111

Máy kéo nén vạn năng (universal compression testing machine) là một công cụ quan trọng trong lĩnh vực kiểm tra và đánh giá chất lượng trong ngành thực phẩm. Với các loại phụ kiện phù hợp thiết bị này cho phép bạn có thể kiểm tra nhiều đặc tính quan trọng của thực phẩm giúp xác định các loại thực phẩm này có phù hợp với dây chuyền sản xuất, có đảm bảo chất lượng trước khi đến tay người tiêu dùng hay không

Bài viết này sẽ khám phá sâu hơn về máy kéo nén vạn năng và vai trò của nó trong kiểm tra nguyên liệu đầu vào và thành phẩm đầu ra ngành thực phẩm. Chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của máy, các ứng dụng phổ biến, và cách sử dụng máy để đảm bảo chất lượng và an toàn của các sản phẩm thực phẩm.

Máy kéo nén vạn năng và các phụ kiện trong kiểm tra thực phẩm

1. Máy kéo nén vạn năng

Máy kéo nén vạn năng là một thiết bị được sử dụng để thực hiện các thử nghiệm cơ học tác động các lực kéo hoặc lực nén lên các vật liệu. Trong quá trình kéo hoặc nén vật liệu, thiết bị đồng thời đo lường các thông số cơ học liên quan như độ bền, độ cứng, tính chất uốn, co giãn và các thuộc tính khác của vật liệu.

2. Phụ kiện máy kéo nén vạn năng

Về lý thuyết, máy kéo nén vạn năng chỉ có thể tác động lực - kéo và lực nén lên mẫu thử, do đó để có thể thực hiện nhiều thí nghiệm hơn các phụ kiện đi kèm là không thể thiếu

Phần bên dưới, Lidinco sẽ giới thiệu cho bạn một số loại phụ kiện của máy test lực đa năng này và công dụng của chúng trong việc kiểm tra và phân tích thực phẩm

Phụ kiện và ứng dụng của máy kéo nén vạn năng trong kiểm tra thực phẩm

Mũi kim đâm phân tích cấu trúc

Ứng dụng: 

• Sử dụng trong thử nghiệm đâm thủng, thử nghiệm này được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1925 để xác định đặc tính của chất gelatin.
• Xác định mức độ tươi của trái cây và rau quả
• Xác định mức độ tươi của sản phẩm nướng

Thử nghiệm phù hợp với: 

• Trái cây
• Rau củ
• Các loại thực phẩm đã nướng

Mô tả chức năng: 

• Kim đâm được sử dụng để kiểm tra độ tươi của nhiều loại thực phẩm khác nhau.
• Kim thử nghiệm được máy sử dụng lực nén ép vào mẫu đến độ sâu thâm nhập xác định. Sự giảm lực đáng kể có thể nhìn thấy ngay khi sự xâm nhập xảy ra.

Phụ kiện thử nghiệm ép đùn

Ứng dụng:

• Sử dụng để kiểm tra độ nhớt, độ đặc của các loại thực phẩm lỏng

Thử nghiệm phù hợp với:

• Gel mềm và sữa chua
• Trái cây và rau củ nghiền
• Mỹ phẩm
• Nước sốt và patê
• Dầu mỡ

Mô tả chức năng:

• Chất thử nghiệm được nạp dụng cụ chứa. Lực nén từ máy thử nghiệm sẽ đưa piston di chuyển xuống dụng cụ chứa, khi đó vật liệu thử nghiệm sẽ bị ép ngược và di chuyển lên trên thông qua khe hở được thiết kế. Khi piston được nâng lên, vật liệu chảy ngược lại qua khe hình khuyên vào trong tế bào.

Thuận lợi:

• Chu trình thử nghiệm có thể được lặp lại thường xuyên theo yêu cầu, với tốc độ có thể lựa chọn tự do. Thử nghiệm có thể được điều chỉnh tối ưu cho vật liệu thử nghiệm và độ nhớt có thể được đo trên toàn bộ phạm vi ép chỉ bằng một thử nghiệm duy nhất.
• Độ nhớt có thể được xác định trực tiếp trong các dụng cụ chứa từ quá trình sản xuất đang diễn ra. Điều này loại trừ khả năng ứng suất trước của vật liệu do quá trình đổ đầy gây ra.
• Những ảnh hưởng của dòng chảy xảy ra trong các dụng cụ chứa có thể được thay đổi bằng cách thay đổi kích thước khe hở hình khuyên và tốc độ di chuyển.
• Việc sử dụng piston nén có khe thoát lớn sẽ phù hợp cho phép thử nghiệm các chế phẩm từ trái cây.
• Có thể chọn tự động điều hòa trước vật liệu khi cần thiết.

