Bã cơm dừa đã được chứng minh có chứa một hàm lượng xơ thựcphẩm cao — có thé sử dụng dé sản xuất bột giàu xơ hay xơ tinh chế.. Cácnha sản xuất thực phẩm gặp khó khăn trong việc tạo ra mộ
TONG QUAN 1.1 Cau tao qua dừa và thành phan hóa học của com dừa
Cây dừa có tên khoa học là Cocos nucifera L., thuộc họ cau (Arecaceae hay
Palmae) Dừa được trồng rộng khắp Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ La Tỉnh, và khu vực Thái Binh Duong [1] Dựa vào những đặc điểm về hình thái, cách thụ phẫn và mục đích sử dụng, cây dừa được phân loại thành hai giống chính là giống dừa cao (Tall variety) và giống dừa thấp (Dwarf variety) Ngoài ra, người ta còn tạo ra một giống dừa lai (Hybrid variety) là giống được lai giữa giống dừa cao và giống dừa thap Cây dừa thường có trái sau sáu năm và sai trái sau mười hai năm [2].
Quả dừa thường có chiều dài từ 300 mm đến 450 mm và đường kính từ 150 mm đến 200 mm Quả có lớp vỏ ngoai (exocarp) bao gồm một lớp xo, vỏ va phan vỏ trong (endocarp) hay còn gọi là sọ dừa Sọ dừa có thể có dạng dài, hình trứng hay hình gần tròn So dừa cứng và có mau nâu sam, thường có ba khía với một mat ở mỗi khía Phía trong sọ dừa có một lớp vỏ lụa, phần cơm dừa và nước dừa Sau khi ra hoa và kết trái, vỏ và sọ dừa sẽ tăng về kích thước và độ dày theo thời gian.
Hình 1.1 thể hiện hình ảnh mặt cat ngang của trái dừa Quả dừa thường đạt được kích thước và trọng lượng lớn nhất sau bảy đến chín tháng Trái dừa chín (trưởng thành) hoàn toàn sau 11 — 13 tháng tùy thuộc vào giống dừa và điều kiện thời tiết.
Thanh phan phan trăm về khối lượng cấu tạo của quả dừa gồm: xơ (35%); sọ dừa (12%); com dừa (28%); nước dừa (25%) [3] Phần cơm dừa chứa nhiều chất dinh dưỡng như chất béo, carbohydrate, khoáng nên được xem là phan có giá trị nhất của quả.
Cùi dừa hay cơm dừa là phần nội nhũ cứng của trái dừa Khoảng 6 tháng sau khi trái được hình thành, phần nội nhũ xuất hiện Trong quá trình phát triển, com dừa chuyền từ mau trang trong và mém sang mau trang đục, dày và cứng Cơm dừa trưởng thành được bao phủ bởi một lớp vỏ nâu và có thể dày từ 12 mm đến 15 mm
(a) củi dừa; (b) sọ dừa; (c) xơ dừa - vỏ ngoài
H nh 1.1: Cấu tạo mặt cắt ngang của qua dừa [3].
1.1.2 Thành phan hóa học của com dừa Các thành phần hóa học của cơm dừa thay đổi trong suốt thời kỳ phát triển.
Hàm lượng chất béo, protein, carbohydrate, xơ và hầu hết các loại khoáng tăng trong quá trình phát triển; trong khi đó, hàm lượng 4m, riboflavin va vitamin C giảm Hàm lượng thiamine và niacin cao nhất trong giai đoạn dừa non 9 tháng [2].
Thành phân hóa học của cơm dừa sẽ khác nhau tùy thuộc vào giống dừa, điều kiện tho nhưỡng và khí hậu [1] Các thành phần hóa học cơ bản trong com dừa trưởng thành 12 tháng từ một số nghiên cứu được trình bày trong bang 1.1.
Chất béo hay dau là thành phan hóa học chính của cơm dừa Hàm lượng dau trong cơm dừa 12 tháng có thể dao động trong khoảng 34 — 45% tùy thuộc vào giống dừa và hàm lượng nước trong cơm dừa Dầu dừa có mảu trăng hoặc vàng nhẹ, hóa rắn ở 26 — 27°C Các acid béo bão hòa chiếm hon 90%; trong đó, acid lauric chiếm tỷ lệ lớn nhất (40 — 50%) Ngoài ra, dầu dừa cũng chứa một phần các acid béo bão hòa mạch ngắn đến trung bình từ C6 — C10 Các acid béo chưa bão hòa chủ yếu là acid oleic va linoleic, chiếm khoảng 10% [1] Thanh phan acid béo no trong dau dừa dẫn đến một số ý kiến cho răng dau dừa có thé lam tăng ham lượng cholesterol trong máu và không tốt cho sức khỏe Tuy nhiên, nhiễu nghiên cứu đã được tiễn hành va chứng minh dầu dừa có thể đem lại những lợi ích nhất định cho sức khỏe như làm giảm hàm lượng mỡ trong máu cho các bệnh nhân máu nhiễm mỡ
(hyperlipidemia) hoặc giúp phòng ngừa và chữa trị bệnh mất trí nhớ ở người cao tuổi (Alzheimer’s disease) [4], [5].
