nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống thạch dừa lá cẩm

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí i LỜI CẢM ƠN Để có đƣợc thành quả ngày hôm nay, trƣớc tiên em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trƣờng, Ban chủ nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm – Trƣờng Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM, các thầy cô của Bộ môn, cùng tất cả các quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian qua và đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành chƣơng trình đào tạo và thực hiện đồ án tốt nghiệp. Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hƣớng dẫn đồ án TS. Lê Quang Trí đã tận tình hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành đồ án của mình trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô, cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Thực phẩm – Trƣờng ĐH Công nghệ Sài Gòn đã giúp đỡ và tạo thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tiến hành thí nghiệm. Cuối cùng để hoàn thành khóa luận này, con xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã hết lòng động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để con có thể yên tâm học tập, nghiên cứu và hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này. Tp.HCM, tháng 4 năm 2013 Sinh viên thực hiện LÊ THỊ PHƢƠNG THẢO Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG viii LỜI MỞ ĐẦU ix CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1 1.1. Tổng quan nguyên liệu 1 1.1.1. Nguyên liệu trái dừa 1 a. Thành phần hóa học của nƣớc dừa 2 b. Tiêu chuẩn lựa chọn nguyên liệu 5 c. Giá trị dinh dƣỡng và lợi ích của nƣớc dừa 5 1.1.2. Giới thiệu về cây lá Cẩm 6 a. Đặc điểm sinh học cây lá Cẩm 7 b. Sự đa dạng của loài Cẩm 7 1.3. Quá trình lên men thạch dừa 9 1.3.2. Thuyết minh quy trình 12 1.3.3. Cơ chế tạo thành sản phẩm thạch dừa 13 1.3.4. Cấu trúc của thạch dừa 14 1.3.5. Một số biến động trong quá trình lên men 15 1.3.6. Yêu cầu đối với sản phẩm thô 15 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí iii 1.4. Quá trình trích ly Anthocyanin từ cây lá Cẩm 16 1.4.1. Khái quát về Anthocyanin 16 1.4.2. Thành phần hóa học của phẩm màu tím trích ly từ cây lá Cẩm 17 1.4.3. Quá trình trích ly 20 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 26 2.1.1. Nguyên liệu 26 a. Cây lá Cẩm 26 b. Thạch dừa thô 27 2.1.2. Nhóm phụ liệu 28 a. Đƣờng 28 b. Acid citric 29 c. CMC 30 d. Hƣơng vải 30 e. Nƣớc 31 2.1.3. Thiết bị nghiên cứu 32 2.2. Địa điểm nghiên cứu 32 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 32 2.3.1. Quy trình dự kiến 32 2.3.2. Sơ đồ nghiên cứu 34 2.3.3. Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng sản phẩm 37 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí iv a. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan 37 b. Phƣơng pháp phân tích vi sinh 39 2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu 41 2.4.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 41 a. Bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của kích thƣớc của thạch dừa đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 41 b. Bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của tỷ lệ thạch/ nƣớc đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 42 c. Bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của tỷ lệ dịch lá Cẩm/ dung dịch đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 43 d. Bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của nồng độ đƣờng và acid citric trong dung dịch đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 44 e. Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ CMC đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 45 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47 3.1. Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình xuất nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm 47 3.1.1. Kết quả ảnh hƣởng của kích thƣớc của thạch dừa đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 47 3.1.2. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ thạch/ nƣớc đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 49 3.1.3. Kết quả ảnh hƣởng của tỷ lệ dịch màu đến chất lƣợng cảm quan của sản phẩm 51 3.1.4. Kết quả ảnh hƣởng của nồng độ đƣờng và acid citric đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 53 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí v 3.1.5. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng nồng độ CMC đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 56 3.2. Sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm trong phòng thí nghiệm 58 3.3. Đặc điểm cảm quan của sản phẩm 60 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 4.1. Kết luận 62 4.2. Kiến nghị 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC A 66 PHỤ LỤC B 78 PHỤ LỤC C 81 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần và khối lƣợng các bộ phận trên trái dừa nặng 1.2 kg 1 Bảng 1.2. Thành phần hóa học của nƣớc dừa 2 Bảng 1.3. Hàm lƣợng các vitamin có trong nƣớc dừa (mg/l) 3 Bảng 1.4. Hàm lƣợng các acid amin có trong nƣớc dừa. 4 Bảng 1.5. Đặc điểm hình thái của 4 dạng Cẩm 8 Bảng 1.6. Một số chất chính có trong cặn Co-28M 18 Bảng 1.7. Các chất chính có trong cặn Co-28N 19 Bảng 1.8. Kết quả khảo sát phƣơng pháp chiết màu anthocyanin từ cây Cẩm 22 Bảng 2.1. Một số thành phần hóa học cơ bản của lá Cẩm 25 Bảng 2.2. Thành phần hóa học của thạch dừa thô 26 Bảng 2.3. Bảng thành phần dinh dƣỡng của đƣờng (100g) 27 Bảng 2.4. Quy định cảm quan của acid citric 29 Bảng 2.5. Quy định về thành phần acid citric dùng trong thực phẩm 29 Bảng 2.6. Chỉ tiêu hóa lí của nƣớc theo TCVN 5501-1991 30 Bảng 2.7. Thang điểm đánh giá cảm quan theo TCVN 3215 - 79 37 Bảng 2.8. Phiếu đánh giá cảm quan cho sản phẩm nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm 38 Bảng 2.9. Mức chất lƣợng sản phẩm theo TCVN 3215 - 79 39 Bảng 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ phối trộn đƣờng và acid citric 44 Bảng 3.1. bảng cho điểm cảm quan về trạng thái của kích thƣớc thạch dừa sau khi xay 46 Bảng 3.2. Bảng điểm cảm quan về trạng thái của tỉ lệ thạch /nƣớc 49 Bảng 3.3. Bảng kiểm nghiệm cảm quan về màu sắc của dịch màu lá Cẩm 52 Bảng 3.4. Số câu trả lời trong đánh giá cảm quan cho các mẫu phối trộn 54 Bảng 3.5. Bảng điểm thị hiếu đối với các mẫu phối chế đƣờng và acid citric 55 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí vii Bảng 3.6. Bảng cho điểm đánh giá trạng thái của sản phẩm có bổ sung CMC sau khi tiệt trùng 56 Bảng 3.7. Hoạch toán chi phí thành phẩm 58 Bảng 3.8. Bảng điểm đánh giá cảm quan cho sản phẩm nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm 60 Bảng 3.9. Bảng điểm đánh giá chất lƣợng sản phẩm nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm 61 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cây Cẩm 7 Hình 1.2. Các loại Cẩm 9 Hình 1.3. Vi khuẩn Acetobacter xylinum 10 Hình 1.4. Quy trình lên men thạch dừa. 12 Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của các anthocyanin tự nhiên 16 Hình 1.6. Quy trình trích ly chất màu anthocyanin từ lá Cẩm tƣơi 20 Hình 2.1. Lá Cẩm tƣơi 25 Hình 2.2. Thạch dừa thô 26 Hình 2.3. Đƣờng 27 Hình 2.4. Acid citric 28 Hình 2.5. Sơ đồ quy trình sản xuất nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm theo dự kiến 32 Hình 2.6. Sơ đồ nghiên cứu sản xuất nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm 34 Hình 2.7. Quy trình thu nhận chất màu từ cây lá Cẩm 35 Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thích nghiệm xác định kích thƣớc thạch dừa 41 Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ thạch/ nƣớc 42 Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ dịch màu 43 Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ CMC cần bổ sung 45 Hình 3.1. Ảnh hƣởng của kích thƣớc thạch dừa đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm . 47 Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ thạch/ nƣớc đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 50 Hình 3.3. Phổ hấp thụ của dịch chiết chất màu từ lá Cẩm 51 Hình 3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ dịch màu đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 53 Hình 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ CMC đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm 58 Hình 3.6. Nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm 62 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí ix LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển ngày càng cao của xã hội thì ngành công nghiệp sản xuất nƣớc giải khát cũng phát triển mạnh mẽ. Với xu hƣớng của thời đại các sản phẩm nƣớc giải khát đƣợc làm từ các nguồn nguyên liệu vừa có giá trị dinh dƣỡng cao, vừa có giá trị dƣợc liệu ngày càng đƣợc ƣa chuộng. Nƣớc dừa già là phế phẩm trong các nhà máy dừa sấy và kem đã đƣợc tận dụng sản xuất thạch dừa với giá thành thấp. Cây lá cẩm rất dồi dào ở Việt Nam, đƣợc sử dụng tạo màu rất hấp dẫn cho một số sản phẩm một cách an toàn. Xuất phát từ thực tế trên, em đã định hƣớng chọn đề tài nghiên cứu sản xuất sản phẩm nƣớc uống đóng chai là sự kết hợp giữa thạch dừa với hàm lƣợng chất xơ tan cao rất tốt cho hệ tiêu hóa, kết hợp với chất màu anthocyanin tự nhiên trích ly từ lá Cẩm với nội dung đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống thạch dừa lá Cẩm”. Mục đích đề tài: Tiến hành nghiên cứu để đƣa ra quy trình sản xuất sản phẩm nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm. Nội dung nghiên cứu:  Tìm hiểu nguồn nguyên liệu thạch dừa, lá Cẩm và tình hình nghiên cứu sản xuất sản phẩm từ hai nguồn nguyên liệu này.  Tối ƣu hóa kích thƣớc của miếng thạch dừa cho sản xuất nƣớc uống.  Tối ƣu hóa tỉ lệ thạch/ nƣớc.  Tối ƣu hóa tỉ lệ dịch màu lá cẩm trong dung dịch sirô.  Tối ƣu hóa nồng độ đƣờng, nồng độ acid citric và hàm lƣợng của CMC trong sản phẩm. Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Quang Trí x Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài:  Tạo ra mặt hàng mới từ hai nguồn nguyên liệu thạch dừa và lá Cẩm, làm phong phú đa dạng các mặt hàng nƣớc giải khát trên thị trƣờng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngƣời tiêu dùng.  Tạo ra hƣớng nghiên cứu mới về thạch dừa và lá Cẩm. Do kiến thức, kinh nghiệm hạn chế cũng nhƣ khó khăn về kinh phí, thiết bị nghiên cứu nên đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận đƣợc sự góp ý của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! TP.HCM, ngày 18 tháng 4 năm 2013 Sinh viên thực hiện LÊ THỊ PHƢƠNG THẢO [...]... phế phẩm của các nhà máy nạo sấy cơm dừa, do đó trong quá trình vận chuyển nước dừa từ xưởng sản xuất đến xưởng chế biến thạch dừa ngoài việc phải đảm bảo vấn đề vi sinh, ta cần chú ý đến các tiêu chuẩn sau:  Nước dừa sử dụng trong công nghệ sản xuất thạch dừa phải là nước dừa già (khoảng 11 tháng tuổi), vì khi đó hàm lượng đường trong nước dừa sẽ là lớn nhất  Nước dừa trong, không có mùi hay màu lạ... phí dung môi Lá Cẩm tươi Xử lý tạp chất Để ráo Trích ly ( 100% nước cất, 800C, 20 phút) Lọc Dịch màu lá Cẩm Bảo quản lạnh 40C Hình 2.2 Quy trình thu nhận chất màu từ cây lá Cẩm Thuyết minh quy trình: Nguyên liệu lá Cẩm tươi sau khi mua về đem rửa sạch, loại bỏ tạp chất, gốc rễ và những lá úa Sau khi đã xử lý tạp chất, nguyên liệu được để ráo nước Tiến hành màu trích ly lá Cẩm bằng dung môi nước với tỷ... vàng Chằm hiên Lá hình trứng, gốc lá thon, Vàng xanh đầu lá thon nhọn, 2 mặt có long rải rác, phiến lá thường nhăn nheo, đặc biệt là mép lá (Đặng Thành Trung, Nghiên cứu chiết xuất màu từ cây lá Cẩm – 2011) 8 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Quang Trí Hình 1.2 Các loại Cẩm 1.3 Quá trình lên men thạch dừa Thạch dừa (nata de coco) là một loại thức ăn phổ biến được tạo ra từ quá trình lên men vi khuẩn Acetobacter... 