luận văn nghiên cứu sản xuất sữa gấc

nghiên cứu sản xuất “Sữa gấc” nhằm trích các hợp chất màu có trong gấc bổ sung vào sản phẩm sữa làm tăng tính chức năng cho sữa với nội dung nghiên cứu như sau: - Khảo sát hiệu suất thu

TỔNG QUAN

Tổng quan về nguyên liệu

Cây gấc tên tiếng Anh là Chinese bitter melon hay Chinese bitter cumcumber, tên khoa học là Momordica cochinchinesis spreng thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae) Họ này có khoảng 96 giống 750 loài được trồng chủ yếu ở vùng nhiệt đới nóng ẩm Riêng ở Việt Nam, có khoảng 30 loài phổ biến nhất là bầu bí, mướp, dưa leo, dưa hấu, khổ qua…

Cây gấc có nguồn gốc Châu Á nhiệt đới, mọc hoang trong rừng, sau đó được cư dân phát hiện và đưa về trồng khắp nơi, nhưng nhiều nhất ở vùng Đông Nam Á như miền Nam Trung Quốc, Lào,

Campuchia, Philipin và Việt Nam Ở nước ta, cây gấc đã được trồng từ lâu và khắp các vùng đất nước nhưng nhiều nhất là ở miền Bắc, chủ yếu để lấy làm thuốc và làm chất màu thực phẩm

Cây gấc trồng ở nước ta có nhiều giống Tuy nhiên, trong sản xuất hiện nay, chỉ phân biệt 2 loại giống sau đây:

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền

 Gấc nếp: Trái to, vỏ mỏng có nhiều hạt, vỏ trái có màu xanh, gai to, nhiều gai Khi chín, trái chuyển sang màu đỏ cam rất đậm Bổ trái ra bên trong có màu vàng tươi, màng bao bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm

 Gấc tẻ: Trái nhỏ hay trung bình Vỏ tương đối dày, có ít hạt, gai nhọn Khi trái chín, bổ ra bên trong cơm có màu vàng nhạt và màng bao bọc hạt thường óc màu đỏ nhạt hay màu hồng

- Thời vụ trồng, thu hoạch:

Thời vụ trồng gấc tốt nhất ở miền Nam là đầu hoặc cuối mùa mưa Ở miền Bắc, thời vụ trồng thường bắt đầu từ tháng 2 dương lịch, khi tiết trời bắt đầu ấm áp Ở nước ta, mùa thu hoạch trái gấc ở miền Bắc tập trung từ tháng 9 đến tháng 12, ở miền Nam tập trung chủ yếu vào từ tháng 2 đến tháng 7 Khi vỏ trái chuyển từ màu xanh sang chín đỏ mặc dù cuống còn xanh nên thu hoạch ngay, không nên để chín muồi trên giàn Nếu sản xuất chất màu nên thu hoạch khi trái đã thật chín đỏ

Gấc là một loại quả với thành phần các hợp chất sinh học hiếm có mà nước Mỹ và các nước phương Tây rất thích dùng Vào năm 1989, có một đoàn cựu chiến binh của Mỹ sang Việt Nam khắc phục hậu quả chất độc hóa học sau chiến tranh Thời bấy giờ, các nhà khoa học tập trung vào việc dùng Vitamin A liều cao để chữa trị cho các quân nhân bị nhiễm chất độc dioxin và ung thư gan Tuy nhiên, người bệnh thường bị phản ứng phụ, nên các nhà khoa học phải tìm kiếm tiền chất của Vitamin A (beta - carotene) có trong các loại hoa quả như cà rốt, cà chua… để bào chế thuốc chữa bệnh

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền đã phát hiện trong trái gấc có chứa hàm lượng beta caroten cao gấp 68 lần cà chua, cà rốt… nên đã đề xuất sử dụng tinh dầu gấc để bào chế thuốc điều trị ung thư, nhiễm độc dioxin Kết quả đã làm các nhà khoa học Mỹ sửng sốt Loại trái cây này chứa nhiều beta- caroten, lycopen và các hợp chất khác có tác dụng vô hiệu hóa 75% các tác nhân gây ung thư, chống ôxy hóa, chống lão hóa tế bào, dưỡng da, chống suy dinh dưỡng và thiếu vi chất cho trẻ em …Các hãng dược phẩm lớn của Mỹ gọi quả gấc là “Quả đến từ thiên đường” (fruit from heaven)

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của gấc (tính trên 100g ăn được) [1]

Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng

Hàm lượng -carotene (tiền vitamin A) và lycopene rất cao Nồng độ lycopene gấp 10 lần so với các loại rau quả giàu lycopene khác, cao gấp 70 lần so với lượng lycopene trong trái cà chua

Ngoài ra, thịt gấc còn chứa nhiều acid béo từ 17% đến 22% trọng lượng thịt, gồm các acid béo chưa no tốt cho sức khỏe như acid linoleic 28.7%, acid oleic 33.7% và acid béo no với hàm lượng thấp hơn acid palmitic 32% acid béo tổng Hạt gấc chứa chủ yếu là acid stearic hơn 50% thành phần hạt

Trong trái gấc, phần được khai thác và ứng dụng nhiều nhất là nhân hạt gấc và màng đỏ bao bọc hạt này Một số thành phần cấu tạo chính trong nhân hạt gấc như sau:

Bảng 1.2 Các thành phần chính trong nhân hạt gấc

Theo bảng trên, ta nhận thấy trong nhân hạt gấc chứa một hàm lượng lipid đáng kể Do vậy, người ta thường khai thác lấy dầu ép từ hạt gấc Theo Baines, dầu béo ép ra từ hạt gấc ban đầu có màu xanh lục nhạt, nhưng để lâu dưới tác dụng của oxy và ánh sáng sẽ sẫm màu

1.1.1.3 Tính chất chức năng của các hoạt chất sinh học từ gấc:

 Tác dụng của carotenoid đối với mắt:

Trong gấc có hai loại carotenoid hàm lượng cao chủ yếu là -caroten và lycopen

-  -carotene: là tiền vitamin A, trong đó dạng thường gặp và ổn định là dạng đồng phân trans Sau khi vào cơ thể sẽ được chuyển hóa thành vitamin A dưới tác dụng của tireoglobulin là chất có tính chất như carotenase Từ 1 phân tử -caroten có 40C có thể chuyển hóa thành 2 phân tử vitamin A ở dạng retinol

Lượng vitamin A ở thực phẩm tính theo đơn vị quốc tế UI 1UI tương đương 0.6àg -caroten hoặc 0.3 àg vitamin A.Nhu cầu về vitamin A của người khoảng 6 àg trên 1 kg trọng lượng cơ thể Để bù vào sự mất mát, thông thường người ta dùng tới

2500 UI vitamin A hoặc 3000 UI -caroten cho 1 ngày đêm

Vitamin A tham gia vào quá trình cảm quang của mắt Vitamin A dạng retinol dưới những xúc tác sinh học chuyển thành dạng retinal có khả năng kết hợp với protein opsin tạo nên sắc tố thị giác gọi là rododopsin Chất này bảo đảm tính nhạy của mắt đối với ánh sáng Dưới tác dụng của ánh sáng, rodopsin sẽ phân giải thành opsin và aldehit của vitamin A (retinal) Ngược lại, trong bóng tối lại xảy ra sự tổng hợp

