Nghiên cứu quy trình sản xuất thử nghiệm nước giải khát từ bột sắn dây

Chính vì lẽ đó, với mong muốn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, một sản phẩm mới: nước giải khát từ bột sắn dây, cho ra thành phẩm dùng liền tiện lợi, khuyến khích người

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giáo viên hướng dẫn: TS VŨ DUY ĐÔ

Nha Trang, tháng 07 năm 2013

DANH MỤC BẢNG

trang

Bảng 2.1 Bảng chỉ tiêu hệ số quan trọng ………41 Bảng 2.2 Bảng phân cấp chất lượng……… 42 Bảng 2.3 Bảng cơ sở chấm điểm cảm quan cho sản phẩm

nước giải khát từ bột sắn dây……… 42 Bảng 3.3 Điểm cảm quan sản phẩm………60 Bảng 3.4 Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật nước giải khát từ bột sắn dây…….60 Bảng 3.5 Tính toán chi phí sản xuất 1000 lon sản phẩm……… 61

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cây và bột sắn dây 3

Hình 1.2 Bột sắn dây dạng bột 12

Hình 1.3 Sắn dây dạng lát mỏng 12

Hình 1.4 Tinh bột sắn dây 13

Hình 1.5 Tinh bột sắn 13

Hình 1.6 Cấu tạo của tinh bột 14

Hình 1.7 Cấu tạo của amiloza và amilopectin 14

Hình 1.8 Sơ đồ thu tinh bột từ củ 19

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước giải khát từ bột sắn dây 25

Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm tổng quát 29

Hình 2.3.Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ bột trong công đoạn nấu 31

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ nấu 32

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác đinh thời gian cấp đông 33

Hình 2.6 Sơ đồ bố tri thí nghiệm xác định kích thước của keo sắn khi vào hộp 34

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ cái nước 35

Hình 2.8 Sơ đồ thí nghiệm xác định lượng đường 37

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghệm xác định lượng bột sắn 38

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian giữ nhiệt 39

Hình 3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột tới chất lượng sản phẩm 45

Hình 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ nấu tới chất lượng sản phẩm 46

Hình 3.3 Ảnh hưởng của thời gian cấp đông tới chất lượng sản phẩm 47

Hình 3.4 Ảnh hưởng kích thước của keo tới chất lượng sản phẩm 48

Hình 3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ cái / nước tới chất lượng sản phẩm 49

Hình 3.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ đường tới chất lượng sản phẩm 50

Hình 3.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột sắn dây bổ sung tới chất lượng sản phẩm 51

Hình 3.8 Ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt tới chất lượng sản phẩm 52

Hình 3.9 Sơ đồ quy trình hoàn thiện sản xuất nước giải khát từ bột sắn dây 54

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 3 tháng tìm hiểu và nghiên cứu đề tài “nghiên cứu sản xuất nước giải khát từ bột sắn dây”, cho đến hôm nay đề tài đã được hoàn thành

Em xin chân thành cảm ơn:

 Trường Đại học Nha Trang

 Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

Đặc biệt là T.S Vũ Duy Đô – người đã tận tình hướng dẫn, góp ý, cũng

như quan tâm, động viên em hoàn thành tốt đề tài của mình

Nhân đây em cũng xin cảm ơn sự quan tâm của bố mẹ, anh chị, các thầy, cô, các anh chị tại phòng thí nghiệm, cùng toàn thể các bạn cùng lớp, cùng ngành đã động viên giúp đỡ, đóng góp những ý kiến giúp em vượt qua những khó khăn để hoàn thành đề tài này

Quá trình thực hiện đề tài vẫn còn nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được

sự góp ý của các thầy, cô giáo và các bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Nha Trang, ngày 20 tháng 06 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Trần Thị Hoa

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về sắn dây 3

1.1.1 Đặc tính 3

1.1.2 Thành phần hóa học của sắn dây 4

1.1.3 Một số vùng trồng và sản xuất bột sắn dây ở nước ta 4

1.1.4 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về công dụng của bột sắn dây 7

