Lab 3 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ae/ae2016/src/file/SubjectDocument/file/Lab 3 Texture... ·...
Transcript of Lab 3 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ae/ae2016/src/file/SubjectDocument/file/Lab 3 Texture... ·...
อาจารย ดร. ธราพร จลยเสนสาขาวชาวศวกรรมเกษตร
มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร1/2559
Lab 3การวเคราะหเนอสมผส(Texture Analysis)
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 2
What is “Food Texture”?
How is it measured?
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 3
Direction Lab 3
Applications of Texture Analyzer
What is Food Texture? & How is it Measured?
Outlines
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 4
What is Food Texture? How is it Measured?
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 5
What isFood Texture?
เนอสมผส (texture) หมายถง ลกษณะทมนษยสามารถรบรไดดวยการสมผส ผบรโภครบรเนอสมผสของอาหารไดดวยการสมผสดวยมอ การสมผสดวยฟน เพดานปาก ลน และการเคยว
การวเคราะหเนอสมผส (texture analysis) เปนวธหนงในการศกษาสมบตเชงวศวกรรมของอาหาร ซงหมายถง การวดเนอสมผส (texture measurement) และการแปลความหมายของคาทวดไดเปนคาสมบตทางเนอสมผส (texture properties)
การทดสอบเนอสมผสมอย 2 ประเภทคอ การทดสอบเนอสมผสทางวตถวสย และการประเมนดวยประสาทสมผส
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 6
1. การทดสอบเนอสมผสทางวตถวสย (objective method) เปนการทดสอบโดยใชเครองมอวด(Texture Analyzer) ซงมความแมนย า และสามารถควบคมสภาวะแวดลอมของการวดไดด
2. การประเมนดวยประสาทสมผส (sensory evaluation, subjective test) เปนการทดสอบแบบใชคน (ผชม และผประเมน) ในการตรวจวเคราะหคณภาพของอาหาร โดยใชประสาทสมผสทง5 ของผชม ไดแก การมอง การฟง การดม การชม และการสมผส*
What isFood Texture?
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 7
Texture Analyzer
TA.XTPlus Texture Analyzer
http://texturetechnologies.com/texture-profile-analysis/texture-profile-analysis.php
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 8
Texture Analyzer
http://texturetechnologies.com/texture-profile-analysis/texture-profile-analysis.php
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 9
Texture Analyzer
http://texturetechnologies.com/texture-profile-analysis/texture-profile-analysis.php
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 10
Texture Analyzer
ทมา: ปานมนส ศรสมบรณ (2555)
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 11
Texture Analyzer
วธการทดสอบเนอสมผสดวยเครอง Texture Analyzer
1. การทดสอบแรงกด* (compression test)
2. การทดสอบแรงดง (tensile test หรอ tension test)
3. การทดสอบแรงกดทะล-เจาะ (penetration test หรอ puncture test)
4. การทดสอบแรงโคงงอ** bending test หรอ fracture test
5. การทดสอบแรงตด cutting test หรอ shearing test
6. การทดสอบแรงผลกกน ( Extrusion test)
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 12
Texture Analyzer-- Probe --
http://texturetechnologies.com/texture-analysis/Probes-Fixtures.php
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 13
http://texturetechnologies.com/texture-analysis/Probes-Fixtures.php
Texture Analyzer-- Probe --
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 14
Texture Analyzer
ขอมลทไดจากการทดสอบเนอสมผสดวยเครอง Texture Analyzer แสดงคาไดดงน
1. ความสมพนธระหวาง แรง (force) กบ ระยะเวลาการเปลยนรป (deformation)
force-deformation curve
2. ความสมพนธระหวางแรง (force) กบ เวลา (time)
force-time curve
3. ความสมพนธระหวางความเคน (stress) กบ ความเครยด (strain)
stress-strain curve
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 15
Applications of Texture Analyzer
-- Compression Test --
-- Texture Profile Analysis (TPA) --
-- Fracture Test --
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 16
Compression Test
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 17
Compression Test
การทดสอบแบบกดโดยใชหววดแบบแผนแบน (flat plate compression test)
1. การทดสอบการกดดวยแผนแบนแบบงาย
(simple compression test)
2. การทดสอบการกดแบบงายและการทดสอบแบบคนรปรวมกน
(simple compression test and recovery test)
3. การทดสอบแบบคลายความเคน (relaxation test)
4. การทดสอบแบบคบ (creep test)
5. การวเคราะหลกษณะเนอสมผสดวยเครองวด (Texture Profile Analysis, TPA)
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 18
เปนการทดสอบการตอบสนองของวสดเมอมแรงกด (compression force) มากระท า โดยการใชแรงกดหรอแรงอดในแนวตรง ท าใหวสดเปลยนรปราง (deformation) มความสงหรอความยาวหดสนเขาตามทศทางของแรงทกระท า กราฟทไดจะบอกลกษณะเนอสมผส...
Compression Test
1. Force (N) vs. Deformation (mm)
Maximum force (N) = hardness (ความแขง)
Slope (N/mm) = firmness (ความแนนเนอ)
Area (N.mm) = Energy required for maximum deformation
Compression Test-- simple --
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 19
1. Force (N) vs. Deformation (mm)
Maximum force (N) = hardness (ความแขง)
Slope (N/mm) = firmness (ความแนนเนอ)
Area (N.mm) = Energy required for maximum deformation
Compression Test-- simple --
ทมา: ปานมนส ศรสมบรณ (2555)
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 20
เปนการทดสอบการกดแผนแบนคางไวเมอกดลงไปถงระดบหนง การกดคางเปนระยะเวลาหนงจะควบคมความเครยด (strain) ใหคงทในระยะเวลานน ตวอยางจะคลายความเคน(stress) ท าใหระดบของแรงทหวกดลดลงไปตามเวลาจนกระทงไมสามารถคลายความเคนตอไปไดอก
Compression Test-- relaxation test --
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 21
Compression Test-- relaxation test --
ความสมพนธระหวาง แรง กบ เวลา ในการทดสอบแรงกดบนชส (Sharma ,2000)
Dforce = maximum force (N)
Relaxation ratio(อตราการคลายความเคน) = แรงทลดลง / แรงทงหมด= (D-E) / (D-0)
%Relaxation= [แรงทลดลง / แรงทงหมด] x 100
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 22
Compression Test-- relaxation test --
Stress relaxation curves (James, 1992)
%Relaxation= [แรงทลดลง / แรงทงหมด] x 100= [(D-E) / (D-0)] x 100
%Relaxation ต า เขาใกล ideal elasticเชน ยาง (มความยดหยนสง)
%Relaxation สง เขาใกล viscoelasticliquid เชน เนย แปงโดว (ยดหยนและไหลหนด)
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 23
Compression Test-- relaxation test --
Force (g) Force (N) Distance (mm) Time (sec)
F = maF --> (N) , m --> (kg) , a --> (m/s2)
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 24
Compression Test-- relaxation test --
Force vs. Time
Force vs. Distance
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 25
Compression Test-- relaxation test --
Force (g)
Force (N)
Distance (mm)
Time (sec)
Stress=F/A(N/m²)
Or Pascal (Pa)Strain=(∆L)/L0
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 26
Compression Test-- relaxation test --
Stress (Pa)
Strain (-)
Stress vs. Strain
Slope = ?
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 27
Compression Test-- relaxation test --
Stress
Strain
? Slope = Elastic Modulus
วตถทมมอดลสของความยดหยนมากแสดงวาวตถทนตอการเปลยนแปลงรปราง (ความยาวตามแนวแรง) ไดมาก
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 28
Compression Test-- Stress และ Strain ของวสด --
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 29
Compression Test-- Stress และ Strain ของวสด --
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 30
Texture Profile Analysis
(TPA)
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 31
What isTexture Profile Analysis (TPA)?
การวเคราะหเนอสมผสใชกบวสดทเปนอาหารเนองจากเปนการจ าลองการเคยวดวยฟนกราม 2 ครง
การทดสอบ: กดวสดอาหารดวยแผนแบน (probe) ขนาดใหญกวาชนวสด โดยกดลงในระยะใดๆ ทเปน % ความเครยด (strain) เชน 50% strain or 75% strain (% strain สงมากขนคาทไดจากการวเคราะหจะเปนการจ าลองการเคยวทสมบรณยงขน)
Texture Profile Analysis is a popular double compression test for determining the textural properties of foods.
