Độ nhớt là đại lượng mô tả sự chống lại tính chảy của chất lỏng. Chất lỏng có độ nhớt cao hơn sẽ chảy chậm hơn và đặc hơn chất lỏng có độ nhớt thấp hơn. Khi có sự thay đổi về đặc tính của nguyên vật liệu như trọng lượng hay mật độ phân tử, đều sẽ ảnh hưởng đến dòng chảy của chất lỏng, sự thay đổi độ nhớt và chất lượng bị biến đổi.

Độ nhớt của thực phẩm dạng lỏng là một thông số quan trọng vì nó có thể được người tiêu dùng sử dụng làm chỉ số đánh giá chất lượng thực phẩm. Trong một số trường hợp, chất lỏng đặc hơn được cho là có chất lượng cao hơn khi so sánh với một sản phẩm loãng hơn. Độ nhớt cũng là một đặc tính của kết cấu thực phẩm. Điều này có nghĩa là độ nhớt của sản phẩm phải được kiểm soát và đo lường trong quá trình sản xuất để mỗi lô sản phẩm cho ra đều đạt được tính nhất quán.

Cơ chế thực phẩm lỏng dễ bị ảnh hưởng bởi lực cắt và cấu trúc có thể bị phá vỡ khi có tác động của lực, như trong trường hợp trộn hoặc di chuyển qua đường ống. Có thể quan sát thấy một số trạng thái đặc trưng.

Trạng thái Newton và phi Newton

Trạng thái Newton được thể hiện bởi các chất lỏng đơn giản có các phân tử nhỏ không tương tác hay hình thành bất kỳ cấu trúc liên kết nào. Tuy nhiên, cần phải chỉ ra rằng các phân tử polyme mạch dài ở nồng độ thấp cũng có thể biểu hiện trạng thái Newton. Một cách dễ dàng để chứng minh chất lỏng có trạng thái Newton là tăng gấp đôi ứng suất trượt trong quá trình thử độ nhớt và tỷ lệ trượt cũng sẽ tăng gấp đôi. Nếu điều này không đúng thì chất lỏng ở trạng thái phi Newton.

Độ nhớt của một số chất lỏng phụ thuộc vào tốc độ được sử dụng để trượt nguyên liệu, tốc độ trượt cao làm chất lỏng mỏng hơn so với chất lỏng được trượt chậm hơn. Điều này có liên quan đến dòng chảy không thay đổi theo thời gian (trạng thái ổn định) và các nguyên liệu ở trạng thái này được gọi là chất lỏng giả dẻo. Một dạng đặc tính nhớt khác được thể hiện bởi thực phẩm dạng lỏng và cơ chế polyme là thixotropy – độ nhớt của nguyên liệu giảm khi tốc độ trượt càng tăng nhưng đồng thời cũng phụ thuộc vào khoảng thời gian trượt. 

Theo dõi và đo lường độ nhớt

Cách phổ biến nhất để theo dõi và đo lường độ nhớt là sử dụng máy đo độ nhớt. Việc đo độ nhớt của sản phẩm được dựa trên việc nhúng một trục chính được chọn riêng vào trong một mẫu sản phẩm. Khi trục quay với một tốc độ cụ thể, bắt đầu khuấy mạnh để tạo ra xoáy, mô-men quay cần thiết để quay trục chính ở một tốc độ cài đặt được đo đạc và dựa trên lượng lực cản tạo ra từ trục quay chuyển động trong chất lỏng. Lực cản khi quay được thiết bị đo đạc và giá trị mô-men xoắn đã đo được chuyển đổi thành giá trị độ nhớt theo đơn vị khoa học là centipoise (cP) hoặc milliPascal-giây (mPa.s).

Nồng độ

Độ nhớt cũng phụ thuộc vào nồng độ và mối tương quan thường không tuyến tính. Ví dụ, một sự gia tăng nhỏ trong nồng độ của hydrocolloid có thể làm tăng độ nhớt một chút, nhưng khi vượt quá nồng độ tới hạn thì độ nhớt có thể tăng theo cấp số nhân.

Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố có ảnh hưởng chính đến độ nhớt; độ nhớt giảm đáng kể khi gia tăng nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, các phân tử trong chất lỏng chuyển động nhiều hơn và vì thế thời gian tiếp xúc với nhau ít hơn. Làm giảm sự ma sát bên trong của chất lỏng.

Có rất nhiều công cụ có sẵn cho ngành công nghiệp thực phẩm để đo lường độ nhớt nhằm kiểm soát chất lượng thực phẩm và đảm bảo rằng các sản phẩm được làm ra có chất lượng nhất quán. Nhớt kế quay đo lường mô-men quay cần thiết để quay một co quay trong mẫu chất lỏng với tốc độ đã biết. Những loại nhớt kế thường được sử dụng này có khả năng đo chất lỏng Newton và phi Newton trong một phạm vi độ nhớt rộng. Máy đo độ nhớt mao dẫn, còn được gọi là U-Tube hoặc Ostwald, đo lường thời gian để chất lỏng đi qua giữa hai điểm của ống mao dẫn dưới tác dụng của trọng lực. Loại nhớt kế này chỉ phù hợp với chất lỏng Newton có độ nhớt thấp. Nhớt kế mao dẫn rất nhạy cảm với nhiệt độ và vì vậy mao dẫn thường được ngâm trong bể nước. Trên chỉ là một vài trong số các phương pháp có thể được sử dụng với hệ thống thực phẩm và còn nhiều phương pháp khác có thể được sử dụng để thực hiện kiểm tra kiểm soát chất lượng hoặc để mô tả các đặc tính phức tạp hơn của độ nhớt.

>> Xem tiếp phần 2 tại đây

Quý khách cần hỗ trợ thêm thông tin về bài viết có thể điền vào form thông tin dưới đây: