NGHIÊN cứu THỬ NGHIỆM sản XUẤT sản PHẨM củ cải KHÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP sấy LẠNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CHẾ BIẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT SẢN PHẨM CỦ CẢI KHÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH Giáo viên hướng dẫn: Th.S. NGUYỄN TRỌNG BÁCH Sinh viên thực hiện: TRẦN LÊ THỊ MINH THẢO Lớp: 47 TP - 4 Nha Trang, 2009 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu và thực tập tại phòng thí nghiệm tr ường Đại học Nha Trang, đến nay em đã hoàn thành xong đồ án. Trong thời gian này, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy h ướng dẫn, các thầy cô trong khoa Chế biến cùng các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm và các bạn cùng thực tập. Qua đây, em xin bày t ỏ lòng cảm ơn chân thành tới: Quý thầy cô, cán bộ, công nhân viên tr ường Đại học Nha Trang đã dạy bảo em trong suốt khóa học. Lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Trọng Bách đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong suốt thời gian làm đồ án. Thầy cô hướng dẫn thực hành tại phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm, phòng thí nghiệm công nghệ lạnh và phòng thí nghiệm hóa sinh. Gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian qua. Nha Trang, tháng 06 năm 2009 Sinh viên thực hiện Trần Lê Thị Minh Thảo Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục i Danh mục các bảng iv Danh mục các hình v Danh mục các chữ viết tắt vi Lời mở đầu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. KHÁI QUÁT VỀ CỦ CẢI 01 1.1.1. Đặc tính sinh học cây cải củ 01 1.1.2. Thành phần hóa học của củ cải 02 1.1.3. Tác dụng về mặt y học 02 1.1.4. Các sản phẩm từ củ cải ở trong và ngoài n ước 04 1.2. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY 06 1.2.1. Khái niệm về sấy 06 1.2.2. Các loại nguyên liệu ẩm và các dạng liên kết của n ước trong nguyên liệu ẩm. Yêu cầu của sản phẩm sấy 07 1.2.2.1. Các loại nguyên liệu ẩm 07 1.2.2.2. Các dạng liên kết của nước trong nguyên liệu ẩm 07 1.2.2.3. Yêu cầu của sản phẩm sấy 08 1.2.3. Các phương phá p tách ẩm ra khỏi nguyên liệu 08 1.2.4. Các giai đoạn trong quá trình sấy .10 1.2.5. Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy 10 1.2.6. Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy 12 1.3. KHÁI QUÁT V Ề SẤY LẠNH 13 1.4. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH LÀM KHÔ 15 1.5. KỸ THUẬT SẤY CÁC LOẠI RAU QUẢ 15 1.5.1. Sơ đồ công nghệ sấy rau quả 16 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m 1.5.2. Các nhân tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả sấy 17 1.5.2.1. Công đoạn chần, hấp 17 1.5.2.2. Công đoạn xử lý hóa chất 17 1.5.2.3. Các thông s ố của quá trình sấy 17 1.5.3. Kỹ thuật sấy một số loại rau quả 19 1.6. SỰ PHỤC HỒI CỦA RAU SẤY KHÔ 24 1.7. ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘ NƯỚC 26 1.7.1. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến mức độ liên kết của nước 26 1.7.2. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến tính chất biến đổi và chất lượng của các sản phẩm thực phẩm 27 1.7.3. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của vi sinh vật 27 1.7.4. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến giá trị dinh dưỡng 28 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 29 2.1.1. Nguyên liệu chính 29 2.1.2. Nguyên liệu phụ 29 2.1.3. Bao bì 29 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU 29 2.2.1. Các phương pháp ki ểm tra chất lượng sản phẩm 29 2.2.2. Phương pháp x ử lí số liệu 32 2.2.3. Quy trình sấy lạnh đề xuất 32 2.2.4. Bố trí thí nghiệm 34 2.2.4.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ chần và thời gian chần 34 2.2.4.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy 35 2.2.4.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khả năng hút nước phục hồi của sản phẩm 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN CHẦN 38 3.1.1. Xác định thời gian chần ở nhiệt độ 85 o C 38 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m 3.1.2. Xác định thời gian chần ở nhiệt độ 90 o C 39 3.1.3. Xác định thời gian chần ở nhiệt độ 95 o C 39 3.1.4. Xác định thời gian chần ở nhiệt độ 98 o C 40 3.2. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA NGUYÊN LIỆU TR ƯỚC LÚC ĐƯA VÀO SẤY 41 3.3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM CHỌN CHẾ ĐỘ SẤY LẠNH 42 3.3.1. Độ ẩm, hoạt độ nước của sản phẩm 42 3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và vận tốc gió đến sự biến đổi về độ ẩm và tốc độ sấy của sản phẩm củ cải sấy 43 3.3.2.1. Biến đổi về độ ẩm của củ cải sấy ở vận tốc gió v=1m/s 43 3.3.2.2. Biến đổi về tốc độ sấy của củ cải sấy vận tốc gió v=1m/s 44 3.3.2.3. Biến đổi về độ ẩm của củ cải sấy ở vận tốc gió v=2m/s 45 3.3.2.4. Biến đổi về tốc độ sấy của củ cải sấy vận tốc gió v=2m/s 46 3.3.3. Sự biến đổi về thời gian sấy 47 3.3.4. Biến đổi về chất lượng cảm quan của sản phẩm theo nhiệt độ và vận tốc gió48 3.3.5. Kết quả về tỷ lệ hút nước phục hồi của sản phẩm củ cải sấy khô 50 3.4. KẾT QUẢ KIỂM TRA CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM SẤY 51 3.4.1. Kết quả về thành phần hóa học của sản phẩm 51 3.4.2. Kết quả về chỉ tiêu cảm quan đánh giá chất lượng sản phẩm 51 3.4.3. Kết quả về vệ sinh an toàn thực phẩm 52 3.5. BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN SẢN PHẨM TRONG THỜI GIAN BẢO QUẢN 52 3.6. SƠ BỘ HOẠCH TOÁN CHI PHÍ THỰC NGHIỆM 53 3.7. ĐỀ XUẤT QUI TRÌNH SẤY LẠNH 54 Kết luận và đề xuất ý kiến 56 Tài liệu tham khảo Phụ lục Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học của củ cải 02 Bảng 1.2: Nhiệt độ sấy và điều kiện chần đối với một số loại rau 18 Bảng 1.3: Thành phần hoá học chuối sấy 20 Bảng 1.4: Chế độ sấy băng tải đối với bắp cải 22 Bảng 1.5: Chế độ sấy băng chuyền các loại rau mùi 23 Bảng 1.6: Độ ngấm nước của một số sản phẩm sấy 25 Bảng 2.1: Bảng cho điểm chỉ tiêu cảm quan đối với củ cải chần 29 Bảng 2.2: Bảng hệ số quan trọng 30 Bảng 2.3: Bảng cho điểm chỉ tiêu cảm quan đối với củ cải sấy 30 Bảng 2.4: Bảng hệ số quan trọng 31 Bảng 3.1: Độ ẩm của nguyên liệu tr ước lúc đưa vào sấy 42 Bảng 3.2: Độ ẩm cuối và hoạt độ nước của củ cải sấy 42 Bảng 3.3: Bảng thành phần hóa học của sản phẩm 51 Bảng 3.4: Bảng kết quả điểm cảm quan đối với sản phẩm thử 51 Bảng 3.5: Bảng kết quả vi sinh thực phẩm 52 Bảng 3.6: Bảng định mức tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn 53 Bảng 3.7: Bảng chi phí nguyên vật liệu để có 1kg sản phẩm củ cải khô 53 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Củ cải trắng 01 Hình 1.2: Bánh củ cải 05 Hình 1.3: Dưa góp . 05 Hình 1.4: Cá Monkfish v ới xốt Puree củ cải trắng 05 Hình 1.5: Củ cải hầm thịt gà 05 Hình 3.1: Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa điểm có trọng lượng và thời gian chần ở nhiệt độ 85 o C 38 Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa điểm có trọng lượng và thời gian chần ở nhiệt độ 90 o C 39 Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa điểm có trọng lượng và thời gian chần ở nhiệt độ 95 o C 40 Hình 3.4: Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa điểm có trọng lượng và thời gian chần ở nhiệt độ 98 o C 41 Hình 3.5: Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi hàm ẩm theo theo thời gian sấy ở các nhiệt độ khác nhau với vận tốc gió v = 1m/s 43 Hình 3.6: Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi tốc độ sấy theo thời gian sấy ở các nhiệt độ khác nhau với vận tốc gió v = 1m/s 44 Hình 3.7: Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi hàm ẩm theo theo thời gian sấy ở các nhiệt độ khác nhau với vận tốc gió v = 2m/s 45 Hình 3.8: Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi tốc độ sấy theo thời gian sấy ở các nhiệt độ khác nhau với vận tốc gió v = 2m/s 46 Hình 3.9: Biểu đồ biểu diễn biến đổi về thời gian sấy 47 Hình 3.10: Biểu đồ biểu diễn điểm có trọng lượng của sản phẩm sấy theo nhiệt độ và vận tốc gió 49 Hình 3.11: Biểu đồ biểu diễn khả năng hút nước phục hồi của sản phẩm khi sấy ở các chế độ sấy khác nhau 50 Hình 3.12: Hình ảnh sản phẩm củ cải sấy 51 Hình 3.13: Biểu đồ biểu diễn chất lượng cảm quan của sản phẩm theo thời gian bảo quản 53 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐTB : Điểm trung bình TCVN : Tiêu chẩn Việt Nam TSVKHK : Tổng số vi khuẩn hiếu khí KL : Khuẩn lạc BT : Bào tử HĐCQ : Hội đồng cảm quan T : Thời gian t : Nhiệt độ v : Vận tốc gió Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m LỜI MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Rau quả là nguồn thực phẩm tự nhiên vô cùng quý giá, nó cung cấp và bổ sung những chất dinh dưỡng cần thiết cho các quá trì nh trao đổi trong cơ thể và giúp cơ thể phát triển toàn diện h ơn. Rau quả rất gần gũi với cuộc sống của chúng ta, ngoài mục đích dinh dưỡng nó còn cải thiện khẩu phần ăn, mang lại giá trị cảm quan lớn và còn có tác dụng về mặt y học. Nước ta là một nước nhiệt đới, khí hậu nhiệt đới gió mùa và ở một số vùng lại mang sắc thái ôn đới. Chính vì sự đa dạng của khí hậu và thổ nh ưỡng nên thực vật nói chung và rau qu ả nói riêng ở nước ta rất đa dạng và phong phú. Rau quả có nhiều chủng loại với chất l ượng đặc trưng như nhiệt đới, cận nhiệt đới, ôn đới. Rau quả ở nước ta chủ yếu dùng ở dạng t ươi do đặc điểm có sẵn và thời gian bảo quản ngắn. Tuy nhiên, một bộ phận không nhỏ nhân dân vẫn thiếu rau xanh, đặc biệt là dân ở các đảo, nhất là bộ đội hải quân đang đóng quân trên các hải đảo xa xôi, với những thực phẩm từ đất liền sẽ giúp họ gần gũi h ơn với đất liền. Mặc dù, trên các hải đảo lớn rau cũng có trồng, song với điều kiện tự nhiên khắc nghiệt cùng với đó là sự thiếu thốn trong canh tác nh ư: đất trồng, nguồn nước tưới thì tất nhiên nguồn rau xanh sẽ rất thiếu trong các bữa c ơm hàng ngày. Nhiều người lầm tưởng rau quả sấy khô, đóng hộp có hàm lượng dinh dưỡng ít hơn các sản phẩm để tươi tự nhiên. Không hẳn vậy, rau quả sấy khô thì chất dinh dưỡng không hề bị mất đi nếu biết chế biến đúng cách, vì rau quả sấy khô, đóng hộp thường được thu hoạch vào đúng vụ - thời điểm chín muồi về chất l ượng. Thậm chí sau khi sấy khô, một số loại sẽ có vị đậm hoặc ngọt hơn so với rau quả tươi do lượng nước giảm đi và các thành phần khác tăng lên. Ví như, lư ợng polyphenol (một hợp chất chống oxy hóa rất tốt) được tăng đáng kể trong trái cây đã sấy khô. Các sản phẩm này cũng có nhiều chất x ơ, khoáng chất, vitamin A, B1, B2, B3, B5, B6, các nguyên t ố vi lượng, kali, sắt phức hợp ca bonhydrat đậm hơn. Chúng có tác dụng giúp cơ thể giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh tật và khả n ăng hoạt động của hệ miễn dịch. Về năng lượng, trung bình trong 100g trái cây khô chứa khoảng 250 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m calo và 1÷5g chất đạm, giàu năng lượng hơn trái cây tươi. Đó là chưa kể sấy khô rau quả là ph ương pháp bảo quản truyền thống, l ưu trữ được lâu hơn so với cách giữ lạnh. Ngày nay, công nghệ sấy hiện đại cũng tránh cho sản phẩm tiếp xúc với oxy, ánh sáng và nhiệt độ cao sẽ giữ được chất lượng, hương vị, màu sắc tự nhiên c ủa cây trái. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục tiêu của đề tài là tìm ra quy trình sản xuất sản phẩm củ cải khô bằng phương pháp sấy lạnh đạt yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm. 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu nhiệt độ và thời gian chần Nghiên cứu chế độ sấy: - Nhiệt độ sấy - Vận tốc gió Khả năng phục hồi khi ngâm nước của sản phẩm Kiểm tra các chỉ tiêu chất l ượng của sản phẩm Sơ bộ hoạch toán chi phí thực nghiệm Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m [...]... rất cao Phương pháp sấy lạnh có thể chia thành 3 loại nh ư sau: Sấy lạnh ở nhiệt độ dương: Đối với những phương pháp sấy lạnh mà nhiệt độ của vật liệu sấy cũng nh ư nhiệt độ của tác nhân sấy là sấp xỉ với nhiệt độ môi trường thì tác nhân sấy thường là không khí, trước tiên được khử ẩm bằng phương pháp làm lạnh hoặc bằng máy khử ẩm hấp thụ và sau đó lại được đốt nóng hoặc làm lạnh đến nhiệt độ mà phương. .. nhiệt cao hơn, thời gian sấy ngắn hơn để đạt độ ẩm của vật liệu sấy mong muốn, đảm bảo chất lượng sản phẩm, hiệu quả n ăng lượng cao Sấy ở nhiệt độ thấp là quá trình tách ẩm ra khỏi nguyên liệu sấy bằng cách dùng không khí lạnh đã qua dàn lạnh, có độ ẩm thấp Sấy khô bằng ph ương pháp sấy lạnh sẽ làm cho protein biến tính ít, ít làm thay đổi các tổ chức tế bào, sản phẩm sau khi sấy có khả năng phục hồi... QUÁT VỀ SẤY LẠNH Nước ta có khí hậu nóng ẩm nên nhu cầu sấy khô các vật liệu, nông sản, thực phẩm, dược liệu, … phục vụ trong n ước và xuất khẩu là rất lớn Ph ương pháp dùng bơm nhiệt để sấy khô hay còn gọi là sấy lạnh là một trong những ph ương pháp tiên tiến nhất trong công nghiệp sấy khô hiện nay Ph ương pháp sấy lạnh đã được ứng dụng từ lâu trên thế giới trong các ngành công nghiệp thực phẩm cũng... đó biến thành hơi đi vào môi trường nước ở thể rắn phải chuyển qua thể lỏng Phương pháp sấy chân không và phương pháp sấy thăng hoa được dùng để sấy nguyên liệu có giá trị cao, không chịu nhiệt độ cao, cho sản phẩm có chất l ượng cao Ưu, nhược điểm của phương pháp sấy lạnh bằng bơm nhiệt: Ưu điểm: Nhiệt độ sấy thấp, chế độ sấy phù hợp với các vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ d o m C lic c u -tr a c k... của môi trường không khí xung quanh Động lực của quá trình này là do sự chênh lệch áp suất h ơi trên bề mặt của vật liệu sấy và áp suất riêng phần của h ơi nước trong môi trường không khí Quá trình thải ẩm diễn ra cho tới khi độ ẩm của vật ẩm bằng độ ẩm của môi trường không khí xung quanh Do đó, trong quá trình sấy ta không thể sấy đến độ ẩm của vật ẩm nhỏ hơn độ ẩm của môi trường không khí Độ ẩm của... kết hợp với các phương pháp làm khô khác như phơi, sấy, … Phương pháp hoá học: Dùng một số các hóa chất cho phép sử dụng để tách ẩm ra khỏi nguyên liệu nh ư: H2SO4, CaCl2, … Phương pháp này dùng để bảo quản khô, chống hiện t ượng hút ẩm của nguyên liệu hoặc dùng trong nghiên cứu thí nghiệm Phương pháp vật lý: Phương pháp này chủ yếu áp dụng các tác nhân vật lý, đó là sử dụng nhiệt như: sấy, phơi để tách... thông qua dàn lạnh Sấy lạnh thăng hoa: Đây là phương pháp sấy lạnh mà trong đó độ ẩm của vật liệu sấy ở dạng rắn trực tiếp đi vào vật liệu sấy Trong phương pháp này người ta tạo ra môi trường trong đó nước trong vật liệu sấy có nhiệt độ dưới điểm băng (T . MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục tiêu của đề tài là tìm ra quy trình sản xuất sản phẩm củ cải khô bằng phương pháp sấy lạnh đạt yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm. 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu nhiệt. biến đổi về độ ẩm và tốc độ sấy của sản phẩm củ cải sấy 43 3.3.2.1. Biến đổi về độ ẩm của củ cải sấy ở vận tốc gió v=1m/s 43 3.3.2.2. Biến đổi về tốc độ sấy của củ cải sấy vận tốc gió v=1m/s 44 3.3.2.3 NHA TRANG KHOA CHẾ BIẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT SẢN PHẨM CỦ CẢI KHÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH Giáo viên hướng dẫn: Th.S. NGUYỄN TRỌNG BÁCH