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 32
What isTexture Profile Analysis (TPA)?
http://texturetechnologies.com/texture-profile-analysis/texture-profile-analysis.php
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 33
Fresh Cheese : 40% strain
Cylinder Probe: aluminum P/100
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 34
http://texturetechnologies.com/texture-profile-analysis/texture-profile-analysis.php
Tofu (เตาห) : 25% strain
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 35
http://texturetechnologies.com/texture-profile-analysis/texture-profile-analysis.php
Tofu (เตาห) : 50% strain
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 36
http://texturetechnologies.com/texture-profile-analysis/texture-profile-analysis.php
Tofu (เตาห) : 75% strain
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 37
What isTexture Profile Analysis (TPA)?
http://texturetechnologies.com/texture-profile-analysis/texture-profile-analysis.php
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 38
What isTexture Profile Analysis (TPA)?
1. Fracturability --> แรงทจดยอดแรกซงท าใหตวอยางหรออาหารแตกในชวงการกดหรอการเคยวครงท 1 (เดมเรยกวา brittleness) หนวยเปนแรง เชน นวตน (N)
2. Hardness --> แรงสงสดทเกดขนระหวางการกดครงแรก หนวยเปนแรง เชน นวตน (N)3. Springiness --> เปนคาทบอกถงความสามารถในการคนตวของตวอยางหลงการเสยรปจากการ
กดครงแรก (เดมเรยกวา elasticity) นยมอธบายในรปของอตราสวนของระยะเวลา หรอระยะทางทวสดเปลยนแปลงรปรางของตวอยาง ทวดไดจากการกดถงแรงสงสดครงทสองตอคาดงกลาวของตวอยางทวดไดจากการกดครงแรก
4. Adhesiveness --> คาการยดตด ในกราฟ TPA คอพนทใตกราฟสวนทมคาเปนลบของชวงการกดหรอการเคยวท 1 (Area 3) มหนวยเปนแรงคณดวยเวลา เชน N.s บางทเรยก stickiness
5. Cohesiveness --> พลงงานยดเกาะกนภายในเนออาหาร หาไดจากอตราสวนของพนทใตกราฟสวนทเปนคาบวกของการกดหรอการเคยวครงท 2 (Area 2) และครงท 1 (Area 1)
cohesiveness = Area 2/Area 1
http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0987/texture-profile-analysis
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 39
What isTexture Profile Analysis (TPA)?
http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0987/texture-profile-analysis
Hardness Fracturability Adhesiveness Springiness Cohesiveness Gumminess Chewiness
g g g.sec sec/sec g.sec/g.sec g g
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 40
Fracture Test
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 41
What isFracture or Bending Test?
http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0987/texture-profile-analysis
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 42
What isFracture or Bending Test?
http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0987/texture-profile-analysis
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 43
What isFracture Test?
http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0987/texture-profile-analysis
Force (g) Force (N) Distance (mm) Time (sec)
F = maF --> (N) , m --> (kg) , a --> (m/s2)
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 44
What isFracture Test?
http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0987/texture-profile-analysis
Force (g)
Force (N)
Distance (mm)
Time (sec)
Flex Stress= 3FL/2Wt²
Flex Strain = 6Dt/L²
(N/m²)Pascal
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 45
0
500
1000
1500
2000
0 0.5 1 1.5 2
Forc
e (g
)
Distance (mm)
Butter Cracker
What isFracture Test?
521318 AFE Lab I : Texture Analyzer 46
Direction Lab 3การวเคราะหเนอสมผส(Texture Analysis)
References:
1. Shri. K. Sharma, Steven J. Mulvaney, Syed S. H. Rizvi. 2000. FoodProcess Engineering : Theory and Laboratory Experiment. A John Wiley&Sons., Publication. USA
2. พมพเพญ พรเฉลมพงศ และ นธยา รตนาปนนท. Texture properties.http://www.foodnetworksolution.com/ (accessed on July 05, 2016)
3. ปานมนส ศรสมบรณ. Texture Technology of Agricultural Product andFood. 2555. คณะวศวกรรมศาสตร สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง กทม