(Đồ án hcmute) nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ sấy chân không nhiệt độ thấp sản phẩm khoai tây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU XÁC LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẤY CHÂN KHƠNG NHIỆT ÐỘ THẤP SẢN PHẨM KHOAI TÂY GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH : HỒ THỊ LOAN MSSV: 14116087 SKL 0 5 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2019 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2019-14116087 NGHIÊN CỨU XÁC LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẤY CHÂN KHƠNG NHIỆT ĐỘ THẤP SẢN PHẨM KHOAI TÂY GVHD: TS NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH: HỒ THỊ LOAN MSSV: 14116087 TP HỒ CHÍ MINH – 01/2019 an ii an iii an iv an v an vi an vii an viii an ix an sức khoẻ người sử dụng Vì lựa chọn phương pháp sấy ưu điểm lớn để bảo toàn chất dinh dưỡng khoai tây an toàn sức khoẻ người sử dụng Về giá thành loại khoai tây khác ngồi thị trường, có giá thành thấp so với sản phẩm nghiên cứu này, không đáng kể (Ví dụ “Slide potato crisps” loại snack khoai tây thị trường ưa chuộng bán với giá 23,000VND /75g, tương đương với 310,000VND/1kg) Đối với sản phẩm snack khoai tây lát, sản xuất theo phương pháp sấy chân không nhiệt độ thấp có giá thành tương đối cao so với giá thành sản phẩm khác thị trường Tuy nhiên xét mặt chất lượng, sản phẩm sấy hệ thống sấy chân khơng có chất lượng tối ưu hẳn so với sản phẩm thị trường Phương pháp sấy giữ hàm lượng chất dinh dưỡng tối ưu mặt cảm quan, sản phẩm sấy chân không khoai tây giữ màu vàng tự nhiên khoai tây ngun liệu ban đầu khơng có chất thành phần dinh dưỡng ảnh hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng 63 an KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những vấn đề giải thực xong đề tài: “Khảo sát tối ưu hóa sản phẩm khoai tây sấy hệ thống sấy chân khơng nhiệt độ thấp (45-500C)” Giải tốn tối ưu hố q trình cơng nghệ sấy chân không khoai tây giúp xác định khoảng nhiệt độ môi trường sấy, áp suất thời gian sấy tối ưu để chi phí lượng nhỏ nhất, sản phẩm đạt độ ẩm theo yêu cầu, độ tổn thất hàm lượng dinh dưỡng Xác định nhiệt độ môi trường sấy tối ưu 45[oC], áp suất môi trường sấy tối ưu 0.017 [mmHg], thời gian sấy tối ưu 9,293 [h] để chi phí lượng dặt nhỏ 4.196 kWh/1kg, sản phẩm đạt độ ẩm theo yêu cầu bảo quản 3.909%, độ tổn thất hàm lượng carbohydrate mức thấp 1.750% Khoai tây sau sấy giữ hương vị, màu sắc tốt, chất dinh dưỡng tối ưu nhất, dùng làm ăn vặt tiện lợi, an toàn cung cấp nhiều lượng cho thể người, thời gian bảo quản lâu Do hạn chế kinh phí thời gian nghiên cứu nên đề tài tiến hành nghiên cứu tối ưu hoá hàm mục tiêu độ ẩm, độ tổn thất hàm lượng carbohydrate tổng, chi phí lượng chưa thể tính chất màu sắc sản phẩm thơng qua số liệu cụ thể, đồng thời chưa tiến hành phân tích chất lượng sản phẩm khoai tây sấy sau sấy tiêu vi sinh sản phẩm, chưa khảo sát xác thời gian bảo quản sản phẩm khoai tây sấy  Kiến nghị hướng phát triển đề tài Sau trình thực nghiên cứu, tơi có số kiến nghị hướng phát triển đề tài sau: - Khảo sát toàn thành phần hoá học khoai tây sau sấy - Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện sản phẩm khoai tây sấy ngon với nhiều đối tượng người tiêu dùng - Tiếp tục nghiên cứu điều kiện kỹ thuật thiết bị công đoạn qui trình cơng nghệ sản xuất khoai tây sấy chân khơng quy mơ phịng thí nghiệm - Nghiên cứu ảnh hưởng chiều dày, hình dạng nguyên