Nghiên cứu ảnh hưởng của sóng siêu âm hỗ trợ thẩm thấu và sấy chân không đến chất lượng xoài sấy dẻ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH ************************* TRẦN VĂN KHÁNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG SIÊU ÂM HỖ TRỢ THẨM THẤU VÀ SẤY CHÂN KHƠNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG XỒI SẤY DẺO LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 03/2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH TRẦN VĂN KHÁNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG SIÊU ÂM HỖ TRỢ THẨM THẤU VÀ SẤY CHÂN KHƠNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG XỒI SẤY DẺO Chun ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã số : 60.54.01.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hướng dẫn Khoa học: PGS.TS PHAN TẠI HUÂN Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 03/2018 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG SIÊU ÂM HỖ TRỢ THẨM THẤU VÀ SẤY CHÂN KHÔNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG XOÀI SẤY DẺO TRẦN VĂN KHÁNH Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: BÙI NGỌC HÙNG Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Thư ký: TS VŨ THỊ LÂM AN Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Phản biện 1: TS NGUYỄN MINH XUÂN HỒNG Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Phản biện 2: TS NGUYỄN HUỲNH BẠCH SƠN LONG Trường Đại học Lạc Hồng Ủy viên: TS KHA CHẤN TUYỀN Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM i LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên Trần Văn Khánh, sinh ngày 07 tháng năm 1990 tỉnh Thái Bình Tốt nghiệp THPT Trường Trung học phổ thơng Hưng Nhân, huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình năm 2008 Tốt nghiệp Đại học ngành Công nghệ Thực phẩm hệ quy Đại học Cơng Nghệ Đồng Nai năm 2013 Q trình cơng tác: - Từ năm 2011 đến công tác trường Đại học Công nghệ Đồng Nai, chức danh: Chun viên phịng thí nghiệm Tháng 10 năm 2015 theo học Cao học ngành Công nghệ thực phẩm trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh Địa liên lạc: 59 Tổ 19, Kp3, P Long Bình Tân, TP Biên Hịa, Đồng Nai Điện thoại: 0977083662 Email: khanhtranvan76@gmail.com ii LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Học viên Trần Văn khánh iii LỜI CẢM ƠN Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng sóng siêu âm hỗ trợ thẩm thấu sấy chân khơng đến chất lượng xồi sấy dẻo kết trình học tập, nghiên cứu Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại học Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh Để hồn thành tốt đề tài này, em nhận quan tâm giúp đỡ gia đình, thầy tất bạn bè Trước hết, xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến bố mẹ, người có cơng sinh thành yêu thương Cảm ơn gia đình bên cạnh động viên suốt trình học tập thực đề tài Em xin chân thành cảm thầy PGS.TS Phan Tại Huân tận tình bảo, hướng dẫn em thực đề tài Em xin gởi đến thầy lịng kính trọng biết ơn sâu sắc Với tình cảm chân thành, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến quý thầy cô giáo tham gia giảng dạy lớp cao học khố 2015 chun nghành Cơng nghệ thực phẩm Mặc dù thân cố gắng, chắn luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp bổ sung q thầy TP.Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2018 Tác giả luận văn Trần Văn Khánh iv TÓM TẮT Luận văn nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng sóng siêu âm sấy chân khơng đến chất lượng xồi sấy dẻo” thực khoa Thực phẩm – Môi Trường Điều dưỡng trường Đại học Công nghệ Đồng Nai Khoa Công nghệ thực phẩm trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ tháng 05/2016 đến tháng 4/2017 Mục tiêu nghiên cứu phân tích ảnh hưởng sóng siêu âm hỗ trợ thẩm thấu động học trình sấy chân khơng tới chất lượng sản phẩm xồi sấy dẻo Đề tài nghiên cứu thông số ảnh hưởng q trình thẩm thấu sấy chân khơng đến chất lượng sản phẩm xồi sấy dẻo Các thí nghiệm sơ thực nhằm xác định thơng số cho thí nghiệm tối ưu hóa q trình thẩm thấu: Nồng độ dung dịch ngâm, nhiệt độ siêu âm, thời gian siêu âm, thí nghiệm sấy xác định thời gian sấy chân không cho chất lượng sản phẩm tốt Thông qua đánh giá cảm quan: màu, mùi, vị, cấu trúc phương pháp cho điểm đo máy Zwick Roell 1.0 để đánh giá chất lượng sản phẩm Kết nghiên cứu đạt được: Nồng độ chất hịa tan tổng số có dung dịch ngâm 52 OBrix, nhiệt độ siêu âm thẩm thấu 49 OC, thời gian siêu âm 32 phút cho hiệu thẩm thấu đạt giá trị giảm nước 45 %, tăng chất rắn 14 % thời gian thẩm thấu Sau trình thẩm thấu, xồi sấy chân khơng nhiệt độ 60 OC, áp suất chân không 0,01Mpa thời gian sấy 420 phút, sản phẩm xoài sấy dẻo đạt độ ẩm 16 % cho giá trị cảm quan tốt v SUMMARY The thesis research “Study on effects of ultrasonic and vacuum drying on the quality of dried mango " is deployed in faculty of Food - Environment and Nursing, Dong Nai Technology University and faculty of Food Technology, Nong Lam University, Ho Chi Minh City from May 2016 to April 2017 The objectives of the study were to analyze the effect of ultrasound to osmosis support and kinetics of vacuum drying on the quality of dried mango The research found out parameters affecting the drying and vacuum drying process to the quality of dried mango product Preliminary experiments were conducted to determine parameters for the optimization of the osmotic process: Concentration of soaking solution, ultrasonic temperature, ultrasonic time, in drying experiments to determine the vacuum drying time for the best product quality Through sensory evaluation: color, smell, taste, structure by the method of measuring points and check on the Zwick Roell 1.0 machine to evaluate product quality Research results: Total soluble solids in immersion solutions was 52 OBrix, ultrasonic temperature was 49 OC, ultrasonic time of osmotic effect was 32 minutes, water loss reduction was 45 %, solids gain 14 % in permeation time was hours After osmotic process, mango was dried in vacuum condition at 60 OC, the vacuum pressure was 0.01 MPa during the drying time of 420 minutes, dried mango gained 16 % for the best sensory value vi MỤC LỤC TRANG Trang tựa Trang chuẩn y i Lý lịch cá nhân ii Lời cam đoan iii Lời cảm ơn iv Tóm tắt v Summary vi Mục lục vii Danh sách hình xi Danh sách bảng xii ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nội dung nghiên cứu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 4.1 Ý nghĩa khoa học đề tài 4.