32oC, 7- 10 ngày ) Thạch dừa thô Hình 1.4 Quy trình lên men thạch dừa 1.3.2 Thuyết minh quy trình  Nguyên liệu nước dừa già được thu nhận ở các nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy Thành phần gồm: đường, protein, dầu béo, khoáng, vitamin,… hòa tan và một số tạp chất khác 12 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Quang Trí  Tiến hành lọc để loại bỏ tạp chất Vải lọc được cố định trên rổ lọc Dịch nước dừa sau khi lọc... thành phần của nước dừa Nồng độ đường trong nước dừa tăng từ 1,5% đến 5,5% trong những tháng đầu tiên của quá trình chín dừa và giảm dần xuống còn khoảng 2% khi dừa chín hoàn toàn Thành phần đường trong nước dừa non chủ yếu là glucose, fructose (đường khử) và saccharose (đường không khử) chỉ xuất hiện khi dừa già và khi dừa chín hẳn thì có đến 90% tổng hàm lượng đường là saccharose Ở nước dừa thì nồng... định hàm ẩm của thạch dừa là 99%, thể hiện rõ bản chất háo nước của thạch dừa (do chuỗi polymer của mạng thạch dừa chứa các nhóm –OH nên rất dễ dàng tạo liên kết hydro với nước) Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch dừa: Thạch dừa có cấu trúc mạng là các polysaccharide, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật, chúng đan xem vào nhau rất chằng chịt theo mọi phía Do trong quá trình lên men,... thành sản phẩm kẹo, jelly, các sản phẩm giải khát Hàm ẩm của thạch dừa: theo kết quả nghiên cứu khi khảo sát cấu trúc thạch dừa của các thầy cô Phan Tiến Mỹ Quang, Đống Thị Anh Đào, Nguyễn Ánh Tuyết bộ môn công nghệ hóa học và dầu khí trường Đại Học Bách Khoa TPHCM, thì thạch dừa là một mạng polymer sinh học có khả năng giữ nước rất lớn Miếng thạch dừa sau khi sấy ở 90oC thì mỏng như tờ giấy, bề mặt láng... chiết 20 phút Theo kết quả nghiên cứu, các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam và Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên đã nghiên cứu tách chất màu từ cây lá Cẩm dùng nhuộm màu thực phẩm ứng dụng vào trong thực tế như sau: 10g lá Cẩm khô ngâm với nước nóng khoảng 10 phút cho ra màu, sau đó dùng để ngâm với 250g gạo để nấu xôi [20] Còn nghiên cứu của nhóm tác giả Nguyễn... PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 2.1.1 Nguyên liệu a Cây lá Cẩm Nguyên liệu sử dụng trong đề tài này là cây Cẩm Tím (Peristrophe bivalvis (L.) Merr., syn P roxburghiana) mua tại chợ Thị Nghè, Thành phố Hồ Chí Minh, khoảng 0,5kg Hình 2.1 Lá Cẩm tươi Theo tài liệu, hàm lượng anthocyanin trong lá Cẩm vào khoảng 12,72% trọng lượng lá, gấp 14,45 lần so với hàm lượng chất màu có trong từ thân cây Cẩm. .. tránh ảnh hưởng đến lớp thạch đang hình thành  Thu nhận sản phẩm thạch dừa thô bằng cách dùng vợt để vớt khối cellulose ra khỏi dịch lên men Sau đó rửa khối cellulose nhiều lần bằng nước lạnh 1.3.3 Cơ chế tạo thành sản phẩm thạch dừa Ở điều kiện tối ưu, 1 lít nước dừa (chứa khoảng 110g saccharose) sẽ tạo thành khoảng 483g thạch dừa thô, chưa qua xử lý với độ ẩm khoảng 96– 98% Quá trình hình thành cellulose . từ lá Cẩm với nội dung đề tài Nghiên cứu quy trình sản xuất nước uống thạch dừa lá Cẩm . Mục đích đề tài: Tiến hành nghiên cứu để đƣa ra quy trình sản xuất sản phẩm nƣớc uống thạch dừa lá. 2.2. Thạch dừa thô 26 Hình 2.3. Đƣờng 27 Hình 2.4. Acid citric 28 Hình 2.5. Sơ đồ quy trình sản xuất nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm theo dự kiến 32 Hình 2.6. Sơ đồ nghiên cứu sản xuất nƣớc uống thạch. quan sản phẩm 45 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47 3.1. Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình xuất nƣớc uống thạch dừa lá Cẩm 47 3.1.1. Kết quả ảnh hƣởng của kích thƣớc của thạch dừa