liệu đến hiệu q trình sấy chân khơng chất lượng sản phẩm - Ngoài việc khảo sát chế độ sấy chân không cho khoai tây hệ thống máy sấy chân khơng nhiệt độ thấp DSV-03 ta khảo sát thiết bị sấy khác, để hạn chế hao tổn chi phí lượng thành phần dinh dưỡng 64 an sản phẩm phối hợp với phương pháp bảo quản khác kết hợp với phương pháp chế biến khác nhằm đưa sản phẩm có lợi nhuận kinh tế cao - Mở rộng nghiên cứu sản xuất số sản phẩm sấy chân không nguyên liệu khác 65 an TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Tấn Dũng (2016) Quá trình Thiết bị CNHH&TP, Kỹ thuật Cơng nghệ sấy thăng hoa NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Tấn Dũng cộng (2017) Mơ hình hóa tối ưu hóa cơng nghệ hóa học thực phẩm NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Tấn Dũng (2015) Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập 2, Các trình thiết bị truyền nhiệt, phần 2, Các trình thiết bị truyền nhiệt thực phẩm NXB Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Nguyễn Tấn Dũng (2013) Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập 1, Các trình thiết bị học, thuỷ lực khí nén NXB Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Nguyễn Tấn Dũng (2015) Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập 2, Các trình thiết bị truyền nhiệt, phần 1, sở lý thuyết truyền nhiệt NXB Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Nguyễn Tấn Dũng (2016).Q trình Thiết bị CNHH&TP, Cơng nghệ lạnh ứng dụng thực phẩm NXB ĐHQG Tp.HCM Nguyễn Tấn Dũng, Trịnh Văn Dũng (2009) Tự động hóa trình nhiệt - lạnh CNHH&TP NXB ĐHQG TP.HCM Nguyễn Tấn Dũng, Trần Đức Ba (2007) Quá trình Thiết bị CNHH&TP, Cơng nghệ lạnh tập NXB ĐHQG Tp.HCM Nguyễn Tấn Dũng & Các Cộng Sự (2008) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa suất nhỏ có giai đoạn cấp đơng buồng thăng hoa, Tạp chí Khoa học giáo dục kỹ thuật, số 10(4) 10 Nguyễn Tấn Dũng & Cộng Sự (2007) Nghiên cứu tính tốn thiết kế, chế tạo hệ thống máy sấy thăng hoa suất nhỏ phục vụ cho việc sản xuất, chế biến sản phẩm cao cấp, Tạp chí Khoa học giáo dục kỹ thuật, số 1(3) 11 Nguyễn Tấn Dũng & Các Cộng Sự (2008) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa suất nhỏ có giai đoạn cấp đơng buồng thăng hoa, Tạp chí Khoa học giáo dục kỹ thuật, số 10(4) 12 Nguyễn Tấn Dũng - Trần Đức Ba (đồng chủ biên) (2007) Q trình Thiết bị CNHH&TP, Cơng nghệ lạnh tập 1, NXB ĐHQG Tp.HCM 66 an 13 Nguyễn Tấn Dũng (2008) Nghiên cứu tính tốn thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa suất nhỏ phục vụ cho chế biến loại sản phẩm cao cấp, đề tài NCKH cấp bộ, Mã số: B2006 – 22 – 08, năm 2006 – 2008 14 Nguyễn Tấn Dũng (2017) Mơ hình hóa tối ưu hóa cơng nghệ hóa học thực phẩm, Nhà xuất Đại học quốc gia TP, Hồ Chí Minh 15 Hồng Văn Chước (2006) Thiết kế hệ thống thiết bị sấy NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 16 Hoàng Văn Chước (1999) Kỹ thuật sấy NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 17 Trần Văn Phú (2008) Kỹ thuật sấy NXB Giáo dục 18 Trần Văn Phú (2000) Tính toán thiết kế hệ thống sấy NXB Giáo dục 19 Nguyễn Văn May (2004) Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 20 Võ Văn Bang, Vũ Bá Minh (2004) Quá trình Thiết bị Cơng Nghệ Hố Học Thực Phẩm – Tập 3: Truyền khối, Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh, 268-300tr Trần Trí Dũng (2005), Excel – Solver cho kỹ sư, Nhà xuất Khoa học 21 Kỹthuật, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh 22 Nguyễn Cảnh (2004) Quy trình thực nghiệm Nhà xuất Đại học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh 23 Bùi Đức Hợi (2003).Kỹ thuật chế biến lương thực – tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 286pp 24 Bảng thành phần dinh dưỡng Việt Nam (2007) Bộ y tế viện dinh dưỡng Nhà xuất y học 25 Hawkes,J.G (1990) The potato: evolution, biodiversity and genetic resources, 26 University of Birmingham, 259pp Hijmans,RJ; Spooner, DM (2001) “Geographic distribution of wild potato species” American Journal of Botany (Botanical Society of America) 88 (11): 2101– 12 27 John Michael Francis (2005) “Iberia and the Americas: Culture, Politics, and History: a multidisciplinary encyclopedia” Volume Pag: 863-864 28 Spooner, David M.; McLean, Karen; Ramsay, Gavin; Waugh, Robbie; Bryan, Glenn J (2005) “A single domestication for potato based on multilocus amplified fragment length polymorphism genotyping” PNAS 102 (41): 14694–99 67 an 29 N.Miller (2008).“Using DNA, scientists hunt for the roots of the modern potato” American Association for the Advancement of Science 30 Carla R McGill, Anne C Kurilich & Jean Davignon (2013) The role of potatoes and potato components in cardiometabolic health: A review Annals of Medicine (45): 467–473 31 Q.Liu, E.Weber, V.Currie, R.Yada (2003) “Physicochemical properties of starches during potato growth” Polyme Carbohydrate(51): 213-221 32 Tony Winch (2006) Growing Food: A Guide to Food Production Springer Science and Business Media ISBN 1-4020-6624-4 33 Virginia Amador, Jordi Bou, Jaime Martínez-García, Elena Monte, Mariana Rodríguez-Falcon, Esther Russo and Salomé Prat (2001) “Regulation of potato tuberization by daylength and gibberellins” International Journal of Developmental Biology (45): S37–S38 34 “International Year of the Potato 2008 – The potato” United Nations Food and Agricultural Organisation 35 Hijmans, Robert (2001) “Global distribution of the potato crop” American Journal of Potato Research 78 (6): 403–12 36 37 38 39 40 41 42 43 Liljeberg EH (2002).Resistant starch content in a selection of starchy foods on the Swedish market Eur J Clin Nutr 56 : 50, – Higgins JA (2004) Resistant starch: metabolic effects and potential health benefits J AOAC Int 87 : 76, – Hylla S, Gostner A, Dusel G đồng nghiệp (1998) “Effects of resistant starch on the colon in healthy volunteers: possible implications for cancer prevention” Am J Clin Nutr 67 (1): 136–42 Raben A, Tagliabue A, Christensen NJ, Madsen J, Holst JJ, Astrup A (1994) “Resistant starch: the effect on postprandial glycemia, hormonal response, and satiety” Am J Clin Nutr 60 (4): 544–51 Englyst HN, Kingman SM, Cummings JH (1992) “Classification and measurement of nutritionally important starch fractions” Eur J Clin Nutr 46: S33–S50 Ferretti F (2011) “The correspondence between Élisée Reclus and Pëtr Kropotkin as a source for the history of geography” Journal of Historical Geography 37 (2): 216 C R Brown (2005) “Antioxidants in potato” American Journal of Potato Research Volume 82, Issue 2, pp 163–172 Taylor,R,and et al,, (1993),Comparision of preservation procees for freezing food with preservation procees for food freeze dried, 2nd ed, Cambridge, 567p 68 an 44 Krokida M,K, and et al (1998), Effect of freeze drying conditions on shrinkage and porosity of dehydrated agricultural products, Journal of Food