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Những tính đề tài vii Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu xoài 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Các giống xoài trồng Việt Nam 1.1.3 Thành phần hố học xồi 1.2 Công nghệ siêu âm tách nước thẩm thấu 1.2.1 Khái quát tách nước thẩm thấu 1.2.2 Khái quát siêu âm tách nước thẩm thấu 1.3 Phương pháp sấy chân không 10 1.3.1 Khái niệm trình sấy 10 1.3.2 Mục đích trình sấy 10 1.3.3 Những biến đổi nguyên liệu trình sấy 11 1.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 12 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 15 2.2 Đối tượng nghiên cứu 15 2.2.1 Nguyên liệu 15 2.2.2 Thiết bị Hóa chất 15 2.3 Quy trình sản xuất xồi sấy dẻo 17 2.3.1 Quy trình sản xuất xồi sấy dẻo 17 2.3.2 Thuyết minh quy trình 18 2.3.2.1 Nguyên liệu 18 2.3.2.2 Xử lý 18 viii Analysis of Variance ∆b* Source DF Sum of Mean Square F Ratio Prob > F Squares Nhiệt độ 72,121440 18,0304 34,3453 F Squares Nhiệt độ 21,858067 5,46452 172,5637 F Squares Thời gian SA 524,41716 104,883 151,8131 F Squares Thời gian SA 189,25489 37,8510 133,8331 F Squares Thời gian sieu âm 39,932178 7,98644 72,5344 F 104,4949 F 7,78134 0,13041 59,6698 F 20,8904 0,5091 41,0339 0,05 Bảng 3.10 Điểm đánh giá tính chất cảm quan màu Mẫu Người thử A (Sản phẩm B(Xoài sấy dẻo C (Xoài sấy dẻo TỔNG thực nghiệm) vinamit) nhật anh) 1 6 3 2 7 3 10 77 11 3 Tổng 29 25 22 75 Trung bình 2,64 2,09 1,73 Theo Hà Duyên Tư (2006), chúng tơi có bước xử lý kết trình bày sau : Tính hệ số hiệu chỉnh (HC): Hệ số hiệu chỉnh = (tổng)2 / số câu trả lời HC = 752 / 33 = 170,48 Tính tổng bình phương: Tổng bình phương mẫu = (tổng bình phương tổng điểm mẫu / tổng số câu trả lời cho mẫu) – HC TBPm = (292 +252 +222) / 11 – HC = 7,27 Tổng bình phương người thử = (tổng bình phương tổng điểm cho người thử / số câu trả lời của người thử) – HC TBPtv = (62 +62+ ) / – HC = 4,9 Tổng bình phương tồn phần = tổng bình phương điểm – HC TBPtp = (12+22+12+ .+) – HC =183 – 157,09 = 25,91 Tổng bình phương dư = TBPtp - TBPm - TBPtv TBPss = 25,91 – 4,61 – 4,9 = 16,4 Tính bậc tự do: bậc tự đại lượng tổng đại lượng trừ Bậc tự mẫu = số lượng mẫu – Btdm = – = Bậc tự người thử = số lượng người thử - Btdtv = 11 – = 10 Bậc tự tổng = tổng số câu trả lời - Btdtp = 33 – = 32 Bậc tự sai số = Btdtp – ( Btdtv + Btdm ) 78 Btdss= 32 – (2 +10) = 20 Tính bình phương trung bình: Bình phương trung bình (BPTB) biến (mẫu hay người thử) thương số tổng bình phương chia cho số bậc tự tương ứng BPTBm = 7,27 / = 3,63 BPTBtv = 4,9 / 10 = 0,49 BPTBss = 16,4 / 20 = 0,82 Tương quan phương sai: Tương quan phương sai mẫu (Fm) bình