nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ lúa nếp than

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALT TỪ LÚA NẾP THAN Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Giảng viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Thị Thu Huyền Sinh viên thực hiện : Tôn Thất Quý MSSV: 0951100092 Lớp: 09DTP1 TP. Hồ Chí Minh, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM i Khoa: Công nghệ thực phẩm PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài : TÔN THẤT QUÝ MSSV: 0951100092………… Lớp: 09DTP1 Ngành : Công nghệ thực phẩm Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm 2. Tên đề tài : Nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ nguyên liệu lúa nếp than 3. Các dữ liệu ban đầu : - Cơ sở lý thuyết về quy trình sản xuất malt - Cơ sở lý thuyết về thành phần lúa nếp than 4. Các yêu cầu chủ yếu : - Đánh giá chất lượng nguyên liệu lúa nếp than - Xác định được các thông số trên các công đoạn ngâm, ươm mầm và sấy để sản xuất malt đạt chất lượng và ít tổn thất anthocyanin - Đánh giá chất lượng sản phẩm 5. Kết quả tối thiểu phải có: 1) Kết quả đánh giá chất lượng nguyên liệu lúa nếp than 2) Khảo sát được thời gian ngâm, ươm mầm và chế độ sấy 3) Khảo sát được sự tổn thất anthocyanin trên quy trình sản xuất 4) Đánh giá chất lượng sản phẩm Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /……… Chủ nhiệm ngành (Ký và ghi rõ họ tên) TP. HCM, ngày … tháng … năm ………. Giảng viên hƣớng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) Th.s Nguyễn Thị Thu Huyền LỜI CẢM ƠN Để có được kết quả này, tôi xin chân thành gửi lời cám ơn đến : - Gia đình đã tạo điều kiện và là nền tảng vững chắc cho tôi có thể yên tâm thực hiện đề tài này. - Cô Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền, đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài. - Quý thầy cô trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ, các anh chị công tác tại Phòng Thí Nghiệm – Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã hỗ trợ cho tôi trong thời gian qua. - Những người bạn đã bổ sung thêm kiến thức, tài liệu và các phương tiện để tôi có thể hoàn thành thật suôn sẻ. Tôi xin cám ơn mọi người rất nhiều. ii TÓM TẮT Nếp than chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như nhiều loại amino acid, khoáng và đặc biệt chất chống oxy hóa anthocyanin. Hàm lượng anthocyanin rất cao cùng với khả năng chống oxy hóa vượt trội của anthocyanin trong nguyên liệu nếp than giúp ngăn chặn tác động nguy hại của các gốc tự do. Ngoài ra nếp than còn chứa nhiều cấu tử tạo hương thơm đặc trưng, hấp dẫn so với các loại gạo khác . Lúa ươm mầm chứa hàm lượng cao các chất dễ hấp thu , các vitamin , khoáng và xơ ; các acid amin như lysine cao gấp 3 lần, gamma-amino-butyric acid gấp 10 lần lúa gạo thường, ngoài ra tocotrienol factor (TRF), chất chống oxi hó a , bảo vệ các thể lipoprotein - cholesterol trong má u : LDL, HDL…cũng cao. Trong đề tài này, tôi tiến hành khảo sát các chỉ tiêu hóa lý nguyên liệu lúa nếp than và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo malt lúa nếp than nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp nguyên liệu trong quy tình sản xuất bia cũng như các sản phẩm khác. Kết quả cho thấy lúa nếp than đem ngâm đạt độ ẩm nẩy mầm cao nhất 42,97% khi ngâm ở 30 o C trong 74 giờ với chế độ ngâm luân phiên 8h trong nước và 2h trong không khí. Lúa nếp than sau khi ngâm được tiến hành ủ ở 30 o C trong 3 ngày để chiều dài rễ mầm dài gấp đôi chiều dài hạt và chiều dài lá mầm bằng chiều dài hạt. Sau đó, malt được sấy liên tục ở 3 chế độ thì chế độ nhiệt 50 o C > 70 o C > 80 o C thu được malt khô có độ ẩm 3,2% và năng lực đường hóa là 184,91WK thuận lợi cho quá trình bảo quản cũng như chế biến. Hàm lượng anthocyanin của sản phẩm là 23 mg%. Bên cạnh đó, kiểm tra chỉ tiêu chất lượng sản phẩm cho thấy malt nếp than đạt các tiêu chuẩn của malt, có thể ứng dụng làm nguyên liệu sản xuất sản phẩm về thức uống, bột dinh dưỡng iii MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i Phiếu giao khóa luận/ đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách hình vẽ, bảng biểu v MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1 : TỔNG QUAN 3 1.1 TỔNG QUAN VỀ LÚA NẾP THAN 3 1.1.1 Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm của cây lúa 3 1.1.2 Cấu tạo hạt lúa 4 1.1.3 Thành phần và đặc tính 6 1.1.4 Các hoạt chất trong hạt nếp than và công dụng của chúng 7 1.2 TỔNG QUAN VỀ MALT 10 1.2.1 Giới thiệu 10 1.2.2 Các công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất malt 11 1.2.3 Thành phần và đặc tính của malt lúa 18 1.2.4 Giá trị sinh học vượt trội của malt lúa nếp than 20 1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU VÀ CÁC SẢN PHẨM LIÊN QUAN20 1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu về nếp than 20 1.3.2 Một số sản phẩm từ nếp than 21 Chƣơng 2 : ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 ĐỐI TƢỢNG 26 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu và sơ đồ quy trình tạo malt lúa nếp than 26 2.2.2 Thuyết minh quy trình 27 2.2.3 Khảo sát các thông số công nghệ tạo malt lúa nếp than 33 2.2.4 Các phương pháp phân tích 39 Chƣơng 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Kết quả khảo sát các thông số của nguyên liệu 42 iv 3.2 Kết quả khảo sát các thông số trong quy trình sản xuất malt từ lúa nếp than 43 3.2.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm tới độ ẩm nguyên liệu 43 3.2.2 Kết quả khảo sát thời gian ươm mầm 48 3.2.3 Kết quả khảo sát chế độ sấy malt 50 3.2.4 Xử lý sau sấy: Kết quả xác định tỷ lệ thu hồi malt 56 3.2.5 Sản phẩm : Kết quả xác định tỷ lệ hao hụt anthocyanin 57 3.2.6 Sản phẩm: Kết quả kiểm tra chất lượng malt khô 58 3.2.7 Sản phẩm: Giá thành sản phẩm 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 KẾT LUẬN 62 KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 65 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 : Cánh đồng lúa nếp than 3 Hình 1.2 : Cấu tạo hạt lúa 4 Hình 1.3 : Hạt gạo nếp than 5 Hình 1.4: Công thức cấu tạo của anthocyanin 8 Hình 1.5 : Biến đổi trong hạt lúa nẩy mầm 16 Hình 1.6: Quá trình thủy phân tinh bột của các Enzyme Amylase 17 Hình 1.7: Cháo nếp cẩm 21 Hình 1.8: Gạo nếp cẩm rang ăn liền 22 Hình 1.9: Sữa chua nếp cẩm Điện Biên 22 Hình 1.10: Rượu vang nếp than 23 Hình 1.11: Red glutinous rice & Dairy fluor 23 Hình 1.12: Kem nếp than dạng cây 24 Hình 1.13: Rượu nếp than 24 Hình 1.14: Bột gạo nếp than 25 Hình 1.15: Bánh mì nếp than 25 Hình 2.1 : Nguyên liệu lúa nếp than 26 Hình 2.2 : Sơ đồ nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất malt lúa nếp than 27 Hình 2.3 : Ngâm nguyên liệu 28 Hình 2.4 : Ươm mầm lúa nếp than 29 Hình 2.5 : Sấy lúa nếp than sau khi ươm 30 Hình 2.6 : Rễ mầm, lá mầm sau khi xử lý 32 Hình 2.7 : Sản phẩm malt lúa nếp than 33 Hình 3.1: Biến đổi độ ẩm của lúa theo thời gian ngâm của chế độ 1 45 Hình 3.2: Biến đổi độ ẩm của lúa theo thời gian ngâm của chế độ 2 45 Hình 3.3: Biến đổi độ ẩm của lúa theo thời gian ngâm của chế độ 3 46 Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện hàm lượng anthocyanin sau 3 chế độ ngâm 47 v Hình 3.5: Biến đổi hoạt tính amylase theo thời gian ủ 49 Hình 3.6 : Mẫu nếp than sau 3 ngày ươm. 50 Hình 3.7: Biến đổi độ ẩm của malt theo thời gian sấy của ba chế độ sấy 54 Hình 3.8: Biến đổi năng lực đường hóa của malt theo thời gian sấy của ba chế độ sấy 54 Hình 3.9: Hàm lượng anthocyanin của ba chế độ sấy 56 Hình 3.10: Hàm lượng anthocyanin qua từng công đoạn sản xuất 57 Hình 3.11 Sơ đồ cân bằng vật chất 60 Hình 4.1 : Kết luận sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất malt lúa nếp than hoàn chỉnh 62 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 : Thành phần dinh dưỡng của nếp than, nếp thường và gạo tẻ. 6 Bảng 1.2 : So sánh thành phần và chất lượng lúa tẻ, malt lúa tẻ và malt đại mạch 18 Bảng 1.3 : Thành phần dinh dưỡng trong gạo thường và nếp than nẩy mầm 19 Bảng 1.4 : Thành phần vitamin và khoáng trong gạo thường và nếp than nẩy mầm 19 Bảng 2.1: Các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng nguyên liệu và phương pháp phân tích 33 Bảng 2.2 : Các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng malt khô 38 Bảng 3.1: Kết quả các chỉ tiêu kiểm tra nguyên liệu (tính theo trọng lượng khô) 42 Bảng 3.2: Biến đổi độ ẩm của lúa theo các chế độ ngâm 44 Bảng 3.3: Hàm lượng anthocyanin theo thời gian ngâm. 47 Bảng 3.4: Biến đổi hoạt tính amylase theo thời gian ủ 48 Bảng 3.5: Biến đổi độ ẩm và năng lực đường hóa của malt theo thời gian sấy của 3 chế độ sấy . 51 Bảng 3.6 : Hàm lượng anthocyanin sau khi kết thúc mỗi chế độ sấy 55 Bảng 3.7 : Tỷ lệ thu hồi hạt malt 56 Bảng 3.8: Hàm lượng anthocyanin qua từng công đoạn sản xuất 57 Bảng 3.9 Chỉ tiêu hóa lý malt sau sấy tính theo trọng lượng chất khô 58 Bảng 3.10 Giá thành sơ bộ cho 1kg lúa nguyên liệu 60 1 MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài Lúa là cây lương thực quan trọng của hơn một nửa dân số trên thế giới và là nguồn lương thực chính ở các nước Châu Á. Theo nhiều nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước về công dụng và ứng dụng của các loại lúa gạo, thì lúa nếp than (hay nếp cẩm) là một loại ngũ cốc có giá trị dinh dưỡng cao. Đặc biệt là hàm lượng anthocyanin rất cao cùng với khả năng chống oxy hóa vượt trội của anthocyanin trong nguyên liệu nếp than giúp ngăn chặn tác động nguy hại của các gốc tự do. Ngoài ra nếp than còn chứa nhiều cấu tử tạo hương thơm đặc trưng, hấp dẫn so với các loại gạo khác Các chất dinh dưỡng đặc biệt trong gạo nếp than như chất xơ, protein, các acid amin thiết yếu, vitamin B, khoáng chất…, nổi bật so với các loại gạo khác và hoàn toàn có lợi cho sức khỏe con người. Mầm lúa chứa hàm lượng cao các chất dễ hấp thu, các vitamin , khoáng và xơ ; các acid amin như lysine cao gấp 3 lần, gamma-amino-butyric acid gấp 10 lần lúa gạo thường, ngoài ra tocotrienol factor (TRF), chất chống oxi hó a , bảo vệ các thể lipoprotein -cholesterol trong má u : LDL, HDL…cũng cao. Ngoài ra việc sử dụng gạo đã lên mầm giúp ngăn ngừa đau đầu, làm giảm chứng táo bón, ngăn ngừa ung thư ruột, điều chỉnh mức đường trong máu, ngăn ngừa bệnh tim, giảm huyết áp cũng như ngăn ngừa bệnh Alzheimer. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích từ gạo mầm cao hơn 1,3 - 1,6 lần so với gạo thường. Gạo mầm cũng cho thấy có khả năng nâng cao sức khỏe về tinh thần và khả năng miễn dịch ở phụ nữ đang cho con bú. Bên cạnh sự gia tăng giá trị dinh dưỡng, quá trình nẩy mầm hạt sẽ tạo ra hương và vị ngọt nhẹ dịu. Tuy nhiên, hiện nay việc sả n xuấ t và tiêu th ụ các sả n phẩ m t ừ nguyên liệu lúa nếp than chưa phổ biến. Nhằm tạo điều kiện phát triển các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu hữu ích này và góp phần nâng cao giá trị thương phẩm của giống lúa nếp than cổ truyền Việt Nam, tôi tiến hành [...]... Nhưng công dụng lớn nhất sản dùng để sản xuất các loại đồ uống có độ cồn thấp 1.2.2 Các công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất malt Các quá trình công nghệ để sản xuất malt bao gồm hai bước cơ bản: sản xuất malt tươi và sản xuất malt thành phẩm - Sản xuất malt tươi bao gồm : ngâm đại mạch và ươm mầm đại mạch - Sản xuất malt thành phẩm : sấy malt tươi và tách rễ, làm bóng, đóng gói, bảo quản Các công. .. mì nếp than 25 Chƣơng 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là giống lúa nếp than được gieo trồng tại Pleiku – Gia Lai, Việt Nam Hình 2.1 : Nguyên liệu lúa nếp than 2.2 2.2.1 Phƣơng pháp nghiên cứu Sơ đồ nghiên cứu và sơ đồ quy trình tạo malt lúa nếp than Sơ đồ quy trình sản phẩm malt lúa nếp than và các thông số khảo sát 26 Đánh giá chất lượng sản phẩm... hiện đề tài :” Nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ nguyên liệu lúa nếp than Tính cấp thiết: - Đa dạng sản phẩm chế biến có tác dụng rất tốt cho sức khỏe từ nguyên liệu truyền thống lúa nếp than Việt Nam - Giới thiệu sản phẩm malt mới tại Việt Nam, là nguyên liệu sản xuất cho các loại sản phẩm khác Mục tiêu : - Xây dựng và khảo sát quy trình tạo ra malt lúa nếp than - Đánh giá chất lượng sản phẩm 2 Chƣơng... nếp than vị sữa o Xuất xứ : Trung Quốc Hình 1.11: Red glutinous rice & Dairy fluor 23 o Sản phẩm : Kem nếp than dạng cây o Xuất xứ : Thái Lan Hình 1.12: Kem nếp than dạng cây o Sản phẩm : Rượu nếp than o Xuất xứ : Trung Quốc Hình 1.13: Rƣợu nếp than 24 o Sản phẩm : Bột gạo nếp than o Xuất xứ : Thái Lan Hình 1.14: Bột gạo nếp than o Sản phẩm : Bánh mì nếp than o Xuất xứ : Thái Lan Hình 1.15: Bánh mì nếp. .. nếp than Sơ đồ quy trình sản phẩm malt lúa nếp than và các thông số khảo sát 26 Đánh giá chất lượng sản phẩm Hình 2.2 : Sơ đồ nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất malt lúa nếp than 2.2.2 Thuyết minh quy trình  Công nghệ sản xuất malt từ lúa nếp than  Nguyên liệu Lúa nếp than thu hoạch tại ruộng thuộc Pleiku – Gia Lai  Làm sạch Mục đích: Đảm bảo khối hạt không lẫn tạp chất (rơm rạ, đất cát, hạt... lần so với hạt gạo nếp than xay xát 1.3 Tổng quan về các nghiên cứu và các sản phẩm liên quan 1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu về nếp than :  Trong nƣớc:  Năm 2006, Nghiên cứu sử dụng malt lúa trong chế biến đồ uống không cồn từ gạo cẩm” của Quản Lê Hà Kết quả nghiên cứu cho thấy sử dụng malt thóc để đường hóa bột gạo cẩm trong sản xuất đồ uống không chứa cồn với điều kiện tỷ lệ malt thóc: gạo cẩm... o Công ty TNHH Minh Trung Hình 1.7: Cháo nếp cẩm 21 o Sản phẩm : Gạo nếp cẩm rang ăn liền o Công ty : Thực dưỡng Diệp Lục Hình 1.8: Gạo nếp cẩm rang ăn liền o Sản phẩm : Sữa chua nếp cẩm Điện Biên o Công ty : DNTN Vua Tào Phớ Hình 1.9: Sữa chua nếp cẩm Điện Biên 22 o Sản phẩm : Rượu vang nếp than o Công ty : Công ty TNHH Anh Đào Hình 1.10: Rƣợu vang nếp than  Ngoài nƣớc o Sản phẩm : Bánh mì hấp nếp. .. trí C4 của vòng B của ion flavylium  Ngoài nƣớc: Những nghiên cứu ở các nước khác trên thế giới chủ yếu tập trung vào đặc tính, các thành phần dinh dưỡng trong nguyên liệu, chưa chú trọng nghiên cứu về ứng dụng vào công nghệ chế biến thực phẩm từ nguyên liệu nếp than Như là:  Năm 2006, tại Thái Lan có nghiên cứu trích ly anthocyanin từ gạo nếp than, “Extraction of Anthocyanin from Black Glutinous Rice... sự Kết quả nghiên cứu điều kiện tối ưu trích ly anthocyanin từ gạo nếp than là ở nhiệt độ 62 – 65OC trong 67 - 75 phút, với tỷ lệ gạo: nước là 1: 3  Năm 2006, tại Trung Quốc có nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng đặc biệt của gạo nếp than, “A study on special nutrient of purple glutinous rice”, của Gu Defa và cộng sự Nghiên cứu kết luận sự có mặt các chất dinh dưỡng đặc biệt trong gạo nếp than như chất... Năm 2008, tại Lào có nghiên cứu về đặc điểm của phân tử tạo hương thơm trong nếp than, “Chemical and Molecular Characterization of Fragrance in Black Glutinous Rice from Lao PDR”, của C Bounphanousay Đây là nghiên cứu đầu tiên về cấu tạo và các đặc tính phân tử thơm của giống nếp than Lào  Năm 2010, tại Thái Lan có nghiên cứu khai thác và ứng dụng của chất chống oxy hóa từ gạo nếp đen, “Extraction . tài :” Nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ nguyên liệu lúa nếp than . Tính cấp thiết: - Đa dạng sản phẩm chế biến có tác dụng rất tốt cho sức khỏe từ nguyên liệu truyền thống lúa nếp than. dùng để sản xuất các loại đồ uống có độ cồn thấp. 1.2.2 Các công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất malt Các quá trình công nghệ để sản xuất malt bao gồm hai bước cơ bản: sản xuất malt tươi. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALT TỪ LÚA NẾP THAN Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG Giảng viên