Thành phần Tỷ lệ (%) Thành phần Tỷ lệ (%)

Nước Chất vô cơ Lipid Protid

6 2,9 55,3 16,6 Đường tổng Tanin Cellolose Các chất khác

Tổng quan về sữa tươi tiệt trùng

Sữa tươi tiệt trùng (Sterilized fresh milk) : sản phẩm được chế biến từ sữa nguyên liệu, có hoặc không bổ sung phụ gia và qua xử lý ở nhiệt độ cao Để chuẩn hóa nguyên liệu, cho phép bổ sung sữa bột và/hoặc chất béo sữa nhưng không quá 1% tính theo khối lượng của sữa tươi nguyên liệu

1.2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TIỆT TRÙNG SỮA 8

Người ta thường sử dụng hai phương pháp tiệt trùng sữa: a Tiệt trùng sữa trong bao bì (in cotainer sterilisation)

Thực hiện theo hai phương pháp: gián đoạn và liên tục

- Sử dụng nồi hấp (autoclave)

- Sữa sau đồng hóa được gia nhiệt lên 80 o C và rót vào bao bì Sau đó, sữa sẽ được đưa vào thiết bị tiệt trùng

- Chế độ tiệt trùng : 110÷120 o C , 15÷40 phút

 Phương pháp liên tục: sử dụng thiết bị tiệt trùng thủy lực (hydrostatic steriliser) dạng đứng hoặc thiết bị tiệt trùng hydrolock

- Thiết bị tiệt trùng thủy lực:

 Ưu điểm: hạn chế được sự thay đổi đột ngột về áp suất và nhiệt độ cho sữa trong quá trình tiệt trùng; có sử dụng cho loại bao bì với kích thước và kiểu dáng khác nhau; tự động hóa; kết hợp sử dụng hiệu quả 2 tác nhân là nước nóng và hơi để tiêu diệt vi sinh vật và enzyme; ít chiếm diện tích nhà xưởng; công suất đạt 60÷1000 chai/phút

 Nhược điểm: chiều cao thiết bị lên đến 20m gây khó khăn trong quá trình vận chuyển thiết bị; giá thành cao;bị gián đoạn sản xuất khi xảy ra sự cố; cần đầu tư lớn

- Thiết bị tiệt trùng liên tục hydrolock: công suất đạt 50÷90 chai/phút

Hình 1.10 Hệ thống tiệt trùng thủy lực

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền b Tiệt trùng sữa ngoài bao bì:

Có hai phương pháp : gia nhiệt gián tiếp và trực tiếp

 Phương pháp gia nhiệt gián tiếp: có ba thiết bị phổ biến

- Trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng

- Trao đổi nhiệt dạng ống

- Trao đổi nhiệt dạng ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học

 Phương pháp gia nhiệt trực tiếp: sử dụng hơi để gia nhiệt trực tiếp bằng cách khuấy trộn hơn với sữa Có hai dạng thiết bị phổ biến:

- Thiết bị phối trộn dạng ống với đầu phun hơi

- Thiết bị phối trộn dạng hình trụ đứng

 Phương pháp sử dụng nhiệt độ siêu cao UHT (ultra high temperature): có hai phương pháp gia nhiệt sữa là trực tiếp hoặc gián tiếp a-cửa van nước; b-băng chuyền mang các hộp sản phẩm; c-mực nước trong buồng tiệt trùng; d- buồng hơi; e- các hộp sản phẩm trong băng chuyền; g- bộ phận chuyển hướng; h-quạt cho hỗn hợp hơi-không khí; i-vách ngăn cách ly buồng hơi và bể nước; j-nước làm nguội sơ bộ; k-vùng trung gian; i-van quay; m-vùng làm nguội bằng không khí; n-bộ phận tháo sản phẩm ra khỏi thiết bị

Hình 1.11 Hệ thống tiệt trùng liên tục hydrolock

- Tiệt trùng UHT bằng phương pháp gia nhiệt trực tiếp: Đầu tiên, sữa sẽ được gia nhiệt sơ bộ lên đến 95 o C trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống hoặc dạng bảng mỏng Tiếp theo, để phối trộn sữa và hơi, người ta sử dụng thiết bị dạng ống nằm ngang với đầu phun hơi hoặc thiét bị phối trộn hình trụ đáy côn Nhiệt độ hỗn hợp sau khi phối trộn khoảng 140÷150 o C Thời gian tiệt trùng chỉ kéo vài giây Sau đó, hỗn hợp sữa, hơi nước sẽ được làm nguội và tách bớt một phần nước trong thiết bị chân không Rời thiết bị này, nhiệt độ sữa giảm xuống còn 80 o C Sữa sẽ được tiếp tục làm nguội trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng hoặc bảng mỏng xuống 20 o C rồi đi vào bồn trữ vô trùng hoặc máy rót sản phẩm Năng suất hoạt động của hệ thống thiết bị tiệt trùng có thể dao động từ 2.000÷30.000 lít/giờ

- Tiệt trùng UHT bằng phương pháp gia nhiệt gián tiếp: ta sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng hoặc ống lồng Tác nhân gia nhiệt là nước nóng và hơi Tác nhân làm nguội là nước lạnh

Năng suất hoạt động của hệ thống tiệt trùng UHT bằng phương pháp gia nhiệt gián tiếp từ 1.000÷30.000 lít/giờ

Quá trình tiệt trùng UHT sử dụng nhiệt độ cao trong thời gian rất ngắn nên hạn chế được ở mức tối thiểu những biến đổi ảnh hưởng xấu

Hình 1.12 Dây chuyền sản xuất sữa tiệt trùng UHT 29

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền đến chất lượng sản phẩm Sản phẩm không bị sậm màu và không có sự thay đổi đáng kể về mùi vị so với sữa tươi

1.2.3 YÊU CẦU KỸ THUẬT THEO TCVN_7028_2002) 10 a Nguyên liệu

Sữa tươi được lấy trực tiếp từ động vật khỏe mạnh b Các chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi tiệt trùng

Bảng 1.11: Chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi tiệt trùng

Chỉ tiêu Mức yêu cầu

Mảu sắc Màu đặc trưng của sản phẩm

Mùi, vị Mùi, vị đặc trưng của sản phẩm, không có mùi, vị lạ

Trạng thái Dịch thể đồng nhất c Các chỉ tiêu hóa lý của sữa tươi tiệt trùng

Bảng 1.12: Chỉ tiêu hóa lý của sữa tươi tiệt trùng d Các chất nhiễm bẩn

 Hàm lượng kim loại năng của sữa tươi tiệt trùng

Bảng 1.13 Hàm lượng kim loại nặng của sữa tươi tiệt trùng

Tên chỉ tiêu Mức tối đa

 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và dư lượng thuốc thú y theo quyết định 867/1998/QĐ – BYT

Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu

Hàm lượng chất khô, % khối lượng không nhỏ hơn 11,5

Hàm lượng chất béo, % khối lượng không nhỏ hơn 3,2

Tỷ trọng của sữa ở 20 o C, g/ml không nhỏ hơn 1,027 Độ acid , o T 16 - 18

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền e Các chỉ tiêu vi sinh của sữa tươi tiệt trùng

Bảng 1.14 Chỉ tiêu vi sinh của sữa tươi tiệt trùng

Tên chỉ tiêu Mức cho phép

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 10

Coliforms, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0

E.coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0

Samonella, số vi khuẩn trong 25 ml sản phẩm 0

Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0

Clostridium perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 f Bao gói, ghi nhãn, bảo quản, vận chuyển

 Ghi nhãn: theo Quyết định 178/1999/QĐ – TTg “ Quy chế ghi nhãn hàng hóa lưu thông trong nước và hàng hóa xuất khẩu, nhập khẩu”, ngoài ra trên nhãn cần ghi rõ tên gọi của sản phẩm là “ Sữa tươi tiệt trùng”

 Bao gói: Sản phẩm sữa tươi tiệt trùng được đặt trong bao bì chuyên dùng cho thực phẩm

 Bảo quản : bảo quản sữa tươi tiệt trùng nơi khô, sạch, mát, tránh ánh sáng mặt trời

Thời hạn bảo quản tính từ ngày sản xuất:

- Không quá 2 tháng đối với sản phẩm đựng trong bao bì bằng polyethylen

- Không quá 6 tháng đối với sản phẩm trong bao bì bằng hộp giấy

Vận chuyển: phương tiện vận chuyển sữa tươi tiệt trùng phải khô, sạch, không có mùi lạ làm ảnh hưởng đến sản phẩm.

Tổng quan về phương pháp trích ly

Trích ly là quá trình tách một hoặc một số chất tan trong chất lỏng hay trong chất rắng bằng một chất lỏng khác – gọi là dung môi Nếu quá trình tách chất hòa tan

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền trong chất rắn bằng một chất lỏng thì gọi là trích ly rắn – lỏng

- Tách các cấu tử quý

- Thu được dung dịch có nồng độ đậm đặc (đối với trích ly lỏng – lỏng)

- Phân tách một hỗn hợp đồng nhất thành các cấu tử thành phần

 Yêu cầu chung của dung môi sử dụng trong quá trình trích ly:

- Có tính hòa tan chọn lọc, nghĩa là chỉ hòa tan các cấu tử cần tách, không hoặc hòa tan rất ít các cấu tử khác

- Không độc, không ăn mòn thiết bị

- Đối với trích ly lỏng – lỏng còn yêu cầu khối lượng riêng của dung môi phải khác xa với khối lượng riêng của dung dịch

- Có nhiệt dung riêng bé; hoặc kết tinh nếu cấu tử cần tách có tính hòa tan hạn chế

1.3.2 CÁC QUÁ TRÌNH HÒA TAN VÀ TRÍCH LY RẮN – LỎNG:

Vì phương pháp trích ly sử dụng trong đề tài này là phương pháp trích ly rắn – lỏng (trích ly hòa tan cấu tử β-caroten và lycopene trong thịt gấc trong chất béo tách từ sữa) nên tôi chỉ đề cập đến quá trình trích ly rắn – lỏng

Quá trình hòa tan chọn lọc một hay một số cấu tử từ chất rắn, gọi là quá trình trích ly rắn – lỏng

 Các giai đoạn của một quá trình trích ly rắn – lỏng:

- Dung môi thâm nhập vào các mao quản của vật thể rắn;

- Dung môi hòa tan các cấu tử cần tách ( hoặc tiến hành các phản ứng hóa học);

- Chất tan và dung môi khuếch tán vào dung dịch từ vật thể rắn Đôi khi chất hòa tan chứa trong các mao quản của vật thể rắn ở dạng dung dịch lỏng, trường hợp này chất hòa tan được chuyển trực tiếp vào dung môi bằng khuếch tán

 Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình trích ly rắn lỏng chủ yếu là: hình dạng, kích thước, thành phần hóa học chất rắn, cấu trúc bên trong của chất rắn như kích thước, hình dạng, cách sắp xếp của mao quản

- Chất rắn có hình dạng khối thì khả năng thẩm thấu của các phân tử trong dung môi vào bên trong chất rắn càng khó, khi đó khó lôi kéo các cấu tử hòa tan thấm thẩu ra khỏi chất rắn gây khó khăn trong quá trình trích ly

- Chất rắn có kích thước càng nhỏ thì làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa dung môi và chất rắn, nhưng nếu quá nhỏ thì làm vỡ các mao quản khi đó dung môi khó thẩm thấu vào trong lòng chất rắn

- Thành phần hóa học trong chất rắn phải có hàm lượng cấu tử hòa tan đủ lớn và hòa tan được trong dung môi sử dụng trong quá trình trích ly nhằm đạt hiệu quả cao nhất

- Ngoài ra, các mao quản trong cấu trúc của chất rắn đòi hỏi phải được sắp xếp đơn giản, kích thước lớn và hình dạng phải đơn giản (hình ống, không gấp khúc) để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hòa tan các cấu tử trong chất rắn trong dung môi trích ly

1.2.2.2 Cân bằng và vận tốc của quá trình trích ly rắn – lỏng

Trạng thái cân bằng trong trích ly rắn – lỏng đạt được khi thế hóa của cấu tử phân bố ở trong dung dịch bằng thế hóa của nó ở trong chất rắn Nồng độ dung dịch khi đó gọi là độ hòa tan Động lực của quá trình trích ly rắn – lỏng là hiệu số giữa nồng độ các cấu tử phân bố trên bề mặt vật thể rắn C gh với nồng độ trung bình của nó trong dung dịch C o

Thường thì gần bề mặt vật rắn sự cân bằng đạt được rất nhanh Bởi vậy nồng độ trên bề mặt giới hạn rắn lỏng được coi là nồng độ bão hòa C và động lực của quá trình

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền được biểu diễn bằng: C bh – C o

Vận tốc của quá trình trích ly rắn lỏng được tính:

 (*) với: β – hệ số cấp khối từ pha rắn vào pha lỏng;

F – bề mặt hòa tan của pha rắn

Sự thay đổi nồng độ chất tan chủ yếu trong lớp giới hạn khuếch tán có chiều dày δ, là khu vực khuếch tán phân tử

Trong đó: D – hệ số khuếch tán phân tử

Từ phương trình (*)và (**) rút ra:

Hệ số cấp khối β tỷ lệ nghịch với chiều dày lớp giới hạn khuếch tán δ là đại lượng phụ thuộc vào chế độ thủy động ở khu vực bao quanh vật thể rắn Sự chuyển động tương đối của chất lỏng so với chất rắn càng tăng thì δ càng bé, β càng lớn Bởi vậy khuấy trộn cho ta tăng khả năng hòa tan chất rắn

Ngoài ra khi nhiệt độ tăng thì vận tốc của quá trình hòa tan cũng tăng Vì nhiệt độ tăng thì C bh tăng, độ nhớt của dung dịch giảm nên D cũng tăng Khi trích ly rắn – lỏng ở áp suất thường thì nhiệt độ làm việc sẽ nhỏ hơn nhiệt độ sôi của chất lỏng, còn khi trích ly ở áp suất lớn hơn áp suất khí quyển thì nhiệt độ làm việc cho phép lớn hơn nhiệt độ sôi của chất lỏng ở áp suất khí quyển