Engineering, Athens, Greece, p 369-381 45 James N BeMiller (2010) Chapter 10: Carbohydrate Analysis In: Food Analysis 4th(S Suzanne Nielsen) Springer Pp: 152 – 154 46 S Suzanne Nielsen (2010) Chapter 6: Phenol-Sulfuric Acid Method for Total Carbohydrates (S Suzanne Nielsen) In: Food Analysis Laboratory Manual 2th(S Suzanne Nielsen) Springer Pp: 47 – 52 47 Leeman M, Ostman E, Bjorck I (2005) Vinegar dressing and cold storage of potatoes lowers postprandial glycemic and insulinaemic responses in healthy subjects Eur J Clin Nutr ; 59 : 12, 66 – 71 48 Dzung N.T,(2014) Study the mathematical model of heat and mass transfer during the freeze drying process of Royal Jelly, Wulfenia Journal (Austrial), Vol 21, No.10; Oct 2014.,pp.51 -63 49 Christelle M Andre, Marc Ghislain, Pierre Bertin, Mouhssin Oufir, María del Rosario Herrera, Lucien Hoffmann, Jean-Franỗois Hausman, Yvan Larondelle, v Daniốle Evers.(2007).Andean Potato Cultivars (Solanum tuberosum L.) as a Source of Antioxidant and Mineral Micronutrients”.J Agric Food Chem 55(2), pp 50 51 52 53 366-378 Kaur, L., Singh, N., Singh Sodhi, N., & Singh Gujral, H (2002) Some properties of potatoes and their starches I Cooking, textural and rheological properties of potatoes Food Chemistry, 79(2), 177–181 Englyst HN, Kingman SM, Cummings JH (1992) Classification and measurement of nutritionally important starch fractions Eur J Clin Nutr 46(2): S33-S50 Glen Fernandes, Amogh Velangi, Thomas M.S, Wolever Md Phd (2005) Glycemic Index of Potatoes Commonly Consumed in North America J Am Diet Assoc 105:557-562 Eric A Decker, Mario G, Ferruzzi (2013) Innovations in Food Chemistry and Processing to Enhance the Nutrient Profile of the White Potato in All Forms Advances in Nutrition, Volume 4, Issue 3, Pages 345S–350S 69 an PHỤ LỤC (Các thông số xác định hàm lượng độ ẩm) STN Lần Lần Lần Trung bình 1.99 1.86 1.82 1.89 2.85 2.9 2.86 2.87 1.11 1.09 1.112 1.104 2.521 2.514 2.501 2.512 2.96 2.95 3.03 2.98 3.446 3.4 3.489 3.445 2.553 2.545 2.597 2.565 3.02 3.016 3.063 3.033 1.02 1.06 0.989 1.023 10 4.559 4.561 4.587 4.569 11 2.981 2.984 2.984 2.983 12 0.644 0.644 0.656 0.648 13 1.982 1.985 1.979 1.982 14 4.276 4.273 4.285 4.278 15 3.234 3.237 3.24 3.237 16 3.52 3.521 3.516 3.519 17 3.724 3.728 3.723 3.725 18 3.918 3.901 3.917 3.912 70 an PHỤ LỤC Các thông số xác định độ tổn thất hàm lượng carbohydrate Hàm lượng carbohydrate mẫu nguyên liệu sau sơ chế trước sấy: Co = 114.86 TN 10 11 12 Mẫu d Y 3 3 3 3 3 0.534 0.532 0.535 0.524 0.527 0.524 0.532 0.533 0.537 0.527 0.528 0.528 0.533 0.532 0.532 0.525 0.523 0.522 0.535 0.532 0.532 0.53 0.53 0.529 0.535 0.534 0.535 0.517 0.521 0.522 0.529 0.529 0.53 0.529 0.528 0.453774 0.451887 0.454717 0.44434 0.44717 0.44434 0.451887 0.45283 0.456604 0.44717 0.448113 0.448113 0.45283 0.451887 0.451887 0.445283 0.443396 0.442453 0.454717 0.451887 0.451887 0.45 0.45 0.449057 0.454717 0.453774 0.454717 0.437736 0.441509 0.442453 0.449057 0.449057 0.45 0.449057 0.448113 71 an ytb Hàm lượng carbohydrate (C1) Độ tổn thất (C) 0.453459 113.3648 1.494 0.445283 111.3208 3.538 0.453774 113.4434 1.415 0.447799 111.9497 2.909 0.452201 113.0503 1.808 0.443711 110.9277 3.931 0.45283 113.2075 1.651 0.449686 112.4214 2.437 0.454403 113.6006 1.258 0.440566 110.1415 4.717 0.449371 112.3428 2.516 0.449686 112.4214 2.437 13 14 15 16 17 18 3 3 3 0.532 0.536 0.535 0.535 0.525 0.524 0.524 0.532 0.531 0.532 0.532 