Phụ kiện thử nghiệm nén, ép

Ứng dụng: Phụ kiện phép đo này thường được sử dụng để kiểm tra độ cứng, độ cứng hoặc độ nhạy áp lực của các sản phẩm bán rắn, ví dụ để phân tích hành vi xếp chồng hoặc hành vi lão hóa của thực phảm

Thử nghiệm phù hợp với: 

• Bơ
• Phô mai
• Trái cây
• Mì ống
• Các nguyên liệu tương tự

Mô tả chức năng: Khuôn nén được bắt ren vào giá đỡ khuôn nén. Trong quá trình thử nghiệm nén, khuôn nén sẽ xuyên vào mẫu thử để kiểm tra khả năng chịu lực của mẫu

Ưu điểm: Kết nối bằng vít giúp thay đổi công cụ nhanh chóng, dễ dàng

Phụ kiện kiểm tra độ uốn 3 điểm

Các ứng dụng: 

• Xác định độ bền đứt của các sản phẩm nướng, 
• Các thực phẩm dạng thanh như sô cô la và muesli
• Xác định độ tươi của rau
• Thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 178 và ASTM D790 (nhựa)

Nguyên liệu mẫu:  

• Sản phẩm nướng
• Thanh sô cô la và thanh muesli
• Rau, 
• Nhựa

Phụ kiện lưỡi cắt Warner-Bratzler

Các ứng dụng:

• Mô phỏng gần đúng "hành vi cắn" (của răng) khi ăn cá, thịt, bánh ngọt
• Xác định độ mềm/độ dai của sản phẩm thịt và cá
• Xác định hành vi cắt để xác định cấu trúc bánh ngọt

Thử nghiệm phù hợp với:

• Cá
• Thịt
• bánh ngọt

Mô tả chức năng: Lưỡi dao Warner-Bratzler là loại phụ kiện được sử dụng rộng rãi trong kiểm tra thực phẩm 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. Phần khung được sử dụng để gắn mẫu. Có thể kiểm tra tốt các mẫu có dạng hình tròn và hình chữ nhật

Ưu điểm: Khả năng tái tạo kết quả tốt, phép thử này được sử dụng rất thường xuyên và đóng vai trò như một loại “tiêu chuẩn” trong kiểm tra thực phẩm

Phụ kiện cắt Kramer

Các ứng dụng:

• Mô phỏng gần đúng một lần cắn các loại thực phẩm cắt nhỏ
• Giúp xác định đặc tính kết cấu của các sản phẩm rau quả, ngũ cốc, v.v.
• Đánh giá các loại thực phẩm có nhiều phần và có tính chất khác nhau, nêu lên tính chất tiêu biểu của sản phẩm

Thử nghiệm phù hợp với:

• Trái cây
• Rau
• Ngũ cốc đã qua chế biến
• Các loại bột nhão
• Các vật liệu tương tự

Mô tả chức năng: Nó bao gồm các lưỡi dao ép chia thành các rãnh ở phía trên và một hộp chia rãnh ở phía bên dưới để chứa vật liệu cần thử nghiệm. Các lưỡi dao dưới tác động từ lực nén của máy kéo nén vạn năng xuyên qua mẫu thực phẩm thử nghiệm với tốc độ không đổi, nén và cắt cho đến khi nó được ép qua sàn của tế bào. 

Ưu điểm: Bộ lưỡi dao sẽ cho phép bạn đo đồng thời ở nhiều vị trí thay vì chỉ ở một vị trí duy nhất, loại bỏ các biến thể kết cấu cục bộ.

Phụ kiện nén - cắt Ottawa (tế bào OTMS)

Các ứng dụng:

Xác định độ cứng/độ mềm của rau

Xác định độ cứng/độ giòn của muesli, 

bánh bột ngô

Thử nghiệm phù hợp với: 

Rau

Muesli

Bánh ngô

Các nguyên liệu tương tự

Mô tả chức năng: Ottawa Cell là phụ kiện được sử dụng để mô phỏng gần đúng hành vi nhai của con người. Thử nghiệm được tiến hành bằng cách nén và đùn mẫu thực phẩm. Khung chứa mẫu có sàn mở để có thể lắp nhiều tấm đùn khác nhau vào.