Khác với quá trình hòa tan thông thường, quá trình trích ly rắn – lỏng thực hiện trong các mao quản của chất rắn, nên bề mặt tiếp xúc pha chuyển dần vào trong làm giảm nhanh vận tốc của quá trình trích ly Bởi vậy các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền trích ly phức tạp hơn và có những yếu tố hoàn toàn khác với quá trình hòa tan thông thường

1.2.2.3 Các phương pháp trích ly a Trích ly một bậc:

Hỗn hợp vật liệu rắn và dung môi cùng được cho vào thiết bị trích ly 1 Sau một thời gian, khi dung môi đã chứa được một lượng xác định chất hòa tan thì tháo dung dịch (dung môi+chất hòa tan) vào nồi chưng 2

Hơi chưng đi vào thiết bị ngưng tụ và làm lạnh 3 và chảy vào thùng chứa 4

Trích ly tiếp tục nhiều lần cho đến khi thấy hết lượng chất hòa tan cần thiết trong chất rắn

Sau đó cho hơi nước đi qua bã hoặc đốt nóng lên để lấy hết dung môi còn lại trong bã Với quá trình trích ly như vậy, ta chỉ thu được dung dịch lần thứ nhất là khá đậm đặc còn lần sau chỉ thu được dung dịch loãng Để rút hết chất hòa tan cần nhiều thời gian và lượng dung môi khá lớn, vì thế trích ly theo phương pháp này không tiết kiệm b Trích ly nhiều bậc:

Các nghiên cứu trước đây có liên quan tới đề tài

1.4.1 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA GẤC:

Gấc là một loại quả với thành phần các hợp chất sinh học hiếm có mà nước Mỹ và các nước phương Tây rất thích dùng Vào năm 1989, có một đoàn cựu chiến binh của Mỹ sang Việt Nam khắc phục hậu quả chất độc hóa học sau chiến tranh Thời bấy giờ, các nhà khoa học tập trung vào việc dùng Vitamin A liều cao để chữa trị cho các quân nhân bị nhiễm chất độc dioxin và ung thư gan Tuy nhiên, người bệnh thường bị phản ứng phụ, nên các nhà khoa học phải tìm kiếm tiền chất của Vitamin A (beta - caroten) có trong các loại hoa quả như cà rốt, cà chua… để bào chế thuốc chữa bệnh Cũng thời gian này, cố GS Đinh Ngọc Lâm, Chủ nhiệm khoa Dược Viện Quân y 108,

Hình 1.14 Sơ đồ trích ly chất rắn nhiều bậc

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền đã phát hiện trong trái gấc có chứa hàm lượng beta caroten cao gấp 68 lần cà chua, cà rốt… nên đã đề xuất sử dụng tinh dầu gấc để bào chế thuốc điều trị ung thư, nhiễm độc dioxin Kết quả đã làm các nhà khoa học Mỹ sửng sốt Loại trái cây này chứa nhiều beta- caroten, lycopen và các hợp chất khác có tác dụng vô hiệu hóa 75% các tác nhân gây ung thư, chống ôxy hóa, chống lão hóa tế bào, dưỡng da, chống suy dinh dưỡng và thiếu vi chất cho trẻ em …Các hãng dược phẩm lớn của Mỹ gọi quả gấc là “Quả đến từ hiên đường” (fruit from heaven)

1970, công trình nghiên cứu sâu thêm về thành phần carotenoid, lycopen, vitamin E, acid béo nhiều nối đôi omega 3, trong các sản phẩm chế biến từ quả gấc do các GS Hà Huy Khôi, Phan Thị Kim, Bùi Minh Đức, Nguyễn Công Khẩn, Tô Bích Phượng đã cùng các cộng sự Nguyễn Văn Chuyển (Nhật Bản), Vương Thúy Lệ (US)

Lê Doãn Diên, Phan Quốc Kinh, Lê Văn Nhương, Lâm Xuân Thanh, Nguyễn Hưng Phúc, Lê Việt Thắng, Bùi Minh Thu, Phạm Thị Trân Châu… cùng nhiều tác giả dưới sự chỉ đạo của GS Từ Giấy đã cho kết quả:

 Màng đỏ của hạt quả gấc chín có thành phần g%: Nước 77, protein 2,1; Lipid 7,9; Glucide 10,5; Xơ 1,8; và muối khoáng 0,7; Lượng beta caroten 0,046; lycopen 0,038 khi sấy khô 60-70 o C, có thành phần g%: Nước 7,1; protein 9,0; glucide 40,4; lipid 27,8; xơ 12,1; và muối khoáng 3,6; Thành phần vi lượng (mg%) carotenoid (tổng số) 356; beta-caroten 86,5- 95,8; alpha- tocopherol 490,5; lycopen 204 Ép màng đỏ hạt gấc sấy khô được sản phẩm dầu gấc màu đỏ sẫm, vị béo, mùi thơm đặc trưng, 100g dầu có trên 1446mg (1185- 1708) Carotenoid, 422mg (228-617) beta caroten, 138,5mg alpha tocopherol và 364,8mg lycopen

 Theo dõi thực nghiệm tác dụng chống oxy hóa, hạn chế tác động độc hại của dioxin và độc tố vi nấm Aflatoxin trên gan chuột và nghiên cứu ứng dụng trong chăn nuôi để sản xuất trứng gà có hàm lượng cao Carotenoid, thành phần beta caroten, retinol và giảm cholesterol

Nhiều công trình nghiên cứu cũng cho thấy trong quả gấc có hàm lượng - caroten (tiền vitamin A) và lycopen rất cao Nồng độ lycopen cú thể lờn đến 380 àg/g

Chương 1: TỔNG QUAN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền trong màng hạt, khoảng gấp 10 lần so với các loại rau quả giàu lycopen khác Trong thịt gấc hàm lượng lycopen cao đến 2227 àg/g nguyờn liệu tươi, cao gấp 70 lần so với lượng lycopen trong trái cà chua

Hình 1.15 Biểu đồ so sánh hàm lượng β-caroten trong gấc và trong các loại rau quả cận nhiệt đới có tại miền Nam Việt Nam 31

1.4.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ỨNG DỤNG QUẢ GẤC

 Chiết carotenoid từ màng đỏ quả gấc của Bùi Đình Sang và F.Guichard (trường ĐH Y Dược Hà Nội,1941)

 Công trình nghiên cứu phân tích bổ sung thành phần carotenoid trong gấc vào các chế phẩm y học của GS Nguyễn Văn Đàn,Đinh Ngọc Lâm,Hà Văn Mạo: sử dụng trong lâm sàng để phục vụ nhu cầu phòng bệnh, điều trị vết thương và đề phòng ung thư gan nguyên phát

Thí nghiệm lâm sàng sự tăng nồng độ -caroten và retinol huyết tương ở trẻ em sau 30 ngày bổ sung thực phẩm từ gấc của giáo sư Vương Thúy Lệ (ĐH Davis,California,US) 25 :