Bang 1.1: Thành phan hóa học của cơm dừa trưởng thành
Thành phần Nguồn tham khảo
(ứg/100g cơm — dừa) Dolendo va FNRI-DOST USDA (2004) Nguyên Thị cộng sự Philippines Minh Nguyệt (1967) (1997) (2005)
Thanh phần com dừa có khoảng 4% protein và 15% carbohydrate Trong đó, hàm lượng đường tổng chiếm 6,5% Thành phần polysaccharide của cơm dừa trưởng thành gồm 61% galactomannan, 26% mannan và 13% cellulose [6] Hàm lượng khoáng tổng trong cơm dừa tươi dao động trong khoảng từ 0,8 — 1,3% Cơm dừa là nguôn thực phẩm giàu photpho, canxi, magie và sắt Ngoài ra còn một số nguyên tố với hàm lượng vết như: kẽm, mangan, đồng và molyp Thanh phan các nguyên tô khoáng trong cơm dừa khác nhau va thay đối tùy theo giống dừa, điều kiện tho nhưỡng và khí hậu [1], [2].
1.2 Thành phan hóa học của bã cơm dừa va cau tao xơ từ bã com dừa
1.2.1 Thành phần hóa học của bã cơm dừa Bã cơm dừa là phân xơ bã còn lại của cơm dừa sau quá trình ép nước côt dừa; là phụ phâm của công nghiệp chê biên các sản phầm từ cơm dừa tươi như nước côt dừa đóng lon, bột cốt dừa, kẹo dừa Tùy thuộc vào quy trình sản xuất và giống dừa sử dụng mà bã cơm dừa sẽ có thành phan thay đổi khác nhau.
Bồ sung hương Tiệt trùng
Chinh pH > Rot lon : Ghép mí
H nh 1.2: Quy tr nh sản xuất nước cốt dừa đóng lon
Hình 1.2 thê hiện một quy trình sản xuât nước cot dừa đóng lon Cơm dừa miêng đã gọt vỏ nau sẽ trai qua quá trình chan nhăm diệt enzyme và vi sinh vật, sau đó được làm nguội và trải qua quá trình nghiên giúp làm giảm kích thước miêng dừa, chuẩn bị cho quá trình ép Nước được bồ sung vào quá trình ép nhăm trích ly một số thành phan trong cơm dừa Thiết bị ép sử dụng pho bién hién nay la thiét bi ép thủy lực hoặc thiết bi ép trục vit Kết thúc quá trình ép sẽ thu được bán thành phẩm là nước cốt dừa và phụ phẩm bã cơm dừa Nước cốt dừa sẽ tiếp tục trải qua các quá trình như lọc, phối trộn, đồng hóa, đóng lon dé tạo ra sản phẩm cuối cùng là nước côt dừa đóng lon.
Phụ phẩm bã cơm dừa từ quy trình sản xuất nước cốt dừa có độ âm khá cao dao động trong khoảng 41 — 50 % (w/w) Ngoài hàm lượng nước thé hiện qua độ âm, hai thành phần hóa học chiễm hàm lượng cao trong bã cơm dừa là chất béo và xơ thực phẩm (dietary fiber) Tùy vào công nghệ và thiết bị sử dụng, hàm lượng béo trong com dừa sau khi ép nước cốt dao động trong khoảng rộng từ 14 — 46% (w/w).
Thành phần hóa học của bã cơm dừa thu được sau khi ép nước cốt dừa từ khảo sát của S P Ng và cộng sự được thé hiện trong bảng 1.2 Quá trình thu nước cốt dừa được thực hiện bang máy ép trục vít và không b6 sung nước trong quy trình chuẩn bị Kết quả về hàm lượng các thành phần như béo, tro, protein được tính dựa trên hàm lượng chất khô Hàm lượng carbohydrate được xác định theo phương trình cân bằng như sau: 100 — (protein + béo + tro + xơ acid) Tác giả sử dụng phương pháp của Robertson và Vansoet để xác định thành phần xơ acid (Acid Detergent Fiber) Theo Vansoet, xơ acid bao gồm cellulose và lignin Hai thành phần này thu được sau quá trình xử lý nguyên liệu bằng chất tây có tính acid (acid detergent) theo nguyên tac thé hiện ở hình 1.3.