1.1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 7

1.1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 9

1.1.5 M ột số sản phẩm sắn dây đã có trên thị trường 10

1.1.6 Một số cách dùng về bột sắn dây 12

1.1.7 Một số biến đổi hư hỏng của bột sắn dây 12

1.1.8 Một số tính chất của tinh bột 12

1.2 Một số phương pháp sản xuất tinh bột từ củ 17

1.2.1 Khoai tây 17

1.2.2 Khoai lang 17

1.2.3 Sắn 17

1.3 Tổng quan nước giải khát 19

1.3.1 Khái niệm và xu hướng phát triển ngành nước giải khát 19

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Đối tượng nghiên cứu 22

2.1.1 Nguyên liệu chính 22

2.1.2 Nguyên liệu phụ 22

2.2 Phương pháp nghiên cứu 23

2.2.1 Phương pháp tổng thể 23

2.2.2 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 23

2.2.3 Phương pháp phân tích 23

2.2.4 Thiết bị và dụng cụ sử dụng để thực hiện thí nghiệm 23

2.2.5 Quy trình sản xuất dự kiến 24

2.2.6 Bố trí các thí nghiệm 27

2.2.6.1 Xác định tỷ lệ bột / nước 28

2.2.6.2 Xác định nhiệt độ nấu keo sắn dây 29

2.2.6.3 Xác định thời gian cấp đông 31

2.2.6.4 Xác định kích thước keo sắn 32

2.2.6.5 Xác định tỷ lệ cái / nước 33

2.2.6.6 Xác các thông số của quá trình nấu nước đường 33

2.2.6.7 Xác định thời gian thanh trùng 37

2.2.6.8 Phương pháp đánh giá cảm quan thực phẩm theo TCVN 3215-79 38

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

3.1 Kết quả xác định một số thành phần của nguyên liệu 41

3.2 Kết quả xác định tỷ lệ bột sắn trong quá trình nấu 41

3.3 Kết quả xác định nhiệt độ nấu keo sắn dây 44

3.4 Kết quả xác định thời gian làm đông keo sắn 44

3.5 Kết quả nghiên cứu kích thước của bột sắn dây tới cảm quan của sản phẩm 46 3.6 Kết quả nghiên cứu tỷ lệ cái / nước 47

3.7 Kết quả nghiên cứu tỷ lệ đường đường và tỷ lệ bột sắn dây bổ sung vào trong quá trình chuẩn bị nước đường 47

3.7.1 Tỷ lệ đường trong syrup 48

3.7.2 Tỷ lệ bột sắn dây bổ sung vào dịch nước đường 48

3.8 Kết quả nghiên cứu chế độ thanh trùng phù hợp 50

3.9 Quy trình hoàn thiện………53

3.10 Kết quả sản xuất thử nghiệm 56

3.11 Tính chi phí nguyên liệu cho 1 đơn vị sản phẩm 58

KẾT LUẬN ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

củ quả là một trong những vấn đề mang tầm chiến lược quốc gia Hầu hết rau củ quả không những cung cấp chất bổ dưỡng cho cơ thể mà còn cung cấp các chất có hoạt tính sinh học cao, giúp con người phòng và chữa bệnh Trong đó, có thể kể đến một loại củ mà nhân dân ta quen dùng làm thực phẩm, đó là củ sắn dây Theo kinh nghiệm dân gian truyền thống, cũng như từ những nghiên cứu khoa học đã chứng minh rằng củ sắn dây, ngoài việc dùng làm thực phẩm còn có tác dụng chữa bệnh rất tốt Tuy có những tác dụng tốt như vậy nhưng hiện nay

số người tiêu dùng tiếp cận với sắn dây và sử dụng chúng để làm thực phẩm vẫn còn hạn chế Một trong những nguyên nhân chính là các sản phẩm chế biến từ sắn dây hiện có trên thị trường chưa được phong phú và đa dạng mà mới chỉ dừng lại ở dạng bột hay lát mỏng đơn giản, do đó có những hạn chế về mặt cảm quan, khẩu vị và tính tiện dụng Chính vì lẽ đó, với mong muốn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, một sản phẩm mới: nước giải khát

từ bột sắn dây, cho ra thành phẩm dùng liền tiện lợi, khuyến khích người tiêu dùng đến với sắn dây nhiều hơn, một loại thực phẩm có giá trị dược dụng cao mà hiện nay rất nhiều người biết đến, từ đó góp phần làm phong phú thêm thị trường nước giải khát Việt Nam

Bên cạnh đó, một khi đầu ra của cây sắn dây được tốt, việc trồng cây sắn dây sẽ giúp nông dân nâng cao hiệu quả kinh tế cây trồng (nhất là ở những vùng đất bạc màu), tăng thu nhập, góp phần xóa đói giảm nghèo và tiến đến làm giàu

Từ những thực tế và suy nghĩ như vậy, trên cơ sở những kiến thức đã học và được sự hướng dẫn thầy hướng dẫn, em đã quyết định chọn và thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu qui trình sản xuất thử nghiệm nước giải khát từ bột sắn dây”,

với nội dung thực hiện:

+ Xác định một số thành phần của nguyên liệu + Xác định các thông số kỹ thuật của qui trình sản xuất

1 Xác định các thông số cho quá trình nấu, cấp đông, cắt nhỏ

2 Xác định các thông số cho quá trình vào hộp

3 Xác định các thông số quá trình nấu nước đường

4 Chọn công thức thanh trùng

+ Đề xuất qui trình và sản xuất thử nghiệm nước giải khát từ bột sắn dây

+ Tính chi phí nguyên liệu cho một đơn vị sản phẩm

Mặc dù bản thân em đã hết sức nỗ lực cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài, nhưng do kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, cũng như có sự hạn chế về thời gian và điều kiện thực hiện, nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của thầy cô và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn !

Nha Trang, ngày 20 tháng 06 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Trần Thị Hoa

Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về sắn dây

Tên khoa học : Pueraria thomsoni Benth

và mùa hạ Cây ra hoa vào cuối mùa thu (tháng 9 – 10), mùa quả vào tháng 11 - 12 Tuy nhiên trong sản xuất người ta không nhân giống hữu tính mà thường trồng bằng các đoạn hom thân

Sắn dây phân bố rộng ở khắp miền đất nước Tuy nhiên ở vùng nóng cây sinh trưởng tốt hơn vùng lạnh Cây ưa đất nhẹ tơi xốp, giàu mùn, đủ ánh sáng Cây có khả năng chịu hạn nhưng không chịu được ngập úng Nếu đất quá ẩm cây ra nhiều

rễ phụ, củ nhỏ ít bột, đặc biệt cây cần có dàn leo Nếu để cây bò lan trên mặt đất các

đốt thân sẽ ra rễ phụ làm hạn chế sự phát triển củ của gốc chính và như vậy làm cho năng suất củ giảm đi

1.1.2 Thành phần hóa học của sắn dây [7]

Trong của Sắn dây, có 12-15% tinh bột (củ tươi) đến 40% (củ khô), các chất saponosid và một flavonosid là puerarin Trong dây và lá khô có các thành phần sau tính theo %: protein 16,3; lipid 1,8; glucid 31,1; cellulose 31,3; và nhiều acid amin, đáng chú ý là acid asparaginic, acid glutamic, prolin, leucin

1.1.3 Một số vùng trồng và sản xuất bột sắn dây ở nước ta [11]

Sắn dây là một loài cây dễ trồng, không kén đất, có thể trồng tận dụng ở các vùng đất: ven kênh mương, ao, ruộng trũng, trồng xen trong vùng, vườn chuyển đổi Đất trồng sắn dây thường là đất trồng một vụ lúa, hoặc là đất chuyên trồng sắn dây nhưng có xen canh với một số loại cây rau màu khác như bầu bí, mướp, rau cải đất tận dụng Cây sắn dây thường được trồng 1 vụ/năm

Miền bắc là miền trồng và sản xuất bột sắn dây nhiều nhất ở nươc ta

Điển hình có thể kể đến huyện Kinh Môn – Hải Dương

Từ nhiều năm nay, huyện Kinh Môn không chỉ được biết đến là nơi trồng nhiều hành tỏi của tỉnh Hải Dương mà còn là nơi nổi tiếng với nghề trồng sắn dây mang lại hiệu quả kinh tế cao Hay nói đúng hơn, cây sắn dây là cây trồng truyền thống của nông dân huyện Kinh Môn

Cách đây khoảng mấy chục năm trước, bà con nông dân đã trồng loại cây này nhưng diện tích không lớn, không tập trung Nhưng những năm gần đây, diện tích trồng sắn dây của Kinh Môn ngày càng được mở rộng, đạt diện tích từ 300 - 400ha/năm Diện tích trồng tập trung ở các xã An Phụ, Thượng Quận, Hoành Sơn, Hiệp Sơn và Hiệp An chiếm khoảng 50% diện tích, số còn lại trồng rải rác ở các xã, thị trấn trong huyện Năm 2011, diện tích trồng sắn dây tại huyện Kinh Môn đạt khoảng hơn 500 ha.Ông Nguyễn Đức Nghĩa, Chủ tịch UBND xã Thượng Quận cho biết: trong tổng diện tích đất nông nghiệp của xã là 343,52 ha thì có đến 75 ha đất trồng sắn dây Năng suất, chất lượng sắn dây phụ thuộc rất nhiều vào trình độ thâm canh, cách sử dụng phân bón và phòng trừ bệnh hại Cây sắn dây có thể trồng trên mọi chân đất, song thích hợp nhất là đất thịt pha cát, đất phù sa ven sông, nếu là chân đất lạ hoặc trước đó là đất trồng các cây rau màu ngắn ngày thì sắn dây sẽ phát

triển nhanh hơn, cho lượng củ và tinh bột nhiều hơn Thượng Quận hiện có 8 thôn:

Bồ Bản, Trại Sắn, La Xá, Thượng Xá, Vũ Xá, Quế Lĩnh, Khuê Bích và Bãi Mạc thì tất cả 8 thôn đều trồng sắn dây, nhưng trồng nhiều nhất là thôn Bãi Mạc Trước đây, đất ở Bãi Mạc chỉ cấy 2 vụ lúa, năng suất không cao, thu nhập từ cây lúa thấp nên

bà con đã chuyển sang trồng sắn dây

Đất trồng sắn dây được trộn đều với phân chuồng, đạm, lân, kali trước khi đưa vào ụ đất đánh theo hình nón cụt, mỗi ụ khoảng 2-3 m3 đất, mật độ trồng từ 14-16 ụ/sào, các ụ cách nhau 1,5m đến 2m Thời vụ trồng sắn dây từ tháng 3 đến tháng 6 dương lịch hàng năm Lượng phân bón lót (theo kinh nghiệm của nông dân) cho 1 ụ khoảng 100 kg phân chuồng hoai mục, 10 kg supe lân, 3 kg đạm urê và 3 kg Kaliclorua Trồng 1 sào sắn dây cần 30-32 chiếc cọc tre dài 2,6 - 3 m, đường kính 6-8cm và khoảng 15 kg dây thép để làm giàn cho sắn dây leo, khi sắn leo gần kín giàn thì cắm bổ sung 25 - 30 cây dóc dài 3,5 - 4 m, đường kính 3cm để chống giàn

và tăng khả năng quang hợp ánh sáng cho sắn Ngoài ra trong quá trình trồng người

ta còn bond thúc,tưới nước giữ ẩm va phòng trừ một số bệnh hại Năng suất trung bình đạt từu 55- 60 kg/ 1 ụ Nhiều gia đình thu được 80 kg/ụ, thu nhập 9 triệu đồng/sào Với mức thu đạt bình quân 200-300 triệu đồng/ha trồng sắn dây, cao hơn hẳn so với các loại cây trồng khác trên địa bàn huyện Củ sắn dây sau khi được thu hoạch về có thể được bán tươi, luộc chín ăn hoặc có thể rửa, nghiền, lọc và sấy khô chế biến thành bột sắn dây thương phẩm bán ra thị trường

Nếu chế biến củ sắn dây thành bột thì trung bình 5.5 – 6 kg củ sẽ thu được 1kg bột khô Tính hiệu quả, mỗi sào trồng sắn dây thu hoạch trung bình 800-900 kg sắn tươi Tương ứng 1,8 ta bột khô bán với giá từ 90- 120 nghìn đồng / 1kg thì sẽ thu được trên 17 triệu đồng / 1 sào cho 400- 450 triệu đồng / 1 ha Để việc chế biến thuận lợi thì hiện nay xã Thượng Quân đã có nhiều gia đình mua máy nghiền Mỗi giờ máy nghiền

Xã Thăng Long có gần 30 ha diện tích đất trồng sắn dây, nhiều hộ gia đình ở đây đã tận dụng đất ngoài đê, đất vườn, đất bãi để trồng sắn dây tăng thêm nguồn thu Ông Lê Văn Lợi, thôn Bến Thôn, xã Thăng Long cho biết: Do thấy nhiều gia đình trong xã trồng sắn dây cho thu nhập cao, năm 2010 gia đình ông đã tận dụng 4 sào đất vườn còn trống trồng sắn dây Kết quả, sau 9 tháng trồng đã cho thu hoạch

trên 800 kg/sào, với giá bán 6000đ/kg (vào thời điểm giá thấp) ông đã thu được hơn

5 triệu/sào Với 4 sào vườn trồng sắn dây năm 2010 đã đem lại cho gia đình ông mức thu trên 20 triệu đồng Năm 2011, ngoài việc trồng 4 sào hành tại ruộng bãi ông vẫn tiếp tục trồng 4 sào sắn dây tại đất vườn Trồng sắn day, ưu điểm dễ trồng,

dễ chăm bón, dễ bảo vệ, chi phí thấp Xã An Phụ là nơi chiếm nhiều diện tích trồng sắn dây so với nhiều xã khác trong huyện, ông Lương Văn Đoàn, cán bộ Văn phòng