phương trình trung bình mẫu chia cho bình phương trung bình sai số: Fm = BPTBm / BPTBss = 3,63 / 0,82 = 4,43 Tương quan phương sai người thử (Ftv) bình phương trung bình người thử chia cho bình phương trung bình sai số: Ftv = BPTBtv / BPTBm = 0,49 / 2,3 = 0,21 Từ bước tính tốn trên, chúng tơi tập hợp có bảng phân tích phương sai trình bày Bảng 12.2 Bảng 12.2 Phân tích phương sai cảm quan mùi Nguồn gốc Bậc tự Tổng bình phương Phương sai F phương sai (DF) (SS) (MS) Mẫu 7,27 3,63 4,43* Người thử 10 4,9 0,49 0,21 Sai số 20 16,4 0,82 Tổng 32 25,9 79 Theo Hà Duyên Tư (2006) giá trị tương quan phương sai tham chiếu (Ftc) tra bảng với n1 bậc tự mẫu (2) n2 bậc tự sai số (20) 3,49 Vậy ta có: Fm > Ftc Kết luận: mẫu xồi sấy dẻo có khác màu với mức ý nghĩa P < 0,05 Sau xác định khác số trung bình, cần phải xác định mức độ khác sản phẩm với nhau, ta phải xác định giá trị khác nhỏ (KNCN) 𝐾𝑁𝐶𝑁 = 𝑡 ∗ √𝐵𝑃𝑇𝐵𝑆𝑆 /𝑛 Trong đó: t*=3,49, BPTBSS=0,82, n = 11 KNCN = 0,28 So sánh giá trị trung bình mẫu xem mức độ khác hay lớn 0,05 A-B = 2,64-2,27 = 0,37>0,28 : Mẫu A khác mẫu B A-C = 2,64 – = 0,64 >0,28: Mẫu A khác mẫu C B-C = 2,27 – = 0,27 < 0,28: Mẫu B khơng khác mẫu C Bảng 3.10 Điểm đánh giá tính chất cảm quan vị Mẫu Người thử Sản phẩm thực Xoài sấy dẻo Xoài sấy dẻo Tổng nghiệm vinamit nhật anh 3 6 3 3 6 80 4 11 2 3 10 4 11 11 2 Tổng 28 22 32 82 Trung bình 2,55 2,91 Theo Hà Duyên Tư (2006) Trần Văn Chính (2008), chúng tơi có bước xử lý kết trình bày sau : Tính hệ số hiệu chỉnh (HC): Hệ số hiệu chỉnh = (tổng)2 / số câu trả lời HC = 822 / 33 = 203,75 Tính tổng bình phương: Tổng bình phương mẫu = (tổng bình phương tổng điểm mẫu / tổng số câu trả lời cho mẫu) – HC TBPm = (282 +222 +322) / 11 – HC = 4,6 Tổng bình phương người thử = (tổng bình phương tổng điểm cho người thử / số câu trả lời của người thử) – HC TBPtv = (62 +62+ ) / – HC = 13,58 Tổng bình phương tồn phần = tổng bình phương điểm – HC TBPtp = (12+32+12+ .+) – HC =234 – 203,75 = 30,25 Tổng bình phương dư = TBPtp - TBPm - TBPtv TBPss = 30,25 – 4,6 – 13,58 = 11,82 Tính bậc tự do: bậc tự đại lượng tổng đại lượng trừ Bậc tự mẫu = số lượng mẫu – Btdm = – = Bậc tự người thử = số lượng người thử - 81 Btdtv = 11 – = 10 Bậc tự tổng = tổng số câu trả lời - Btdtp = 33 – = 32 Bậc tự sai số = Btdtp – ( Btdtv + Btdm ) Btdss= 32 – (2 +10) = 20 Tính bình phương trung bình: Bình phương trung bình (BPTB) biến (mẫu hay người thử) thương số tổng bình phương chia cho số bậc tự tương ứng BPTBm = 4,6 / = 2,3 BPTBtv = 13,58/ 10 = 1,35 BPTBss = 11,82 / 20 = 0,59 Tương quan phương sai: Tương quan phương sai mẫu (Fm) bình phương trình trung bình mẫu chia cho bình phương trung bình sai số: Fm = BPTBm / BPTBss = 2,3/ 0,59 = 3,89 Tương quan phương sai người thử (Ftv) bình phương trung bình người thử chia cho bình phương trung bình sai số: Ftv = BPTBtv / BPTBm = 1,35 / 2,3 = 0,58 Từ bước tính tốn trên, chúng tơi tập hợp có bảng phân tích phương sai trình bày Bảng 12.2 Bảng 12.2 Phân tích phương sai cảm quan mùi Nguồn gốc Bậc tự Tổng bình phương