 Nồng độ lycopen và -caroten huyết tương cao hơn rất nhiều

 Nồng độ retinol huyết tương tăng

Tại Hoa Kỳ theo dõi sử dụng liều cao beta-caroten trong điều trị bệnh nhân HIV pha II 120mg/ngày và tăng nhiệt độ cơ thể 42 o C trong 1 giờ, tắm hơi đã tăng khả năng phục hồi T-helper CD4/CD8 đáp ứng tốt miễn dịch, giảm quá trình tiến triển HIV-AIDS

 2007, các giáo sư ở Trường ĐH Tokyo (Nhật Bản) đã nghiên cứu thành công đề tài khoa học dùng tinh dầu của quả gấc để điều trị những biến chứng của bệnh tiểu đường

 Công trình nghiên cứu thu nhận dầu gấc của BS Nguyễn Công Suất (Viện Quân Y 108) để ứng dụng sản xuất:

 Chế phẩm dầu gấc dùng trong y học và thực phẩm

 Chế phẩm màu từ gấc có thể thay thế Sudan trong công nghiệp hoá mĩ phẩm,thực phẩm mà không gây độc hại

Những vấn đề tồn tại cần được nghiên cứu

Quả gấc đã được nghiên cứu khá nhiều về thành phần hóa học, được biết đến như là một nguồn nguyên liệu tự nhiên cung cấp dồi dào các hợp chất màu, các tiền vitamin tan trong dầu Đồng thời, hướng ứng dụng quả gấc trong y học cũng được nghiên cứu rộng rãi và ứng dụng khá thành công Tuy nhiên, hướng ứng dụng quả gấc trong sản xuất thực phẩm thì hầu như rất hạn chế, ngoại trừ sản phẩm dầu gấc có tính tiện dụng và phổ biến không cao Do đó, vấn đề đặt ra là cần phát triển các sản phẩm thực phẩm có tính tiện dụng cao, có tính chất chức năng do có bổ sung các hợp chất chiết xuất từ quả gấc nhằm làm tăng nguồn bổ sung các vitamin cho người Việt Nam, vốn khá thiếu hụt về nguồn vi chất này Trong đó, sữa là một sản phẩm được quan tâm và tiêu dùng phổ biến hàng đầu hiện nay.

PHƯƠNG PHÁP LUẬN

Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu

Dầu gấc: sữa tươi : sữa gầy

Hàm lượng màu thực phẩm bổ sung

Hàm lượng β-caroten và lycopen

Chỉ tiêu vi sinh Đánh giá cảm quan Nguyên liệu

Khảo sát hiệu suất thu hồi

Khảo sát thông số quá trình

Chế độ trích ly Chế độ xử lý nguyên liệu

Tỷ lệ nguyên liệu:dung môi sy Nhiệt độ , thời gian trích ly

Formatted: Centered Formatted: Centered Formatted: Centered

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền

 Quả gấc có độ chín kỹ thuật, khối lượng từ 1kg đến 2kg, nguồn gốc từ huyện Long Thành tỉnh Đồng Nai

 Chất béo tách từ sữa có hàm lượng lipid 80-91%,mua ở các cửa hàng:

- Cửa hàng Lan Trinh (đường CMT8, quận 1, TPHCM): bơ dầu Neazealand và bơ lạt Anchor

- Cửa hàng Hớn Phong (đường 3/2, quận 11, TPHCM): bơ lạt có xuất xứ từ Úc (%lipid%, w= 14.2%)

- Cửa hàng Cường Dung (đường Cống Quỳnh, quận 1, TPHCM) : bơ lạt có xuất xứ từ Newzealand (%lipid = 80%, W 6%)

 Dầu đậu nành Tường An tại các siêu thị Coop Mart trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh

 Sữa tươi mua sản phẩm sữa tươi tiệt trùng Vinamilk 100%

 Sữa bột gầy Newzealand mua tại cửa hàng Lan Trinh (đường CMT8,quận 1,TPHCM) với hàm lượng chất béo = 1,5% khối lượng Sau khi hoàn được hoàn nguyên với tỷ lệ 100g: 1 lít nước, mẫu sữa có hàm lượng lipid tương ứng 0,15%w/w

 Màu thực phẩm Idacol Ponceau red V103 của Roha Dyechem Vietnam limited

 Màu thực phẩm Sunset yellow FCF của Food Chemical Company

 Beta caroten chuẩn C9750-5G của công ty Sigma Chemical Co-Mỹ

 Lycopene chuẩn L9879-5MG của công ty Sigma Chemical Co-Mỹ

2.1.3 Dụng cụ, thiết bị và hoá chất

- Máy đóng gói chân không

- Máy đo quang phổ hấp phụ UV-Vis

- Nồi hấp tiệt trùng Autoclave

- Máy đo độ ẩm Scaltec SMO 01

- Beta caroten chuẩn C9750-5G của công ty Sigma Chemical Co-Mỹ

- Lycopene chuẩn L9879-5MG của công ty Sigma Chemical Co-Mỹ

- Phương pháp so màu UV-Vis (xem phụ lục 1, mục 1.5): thiết bị so màu bằng quang phổ hấp thu tại phòng thí nghiệm khoa Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp Hồ Chí Minh

- Phương pháp kiểm tra hàm lượng β-caroten và Lycopene : bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) (xem phụ lục 1, mục 1.6)

- Xác định hàm ẩm: bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi.(xem phụ lục 1, mục 1.4)

- Phương pháp định lượng lipid tổng theo phương pháp Soxhlet (xem phụ lục 1, mục 1.2)

- Phương pháp xác định độ acid trong sữa (xem phụ lục 1, mục 1.1)

- Phương pháp phân tích cảm quan: bằng phương pháp so hàng và đánh giá chất lượng cảm quan bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215 -79 3

2.1.4.2 Phương pháp xử lý số liệu : xử lý ANOVA bằng phần mềm Stagraphic

Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Quy trình sản xuất dự kiến

2.2.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ

2.2.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào chất lượng nguyên liệu ban đầu

Do vậy, trước khi đưa vào chế biến cần phải lựa chọn nguyên liệu cẩn thận theo các chỉ tiêu sau:

 Ðộ chín: độ chín kỹ thuật mà nguyên liệu cần đạt đối với sản phẩm nước quả được chọn là ở độ chín kỹ thuật Ở độ chín này đảm bảo hiệu suất trích ly chất màu đạt cao nhất Ðộ chín thường được thể hiện qua sự biến đổi màu sắc của vỏ và một số chỉ tiêu vật lý như độ cứng, khối lượng riêng của quả

Phối trộn Đồng hoá Rót chai,đóng nắp Tiệt trùng Bảo ôn

Sữa gầy Nước Sữa tươi Màu thực phẩm

 Lycopen Chất béo tách từ sữa

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa gấc dự kiến

 Quả đưa vào chế biến cần tươi tốt, có độ chín thích hợp, quả chưa đủ độ chín và chín quá cũng không tốt Khi chọn cần loại bỏ những cá thể không đủ độ chín Những quả chưa chín cần lưu lại cho đến khi đạt độ chín mới sử dụng Còn những quả quá chín cũng có thể sử dụng nếu chưa có biểu hiện hư hỏng biến chất