- Thống kê của xã An Phụ cho biết: xã An Phụ có 44 ha diện tích trồng sắn dây, tập trung chủ yếu ở thôn Huề Trì có 25 ha, còn lại rải rác ở các thôn An Lăng, Phương Luật, Đông Hà, Cổ Tân, nhà trồng nhiều nhất gần một mẫu nhà trồng ít nhất cũng khoảng 2 sào Bà con nông dân trong xã ngoài việc cấy lúa, trồng hành còn tận dụng đất bãi, khu vực ven sông, khu chuyển đổi để trồng sắn dây mang lại thu nhập Diện tích đất bãi chuyên trồng sắn dây có thời gian trồng từ tháng 3 năm trước đến tháng

1, tháng 2 năm sau thu hoạch, một phần diện tích đất trồng sắn dây xen canh với trồng các loại rau màu như rau cải, đỗ, bầu bí, mướp (tận dụng giàn sắn dây)

Giống sắn dây là do bà con nông dân tự chiết hoặc mua giống tại một số hộ chuyên làm bầu giống, thời gian chiết giâm trong bầu khoảng từ 18-30 ngày Khi cây phát triển leo lên giàn và bắt đầu tạo củ thì ngừng bón phân, tập trung tưới nước Đây cũng là thời kỳ sâu bệnh xuất hiện như sâu đục thân, rệp vàng Nếu không phát hiện và phun thuốc phòng trừ kịp thời thì cây sẽ bị rụng lá và tàn lụi dẫn tới năng suất củ thấp Kinh nghiệm qua nhiều năm trồng và chăm sóc sắn dây, bà con nông dân thường thu hoạch khi trồng sắn dây được 9-12 tháng, không thu hoạch vào thời điểm mưa phùn

Trồng sắn dây mang lại hiệu quả kinh tế cao cho bà con nông dân, vì thế diện tích trồng sắn dây ngày càng mở rộng, sản phẩm sắn dây của nông dân Kinh Môn với đặc tính bột thơm, mát đang trở thành sản phẩm hàng hóa không chỉ được người tiêu dùng trong tỉnh ưa dùng mà còn tiêu thụ rộng rãi tại nhiều tỉnh thành như: Hà Nội, Hải Phòng,QuảngNinh

Tuy vậy, mặc dù tiềm năng kinh tế từ việc trồng sắn dây rất lớn song bà con nông dân trong huyện thường canh tác theo phương pháp truyền thống, chủ yếu dựa theo kinh nghiệm từ các quy trình: chọn, nhân giống, trồng, chăm sóc, thu hoạch,

chế biến và bảo quản của địa phương mà chưa có sự đầu tư hợp lý, hướng dẫn kỹ thuật một cách khoa học nên cho năng suất, chất lượng của sắn vẫn còn hạn chế

1.1.4 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về công dụng của bột sắn dây

1.1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Ở phương đông từ 2000 năm trước sắn dây có vị trí quan trọng trong y học dưỡng sinh Trung Quốc, Nhật Bản [7] Sư đông đặc của bột sắn dây làm cho các phân tử bột sắn đi vào ruột và trung hòa axit ở đây, chống lại vi trùng, ngăn cản các bênh tiêu chảy Nó làm thuyên giảm ngay các chứng đau họng và đầy hơi Theo giáo sư Dhamananda viện trưởng viện nghiên cứu y học cổ truyền bang Oregan, thì bột sắn dây chứa hàm lượng cao flavonoid, là một loại chất tang cường sự hoạt động tiêu hóa và tuần hoàn Flavonoid là một chất chống lại oxyhoa tốt cho cơ thể Bên cạnh đó thì sắn dây có tác dụng ngăn chặn sự co rút của các tế bào ruột, do đó làm máu chảy tốt hơn và giảm chứng co ruột xoắn ruột

