Nghiên cứu xử lý cặn lắng của quá trình sản xuất mật nho rừng (ampelocissus arachnoidea)

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRẦN THỊ THANH THÚY NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CẶN LẮNG CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT MẬT NHO RỪNG (AMPELOCISSUS ARACHNOIDEA) Chuyên ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã chuyên ngành 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019 Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học PGS TS Nguyễn Thị Minh Nguyệt Người phản biện 1 Người phản biện 2 Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRẦN THỊ THANH THÚY NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CẶN LẮNG CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT MẬT NHO RỪNG (AMPELOCISSUS ARACHNOIDEA) Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã chuyên ngành: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.Nguyễn Thị Minh Nguyệt Người phản biện 1: Người phản biện 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: - Chủ tịch Hội đồng - Phản biện - Phản biện - Ủy viên - Thư ký CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG VIỆN CNSH&TP BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRẦN THỊ THANH THÚY MSHV: 16083611 Ngày, tháng, năm sinh: 06/10/1982 Nơi sinh: Tây Ninh Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã chuyên ngành: 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu xử lý cặn lắng trình sản xuất mật nho rừng (Ampelocissus arachnoidea) NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Xử lý cặn lắng trình sản xuất mật nho rừng (Ampelocissus arachnoidea) theo hướng tạo sản phẩm giá trị gia tăng Nhằm hạn chế thất dinh dưỡng gây lãng phí nhiễm mơi trường góp phần vào mục tiêu phát triển thực phẩm bền vững cho tỉnh Tây Ninh II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo QĐ giao đề tài số 1838/QĐ-ĐHCN ngày 28/08/2018 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Tháng 09/2019 IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.Nguyễn Thị Minh Nguyệt Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2019 NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG VIỆN CNSH&TP LỜI CẢM ƠN Để thực hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, Tôi nhận sự hỗ trợ, giúp đỡ quan tâm, động viên từ nhiều quan, tổ chức cá nhân Nghiên cứu khoa học hoàn thành dựa sự tham khảo, học tập kinh nghiệm từ kết quả nghiên cứu liên quan, sách, báo chuyên ngành nhiều tác giả trường Đại học, tổ chức nghiên cứu, tổ chức trị…Đặc biệt sự hợp tác cán bộ giáo viên nhà trường sự giúp đỡ, tạo điều kiện vật chất tinh thần từ phía gia đình, bạn bè đồng nghiệp, sự hỗ trợ phối hợp từ phía Cơng ty TNHH MTV Sản xuất Rượu vang Vang Cy Trước hết, Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Nguyễn Thị Minh Nguyệt – người trực tiếp hướng dẫn khoa học dành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn Tơi suốt q trình thực nghiên cứu hồn thành đề tài nghiên cứu khoa học Tơi xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu, toàn thể thầy cô giáo công tác trường tận tình truyền đạt kiến thức quý báu, giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Tuy có nhiều cố gắng, đề tài nghiên cứu khoa học khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi kính mong Q thầy cơ, chun gia, người quan tâm đến đề tài tiếp tục có ý kiến đóng góp, giúp đỡ để đề tài hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Cây Nho rừng có tên khoa học Ampelocissus arachnoidea Trong năm gần đây, nho rừng hóa trồng đất Tây Ninh Quả nho rừng sử dụng để chế biến thành sản phẩm đặc trưng rượu nho rừng, mật nho rừng theo phương pháp truyền thống Tuy nhiên, sau trình chế biến mật nho rừng, lượng cặn lắng chiếm tỷ lệ tương đối lớn (khoảng 10%), phần cặn lắng có màu tím thẫm có vị ngọt, thải mơi trường bên ngồi làm thất dinh dưỡng, gây lãng phí nhiễm môi trường Phần cặn lắng tận dụng, nghiên cứu tạo một số sản phẩm có mặt thị trường caramel, kẹo đậu phợng,… hạn chế ô nhiễm môi trường Với sản phẩm caramel, sử dụng 200ml dịch sau tách bã, sau trình xử lý nhiệt thu 17,8 g sản phẩm điểm nhiệt độ cuối 2000C Với sản phẩm kẹo đậu phộng, kẹo vừng, ta sử dụng phần