Bang 1.2: Thanh phan hóa hoc bã cơm dừa sử dụng máy ép trục vit [7].
Thành Carbohydrate tong phan % Am Béo Tro Protein
Chat tây trung tính mà không tan Phan tan ky ”
Các thành phần của tế bảo (protein, lipid, carbohydrate tan )
Xo trung tinh (Cellulose, hemicellulose, lignin) Ỷ
Chat tây có tính acid Phần tan a
H nh 1.3: Nguyén tac xac dinh cac phan doan xo theo Vansoet.
Bang 1.3: Thanh phan hóa hoc bã com dừa sử dung máy ép thủy lực [8].
Thành phan hóa học Hàm lượng % (w/w) Âm 2,50
Bảng 1.3 thể hiện thành phần hóa học của bã cơm dừa thu được từ một quy trình khảo sát khác Tác giả L.L.W.C.Yalegama và cộng sự bỗ sung nước với tỷ lệ 1:1 (w/w) và sử dụng máy ép thủy lực để ép nước cốt dừa Bã cơm dừa sau đó được say khô ở nhiệt độ 80°C trước khi tiến hành phân tích các chỉ tiêu thành phần hóa học.
1.2.2 Thành phân và cấu tạo của xơ từ bã cơm dừa
1.2.2.1 Các phần đoạn của xơ
Xơ thực phẩm là thành phần chiếm hàm lượng lớn trong thành phần của bã cơm dừa Có nhiều định nghĩa khác nhau về xơ thực phẩm và chưa có định nghĩa thống nhất [9], [10] Theo định nghĩa của Trowell và cộng sự (1985), xơ thực phẩm bao gdm cac thanh phan co nguon sốc thực vật mà hệ tiêu hóa của người không tiêu hóa được Chúng bao gồm hemicellulose, cellulose, lignin, các oligosaccharide, pectin, gum và sáp Theo định nghĩa của Hiệp Hội Các Nhà Hóa Học Ngũ Cốc Hoa Ky (American Association of Cereal Chemists — AACC) năm 2000, xơ thực pham la những phần ăn được có nguồn gốc thực vat hay các carbohydrate không bị tiêu hóa và hấp thu trong ruột non, có thể lên men hoan toàn hoặc một phan trong rudt gia Xo thực phẩm bao gém các polysaccharide, oligosaccharide, lignin và một số hop chất liên kết với tế bào thực vật Chế độ dinh dưỡng nhiều chất xơ được chứng minh đem lại những lợi ích sức khỏe nhất định như tạo cảm giác no nhanh từ đó giảm cảm giác thèm ăn, chống béo phì, chống táo bón Người trưởng thành được khuyến nghị sử dụng 20 — 35g xơ thực phẩm mỗi ngày [11].
NGUYEN LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu và nội dung của đề tài
Khảo sát quy trình sản xuất bột dừa từ phụ phẩm bã cơm dừa của quy trình sản xuất nước cốt dừa và một số tính chất của bột dừa Từ sản phẩm thu nhận được, xem xét ảnh hưởng của bột dừa khi thay thế một phần bột mì trong quy trình sản xuât bánh quy đên cau trúc của bột nhào và sản phâm tạo thành.
2.1.2 Nội dung thực hiện Đề dat được các mục tiêu đã trình bày, đề tài gồm năm nội dung thực hiện như
Sau: e Noi dung 1: Xác định thành phan hóa học của nguyên liệu bã cơm dira. e Nội dung 2: Khảo sát động học của quá trình say bã com dừa. e Nội dung 3: Khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt đến khả năng hydrate hóa và một số tính chất của xơ. e Noi dung 4: Xác định thành phan hóa hoc cua bột dừa. e Nội dung 5: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng bột dừa đến cau trúc của bột nhào và bánh quy.