Những nghiên cứu về sắn dây theo quan niệm y học hiện đại được thực hiện phần lớn tại Trung Quốc, Nhật Bản, Đức … Tác dụng y học của sắn dây có tác dụng làm giảm giảm huyết áp, giảm đau đầu, giảm các chứng đau nhức vai và cổ Ở Trung Quốc bột săn dây chữa được các chứng bệnh điếc tai do suy giảm hệ tuần hoàn Nó có tác dụng giảm cholesterol, các khối mỡ máu, máu đông và chống bệnh đau tim Trong cuốn “ Tự bảo vệ sức khỏe” xuất bản năm 1973, Muramoto đề nghị uống trà bột săn dây trong trường hợp cảm lạnh, làm giảm các cơn đau nói chung, các chứng chuột rút, co cơ và tiêu chảy Dược điển Cộng hòa nhân dân Trung Hoa(1985) chính thức ghi cát văn là vị thuốc hạ nhiệt dùng cho các trường hợp cảm sốt kèm theo cảm giác khó chịu hoặc đau nhức nơi cổ, bả vai và giải khát khi nóng nực

Viện nghiên cứu dược thuộc Viện Y Khoa Học Trung Quốc đã làm thí nghiệm trên chuột bạch thấy rằng tiêm dưới da vào xoang bụng của chuột bạch hoạt chât các văn trong cồn etylic với liều 10g/kg thể trọng chuột bạch đã được gây thiếu máu

cơ tim câp tính Theo dõi bằng điện tâm đồ cho thấy hoạt chất cát văn có tác dụng bảo vệ thiếu máu cấp tính cơ tim rõ rệt

Bột sắn dây thường đươc tác dụng với các tác dụng điều hòa thân nhiệt, thử nghiệm tại Nhật Bản đã chưng minh các chế phẩm từ sắn dây có tác dụng hạ nhiệt ở thỏ đã

bị gây sốt

Các nghiên cứu tại Nhật cho thấy sắn dây có nhưng tác động trên những bệnh nhân bị đau thắt ngực [7] : 38% bệnh nhân có thuyên giảm , 42% có những chuyển biến tốt sau 1 tháng thử nghiệm Bột sắn dây cũng có những tác dụng hạ huyết áp,

hạ đường huyết Trong một thử nghiệm tại Trung Quốc: 52 người cao huyết áp được cho uống mỗi ngày 8 muống cà phê sắn dây dưới dạng trà, sau 8 tuần : 17 người đạt kết quả tốt, 30 người thuyên giảm rõ rệt

Sắn dây trong chữa bệnh tai – mũi – họng [7]: Khi thử nghiệm trên 33 người bị mất thính lực bất ngờ, sắn dây được cho dùng chung với vitamin B hỗn hợp : 9 trường hợp khỏi hẳn và 6 trường hợp thuyên giảm

Insoflavon trong săn dây như daidzein, daidzin và puerarin có tác dụng như những chất ức chế, có tính nghịch chuyển, các phân hóa tố alcohol và aldehyd dehydrogenase.( Alcohol Clin Exp Res No 18 – 1994) Daidzein trích tinh cát văn làm giảm tiêu thụ alcohol, giảm cao điểm của nồng độ alcohol trong máu và rút ngắn thời gian gây ngủ của alcohol nơi thú vật Sự giảm cao điểm nồng độ alcohol

có thể do ở sự kéo dài thêm thời gian của thực phẩm trong bào tử ( Am J Clin Nutr

No 68 – 1998) Các thí nghiệm của Yujiro Niiho tại viện bào chế Isan dùng trích ly tinh hoa sắn dây bằng metanol cho thấy khi uống trích tinh, nồng độ alcohol và andehd trong máu người uống rượu giảm xuống rất nhanh ( Herbal Gram No 23- 1990) Sắn dây giải độc rượu

Một nhà nghiên cứu y học Trung Quốc tên Vĩnh Minh Cường phỏng vấn 300 người Tung Quốc dùng bột sắn dây đều cho thấy bột sắn dây có tác dụng giải say rượu, trung hòa các chất độc và giải nhiễm độc do rượu cho cơ quan nội tạng mà không

để lại hiệu ứng phụ nào cho cơ thể Khi ông quay lại trường đại học Havard ông đã tổng kết các kinh nghiệm y học đó và kết luận rằng: củ sắn dây không biêt lý do gì

có tác dụng làm giảm ham muốn uống rượu và giảm sự tàn phá của rượu lên cơ thể con người