cặn lắng sản xuất tạo sản phẩm có tính chất tương tự sản phẩm bán thị trường Việc khai thác sử dụng nguồn thực phẩm sẵn có địa phương tận dụng phụ phẩm ngành công nghiệp thực phẩm hướng bền vững, tạo sản phẩm giá trị gia tăng Từ khóa: caramel, kẹo đậu phộng, mật nho rừng ii ABSTRACT The forest is a tropical grape, the science name Forest vine is Ampelocissus arachnoidea In recent years, the forest vine is planted in Tay Ninh town Forest grapes are used for processing into grape wine and grape honey by the traditional method However, the liquid waste is a lot of after the processing (about 10%), it is purle color and sweet, nutritious If removed in the, it will cause nutritional loss and environmental pollution This liquid waste has been utilized to processing carameland peanut candy For caramel products, using 100ml of dregs of pulp, after heat treatment process, 17.8 g of product will be obtained at the final temperature of 2000C With peanut candy, use the resulting liquid (including liquid and pulp) to produce products similar to those currently on the market The exploitation and use of locally available food sources and the utilization of by-products of the food industry are sustainable, creating value-added products Keywords: caramel, peanut candy, grape honey iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu bản thân Các kết quả nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ bất kỳ mợt nguồn bất kỳ hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Học viên Trần Thị Thanh Thúy iv MỤC LỤC MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x MỞ ĐẦU .1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu tổng quát 2.2 Mục tiêu nghiên cứu cụ thể Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu .2 3.2 Phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu .2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN .3 1.1 Giới thiệu họ nho .3 1.2 Đặc điểm thực vật học 1.3 Quá trình sản xuất mật nho rừng (Ampelocissus arachnoidea) 1.4 Tổng quan tình hình nhiễm mơi trường 1.5 Tổng quan caramel 1.5.1 Định nghĩa caramel 1.5.2 Phân loại caramel 1.5.3 Q trình chuyển hóa caramel .11 1.5.4 Ứng dụng caramel 14 1.6 Tổng quan một số thành phần nghiên cứu 15 1.6.1 Chất xơ 15 1.6.2 Saccharide (Gluxit - Cacbonhydrat) 18 1.6.3 Acid ascorbic (vitamin C) .19 1.6.4 Acid citric 20 v CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .21 2.1 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 21 2.1.1 Địa điểm nghiên cứu .21 2.1.2 Thời gian nghiên cứu 21 2.2 Phương tiện nghiên cứu 21 2.2.1 Thiết bị dụng cụ 21 2.2.2 Nguyên liệu nghiên cứu 22 2.3 Bố trí thí nghiệm 23 2.4 Phương pháp nghiên cứu 24 2.4.1 Tiến hành lọc thu lấy phần riêng biệt dịch lỏng phần bã 24 2.4.2 Xác định hàm lượng đường có dịch cặn 24 2.4.3 Xác định hàm lượng chất xơ có mẫu 24 2.4.4 Khảo sát nhiệt độ dừng thích hợp tạo caramel từ dịch cặn 25 2.4.5 Xác định hàm lượng chất khô sản phẩm sau q trình đặc 25 2.4.6 Xác định cường độ màu mẫu: 26 2.4.7 Nghiên cứu tạo sản phẩm kẹo đậu phộng 26 2.5 Phương pháp xử lý số liệu 27 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH 28 3.1 Thu nhận caramel từ cặn lắng .28 3.1.1 Khảo sát nhiệt độ thời gian để thu nhận caramel .28 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nồng độ chất khô mẫu 29 3.1.3 Khảo sát giá trị OD mẫu thí nghiệm điểm nhiệt đợ khảo sát 30 3.2 Kẹo đậu phộng 34 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đường đến thời gian nấu độ cứng sản phẩm 34 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đường đến màu sắc sản phẩm 36 3.3 Kẹo vừng 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42 Kết luận 42 vi 1.1 Đối với sản phẩm caramel .42 1.2 Đối với sản phẩm kẹo đậu phộng 42 1.3 Đối với sản phẩm kẹo vừng .42 Kiến nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC 47 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN 56 vii hàm lượng chất dinh dưỡng có mật nho Phương pháp dựa vào nguyên lý sản xuất rượu vang Nói cách khác mợt phần quy trình sản x́t rượu vang cơng ty áp dụng để thu lấy dịch nho một cách hiệu quả Nho rừng chọn lựa làm sạch, tách cuống Ép nhẹ Bổ sung đường tinh luyện Lên men tự nhiên Ép Bã nho Lọc, để lắng tạo độ Thu dịch Tách cặn lắng Đóng chai thành phẩm Loại bỏ Hình 1.4 Quy trình sản xuất mật nho rừng [4] Lên men rượu vang mợt q trình sinh học gồm phản ứng sinh học hóa học với sự tham gia vi sinh vật lên men phân giải hợp chất có dịch nho, thành phần chủ yếu phân giải cacbonhydrat thành alcohol Trong quy trình sản xuất rượu vang, trình lên men trước sử dụng mợt quy trình chuẩn việc sản xuất mật nho mà không tốn nhiều nhiệt lượng Q trình lên men hồn tồn tự nhiên nhờ vào lớp men vi sinh vật tự nhiên có sẵn lớp vỏ bề mặt nho, khơng cần phải bổ sung men vi sinh Tuy nhiên mợt bước quy trình lên men sản x́t rượu vang thơng thường Do thành phẩm có chứa nồng đợ cồn nhất định đảm bảo chất lượng tăng thêm mùi vị đặc biệt cho mật nho, điểm đặc biệt phương pháp sản xuất mật nho Hình 1.5 Sản phẩm mật nho rừng [4] Kết thúc trình lên men, phần dịch lên men để lắng tạo độ cần thiết cho sản phẩm Một phần đường bổ sung không sử dụng hết lắng xuống đáy bể chứa, tồn lượng cặn thu Cặn lắng trình sản xuất mật nho bao gồm mật nho, thịt nho, mảnh vỡ hạt nho cịn sót lại sau trình lọc phần đường bổ sung chưa sử dụng hết Phần cặn lắng không đảm bảo độ theo yêu cầu thành phẩm mật nho nên cơng ty loại bỏ dẫn đến sự thất mợt sản phẩm có lượng đường lớn, có tiềm sản xuất, một nguyên nhân gây thất dinh dưỡng nhiễm mơi trường 1.4 Tổng quan về tình hình nhiễm mơi trường Theo Báo cáo Bộ Tài Nguyên Môi Trường Hợi nghị tồn quốc bảo vệ mơi trường, hàng năm cả nước tiêu thụ 100.000 tấn hóa chất bảo vệ môi trường, phát sinh 23 triệu tấn rác thải sinh hoạt, triệu tấn chất thải rắn công nghiệp, 630.00 tấn chất thải nguy hại, việc xử lý chất thải, nước thải cịn hạn chế [9] Trong bối cảnh tính riêng địa phương thuộc huyện Ninh Phước, Ninh Hải Thành phố Phan Rang - Tháp Chàm, nơi nho trồng chủ yếu với diện tích 800 ha, sản lượng năm đạt 15.000 - 20.000 tấn Quả nho ngồi sử dụng quả tươi, người dân cịn chế biến nho thành sản phẩm khác mật nho, siro nho rượu vang Theo ước tính, 10 hợ trồng nho có đến hợ biết ủ rượu nấu mật nho theo cách truyền thống Vì rượu nho mật nho trở thành mợt mặt hàng kinh doanh có lợi nhuận song hành với nho ăn quả Bên cạnh hợ gia đình sản x́t cịn có cơng ty chun sản x́t với dung tích lớn, riêng sản phẩm rượu lên đến 35.000 lit/năm [8] Lượng chất thải trình sản x́t nói chung sản x́t rượu nho nói riêng gây thất dinh dưỡng, ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên chất thải cịn lượng đường, chất xơ mợt số dưỡng chất có lợi cho vi sinh vật, tạo sản phẩm có mùi gây nhiễm mơi trường Chính thế, chúng tơi tập trung nghiên cứu sản phẩm ứng dụng phần cặn thu trình sản xuất mật nho nhằm hạn chế lãng phí nguồn ngun liệu có tiềm lớn sản xuất mang lợi nhuận tạo việc làm cho người dân, góp phần bảo vệ mơi trường 1.5 Tổng quan về caramel 1.5.1 Định nghĩa caramel Caramel dạng phẩm màu nâu đen đường cháy dạng lỏng rắn, có vị đắng, sử dụng một chất thay chất tạo màu tổng hợp, caramel chất chống oxy hóa ngành cơng nghiệp làm bánh nước giải khát, có màu từ vàng nhạt đến nâu đỏ, nâu đậm, dạng lỏng rắn tùy thuộc vào màu sắc mức độ sử dụng Trong chế biến thực phẩm nước uống, caramel phân thành nhóm Về bản cả nhóm phẩm màu caramel tḥc mợt nhóm có thành phần tương tự có đặc tính khác Mỗi loại phẩm màu caramel có đặc tính đặc biệt, hạn chế tác nhân không mong muốn bụi bẩn, sự kết bông, sự phân tách loại sản phẩm [10] 1.5.2 Phân loại caramel Caramel gồm nhóm chính: - Caramel loại I (loại bản không bổ sung hợp chất khác - plain or spirit caramel): Đun chảy carbonhydrates, bổ sung không bổ sung thêm chất kiềm acid - Caramel loại II (sulfite caramel): Đun chảy carbonhydrates môi trường bổ sung thêm hợp chất sulfite, có khơng có sự tham gia chất kiềm acid - Caramel loại III (chuyên dùng cho loại bánh nướng mứt): Đun chảy carbonhydrates môi trường bổ sung thêm hợp chất ammonium - có khơng có sự tham gia chất kiềm acid - Caramel loại IV (sulfite amonia, chuyên dùng cho loại đồ uống): Đun chảy carbonhydrates có khơng sự có mặt chất kiềm acid môi trường bổ sung thêm hợp chất cả ammonium sulfite [10][11] Phụ thuộc vào điểm đẳng điện loại caramel mà chia loại tích điện dương (pI 5,0 - 7,0), tích điện âm (pI 4,40-6,0) loại bản tinh (pI