En
Tài liệu ứng dụng này trình bày chi tiết phương pháp sử dụng Thiết bị phân tích lưu chuyển bột Brookfield (PFT) nhằm đánh giá các đặc tính lưu động của thực phẩm bổ sung dinh dưỡng dành cho trẻ sơ sinh dưới 12 tháng tuổi. Việc phân tích các đặc tính lưu chuyển của sữa bột công thức đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng nhất, tối ưu hóa quy trình đóng gói và quy trình xử lý an toàn. Phân tích lưu chuyển chuẩn xác giúp kiểm soát các hiện tượng vón cục và sai lệch liều lượng, từ đó duy trì tính nguyên vẹn của sản phẩm và đảm bảo độ chính xác trong cung cấp hàm lượng dinh dưỡng.
Thiết bị kiểm tra: PFT
• Khay chứa mẫu: thể tích 230 cc, đường kính 6-inch
• Các loại nắp nén:
o Nắp cánh gạt, thép không gỉ 304, 33cc, đường kính 6 inch (Sử dụng cho thử nghiệm Hàm lưu chuyển)
o Nắp phẳng, thép không gỉ 304, độ nhám bề mặt tiêu chuẩn 2B, đường kính 6-inch (Sử dụng cho thử nghiệm ma sát thành ống)
• Các loại thử nghiệm:
o Thử nghiệm hàm lưu chuyển
o Thử nghiệm ma sát thành ống
• Điều kiện thử nghiệm:
o Nhiệt độ: Nhiệt độ phòng (70-72° F) Độ ẩm: 24%
Phương pháp thử nghiệm:
Sử dụng thiết bị PFT kết hợp với phần mềm Powder Flow Pro, các đặc tính lưu chuyển của sản phẩm sữa bột công
thức thương mại đã được đánh giá theo quy trình sau:
1. Xúc sữa bột vào khay chứa.
2. Sử dụng dụng cụ gạt để phân bổ đều lớp bột.
3. Ghi lại trọng lượng mẫu và nhập thông tin vào phần mềm.
4. Thực hiện thử nghiệm hàm lưu chuyển tiêu chuẩn (35 phút) và thử nghiệm ma sát thành ống (20 phút).
Các thông số đo lường:
Khả năng lưu chuyển: Dao động từ mức Rất kết dính đến Lưu chuyển dễ dàng
• Góc ma sát thành ống: 16.5º
• Khối lượng riêng biểu kiến: Từ 440 kg/m³ (mật độ đổ đầy) đến 620 kg/m³ (12.5 kPa)
Phân tích:
-
Hình dạng phễu: Hình nón
-
Hệ số lưu chuyển tạo vòm: 1.40
-
Kích thước tạo vòm tới hạn: 5.456 inch (136.4 mm)
-
Đường kính kênh rỗng: Phụ thuộc vào đường kính bồn chứa
Kết quả:
-
Hình 1: trình bày khả năng lưu chuyển của sữa bột công thức dưới các mức áp suất nén khác nhau. Sản phẩm cho thấy đặc tính lưu chuyển dễ dàng, nhưng bắt đầu chuyển sang trạng thái kết dính và kết dính mạnh khi áp suất nén giảm xuống dưới 3 kPa.
-
Hình 2: hiển thị góc ma sát thành ống tại các mức ứng suất pháp khác nhau. Khi sử dụng nắp đậy bằng thép không gỉ, góc ma sát thành ống duy trì ổn định ở mức 16,75° trên tất cả các cấp độ ứng suất.
-
Hình 3: minh họa khối lượng riêng biểu kiến tại các mức áp suất nén khác nhau. Sữa bột công thức có khối lượng riêng đổ đầy ban đầu khoảng 440 kg/m³ và tăng lên xấp xỉ 620 kg/m³ tại mức áp suất 12,5 kPa.
Kết luận:
Đặc tính dòng chảy của sữa bột thay đổi theo ứng suất nén:
-
Ứng suất nén thấp: Sữa bột trở nên kết dính đến rất kết dính, gây ra lo ngại về các vấn đề khả năng lưu chuyển như hiện tượng tạo vòm và ứ đọng dòng chảy cục bộ khi phễu chứa dần cạn.
-
Ứng suất nén cao: Sữa bột thể hiện khả năng chảy dễ dàng, cho thấy các đặc tính xử lý và chế biến đã được cải thiện.
Để giải quyết các vấn đề tiềm ẩn về khả năng lưu chuyển, hãy đảm bảo rằng kích thước cửa ra tối thiểu của phễu chứa vượt quá kích thước tạo vòm tới hạn là 5,456 inch (136,4 mm). Phần mềm Powder Flow Pro có thể hỗ trợ thêm bằng cách tính toán đường kính ống dẫn dựa trên đường kính thùng chứa, giúp ích cho việc thiết kế hệ thống vận chuyển và lưu trữ nhằm ngăn chặn sự gián đoạn dòng chảy