Các nghiên cứu về tác dụng của sắn dây sẽ còn tiếp tục ở cả Mỹ và ở Châu Á Có lẽ khả năng quý giá của sắn dây còn vượt qua cả các tuyên bố nghiên cứu hiện có ở

nước này Các tài liệu đông y cổ của Trung Quốc đều cho rằng các loại thuốc đều

có chứa sắn dây còn dùng để chữa bệnh hiểm nghèo

Dù vậy, sắn dây vẫn chưa được biết tới nhiều ở phương Tây cũng như ở Việt Nam Người Việt Nam chỉ thường dùng nó như một thứ nước giải khát thông thường vào mùa hè và họ bỏ thêm hoa bưởi vào cho thơm mà không hiểu cho hoa bưởi là làm giảm dược tính của bột sắn dây một cách đáng kể, cách chế biến bột sắn dây chưa theo đúng phương pháp dưỡng sinh Âm Dương - Ohsawa, cho nên công hiệu chưa cao trong cách làm mát và tăng năng lượng của cơ thể, cũng như chưa biết sử dụng hữu hiệu nó trong việc phòng và trị bệnh Đông y có dùng nó với tên là Cát Căn, thì cũng chỉ dùng như một trợ phương chứ không phải là vị chính trong hầu hết các toa thuốc thông thường Nó chỉ được các nhà thực hành châm cứu phương Đông nhắc tới cùng với việc giới thiệu thuật châm cứu Mart Cissy Majebe, giám đốc Viện nghiên cứu Thảo dược và Châm cứu Bắc California cũng đề cập tới vấn đề dùng trà sắn dây để bổ trợ trong thuật châm cứu Tuy nhiên, hiệu quả không giống nhau ở mọi người và còn tùy thuộc vào từng loại bệnh

1.1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Sắn dây là một loài cây thuốc lâu đời ở Việt Nam và được trồng khá phổ biến từ vùng miền núi đến đồng bằng Từ lâu, y học dân gian đã coi sắn dây như một loại thuốc có thể chữa được nhiều chứng bệnh như cảm sốt phong nhiệt,kiết lỵ

đi kèm sốt, giả nhiệt…

Từ năm 2001, PGS.TS Đỗ Thị Hoa Viên và TS Phan Quốc Kinh đã nghiên cứu chiết xuất bằng cồn và xác định các isoflavonoid từ các nguyên liệu: Củ sắn dây tròn và Củ sắn dây mọc hoang ở rừng Hòa Bình Từ đó đã xác định được cấu tạo hóa học và hàm lượng của daidzein, genistein trong các nguyên liệu trên và so sánh với daidzein, genistein chuẩn [6]

Phan Quốc Kinh, Đỗ Hoa Viên và Lê Minh Châu đã công bố kết quả nghiên cứu chiết xuất và tinh chế isoflavonoid có hoạt tính estrogen trong củ sắn dây Một trong số các nhóm chất được chứng minh là có tác dụng chữa bệnh của sắn dây là các dẫn chất thuộc nhóm isoflavonoid có hoạt tính oestrogen, hay còn gọi là các phytoestrogen Đây là một nhóm hoạt chất đa dạng có nguồn gốc từ thực vật mà những chất này có cấu trúc và chức năng tương tự như hoocmon estrogen của động

vật có vú, có khả năng thay thế estrogen trong cơ thể phụ nữ Các phytoestrogen có tác dụng ngăn ngừa các biểu hiện rối loạn hoocmon cũng như làm giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, loãng xương, ung thư vú, ở phụ nữ thời kì tiền mãn kinh và còn có tác dụng phòng chống ung thư tiền liệt tuyến ở nam giới

Đề tài “Nghiên cứu in vivo tác dụng nội tiết kiểu oestrogen của Isoflavones chiết xuất từ sắn dây, Pueraria thomsoni Benth” của tác giả Đỗ Thị Hoa Viên [10]

đã đi đến kết luận là cao chiết isoflavone từ củ sắn dây Pueraria thomsonii Benth

có hoạt tính nội tiết kiểu estrogen trên 51,5% chuột nhắt trắng cái với liều uống 150

mg / con / ngày Điều này cho thấy hoạt tính estrogen của hỗ nhợp isoflavone chiết xuất từ củ sắn dây là khá rõ rệt

Thạc sỹ Trần ThịXuân, 2005 Nghiên cứu isoflavon từ sắn dây trồng và sắn dây mọc hoang

Năm 2009, Nhóm nghiên cứu gồm hai sinh viên Hoàng Ngọc Tú và Nguyễn Thị Minh Trang, khoa Công nghệ thực phẩm, Đại học Công nghệ Sài Gòn đã nghiên cứu sản xuất thử nghiệm thành công rượu vang từ sắn dây Phân tích cho thấy, rượu sắn dây chứa chất puerarin có thể ngừa ung thư, tốt cho tim mạch, giúp giúp vi khuẩn đường ruột có lợi phát triển

