng nước lưu thông (A.3).

Các bộ phận của farinograph được minh họa trong Hình A.1.

A.2. Farinograph

A.2.1. Farinograph đặt trên bệ kim loại chắc chắn có 4 chân có thể điều chỉnh độ thăng bằng và có các chi tiết sau:

a) bộ trộn có vỏ bao quanh chứa nước, có thể tháo lắp được (A.2.2);

...

...

...

c) hộp số và hệ tay đòn, hoạt động như máy đo lực để đo momen xoắn của trục giữa hộp số và bộ trộn (A.2.3);

d) bộ giảm xóc để giảm chấn động của máy đo lực (A.2.3);

e) hệ tay đòn, kim đo của hệ này sẽ do máy đo lực điều khiển (A.2.3);

f)  bộ phận ghi, bút ghi hoạt động của máy đo lực (A.2.4);

g) buret để đo thể tích nước thêm vào bột.

Hình 1 - Sơ đồ farinograph

Chú giải

1 Thành sau của bộ trộn có gắn cánh khuấy       6 Đối trọng

...

...

...

3 Hộp môtơ và hộp số                                      8 Kim đo

4 Vòng bi                                                          9 Bút ghi

5 Hệ tay đòn                                                     10 Máy ghi

                                                                        11 Bộ giảm xóc

A.2.2. Bộ phận trộn gồm hai cánh khuấy và có hai mức trộn cho 300 g và 50 g bột, gồm hai phần:

a) Tấm chắn sau rỗng để nước từ bộ ổn nhiệt chảy qua, ở phía sau có hộp số truyền chuyển động tới hai cánh khuấy gắn trong hộp qua tấm chắn phía sau này.

b) Phần còn lại của bộ trộn, có nghĩa là mặt trước và đáy của nó gắn liền nhau để nước từ bộ ổn nhiệt chảy lưu thông qua.

Hai phần được gắn với nhau bởi hai bulông và hai ốc tai hổng và có thể tháo rời để làm sạch.

Cánh khuấy chậm được truyền chuyển động trực tiếp từ hộp số quay với tốc độ 63 vòng/min ở máy farinograph đời mới. Cánh khuấy nhanh được truyền chuyển động qua các bánh răng và quay với tốc độ nhanh gấp 1,5 lần so với cánh khuấy chậm.

...

...

...

C = 500 + 200 Ln()

Nếu độ quánh C được thay thế cho độ quánh chuẩn, thì thời gian trương nở được tính theo công thức:

t_o = t - 320 ( - )

trong đó

t_o là thời gian trương nở, đo được bằng farinograph phù hợp với mục 6.1, tính bằng phút;

t là thời gian trương nở đọc được trên đồ thị, tính bằng phút.

Khi thiếu dữ liệu có thể làm tương tự đối với độ xốp.

Ở những máy farinograph đời mới, bộ trộn có thể đậy bằng nắp gồm hai phần:

a) phần đáy dưới chỉ mở để đổ bột vào bộ trộn. Khi nắp mở, thì khóa an toàn sẽ tắt môtơ. Nắp này có khe để dùng thìa vét bột bám xung quanh bát đựng bột. Cho thêm nước vào qua miệng khe ở phía tay phải của bộ trộn.

...

...

...

Ở những máy farinograph đời cũ, bộ trộn được đậy bằng đĩa nhựa, được đậy lên trên đỉnh của bộ trộn, nắp được tháo ra để thêm nước và vét bột bám.

A.2.3. Môtơ và bộ giảm tốc được đặt trong một hộp bảo vệ, phía trước và sau hộp có hai vòng bi để giữ trục, hộp bảo vệ có thể xoay quanh trục này.

Các cánh khuấy được gắn vào đầu trước trục. Sức cản của khối bột nhào đang trộn gây ra momen xoắn ở trục, nếu cân bằng không tốt thì lực này làm hộp bảo vệ quay theo.

Hộp môtơ truyền động cho tay đòn, một đầu của tay đòn nối với hệ tay đòn dẫn đến kim đo và bút ghi để truyền momen xoắn đến hộp môtơ làm kim đo và bút ghi dao động. Do vậy, kim đo và bút sẽ ghi lại một cách tương quan momen xoắn của trục, nếu momen của trục môtơ và của trục cánh khuấy cũng chính là đo sức cản của khối bột nhào. Nhân viên thực hiện có thể chọn momen xoắn chuẩn trên đơn vị lệch (6.1) Bằng cách chạy.

- đối trọng phù hợp, có thể dùng tay nâng đối trọng lên để đối trọng không còn tác dụng nữa.

- đối trọng chiều dài phần trước của tay đòn thấp, cần điều chỉnh vị trí mối nối giữa tay đòn thấp và hộp môtơ.

Những máy đời mới, cả hai khả năng này điều chỉnh được. Còn ở máy đời cũ chỉ có khả năng điều chỉnh tác dụng thứ hai.