2.2 Thiết bị sử dụngCác thiết bị sử dụng trong luận văn được trình bày trong bang 2.1
Bang 2.1: Các thiết bị sử dung trong luận văn
Tên thiết bị Nơi sử dụng Một vài thông số thiết bị
Thiết bi say đối lưu Phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm, đại học Bách
Tủ sây 6 ngăn, nguôn điện
Thiết bị nghiền búa Phòng thí nghiệm máy và thiết bị, đại học Bách Khoa
Công suất mô tơ: 4 kW, tốc độ quay: 2800 vòng/ phút, kích thước 16 ray: 0,2 mm
Sàng phân loại kích thước
Phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm, đại học Bách
Hãng sản xuất: Fritsch, tên thiết bi: Vibratory Sieve Shaker Analysette 3 Pro, khoang kich thước sang khô: 20 um - 63 mm, khối lượng nguyên liệu sàng nhỏ hơn 63 mm: 2kg, công suất: 50 — 60 Hz
Thiét bi do co ly Phong thi nghiém bao bi va vật liệu, dai học Công Nghiệp
Tên thiết bị: Instron Universal
May do câu trúc Phòng thí nghiệm hóa sinh, đại học Bách Khoa TP HCM
Tên thiết bị: LERA Texture
Máy đo màu Phòng thí nghiệm hóa hữu cơ, đại học Bách Khoa TP HCM
Tên thiết bị: Konica Minolta
CR-300 Chroma Meter w/DP- 301 Data Processor
May ly tam Phong thí nghiệm công nghệ thực phẩm, đại học Bách
Tên thiết bi: Certomate BS-1,
2.3.1.1 Sơ đồ thu nhận bã cơm dừa
Ỷ Nước 1000 Ép
KÉT QUÁ VÀ BÀN LUẬN
3.1 Thành phan hóa học của nguyên liệu bã com dừa Kết quả phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu bã cơm dừa được trình bay trong bang 3.1 Kết quả cho thay, bã cơm dừa sau ép có độ âm cao (50.93%).
Thành phần còn lại trong bã cơm dừa chủ yếu là chất béo (17,63%).
Bảng 3.1: Thành phần hóa học của bã cơm dừa tươi.
Chỉ tiêu Hàm lượng (%) (w/w) Độ am 50,93 + 0,38
3.2 Khảo sát động học của qua tr nh say bã com dừa
Tỉ số giữa khối lượng âm và khối lượng vật liệu khô của bã com dừa tại các nhiệt độ sây khác nhau được thé hiện trong bảng 3.2 Đường cong say nguyên liệu bã cơm dừa được thé hiện trong hình 3.1. Độ am ban dau của bã cơm dừa là 0,996 (kg am/ kg vật liệu khô) Qua đồ thị đường cong say cho thay, tốc độ giảm âm của bã com dừa tăng dan khi nhiệt độ say tăng từ 50°C đến 65°C Nói cách khác, thời gian sấy bã com dừa giảm khi nhiệt độ sây tăng Ở nhiệt độ say 50°C, tốc độ giảm âm chậm nhất; bã cơm dừa đạt độ âm cân bằng sau 140 phút Ở nhiệt độ sấy 55°C và 65°C, bã com dừa cùng đạt độ 4m cần bang sau 100 phút Bã com dừa đạt duoc độ âm cân băng nhanh nhất ở nhiệt độ say 60°C sau 80 phút Như vậy, nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến tốc độ giảm âm của bã
33 cơm dừa Động lực của quá trình sây đối lưu là sự chênh lệch áp suất hơi tại bề mặt nguyên liệu và dòng tác nhân sấy Áp suất hơi có quan hệ tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
Khi nhiệt độ sấy tăng, áp suất hơi tăng khiến cho quá trình bốc hơi âm diễn ra nhanh hơn, rút ngắn thời gian sấy.
Theo bảng 3.2, nhiệt độ sây còn ảnh hưởng đến giá trị độ âm cân băng của bã cơm dừa Giá trị độ âm cân bằng của bã cơm dừa khi sấy ở 50°C trong điều kiện thí nghiệm dừng ở mức 0,103 (kg âm/ kg vật liệu khô) tương đương với hàm lượng 4m 9 3% (w/w) Giá trị độ âm 9,3% còn tương đối cao so với các loại bột giàu xơ Theo J.A.Larrauri (1999) độ am tiêu chuẩn cho các loại bột giàu xơ cần nhỏ hơn 9%
[34] Các loại bột hàm lượng xơ cao có khả năng hút nước mạnh làm tăng độ âm của bột Theo Juana F.Lopez và cộng sự (2009) độ âm cao có thé ảnh hưởng đến một số tính chất chức năng của bột [35] Vì vậy, nhiệt độ 50”C không thích hợp cho quá trình say bã cơm dừa trong quy trình sản xuất bột dừa.
Giá trị độ 4m cân bang của bã com dừa khi sấy ở 55°C, 60°C và 65°C trong điều kiện thí nghiệm dao động trong khoảng 0.075 (kg âm/ kg vật liệu khô) — 0.078 (kg am/ kg vật liệu khô) Độ âm cân bằng tương ứng với khoảng 6,9% am — 7,3% âm (w/w) Gia tri này trong mức chấp nhận được khi so sánh với độ âm của một số loại bột hàm lượng xơ cao ở bảng 3.3.
Bang 3.2: Tỉ số giữa khối lượng 4m và khối lượng vật liệu khô của bã com
Thòi kg âm/ kg vật liệu khô gian
Chú thích: Chữ cái in hoa thé hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê trên cùng một cột (p