0.532 0.533 0.53 0.53 0.531 0.531 0.532 0.5317 0.451887 0.45566 0.454717 0.454717 0.445283 0.44434 0.44434 0.451887 0.450943 0.451887 0.451887 0.451887 0.45283 0.45 0.45 0.450943 0.450943 0.451887 0.451604 72 an 0.455031 113.7579 1.101 0.444654 111.1635 3.695 112.8931 1.965 113.0503 1.808 112.5786 2.280 112.8695 1.989 0.451572 0.452201 0.450314 0.451478 PHỤ LỤC (Đánh giá cảm quan – thị hiếu) Phiếu hướng dẫn đánh giá cảm quan – thị hiếu: PHIẾU HƯỚNG DẪN ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN – THỊ HIẾU Trình tự thử mẫu Anh/Chị nhận mẫu Khoai tây sấy đánh giá mức độ ưa thích độ khơ dịn, mức độ ưa thíc vị, màu sắc, hình dáng mức độ ưa thích chung sản phẩm Khoai tây sấy cách đánh dấu X vào ô tương ứng mức độ ưa thích Các bước tiến hành sau: Bước 0: - Bạn nhận tờ PHIẾU HƯỚNG DẪN, PHIẾU ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN đọc kỹ - Nếu chưa hiểu rõ, bạn hỏi lại người điều khiển thí nghiệm bắt đầu tiến hành thí nghiệm Bước 1: - Bạn tiến hành thử miếng khoai tây sấy mẫu người chuẩn bị thí nghiệm đưa - Sau bạn vị nước Bước 2: - Bạn tiến hành đánh giá mẫu đưa theo mức độ ưa thích độ khơ dịn, mức độ ưa thích vị, mức độ ưa thích màu sắc mức độ ưa thích chung sản phẩm Thang đo Anh/Chị nhận mẫu khoai tây sấy đánh giá mức độ ưa thích vị, độ khơ dịn, màu sắc mức độ ưa thích chung sản phẩm theo thang điểm 1- Hồn tồn khơng thích 6- Tương đối thích 2- Rất khơng thích 7- Thích 3- Khơng thích 8- Rất thích 4- Tương đối khơng thích 9- Hồn tồn thích 5- Khơng ghét khơng thích 73 an Phiếu đánh giá cảm quan- thị hiếu: TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM PHỊNG THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH CẢM QUAN PHIẾU HƯỚNG DẪN VÀ TRẢ LỜI Phép thử cho điểm thị hiếu Mã người thử: Ngày thử: Anh (chị) nhận mẫu khoai tây sấy Anh (chị) vui lòng nếm cho biết mức độ yêu thích anh (chị) mùi, vị, màu sắc, độ khơ dịn độ u thích chung mẫu sản phẩm khoai tây sấy lên thang điểm phiếu đánh giá cách đánh dấu chéo (x) vào điểm mà anh (chị) cho thích hợp Trong đó: Điểm 1: khơng thích 4: tương đối khơng thích 2: khơng thích 5: khơng thích khơng ghét 3: khơng thích 6: tương đối thích 7: thích 8: thích 9: thích Lưu ý: Vui lòng vị nước lọc trước bắt đầu thử - Vị: 9 9 - Màu sắc: - Độ khơ dịn: - Độ u thích chung: 74 an Tổng hợp kết đanh giá cảm quan – thị hiếu: Kết tổng hợp bảng 3.1 Bảng 3.1 Tổng kết đánh giá cảm quan thị hiếu sản phẩm khoai tây sấy STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Điểm Độ khơ dịn 9 8 8 7 8 9 7 8 8 Vị 6 7 8 7 7 6 7 8 8 6 Màu sắc 7 8 8 7 8 9 8 9 9 9 75 an Chung 8 8 7 8 8 8 7 8 7 8 8 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Trung bình 7 8 8 9 7 9 6 8 7 6 7 7 7 6 7 8 8 8 7 8 7 7 7 8 8 7 8 7 8 8 8 7.92 ± 0.81 6.87 ± 0.79 7.77 ± 0.81 7.667 ± 0.53 76 an S an K L 0 ... phải nghiên cứu khảo sát thông số công nghệ tối ưu để giảm giá thành sản phẩm cách tối ưu Chính đề tài ? ?Nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ sấy chân không nhiệt độ thấp sản phẩm khoai tây? ??... tiêu nghiên cứu Nghiên cứu xác lập quy trình cơng nghệ sấy chân khơng nhiệt độ thấp sản phẩm khoai tây để tiến hành sấy tạo sản phẩm có chất lượng, độ ẩm đạt yêu cầu, chi phí lượng giảm đến mức thấp. .. xác định q trình sấy chân khơng - Chi phí lượng kg sản phẩm khoai tây sấy lát q trình sấy chân khơng - Độ ẩm khoai tây sau trình sấy - Độ tổn thất cacbohydrat sau q trình sấy Nghiên cứu chế độ