 Chọn theo mức độ nguyên vẹn: trong khi thu hoạch, vận chuyển và bảo quản, nguyên liệu có thể bị xây xát, dập nát, thối rữa, dẫn tới giảm chất lượng Mức độ giảm chất lượng phụ thuộc vào độ hư hỏng Hơn thế, những vết dập nát thối rữa còn là cửa ngõ để vi sinh vật xâm nhập và phát triển trên rau quả Những vi sinh vật đó có thể nhiễm vào sản phẩm, gây khó khăn cho quá trình thanh trùng Chính vì vậy mà trước khi chế biến nhất thiết phải loại bỏ những quả đã thối rửa toàn phần, đối với những quả chỉ hư hỏng từng phần thì có thể cắt bỏ phần hỏng, để lại phần chưa hỏng

 Kích thước và độ lớn: Kích thước và hình dáng quả ít ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm nên trong sản xuất nước quả thường không qui định chặt chẽ về kích thước và hình dáng quả Tuy nhiên, trong quá trình lựa chọn ta cũng cần loại bỏ những cá thể có biểu hiện của sự phát triển không bình thường như quá bé, dị dạng hoặc quá to

Quá trình này nhằm loại bỏ bụi bặm, đất cát, đồng thời loại bỏ một phần vi sinh vật bám trên vỏ quả Rửa còn góp phần loại bỏ một số chất hóa học còn sót lại trên sản phẩm như vết thuốc trừ sâu, thuốc kích thích sinh trưởng lỡ còn sót lại

Yêu cầu cơ bản của quá trình rửa: nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không bị dập nát, thời gian rửa không được kéo dài và tốn ít nước nhất Nước rửa phải đảm bảo các chỉ tiêu vệ sinh do Bộ Y tế qui định nhằm loại các tạp chất, bụi bẩn bám trên vỏ Sau đó để ráo, đem đi cân

Thịt gấc là nơi chứa nhiều các hoạt chất sinh học nhất nên nhóm chọn thịt gấc là nguyên liệu cho quá trình trích ly để thu nhận các hoạt chất

Nhằm làm giảm hàm ẩm thịt gấc tới khoảng 8-10% để chuẩn bị cho quá trình trích ly, tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của dung môi vào thịt gấc trong quá trình trích ly, từ đó tăng hiệu suất trích ly

Công đoạn này nhằm giảm kích thước của thịt gấc và làm phá vỡ tế bào, nhằm làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa dung môi và nguyên liệu trong quá trình trích ly và phá vỡ các liên kết giữa nước với đầu ưa nước của các thành phần lypoproteine trong gấc, từ đó làm cho các chất màu dễ dàng thoát ra ngoài và hoà tan trong dung môi

Trích ly Đây là công đọan quan trọng nhất, quyết định hiệu suất trích các hoạt chất có trong thịt gấc Chọn loại dung môi là lipid tách từ sữa, với tỷ lệ nguyên liệu : dung môi ở nhiêt độ và thời gian trích ly sao cho đạt hiệu suất trích ly cao nhất

Là phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp vải lọc, bã được giữ trên lớp vải lọc, dung dịch qua lọc được sử dụng cho quá trình phối chế sau này Mục đích của quá trình lọc làm trong dịch trích

Trộn sữa gầy, nước, sữa tươi, dịch trích gấc và màu thực phẩm với tỷ lệ thích hợp sao cho đảm bảo dinh dưỡng và đạt được cảm quan tốt nhất Đồng hoá

Quá trình đồng hoá là quá trình được sử dụng với mục đích ổn định hệ nhũ tương, chống lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực Thiết bị sử dụng là thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao, đối với nguyên liệu sữa thì áp suất làm việc khoảng 100-250 bar

Rót chai, đóng nắp Đây là hai quá trình hoàn thiện cho sản phẩm trong quy trình công nghệ Quá trình này tạo tính bắt mắt cho sản phẩm và cách ly sản phẩm hoàn toàn với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài.Yêu cầu khi đóng nắp chai phải thật kín và thật chắc chắn đảm bảo khi tiệt trùng không bị bật nắp hay hở mối ghép

Chai sử dụng cho sản phẩm là loại thuỷ tinh có dung tích 240ml

Mục đích của quá trình tiệt trùng là tiêu diệt toàn bộ hệ vi sinh vật (bao gồm vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật không gây bệnh) và vô hoạt không thuận nghịch những enzyme có trong thực phẩm Sản phẩm sữa tiệt trùng có thời hạn bảo quản và sử dụng kéo dài tới vài tháng

Quá trình tiệt trùng sữa được thực hiện trong nồi hấp (autoclave) ở nhiệt độ

Sản phẩm sữa sau khi tiệt trùng đem đi bảo ôn ở nhiệt độ thường trong thời gian từ 7-10 ngày

2.2.2.1 Xác định tỷ lệ thu hồi nguyên liệu:

Hình 2.3 Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ thu hồi

43 Hiệu suất thu hồi nguyên liệu được tính bằng công thức sau:

 m 1 (g): khối lượng phần thịt đem trích ly chất màu

 m o (g):khối lượng ban đầu của quả gấc

2.2.2.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát chế độ xử lý gấc

Hình 2.4 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát chế độ xử lý gấc

Xác định hàm ẩm Thịt gấc

4 4.5 5 5.5 6 6.5 t 0 = 55 0 C, = 3h nguyên liệu:dung môi=1:10 Chất béo tách từ bơ sữa Anchor Trích ly

Lọc ép Đo độ màu bằng quang phổ hấp thu Làm nhỏ

2.2.2.3 Khảo sát quá trình trích ly chất màu từ gấc a Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu quả trích ly chất màu

Hình 2.5 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng loại dung môi đến quá trình trích ly chất màu từ gấc

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ NHẬN XÉT

Kết quả thí nghiệm

3.1.1.1.1 Xác định tỷ lệ thu hồi nguyên liệu

Nguyên liệu được tách bỏ phần vỏ cứng và hạt, thu hồi phần thịt màu đỏ cam Tính toán theo công thức (1), ta có tỷ lệ thu hồi nguyên liệu như sau:

Bảng 3.1 Tỷ lệ thu hồi nguyên liệu

(*) Các giá trị được thể hiện theo giá trị trung bình (số lần lặp là 6)

Do đặc điểm cấu tạo của quả gấc cho nên hiệu suất thu hồi nguyên liệu khá thấp, khoảng 9,3095%

Do đặc điểm cấu tạo của quả gấc cho nên hiệu suất thu hồi nguyên liệu khá thấp

3.1.1.1.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát chế độ xử lý gấc Độ ẩm nguyên liệu ban đầu được xác định bằng máy đo độ ẩm Scaltec SMO

01 Ta xác định được độ ẩm trung bình sau 6 lần đo là 81,751%

Ta nBhận thấy, thịt gấc nguyên liệu có độ ẩm khá cao ở khoảng 81,715% , độ ẩm của thịt gấc càng cao khi chuyển sang mùa mưa Do đó, cần sấy nguyên liệu để làm bay hơi ẩm tự do, phá vỡ các mối liên kết với lipid để tăng hiệu quả của quá trình trích ly Chế độ sấy cần thích hợp đủ để làm bay hơi ẩm mà không làm phân hủy các hợp chất màu có trong nguyên liệu m o (g) M 1 (g) H (%) (*)