Pít tông có thể được thiết kế hình tròn hoặc hình chữ nhật di chuyển xuống dưới bằng trục nén của máy kéo nén vạn năng với tốc độ không đổi, nén mẫu và ép nó qua tấm ép đùn. Kết quả thu được là đường cong lực/thời gian hoặc đường cong lực/chuyển vị. 

Phương pháp này cho phép xác định các thông số như độ giòn, độ cứng, độ chín hoặc năng lượng đùn có thể được xác định từ loại đường cong.

Thuận lợi:

Có nhiều tấm ép và khung chứ phù hợp cho các mẫu thử khác nahu

Pit tông có thể tích hợp miếng đệm để tăng giảm kích thước phù hợp cho việc thử nghiệm các thể tích khác nhau

Phụ kiện thử nghiệm độ bền kéo của bột

Các ứng dụng:

Kiểm tra độ bền kéo của bột nhào và gluten (chất kết dính protein) để xác định đặc tính của bột nhào (ví dụ: độ đàn hồi, lực làm đứt các dải bột) và đảm bảo công thức bột nhào tối ưu, nhất quán.

Xác định khả năng đàn hồi của kẹo cao su.

Thử nghiệm phù hợp với:  

Bột

Gluten

Kẹo cao su

Mô tả chức năng: 

Bộ kiểm tra độ bền kéo của bột bao gồm bộ phận chuẩn bị mẫu và thiết bị kiểm tra. Dải giấy được đưa vào bộ phận chuẩn bị mẫu. Bột được đổ vào và ép vào các rãnh.

Sau khoảng thời gian nghỉ quy định, một dải bột có giấy được đặt lên bàn thử. Giấy được kéo ra và mẫu thử được đưa vào vật cố định thử nghiệm. Móc bột kéo bột từ bên dưới.

Ưu điểm: Có thể phủ một lớp nhựa lên trên móc bột để tránh bị vỡ.

Phụ kiện lưỡi cắt

Ứng dụng: Xác định độ cứng và khả năng cắt của bơ và các thực phẩm có thể cắt tương tự

Nguyên liệu mẫu: 

Bơ

Phô mai

Rau 

Củ

Trái cây

Mô tả chức năng: 

Máy cắt bơ được sử dụng để xác định độ cứng và khả năng cắt của bơ và các thực phẩm tương tự. Bơ được đặt trên bệ mẫu. Lưỡi dây cắt qua bơ và lực cắt đứt cần thiết sẽ được ghi lại.

Thông tin về các đặc tính của bơ như độ cứng và khả năng phết có thể thu được từ đường cong chuyển vị của lực.

Cũng cần lưu ý, thử nghiệm này phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và phải được thực hiện ở nhiệt độ xác định.

Bộ kiểm tra độ bóc nắp cho bao bì có thể bóc được

Ứng dụng: Kiểm tra các đường nối kín của bao bì, khả năng bóc/tách vỏ/lột vỏ hoặc vật liệu niêm phong của bao bì cứng hoặc ổn định về kích thước (thử nghiệm bóc vỏ)

Vật liệu mẫu: Vật liệu che phủ hoặc bịt kín

Mô tả chức năng: 

Bộ dụng cụ kiểm tra vỏ được sử dụng để kéo lớp vỏ hoặc vật liệu bịt kín của bao bì cứng như nhựa cứng hoặc ổn định về kích thước. Việc đóng gói được theo dõi tự động bằng một chiếc xe trượt. Điểm bóc luôn nằm trong trục thử nghiệm, đảm bảo góc bóc không đổi là 90°. Điều này đảm bảo phép đo lực đồng nhất, có thể tái tạo.

Kẹp cố định làm giảm độ lệch so với trục thử nghiệm có thể phát sinh do nắp không được mở theo chuyển động trơn tru.

Thuận lợi:

Phụ kiện của máy kéo nén vạn năng này cho phép bạn có thể được sử dụng để kiểm tra bao bì ở nhiều hình dạng và chiều cao khác nhau. Kẹp giữ có thể điều chỉnh theo chiều dọc và dễ dàng được điều chỉnh theo các độ cao khác nhau. 

Nhiều thiết kế kẹp giữ cho phép bạn thử nghiệm nhiều hình dạng bao bì khác nhau.

Cho phép thực hiện kiểm tra trên bao bì được lấy trực tiếp từ dây chuyền sản xuất.