Sự chuyển động của hộp môtơ, hệ tay đòn, hệ thống đo và bút ghi đều được chống rung bằng pittông nhúng trong dầu. Pittông gắn với đầu bên phải của tay đòn từ hộp môtơ. Phạm vi giảm rung có thể điều chỉnh được, giảm rung nhiều sẽ làm cho đường cong hẹp.

A.2.4. Giấy ghi được đưa vào máy dưới dạng cuộn, gắn với động cơ chuyển động theo thời gian ở tốc độ 1,00 cm/min. Đọc theo chiều dài giấy, có vạch chia thời gian theo phút, ngang theo chiều rộng giấy có vạch vòng tròn (bán kính 200 mm) với đơn vị biến thiên có chia vạch từ 0 đến 1000 đơn vị FU.

...

...

...

Bộ ổn nhiệt thông thường gồm một thùng chứa nước và có các bộ phận sau:

a) Bộ cấp nhiệt chạy bằng điện;

b) Bộ ổn nhiệt, có thể điều chỉnh nhiệt độ sao cho nhiệt độ bát trộn được duy trì ở 30 ^oC ± 0,2 ^oC. Với điều kiện không thuận lợi, có thể tăng nhiệt độ nước cao hơn; nhiệt độ vẫn phải được kiểm tra với độ chính xác tương tự;

c) Nhiệt kế;

d) Máy bơm môtơ truyền động và bộ khuấy. Bơm được nối với các túi nước của bát trộn bằng ống mềm. Bơm cần có đủ khả năng duy trì nhiệt độ của khoang nghỉ ở 30 ^oC ± 0,2 ^oC. Với bộ trộn 300 g, thì lưu lượng nước đi qua các túi nước phải ít nhất là 2,5 l/min (tốt nhất là 5 l/min hoặc nhiều hơn) và với bộ trộn 50 g thì ít nhất là 1 l/min. Ngoại trừ một vài kiểu farinograph đời cũ, hộp chống rung cũng được nối với bơm, tuy nhiên kiểm tra nhiệt độ của hộp chống rung không thực sự cần thiết nếu như độ nhớt của dầu trong hộp ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ;

e) Một hoặc hai cuộn kim loại xoắn. Bộ ổn nhiệt dùng cho farinograph đời mới có hai ống xoắn; một ống dùng làm mát nồi của bộ ổn nhiệt bằng nước lạnh chảy từ vòi nước. Nước cất (5.1) có thể bơm từ ống thứ hai để pha vào buret nhằm điều chỉnh nhiệt độ (8.2.3). Nếu chỉ có một cuộn thì phải dùng nó để làm mát nồi của bộ ổn nhiệt, trừ trường hợp ngoại lệ. Nếu không cần làm mát nồi tạo nhiệt bằng vòi nước thì dùng nước cất bơm qua cuộn để điều chỉnh nhiệt độ.

A.4. Hiệu chuẩn farinograph

Độ tái lập lại của phép xác định dùng farinograph bị ảnh hưởng bởi trạng thái hiệu chuẩn farinograph và các bộ trộn được sử dụng cùng với farinograph.

Lực kế, hệ tay đòn và hệ thống đo của farinograph có thể được điều chỉnh để có kết quả đúng. Hiệu chỉnh buret. Tuy nhiên, không có phương pháp để điều chỉnh tuyệt đối cho bộ trộn. Mỗi bộ trộn (hoặc dụng cụ) phải được so sánh với một bộ trộn khác (dụng cụ khác) sử dụng một loại bột.

...

...

...

Phụ lục B

(tham khảo)

Kết quả của phép thử liên phòng thử nghiệm

Phép thử liên phòng thử nghiệm được tiến hành năm 1989 và năm 1990 do Cục Ngũ cốc, Thức ăn, Chăn nuôi và Công nghệ sản xuất bánh (IGMB) thuộc Trung tâm nghiên cứu về Dinh dưỡng và Thực phẩm TNO của Wageningen, Hà Lan thực hiện. Kết quả về độ lặp lại của phép đo farinograph đưa ra trong bảng B.1 được lấy từ [4].

Bảng B.1 - Độ chụm yêu cầu của phép đo farinograph

Phép đo

Độ lặp lại

Độ tái lặp

...

...

...

0,52 % ^*)

1,60 % ^*)

Thời gian bột nhào nở

Đến 4 min

16 % giá trị trung bình

48 % giá trị trung bình

Trên 4 min

Kết quả không có giá trị xác thực

^*) Tính bằng mililít trên 100 g bột

...

...

...

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 5451 : 2008 (ISO 13690 : 1999), Ngũ cốc - Lấy mẫu từ khối hàng tĩnh.

[2] D'Appolonia B.L. and Kunerth W.H. (eds.). The Farinograph Handbook. AACC, St Paul, MN, 1990.

[3] AACC Standard method 54-21.

[4] Nieman Ir.W. Report No. T 91-31. Reproducibility of farinograph results. IGMB - TNO, Wageningen, The Netherlands, march 1991.