Formatted: Indent: First line: 0 cm, Space Before: 0 pt,

Formatted: Indent: First line: 0.63 cm, Space Before: 0 pt,

Formatted: Indent: Left: 0.63 cm, First line: 1.27 cm,

Space Before: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Indent: Left: 0 cm, First line: 0 cm, Space

Before: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Font: Not Bold, Italic

Formatted: Indent: Left: 0 cm, First line: 0.63 cm, Space

Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 13 pt, Bold Formatted: Space Before: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Font: Bold, Not Italic Formatted: Font: Bold, Not Italic

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH GVHD: KS Nguyễn Thị Thu Huyền

Bảng 3.2 Độ ẩm của thịt gấc sau khi sấy ở 40 o C và 45 o C trong các thời gian khác nhau

(*) Các giá trị được thể hiện theo giá trị trung bình ( số lần lặp là 6)

Formatted: Left, Indent: Left: 3.02 cm, First line: 0 cm,

Space Before: 0 pt, Line spacing: single

Formatted: Centered, Indent: Left: 0 cm, Space Before: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Font: Not Bold, Italic, Vietnamese

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ ẩm của thịt gấc sau khi sấy ở 40 o C và 45 o C, trong các thời gian khác nhau

Qua bảng 3.2 và đồ thị hình 3.1, nhận thấy độ ẩm của thịt gấc càng giảm khi sấy ở nhiệt độ càng cao và thời gian càng dài Ở nhiệt độ sấy 40 o C, độ ẩm của thịt gấc giảm từ từ đến khoảng 55,48% trong khoảng 5 giờ 30 phút, sau đó giảm mạnh khi thời gian sấy càng dài xuống còn 34,51% ở 6 giờ 30 phút Ở nhiệt độ sấy 45 o C, độ ẩm của thịt gấc giảm mạnh xuống còn 38,8% trong

5 giờ đầu, sau đó lại giảm nhẹ tới 26,8% ở 6 giờ 30 phút Để chọn độ ẩm thích hợp cho quá trình trích ly, thịt gấc sau khi sấy đến các độ ẩm khác nhau được đem trích ly với điều kiện t o = 55 0 C trong τ=3 giờ và đo cường độ màu bằng quang phổ hấp thu

Xác định bước sóng phù hợp để đo hấp thu của mẫu dịch trích từ gấc, theo

Trần Tứ Hiếu, 12(trang 6 – hình 1.1), bước sóng 530 - 540 nm sẽ cho cường độ hấp thu cao nhất đối với hỗn hợp màu da cam – đỏ (màu chủ đạo của 2 hợp chất beta carotene và lycopene) Tiến hành thí nghiệm chọn bước sóng bằng cách đo độ hấp thu hai dung dịch chuẩn β-carotene và lycopene:

 Pha β-caroten chuẩn C9750-5G của công ty Sigma Chemical Co-Mỹ trong dung môi lipid tách từ bơ sữa Anchor với hàm lượng 10ppm

 Pha lycopene chuẩn L9879-5MG của công ty Sigma Chemical Co-Mỹ trong dung môi lipid tách từ bơ sữa Anchor với hàm lượng 10ppm

Sau đó tiến hành đo độ hấp thu bằng quang phổ hấp thu hai dung dịch trên với các bước sóng từ 530÷540nm Kết quả như sau:

Formatted: Centered, Indent: Left: 0.79 cm, First line: 0 cm, Space Before: 0 pt, Line spacing: single

Space Before: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.79 cm, Left

Bảng 3.3 So sánh mối quan hệ bước sóng hấp thu của hai dụng dịch β-caroten và lycopene chuẩn

Bước sóng (nm) Dung dịch β-carotene chuẩn 10ppm

Dung dịch lycopene chuẩn 10ppm

Hình 3.2 Đồ thị liên hệ giữa bước sóng và độ hấp thu cực đại của hai dung dịch β-carotene chuẩn và lycopene chuẩn

Từ bảng 3.3 và đồ thị hình 3.2, ta thấy:

 Dung dịch β-carotene chuẩn ở bước sóng 534nm đạt độ hấp thu cực đại

Bước sóng, nm Độ hấ p thu

 Dung dịch lycopene chuẩn ở bước sóng 536 nm đạt độ hấp thu cực đại

Tùy vào loại dung dịch mà ta có các bước sóng hấp thu cực đại là khác nhau, các giá trị độ hấp thu tăng dần về điểm cực đại khi bước sóng tiến dần về giá trị thích hợp nhất cho β-caroten hay lycopene và sau đó giảm dần Tuy nhiên để đạt được đồng thời giá trị hấp thu cao cho cả hai loại dung dịch thì ta chọn bước sóng

535nm Nhìn hình 3.2 nhận thấy, ở bước sóng 535nm cho giá trị độ hấp thu của cả hai dung dịch nằm trong vùng cực đại Do đó, tôi chọn bước sóng 535nm là bước sóng sử dụng để đo độ hấp thu của dịch trích cho các công đoạn trích ly tiếp theo

Analysis of Variance for do am - Type III Sums of Squares

Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value

All F-ratios are based on the residual mean square error

Bảng 3.4 Độ hấp thu màu của dịch trích đo bằng máy quang phổ hấp thu ở nhiệt độ sấy 40 o C và 45 o C

(*, **) Các giá trị được thể hiện theo giá trị trung bình của kết quả thống kê 3 lần lặp lại Các giá trị trong cùng một cột có các chữ cái đứng sau không cùng ký tự thì có sự khác biệt ở mức ý nghĩa P = 0,05 hấ p thu

Formatted: Left, Indent: First line: 0 cm, Space Before: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Left, Space Before: 0 pt, Line spacing: single,

No bullets or numbering, Tab stops: Not at 1.9 cm

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn độ hấp thu của các mẫu trích ly sau các thời gian sấy ở nhiệt độ sấy 40 o C và 45 o C

Yếu tố thời gian và nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình trích ly

Trong 1 giới hạn nhiệt độ và thời gian nhất định, khi tăng nhiệt độ và thời gian sấy thì ẩm trong thịt gấc thoát đi càng nhiều, các hợp chất màu trong thịt gấc (đặc biệt là β-carotene và lycopene) sẽ linh động nên dễ dàng được trích ly hơn

Các giá trị ở bảng 3.4 và hình 3.3, cho thấy nhiệt độ sấy 45 o C cho kết quả độ hấp thu cao hơn nhiều so với nhiệt độ 40 0 C ở tất cả các khoảng thời gian Ở nhiệt độ sấy 45 0 C, độ hấp thu màu của mẫu tăng dần theo thời gian khi hàm ẩm của mẫu giảm dần, đạt lớn nhất ở thời gian 6giờ Tuy nhiên, mẫu 6,5giờ lại có giá trị độ hấp thu kém hơn mẫu 6giờ dù hàm ẩm vẫn tiếp tục giảm (26,85% so với 30,12%) chứng tỏ có sự phân hủy các hợp chất màu khi kéo dài thời gian quá lâu ở nhiệt độ khá cao