Phương sai F phương sai (DF) (SS) (MS) Mẫu 4,6 2,3 3,89* Người thử 10 13,58 1,35 0,58 82 Sai số 20 11,82 Tổng 32 30 0,59 Theo Hà Duyên Tư (2006) giá trị tương quan phương sai tham chiếu (Ftc) tra bảng với n1 bậc tự mẫu (2) n2 bậc tự sai số (20) 3,49 Vậy ta có: Fm > Ftc Kết luận: mẫu xồi sấy dẻo có khác vị với mức ý nghĩa P > 0,05 Sau xác định khác số trung bình cần xác định khác mẫu qua giá trị khác nhỏ (KNCN) 𝐾𝑁𝐶𝑁 = 𝑡 ∗ √𝐵𝑃𝑇𝑃𝑠𝑠 /𝑛 Trong đó: t* = 3,49, BPTPSS= 0,59, n = 11 KNCN = 0,24 So sánh giá trị trung bình mẫu xem mức độ khác hay lớn 0,05 A-B = 2,55-2 = 0,55>0,24 : Mẫu A khác mẫu B C-A = 2,91 – 2,55 = 0,36 >0,24: Mẫu C khác mẫu A C-B = 2,91 – = 0,0,91 > 0,24: Mẫu C khác mẫu B 83 Bảng 3.10 Điểm đánh giá tính chất cảm quan cấu trúc Mẫu Người thử Sản phẩm thực Xoài sấy dẻo Xoài sấy dẻo Tổng nghiệm vinamit nhật anh 3 10 2 1 5 2 6 3 8 2 10 11 Tổng 31 25 19 75 Trung bình 2,82 2,27 1,73 Tương tự cách tính mục 12.1, chúng tơi tính giá trị sau: HC = 752 / 33= 170,45 TBPm = (312 + 252 + 192) / 11 – HC =6,55 TBPtv = (102 + 62+ ) / 3– HC = 6,88 TBPtp = (42+32+22+ .+) – HC = 178 – 157,09 = 22,55 TBPss = 22,55 – 6,55 – 6,88 = 9,12 Btdm =3–1=2 Btdtv = 11 – = 10 Btdtp = 33 – = 32 Btdss = 32 – (2 +10) = 20 84 BPTBm = 6,55 / = 2,18 BPTBtv = 6,88 / 10 = 0,68 BPTBss = 9,12 / 30 = 0,3 Fm = BPTBm / BPTBss = 2,18 /0,3 = 7,26 Ftv = BPTBtv / BPTBm = 0,68/ 0,3 = 2,26 Từ bước tính tốn trên, chúng tơi tập hợp có bảng phân tích phương sai trình bày Bảng 12.2 Bảng 12.2 Phân tích phương sai cảm quan mùi Nguồn gốc Bậc tự Tổng bình phương Phương sai F phương sai (DF) (SS) (MS) Mẫu 6,55 2,18 7,26* Người thử 10 6,88 0,68 2,26 Sai số 20 22,55 00,3 Tổng 32 35,98 Theo Hà Duyên Tư (2006) giá trị tương quan phương sai tham chiếu (Ftc) tra bảng với n1 bậc tự mẫu (2) n2 bậc tự sai số (20) 3,49 Vậy ta có: Fm > Ftc Kết luận: mẫu xồi sấy dẻo có khác cấu trúc với mức ý nghĩa P > 0,05 Sau xác định khác số trung bình cần xác định khác mẫu qua giá trị khác nhỏ (KNCN) 𝐾𝑁𝐶𝑁 = 𝑡 ∗ √𝐵𝑃𝑇𝑃𝑠𝑠 /𝑛 Trong đó: t* = 3,49, BPTPSS= 0,3, n = 11 KNCN = 0,17 So sánh giá trị trung bình mẫu xem mức độ khác hay lớn 0,05 A-B = 2,82-2,27 = 0,55>0,17 : Mẫu A khác mẫu B A-C = 2,82 – 1,73 = 1,09 >0,17: Mẫu A khác mẫu C B-C = 2,27 – 1,73 = 0,54 > 0,17: Mẫu B khác mẫu C 85 86 ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH TRẦN VĂN KHÁNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG SIÊU ÂM HỖ TRỢ THẨM THẤU VÀ SẤY CHÂN KHÔNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG XỒI SẤY DẺO Chun... 05/2016 đến tháng 4/2017 Mục tiêu nghiên cứu phân tích ảnh hưởng sóng siêu âm hỗ trợ thẩm thấu động học q trình sấy chân khơng tới chất lượng sản phẩm xoài sấy dẻo Đề tài nghiên cứu thơng số ảnh hưởng. .. 03/2018 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG SIÊU ÂM HỖ TRỢ THẨM THẤU VÀ SẤY CHÂN KHƠNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG XỒI SẤY DẺO TRẦN VĂN KHÁNH Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: BÙI NGỌC HÙNG Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM