HỌC PHẦN CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÀI BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THẠCH DỪA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÀI BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THẠCH DỪA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN     SINH VIÊN THỰC HIỆN       MSSV Lê Thị Kim Loan                 Nguyễn Trung Hậu 020103055 Phạm Nguyễn Hữu Trọng 020103056 Đặng Thị Thuỳ Liên 020103057 Nguyễn Thị Hồng Thắm 020103058 Tiền Giang, tháng 10 năm 2022 I Đặc điểm thạch dừa - Thạch dừa (Nata de coco) loại thức ăn phổ biến, có nguồn gốc từ Philippin, tạo từ lên men nước dừa vi khuẩn Acetobacter xylinum Đây số loại thực phẩm thương mại ứng dụng từ cellulose vi khuẩn Sản phẩm thạch dừa ăn trắng miệng dai, suốt ngon - Người nhật cịn cho thạch dừa giúp thể người chống lại bệnh ung thư ruột kết Trong thạch dừa có hàm lượng chất xơ cao tốt cho hệ tiêu hoá Cung cấp lượng không chứa cholesterol Định nghĩa - Thạch dừa( Nata de coco) có nguồn gốc từ Philippins Nata xuất phát từ ngôn ngữ Tây Ban Nha dịch sang tiếng Latin 'natare' có nghĩa nổi.  - Thạch dừa sản phẩm gel dừa sản xuất từ nước dừa trình lên men vi khuẩn.  - Nó thứ thực phẩm mờ, nhai thạch tiêu thụ phổ biến loại kẹo trộn với đồ uống. Nó tìm thấy trộn nhiều mặt hàng thực phẩm đồ uống, bánh pudding, kem, dưa chua salad trái cocktail. Màu sắc thạch dừa dao động từ màu trắng kem đến màu vàng Cấu trúc thạch dừa - Bản chất thạch dừa màng nhầy có cấu trúc hemicellulose Do thạch dừa có chất polysacharide ngoại bào nên có khả ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác - Cấu trúc mạng polysacharide thạch dừa: Thạch dừa có cấu trúc mạng polysacharide, chúng xếp không theo trật tự, không theo quy luật Do trình lên men, vi khuẩn Acetobacter xylinum chuyển động chuyển động hỗn độn không theo quy luật Đó ngun nhân tạo nên tính dai phía miếng thạch Bên cạnh đó, mạng ln ngậm nước đáng kể (99%) Lợi ích thạch dừa - Trong thạch dừa có hàm lượng chất xơ cao tốt cho hệ thống tiêu hoá đó có thể giúp thể chống lại bệnh ung thư ruột kết - Sản phẩm cuối làm từ nata de coco tráng miệng, bánh kẹo, kem mứt & thạch. Nó sử dụng chủ yếu đồ uống & xi-rơ làm tăng hương vị sản phẩm với hương vị độc đáo trộn với xi-rô - Thạch dừa sử dụng toppings tráng miệng kem. Cơng dụng khác nhau, Đơng Nam Á: sử dụng loại trà đá ; Nhật Bản: sử dụng để làm thạch trái cây. Indonesia, Philippines Ấn Độ quốc gia hàng đầu sản xuất dừa sản phẩm nó.  II Tiêu chuẩn cách lựa chọn chọn nguyên liệu sản xuất thạch dừa - Thạch dừa sản phẩm gel dừa sản xuất từ nước dừa trình lên men vi khuẩn mà nước dừa già phế phẩm nhà máy nạo sấy cơm dừa, trình vận chuyển nước dừa từ xưởng sản xuất đến xưởng chế biến thạch dừa ngoai việc phải đảm bảo vấn đề vi sinh, ta cần ý đến tiêu chuẩn sau: + Nước dừa sử dụng công nghệ sản xuất thạch dừa phải nước dừa giả(khoảng 11 tháng tuổi), hàm lượng đường nước dừa lớn + Nước dừa trong, khơng có mùi hay màu lạ III Quy trình sản xuất thạch dừa IV:Thuyết minh sơ đồ quy trình cơng nghệ Ngun liệu - Ngun liệu sử dụng chủ yếu nước dừa già thu nhận từ nhà máy cơm dừa nạo sấy Do nước dừa môi trường lý tưởng với thành phần dinh dưỡng tốt cho phát triển vi sinh vật nên tồn trữ nước dừa điều kiện bình thường, nhiều ngày mà tiếp nhận ngày với số lượng vừa đủ để sản xuẩt Tuy nhiên, để đảm bảo nguồn ngun liệu cho sản xuất lâu dài cần có chiến lược nguyên liệu dự trữ - Ngoài ra, sản xuất thạch từ nguồn nguyên liệu khác từ rau nước dứa (Sản phẩm gọi Nata de pina), hỗn hợp nước dứa – nước dừa Lọc Mục đích: tách phần lớn tạp chất thơ cịn nằm nước dừa sau chuyển tới nơi sản xuất thạch dừa Quá trình nhằm mục đích chuẩn bị cho q trình Nước dừa sau thu hoạch không thật tinh khiết mà vướng phài nhiều tạp chất thô xơ dừa, cơm dừa Quá trình lên men Acetobacter xylinum chủ yếu biến đổi từ đường glucose thành cellulose nên việc xuất thành phần khác gây khó khăn cho q trình lên men, nguy nhiễm khuẩn cao Quy trình lọc tách tạp chất thơ chuẩn bị cho quy trình lên men sau Biến đổi: trình lọc xảy biến đổi vật lý: thay đổi tỷ trọng có tách pha rắn khỏi pha lỏng dịch lọc - Nguyên tắc: dùng áp suất để đẩy dung dịch qua màng lọc, phần cặn bị màng lọc ngăn lại, phần nước dừa qua màng lọc gọi dịch lọc Phần dịch lọc sau dẫn đến thiết bị trùng - Thiết bị: Nước dừa thu phần lớn xơ dừa thành phần không cần đầu tư thiết bị thùng chứa lớn, có lớp lỗ lọc đủ nhỏ để nhận lẫn tạp chất mạc dừa, việc lọc phức tạp nên không đại, cần thiết bị lưới lọc chắn ngăn tạp chất Thiết bị lọc - Phương pháp: Bơm nước dừa vào bồn lọc cửa đỉnh tháo dịch lọc cửa đáy Q trình thực liên tục gián đoạn tùy thuộc vào quy mô sản xuất 2.3 Bổ sung dưỡng chất - Mục đích: bổ sung nguồn nitơ, cacbon, cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển sinh tổng hợp sản phẩm - Thiết bị: bình chứa thiết bị rót thơng thường - Phương pháp: bổ sung chất dinh dưỡng gồm (NH4)2SO4, (NH4)2HPO4 và Saccharose với tỷ lệ thành phần môi trường MT5 vào phối trộn với dịch lọc thiết bị tiệt trùng 3.Thanh trùng_làm nguội  Mục đích:  Tiệt trùng: Tiêu diệt hệ vi sinh vật gây bệnh thực phẩm, vi sinh vật khác vô hoạt enzyme có dung dịch, chuẩn bị cho q trình lên men.  Tạo điều kiện hòa tan tốt chất dinh dưỡng vào dịch lọc Làm nguội: đưa dung dịch nước dừa nhiệt độ thích hợp cho Acetobacter xylinum phát triển (28-32°C) Biến đổi:  - Hóa học: q trình tiệt trùng làm biến đổi số thành phần hóa học nước dừa, ví dụ số vitamin.  - Sinh học: vô hoạt enzyme tiêu diệt vi sinh vật.  - Thiết bị: thiết bị gia nhiệt (vỏ áo, )  Chỉnh pH  - Mục đích:  i ii Đưa pH mơi trường pH thích hợp cho Acetobacter xylinum phát triển Acetobacter xylinum phát triển pH acid (pH = 3.5 - 4.5).  Sát trùng môi trường: khoảng pH này, số vi sinh vật hoại sinh  không phát triển - Thiết bị: thiết bị rót thơng thường - Phương pháp: ứng với lượng mơi trường, lượng acid cần cho tính tốn sẵn Sau cho acid, kiểm tra điều chỉnh pH phương pháp lấy mẫu đem thử sử dụng đầu dị pH.  2.6 Q trình lên men: - Mục đích: thu nhận sản phNm trao đổi chất bậc mà sản phNm cần thu nhận cellulose Acetobacter xylinum – mục đích quy trình cơng nghệ lên men thạch dừa - Biến đổi: · Sinh học: gia tăng số lượng tế bào vi khuẩn giai đoạn đầu trình trao đổi chất nhằm tạo sản phẩm ngoại bào vi khuẩn 2.7 Cắt nhỏ  Mục đích: chuẩn bị  Cắt miếng thạch thơ thành miếng nhỏ hơn, kích thước x 1.5 x 2.5 cm.  Tạo thành hình dạng thật cho sản phẩm.  Biến đổi: có biến đổi vật lý, hình dạng sản phẩm bị thu nhỏ lại cho phù hơp với sản xuất Chú ý rằng, trình cần thực vô trùng để tránh nhiễm phải vi sinh vật trở lại cho sản phẩm.  Nguyên tắc: dùng hệ thống dao cắt liên tục, cho sản phẩm thạch dừa thô vào, hệ thống tự động cắt nhỏ nguyên liệu.  Thiết bị: hệ thống dao cắt liên hợp sử dụng để cắt nguyên liệu thạch dừa thô Tuy nhiên, sản xuất người ta dùng hệ thống liên hợp nhau, đồng thời dùng với mục đích khác.  Sinh học: gia tăng số lượng tế bào vi khuẩn giai đoạn đầu trình trao đổi chất nhằm tạo sản phẩm ngoại bào vi khuẩn.   Hóa lý: có tạo thành gel – bao nhầy vi sinh vật bên chứa sợi cellulose.   Vật lý: có q trình tỏa nhiệt làm tăng nhiệt độ q trình lên men  2.8 Ngâm Na2CO3 (3-5%, 15ph) Mục đích: Trung hòa acid acetic dư.  Khi tách miếng thạch dừa khỏi mơi trường lên men, cịn lẫn nhiều acid acetic cho vào lúc đầu để chỉnh pH, tồn acid sản phẩm bất lợi tạo mùi vị khơng thích hợp Chính cần dùng Na2CO3 để trung hịa.  Biến đổi: Q trình xảy biến đổi hóa học.  CH3COOH+Na2CO3  CH3COONa + CO2 + H2O  Thiết bị thông số: dùng khay lớn chứa đựng sản phẩm thạch dừa thơ sau cho dung dịch ngâm vịng 10 phút Na2CO3 dùng 3-5 % thích hợp nhất  Phương pháp: ngâm phải tốn thời gian nên để thực trình ta dùng phương pháp ngâm rửa gián đoạn Cũng dùng khay lớn sau xếp thạch dừa thơ vào, cho dung dịch Na2CO3 vào qua hệ thống ống dẫn Sau thời gian ngâm ta đem miếng thạch rửa lại với nước lạnh  2.9 Xả nước lạnh - Mục đích: q trình nhằm mục đích chuẩn bị, sau rửa lại Na2CO3, xả lại khối nước lạnh nhằm loại hết hóa chất cịn dính ngun liệu - Biến đổi: rửa lại nước, biến đổi đáng kể liên quan tới nguyên liệu - Thiết bị thông số: sản xuất, người ta rửa nguyên liệu hệ thống ống phun liên tục cho nguyên liệu thạch dừa chạy băng chuyền Hình: xả nước lạnh vào thạch dừa 2.10 Đun sơi - Mục đích: Chế biến: dùng nhiệt độ cao tác động lên khối nguyên liệu, làm khối nguyên liệu hơn, đẹp Đã sử dụng thạch dừa làm thực phẩm chất lượng khơng cao khơng có mùi vị.  Bảo quản: trình gia nhiệt, ta tiêu diệt phần vi sinh vật có thạch dừa.  Biến đổi: nhiệt độ tăng cao Trong thực tế, người ta bổ sung chất tạo dai cơng đoạn (ví dụ CMC ), chất liên kết “dây” cellulose vào làm cho cấu trúc chặt chẽ hơn.  Thiết bị thơng số: Dùng bình lớn cho ngun liệu vào, nâng nhiệt độ lên cao Có thể dùng nồi gia nhiệt trực tiếp hay dùng hệ thống trao đổi nhiệt trực tiếp hay gián tiếp.  2.11 Ngâm đường  Mục đích: hồn thiện sàn phẩm Thạch dừa thơ khối trong, không mùi, không vị nên dù thành sản phẩm ta khơng thể đem bán ngồi thị trường Mục đích ngâm đường làm tăng độ sản phẩm, tăng mức độ cảm quan sản phẩm thạch.  Biến đổi: trình biến đổi chủ yếu biến đổi vật lý, chênh lệch Gradiant nồng độ phía phía ngồi khối thạch dừa làm cho phân tử đường khếch tán từ ngồi mơi trường vào sản phẩm.  Thiết bị: thực q trình bồn ngâm, có gia nhiệt Mục đích gia nhiệt làm cho phân tử đường có động lực mạnh hơn, khuếch tán mạnh tốt vào thạch dừa Mặt khác, bồn cần có hệ thống trao đổi nhiệt nhằm làm nguội nhanh sản phẩm.  Thông số công nghệ: dùng dung dịch nước đường hàm lượng từ 70-80% thích hợp cho q trình thẩm thấu khuếch tán vào khối nguyên liệu, nhiệt độ gia nhiệt lên tới khoảng 60-70oC, nhiệt độ cao giúp gia tăng trình khuếch tán cao phân tử đường bị phá huỷ.  2.12 Bổ sung syrup, hương trái cây  Mục đích: hồn thiện sản phẩm, bổ sung đường để tăng thêm mức độ hấp dẫn, giá trị cảm quan cho sản phẩm người ta bổ sung thêm loại hương liệu syrup.  