Vì vậy, các kết quả thực nghiệm cho thấy chế độ sấy ở 45 o C trong 6 giờ là phù hợp để giảm hàm ẩm nguyên liệu đến 30,12%, tạo điều kiện cho công đọan trích ly sau này mà không làm phân hủy các hợp chất màu

3.1.1.1.3 Khảo sát quá trình trích ly chất màu từ gấc

Formatted: Font: Bold, Not Italic Formatted: Font: Bold, Not Italic Formatted: Font: Bold, Not Italic

56 a Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu quả trích ly chất màu Ở thí nghiệm này, tiến hành quá trình khảo sát dựa trên sử dụng các loại dung môi là chất béo tách từ sữa như mục 2.2.2.3(a) dùng để trích ly các hợp chất màu từ thịt gấc với cách bố trí và thực hiện thí nghiệm ở mục 2.2.2.3 (a)

Sau khi trích ly, tiến hành so màu dịch trích với dung môi khác nhau ở bước sóng 535nm Kết quả thu được như sau:

Bảng 3.5 Độ hấp thu của các mẫu dịch trích với các loại dung môi khác nhau

Loại dung môi B1 B2 B3 B4 B5 Độ hấp thu (*) 1,680 b 0,788 c 2,068 a 0.355 d 2,073 a

(*) Các giá trị được thể hiện theo giá trị trung bình của kết quả thống kê 3 lần lặp lại

Các giá trị trong cùng một cột có các chữ cái đứng sau không cùng ký tự thì có sự khác biệt ở mức ý nghĩa P = 0,05

Formatted: Indent: Left: 0.95 cm, Space Before: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: Not at 1.9 cm

Space Before: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 1.59 cm, Left + Not at 1.9 cm

Formatted: Left, Indent: Left: 1.9 cm, Right: 1.72 cm,

Space Before: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: -9.5 cm, Left + -9.25 cm, Right + Not at 1.48 cm

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn độ hấp thu của các mẫu trích ly với 4 loại dung môi khác nhau

Dung môi được dùng để thực hiện quá trình trích ly các hợp chất màu từ gấc là một yếu tố quan trọng Việc chọn dung môi là chất béo tách từ sữa với các lý do sau: 2 hợp chất màu chủ yếu có trong thịt gấc là β-carotene và lycopene tan trong dung môi lipid và thành phần lipid có trong thịt gấc chiếm rất cao khoảng 55% tổng thành phần có trong thịt gấc Bên cạnh đó, dung môi là chất béo tách từ sữa cũng tạo được giá trị cảm quan tốt cho sản phẩm sữa sau khi phối trộn

Nhận xét: Bơ dầu cho độ hấp thu cao nhất, nên chọn dung môi là bơ dầuQua thực nghiệm, nhìn bảng 3.5 và đồ thị hình 3.4 khi xét 4 mẫu dung môi là chất béo tách từ sữa cho thấy mẫu B3 với bước sóng hấp thu 536 nm(sửa lại, 535) cho độ hấp thu cao nhất là 2,068 Giá trị này cho thấy sự khác biệt và cao hơn hẳn so với các loại dung môi cùng là chất béo tách từ sữa khác (mẫu B1,B2,B3) khi trích ly ở cùng nhiệt độ 55 o C trong 3 giờ, tỷ lệ nguyên liệu:dung môi là 1:10 Đồng thời bơ dầu Newzealand khác với 3 loại dung môi còn lại là ở dạng sệt (điều kiện nhiệt độ thường), ít tốn kém năng lượng hơn cho quá trình làm tan chảy đưa về dạng lỏng

Ngoài ra, độ hấp thu giữa hai dung môi bơ dầu B3 và dầu đậu nành Tường An B5 là tương đương cho thấy hiệu quả trích ly của dung môi bơ dầu so với phương pháp thông thường dùng dầu thực vật là tương đương Tuy nhiên, để thuận lợi hơn cho chất lượng cảm quan của sản phẩm sau này, tức là mang mùi vị đặc trưng của sữa, đồng thời từ bảng 3.5 nhận thấy độ hấp thu mang sự khác biệt không có ý nghĩa ở mức độ tin cậy 95% của hai loại dung môi B3 và B5, vì vậy, dung môi B3, tức là bơ dầu Newzealand được chọn để thực hiện cho các thí nghiệm tiếp theo b Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu: dung môi đến hiệu quả trích ly chất màu

Tính giá thành sản phẩm

Bảng 3.19 Giá thành sản phẩm sơ bộ (1 chai 200 ml)

Nguyên liệu Số lượng Đơn giá Thành tiền (đ)

Formatted: Font: Not Bold Formatted: Font: Not Bold Formatted: Font: Not Bold Formatted: Font: Not Bold Formatted: Font: Not Bold Formatted: Font: Not Bold

Formatted: Indent: First line: 0 cm, Space Before: 0 pt,

Cộng 20% chi phí sản xuất 4436,0

Như vậy, giá thành sản phẩm sơ bộ được tính khoảng 3700VNĐ/ chai 200ml, với 10% chi phí nguyên liệu là để bổ sung vi chất dinh dưỡng từ gấc, 90% còn lại chi phí để mua các loại nguyên liệu sữa Để đánh giá hiệu quả của quy trình sản xuất này, chúng tôi so sánh với phương pháp bổ sung trực tiếp dầu gấc G8 của công ty chế biến dầu thực vật và thực phẩm

Việt Nam có hàm lượng β-caroten là 76,104 μg/g lycopen là 2108 μg/g, có chi phí nguyên liệu cho sản phẩm (1 chai 200 ml) với cùng hàm lượng β –caroten và lycopene như sau:

Bảng 3.20 So sánh giá thành sản phẩm với phương pháp bổ sung trực tiếp dầu gấc G8 (1 chai 200 ml)

Nguyên liệu Số lượng Đơn giá Thành tiền (đ)

Cộng 10% chi phí sản xuất (không có quá trình trích ly) 4864,706

Ta thấy nếu ta sử dụng phương pháp bổ sung dầu gấc G8 vào trong hỗn hợp sữa thì hiệu quả kinh tế thấp hơn Giá thành khoảng 4900đ/chai Trong khi giá thành là một trong những vấn đề mà người tiêu dùng quan tâm: đầy đủ dinh dưỡng và giá cả phải chăng

Rõ ràng, chi phí tăng thêm để bổ sung vi chất dinh dưỡng là khá thấp Trong khi hiện nay, các loại sữa có bổ sung vi chất dinh dưỡng của các công ty nước ngoài được bán với giá cao hơn nhiều lần so với chi phí sản xuất Do đó, sản phẩm nghiên cứu rất có triển vọng ứng dụng trong thực tế

Formatted: Indent: Left: 0.79 cm, First line: 0 cm, Space

Tiêu đề	Nghiên cứu sản xuất sữa gấc
Tác giả	Nguyễn Thị Ngọc Thúy
Người hướng dẫn	KS. Nguyễn Thị Thu Huyền
Trường học	Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp. HCM
Chuyên ngành	Công nghệ Thực phẩm
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2009
Thành phố	Tp.HCM

Định dạng
Số trang	120
Dung lượng	3,79 MB