Giáo Trình Thí Nghiệm Thực Hành Công Nghệ Thực Phẩm 1.Doc

Xác định ẩm độ nguyên liệu bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi - Nguyên tắc: Dùng sức nóng làm bay hết hơi nước trong thực phẩm.. Xác định hoạt độ nước trong thực phẩm bằng các

ĐẠI HỌC MỞ TP.HCMv KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TCN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



Giáo trình thí nghiệm:

THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 1

Biên soạn: Th.S NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN

Th.S LÝ THỊ MINH HIỀN

BÀI 1: HOẠT ĐỘ NƯỚC

Mục đích: Sau bài học, sinh viên sẽ:

- Phân biệt được hoạt độ nước và ẩm độ

- Hiểu được tầm quan trọng của hoạt độ nước trong thực phẩm

Dụng cụ - thiết bị:

Tủ sấy, cân kỹ thuật, cân phân tích, bình hút ẩm, hoạt độ kế, bao tay, chén sấy, giấy nhôm, đũa khuấy, becher 500ml, ống đong 100ml, nhiệt kế, bình định mức 500ml

Mẫu vật: bột mì, muối CaCl2

1.1 Xác định ẩm độ nguyên liệu bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi

- Nguyên tắc:

Dùng sức nóng làm bay hết hơi nước trong thực phẩm Cân trọng lượng mẫu trước và sau khi sấy khô, từ đó tính ra phần trăm nước có trong thực phẩm

- Cách tiến hành:

Sấy cốc không đến khối lượng không đổi có khối lượng là mo (g) Cân trên cân phân tích Cho mẫu vào cốc đã sấy ta được khối lượng m1 (g) Cân trên cân phân tích

Sấy mẫu và cốc thủy tinh ở 105oC cho đến khối lượng không đổi m2 (g)

Sấy đến khối lượng không đổi là sau khi để nguội và cân, lại cho vào tủ sấy, sấy 30 phút, lấy

ra để nguội và cân Kết quả giữa hai lần sấy và cân liên tiếp không được cách nhau quá 0,5

mg cho mỗi gam chất thử

- Công thức:

% Ẩm (W) = 100

0 1

2 1







m m

m m

Trong đó:

mo: khối lượng cốc (g)

m1: khối lượng cốc và mẫu trước khi sấy (g)

m2: khối lượng cốc và mẫu sau sấy (g)

Ghi chú: m1= m0 + 1-2g

1.2 Xác định hoạt độ nước trong thực phẩm bằng cách đo độ ẩm tương đối cân bằng

- Nguyên tắc:

Đặt mẫu trong buồng kín thể tích phù hợp, sau một thời gian ẩm độ trong buồng đạt cân bằng Lúc đó, hoạt độ nước trong mẫu cũng chính là ẩm độ không khí trong buồng

- Cách tiến hành:

Đặt 10g mẫu vào bình kín để yên 90 phút

Tiến hành đo các thông số sau trong bình kín:

Nhiệt độ bầu khô bằng nhiệt độ của nhiệt kế

Nhiệt độ bầu ướt: quấn vải tẩm ướt vào bầu rượu hoặc thủy ngân, đưa nhiệt kế vào bình hút

ẩm để đo nhiệt độ

Dựa theo đồ thị trắc ẩm (phụ lục 1) để xác định ẩm độ không khí trong bình ở điểm cân bằng (ERH)

ERH = a w x 100 1.3 Xác định hoạt độ nước trong thực phẩm bằng cách đo độ tăng giảm trọng lượng

- Nguyên tắc

Để các mẫu thực phẩm vào các bình kín có độ ẩm

tương đối khác nhau một thời gian (sử dụng các

dung dịch muối đã xác định aw)

Cân mẫu thực phẩm để xác định độ tăng giảm khối

lượng tương ứng aw của dung dịch muối

Vẽ các đường nối các giá trị tăng giảm khối lượng

theo aw Đường này cắt trục aw tại điểm B Hoành

độ điểm B là giá trị aw của mẫu

- Cách tiến hành:

Pha 500 ml dung dịch muối CaCl2 ở các nồng độ các nồng độ như sau:

Bảng 1 Nồng độ molan của CaCl2 ứng với các giá trị aw ở 25oC

aw CaCl2

0.99 0.215 0.96 0.87 0.92 1.34 0.85 2.12 0.75 3.00 0.65 3.80

Ghi chú: nồng độ molan là số mol của một chất trong 1 kg dung môi

Cho các dung dịch trên vào các bình hút ẩm

Cân 3g bột mì trên giấy bạc và cho vào bình hút ẩm Để yên 90 phút

Đem xác định ẩm độ các mẫu

Vẽ đồ thị mối liên hệ giữa sự tăng giảm khối lượng mẫu và giá trị ERH của môi trường trong bình (như hình 1.3) từ đó xác định aw của mẫu

BÀI 2: TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ THANH TRÙNG

Mục đích:

Sau bài học, sinh viên hiểu quá trình và biết tính toán giá trị thanh trùng/ tiệt trùng sản phẩm thực phẩm

Thiết bị và dụng cụ:

- Nồi inox

- Bếp điện

- Máy ép trái cây

- Chai thuỷ tinh 250-300ml

- Bông gòn không thấm / nút cao su

- Nhiệt kế

- Cân kỹ thuật

- Ống đong 500ml Hóa chất và mẫu vật

- Dịch trái cây / nguyên liệu chế biến dịch trái cây

Thí nghiệm: Tính toán giá trị thanh trùng cho sản phẩm dịch trái cây

Nguyên tắc

Công thức thanh trùng nhiệt

A, B, C - lần lượt là thời gian nâng nhiệt, giữ nhiệt, hạ nhiệt (phút)

T - nhiệt độ thanh trùng / tiệt trùng

P – áp suất đối kháng (at)

a – Thời gian xả khí thiết bị tiệt trùng bằng hơi (phút) Thời gian hiệu quả thanh trùng lý thuyết là thời gian thanh trùng tương ứng với nhiệt độ tiêu chuẩn được chọn (được tính toán theo lý thuyết) để đảm bảo sản phẩm được thanh trùng

Ttc : Nhiệt độ tiêu chuẩn được chọn (oC) N0, N: số vsv ban đầu và sau khi thanh trùng D: Thời gian thanh trùng tại Ttc cần thiết để lượng VSV giảm 10 lần Trên thực tế, trong quá trình thanh trùng, nhiệt độ thiết bị cũng như sản phẩm tuân theo quy luật A – B – C: tăng nhiệt – giữ nhiệt – hạ nhiệt Mỗi một khoảng thời gian dt khá bé trong lúc tiến hành thanh trùng sẽ tương ứng với một nhiệt độ cụ thể, có hiệu quả thanh trùng nhất định, được quy đổi thành thời gian tương ứng KF khi so sánh với nhiệt độ tiêu chuẩn

trong đó z là độ bền nhiệt (oC) của vi sinh vật chỉ thị, là độ tăng nhiệt

độ cần thiết để D giảm 10 lần

Cộng dồn tất cả thời gian quy đổi này chúng ta có thời gian hiệu quả thanh trùng thực tế

So sánh Ftt và Flt để đánh giá hiệu quả thanh tiệt trùng

Ftt < Flt: chưa đạt

Ftt >> Flt : đạt nhưng hao tốn năng lượng và ảnh hưởng chất lượng sản phẩm

Ftt > ~ Flt: đạt yêu cầu

Cách tiến hành:

1.1 Chế biến sản phẩm dịch trái cây

- Dự kiến pha chế nectar cà rốt hoặc nước cam

- Tiến hành chế biến / pha chế dịch trái cây theo điều kiện cụ thể tại PTN

- Đo một số thông số cơ bản: pH, độ Bx

1.2 Thanh trùng và tính giá trị F

- Rót dịch trái cây vào chai thuỷ tinh

- Cắm 1 nhiệt kế vào chai sao cho đầu nhiệt kế nhúng vào giữa dung dịch, bịt kín miệng chai bằng nút cao su hoặc bông gòn không thấm

- Cho chai vào nồi nước có sẵn nhiệt kế đo nhiệt độ nước trong nồi

- Tiến hành thanh trùng ở 90oC/25 phút, 90oC/20 phút, 90o/15 phút (nghe giảng)

- Theo dõi và ghi nhận nhiệt độ t1 của nồi thanh trùng và t2 của sản phẩm cứ mỗi phút một lần khi nhiệt độ nước trong nồi t1 ≥ 60oC