Biến đổi: chủ yếu biến đổi mặt vật lý thẩm thấu cấu tử mùi màu.  2.13 Đóng gói  Mục đích: bảo quản sản phẩm.  Thiết bị: thạch dừa thành phẩm đóng túi nhựa hay hộp nhựa trong.  Thông số: tùy vào suất nhà máy mà nhà sản xuất chọn thiết bị có cơng suất tương đương.  V Tiêu chuẩn sản phẩm: Để bổ sản phẩm thạch dừa dạng nước đường đóng hộp keo lại cần đại yêu cầu kỹ thuật sau Các tiêu cảm quan: trạng thái, màu sắc, mùi vị Phân cái: - Thạch dừa ngầm nước đường có bổ sung mùi loại trái nều vải, nhãn, dâu 10 - Kích thước thạch dừa nên đạt : x x 2.5 (cm) - Màu sắc: trắng sữa - Cấu trúc dai,chắc - Mùi vị: mang mùi trái tùy thuộc vào loại sản phẩm Phần nước      Tỷ lệ nước 50 : 50 Nước đường có vai trị tạo vị môi trường bảo quản thạch dừa Hàm lượng đường vào khoảng 4.5 – 5.5 Nước phải mang mùi vị đặc trưng sản phẩm Các tiêu Lý hoá kim loại nặng phải đạt tiêu TCVN Chỉ tiêu vi sinh: - Môi trường chứa thạch dừa có chứa đường loại vitamin, khống chất thích hợp cho phát triển nấm mốc vi sinh vật mà cần ý vấn đề đảm bảo an toàn vi sinh cho thực phẩm thạch dừa + Bacillus (vi sinh vật gây đục): khơng có + E.coli (định tính): khơng có + Staphylococcus: khơng có + Nấm men, nấm mốc: khơng có - Nếu trình lên men, thiếu acid acetic, pH môi trường không đủ để ức chế mốc làm cho vi khuẩn phát triển Chỉ tiêu bao bì: - Bao bì dù túi nhựa, hộp nhựa thủy tinh yêu cầu phải đảm bảo sẽ, không độc hại cho người sử dụng, không gây ô nhiễm mơi trường Bao bì phải thẫm mỹ, tiện dụng đầy đủ thông tin cho người tiêu dùng VI Các tượng hư hỏng cách khăc phục - Khi sử dụng giống Acetobacter xylinum nhiều lần (4 mẻ trở lên) cho sản xuất mà khơng có phân lập lại mức độ nhiễm vi sinh vật lạ 11 cao Sự tạp nhiễm có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cảm quan sản phẩm bề mặt xù xì, bọng nước Cách khắc phục: Phân lập để loại bỏ vi sinh vật lạ chất lượng sản phẩm tốt lại cũ - Môi trường nước dừa bị nhiễm nấm men chúng sử dụng chất dinh dưỡng nước dừa để hoạt động sống, cạnh tranh dinh dưỡng với vi khuẩn Acetobacter, chí nấm men dại che kín bề mặt vi khuẩn Acetobacter chết, thạch khơng hình thành bề mặt thạch lồi lõm sinh khối tích khơng có bọt khí bên IV Cách khắc phục: Khơng khí vô trùng giống phục tráng để tránh bị nhiễm nấm men nhằm nâng cao hoạt động Acetobacter TÀI LIỆU TRÊN SÁCH BÁO - TẠP CHÍ 1] Nguyễn Đức Lượng, Cơ sở vi sinh vật công nghiệp Tập , Thực phẩm lên men truyền thống, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2003 [2] Vương Thị Việt Hoa, Trương Nguyễn Quỳnh Hương, Đa dạng hoá môi trường sản xuất nata de coco từ vi khuẩn Acetobacter xylinum, Tạp chí khoa học kỹ thuật Nơng Lâm nghiêp, số 2&3/ 2005, p85-88 [3] Phan Tiến Mỹ Quang, Đống Thị Anh Đào, Nguyễn Ánh Tuyết, Khảo sát cấu trúc thạch dừa, Kỉ yếu hội nghị khoa học công nghệ lần thứ 8-phân ban công nghệ thực phẩm, Tháng năm 2002 12 TÀI LI ỆU TRÊN INTERNET [4] http://www.sciencedirect.com [5] http://www.hort.purdue.edu/newcrop/duke_energy/Cocos_nucifera.html [6] http://www.academicjournals.org/AJB 13