Bảng 2.1 Bảng theo dõi nhiệt độ thanh trùng Giai đoạn Phút thứ Nhiệt độ nồi

t1

Nhiệt độ sản phẩm

t2

Nâng nhiệt (bắt

đầu tính khi đạt

60oC)

1 2 3 4

…

60

…

Giữ nhiệt 80

Hạ nhiệt (ngừng

khi còn 60oC)

- Tính giá trị thanh trùng F theo công thức nêu trên

Ghi chú:

- Tạm ghi nhận vi sinh vật chỉ thị là Cl Botunium

- Sản phẩm là nectar cà rốt có độ Bx ~ 14; pH ~ 7

- z = 10oC

- Tp = 1p là tần suất đo nhiệt độ

- Ttc = 121oC

- D =

BÀI 3: ĐỘ NHỚT THỰC PHẨM

Mục đích: Sau bài học, sinh viên sẽ:

- Hiểu tầm quan trọng của độ nhớt trong thực phẩm

- Biết cách xác định độ nhớt các loại thực phẩm

Thiết bị và dụng cụ:

- Nhớt kế mao quản Osval

- Nhớt kế Rion

- Nhớt kế Brookfield

- Becher 250ml

- Đũa khuấy

- Becher 500ml

- Rỗ

- Thau nhựa Hóa chất và mẫu vật: CMC

1.1 Đo độ nhớt bằng nhớt kế OSVAL

Cấu tạo nhớt kế OSVAL:

Nhớt kế OSVAL gồm hai nhánh:

- Nhánh mao quản "M" có ống mao quản ac dài 10cm, bầu ab

có thể tích 7ml

- Nhánh "N" có đường kính 1 + 1,6cm, gồm ống hút nối với

bơm tay để lấy chất lỏng từ đầu đ (thế tích 10ml) sang bầu ab

Cách tiến hành:

a Chuẩn bị mẫu

- Chuẩn bị 500ml dung dịch CMC ở các nồng độ: 0.1%, 0.3% và 0.5%

- Tiến hành đo 3 lần lặp lại

b Cách đo độ nhớt bằng nhớt kế OSVAL

- Đổ dung dịch cần đo độ nhớt qua nhánh N vào đầu đ Bịt kín miệng nhánh "N" bằng nút cao su

- Dùng bơm tay cao su nối với đầu ống H để lấy dung dịch từ bình đ sang nhánh "M" lên đúng bằng vạch b Mở nút cao su ở miệng nhánh "N" cho thông với bên ngoài

- Bấm thời gian theo dõi từ lúc dung dịch cần đo từ vạch b xuống vạch a Cũng làm như thế để đo độ nhớt của nước cất ở cùng nhiệt độ

- Độ nhớt của dung dịch được tính theo công thức:

(Nếu t = 20oC thì ηn = 1,005 N.s/m2, N.s/m2 = Pa.s)

dn - Tỷ trọng của nước ở nhiệt độ (nếu t = 20oC thì dn = 0,9986 (g/ml))

zn - Thời gian chảy của nước (tính bằng giây = s)

dđ - Tỷ trọng của dung dịch cần đo

zđ - Thời gian chảy của dung dịch cần đo (s)

Nhớt kế OSVAL chỉ dùng để đo độ nhớt của dung dịch có nồng độ < 60oBx Đối với dung dịch có nồng độ lớn > 60oBx thường dùng nhớt kế quay

1.2 Đo độ nhớt bằng nhớt kế Rion

a Chuẩn bị mẫu

- Chuẩn bị 500ml dung dịch CMC ở các nồng độ: 0.5%, 1% và 1.5%

- Tiến hành đo độ nhớt cho trường hợp chất lỏng phi Newton

b Cách đo độ nhớt bằng nhớt kế Rion

Nhớt kế Rion cấu tạo gồm chân đế và các đầu đo quay (rotor) để đo các dung dịch có các khoảng độ nhớt khác nhau

Có 3 loại đầu đo độ nhớt:

- No.3 rotor đo khoảng độ nhớt: 0,3-13dPas

- No.1 rotor đo khoảng độ nhớt: 3-150dPas

- No.2 rotor đo khoảng độ nhớt: 100-4000dPas

Tương ứng với các đầu đo là các thiết bị chứa dung dịch với thể tích quy định trước:

- No.3 rotor với cup No.3 thể tích 170ml

- No.1 rotor và No.2 rotor với beaker 300ml (nếu dùng becher 500ml sai số là 5%)

Thứ tự sử dụng các đầu đo khi đo dd chưa biết nồng độ: No.2 rotor  No.1 rotor  No.3 rotor

Cách tiến hành:

- Chuẩn bị dd CMC

- Cho dd vào becher 500ml

- Tiến hành chọn rotor phù hợp

- Đo và ghi nhận kết quả khi kim đo ổn định, đọc kết quả tương ứng với đầu đo sử dụng

- So sánh kết quả đo độ nhớt của 2 thiết bị đo

BÀI 4: CÁC DẠNG GEL TRONG THỰC PHẨM

Mục đích: Sau bài học, sinh viên:

- Nhận biết được các sản phẩm gel trong thực phẩm

- Biết áp dụng các phụ gia tạo gel phù hợp trong chế biến thực phẩm

Thiết bị và dụng cụ:

- Thau inox nhỏ - Becher 50 ml - Đũa khuấy

Hóa chất và mẫu vật:

- Bột mì

- Pectin

- Alginate

- CaCl2

- Acid citric

- Đường

1.1 Khảo sát quá trình hình thành gel gluten bột mì

Cân 20g bột mì, cho vào hàm lượng nước để đạt ẩm độ khối bột cuối cùng như bảng sau:

(Biết ẩm độ bột ban đầu khoảng 8%)

Cho từ từ nước vào khối bột và tiến hành nhào bột từ 20 – 30 phút

So sánh trạng thái khối bột sau khi nhào

Cân 10g bột nhào rửa sạch tinh bột thu khối gluten

Nhẹ nhàng kéo dãn khối gluten và đo chiều dài mà tại đó khối gluten bị đứt

Ghi nhận kết quả và nhận xét

1.2 Khảo sát quá trình hình thành gel từ pectin (HMP)

Cân và phối trộn các thành phần pectin, acid citric và đường theo các công thức sau:

Cho phần lớn đường và acid vào trước

Có thể gia nhiệt nhẹ để làm tan đường Trộn pectin & lượng đường còn lại, cho từ từ vào

Để yên trong 15p, so sánh trạng thái của các mẫu Ghi nhận kết quả và nhận xét

1.3 Khảo sát quá trình hình thành gel từ alginate và Ca

Hoà tan alginate vào nước theo công thức Cho dd CaCl2 0,2M vào và khuấy đều

Để yên hỗn hợp trong 30 phút rồi ghi nhận kết quả tạo gel của các công thức

BÀI 5: PHƯƠNG PHÁP CHẦN

Mục đích: Sau bài học, sinh viên:

- Hiểu tầm quan trọng của quá trình chần trong thực phẩm

- Nhận biết được ảnh hưởng của quá trình chần đến chất lượng thực phẩm

Thiết bị và dụng cụ:

- Nồi to

- Nhiệt kế

- Bếp

- Đũa

- Ray inox Hóa chất và mẫu vật

- Táo - Cà rốt - Đậu que

Táo bỏ lõi và vỏ (ngâm vào thau nước ngay sau khi gọt vỏ để tránh biến màu)

Cân mỗi mẫu 30g táo Chần ở các chế độ sau:

So sánh màu các mẫu sau khi chần

Ghi nhận lại và nhận xét kết quả

1.2 Ảnh hưởng của quá trình chần đến khả năng thu hồi dịch quả từ cà rốt

Cân 30g cà rốt, rửa sạch, cắt miếng và chần ở các chế độ sau:

Ép cà rốt bằng máy ép và thu dịch quả

So sánh lượng dịch quả (ml) thu được ở các mẫu

Nhận xét

1.3 Ảnh hưởng của quá trình chần đến khả năng giữ màu rau củ

Cân 30g đậu que, rửa sạch và chần trong 5 phút ở các chế độ sau:

So sánh màu giữa các mẫu sau khi chần

Ghi nhận kết quả và nhận xét

Thí nghiệm 1.1; 1.2 Thí nghiệm 1.3

Ghi chú: Chỉnh pH bằng dung dịch NaOH và acid citric.