Ngoài ra có khóa luận của Lê Văn Dũng (Đại Học Dược Hà Nội) ,2009 [11]

Nghiên cứu quy trình chế tạo cellulose tinh khiết từ bã sắn dây, sau đó tiến hành thủy phân tạo ra cellulose vi tinh thể Đánh giá sản phẩm thu được về phương diện bào chế Ứng dụng sản phẩm đã tạo ra được vào quá trình dập thẳng viên nén Acetaminophen 325mg

Và thực tế trong kinh nghiệm sử dụng cho thấy bản thân sắn dây là 1 loại thực phẩm có thể dùng rất thường xuyên, có tác dụng tốt cho người sử dụng mà không gây ra bất cứ tác dụng phụ nào

1.1.5 Một số sản phẩm sắn dây đã có trên thị trường

Sản phẩm từ bột sắn dây trên thị trường còn rất ít so với các dạng khác chủ yếu

là dạng bột khô và dạng lát mỏng Nhưng bột khô thì trên thị trường là chủ yếu Dạng bột: được đóng trong các vật liệu như : túi PE, hũ thủy tinh hay trong các hộp nhựa Trên thị trường có thể người ta ướp hương vào cho bột sắn dây như hoa nhài, hao bưởi hay trong quá trình sản xuât bột có nước dừa… Sắn dây là loại sản

phẩm có thể pha vào nươc và thêm đá đường uống liền cũng có thể hồ hóa thành hồ

và dùng Nhưng trên thực tê rất ít người ăn sống bột sắn dây Tuy bột có tác dụng rất tốt cho sức khỏe con người nhưng vẫn chưa được ưa chuộng

Hình 1.2 Bột sắn dây dạng bột

Dạng lát mỏng chủ yếu là của các tiệm thuốc đông y cổ truyền

Điều đáng chú ý là mặc dù có nhiều nghiên cứu về sắn các công dụng tốt của sắn dây nhưng trên thị trường chưa có sản phẩm nào có thể sử dụng uống liền

Hình 1.3 Sắn day dạng lát

1.1.7 Một số biến đổi hư hỏng của bột sắn dây

Bột sắn dây trên thị trường rất nhiều chủng loại cách bảo quản thông dụng nhất vẫn là cho vào túi nilon buộc kín hoặc là các hũ thủy tinh,nhựa tại các siêu thì còn

có hút chân không Nhưng với sự bảo quản bột với dạng khô này cũng không khó khăn nếu ta biết cách Nó có thể bị hút ẩm trở lại, hay bảo quản những nơi ẩm có thể gây ra hiện tượng ẩm mốc

1.1.8 Một số tính chất của tinh bột

Tinh bột là polysaccarit chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây Một lượng tinh bột đáng kể có trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau trong đó xảy ra sự biến đổi thuận nghịch từ tinh bột thành đường glucozơ phụ thuộc vào quá trình chín và chuyển hóa sau thu hoạch Tinh bột có vai trò dinh dưỡng đặc biệt lớn vì trong quá trình tiêu hóa chúng bị thủy phân thành đường glucozơ là chất tạo nên nguồn calo chính của thực phẩm cho con người Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất lý hóa của chúng Tinh bột thường được dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho thực phẩm dạng lỏng, là tác nhân làm bền cho thực phẩm dạng keo, là các yếu tố kết dính và làm đặc tạo độ cứng và độ đàn hồi cho nhiều thực phẩm Trong công nghiệp, ứng dụng tinh bột để xử lí nước thải, tạo màng bao bọc kị nước trong sản xuất thuốc nổ nhũ tương, thành phần chất kết dính trong công nghệ sơn

Tinh bột sắn dây có hình dạng gần giống tinh bột sắn, nhưng hạt có nhiều góc cạnh hơn, các cạnh trũng và bị lõm nhiều hơn số hạt nhỏ nhiều hơn.(Dùng vi ảnh của kính hiển vi điện tử quét)

Hình 1.4.Tinh bột sắn dây Hình 1.5 Tinh bột sắn

Tinh bột không phải một hợp chất đồng thể mà gồm hai polysaccarit khác nhau: amiloza và amilopectin Tỉ lệ amiloza/amilopectin xấp xỉ ¼ Trong tinh bột loại nếp (gạo nếp hoặc ngô nếp) gần như 100% là amilopectin Trong tinh bột đậu xanh, dong riềng hàm lượng amiloza chiếm trên dưới 50%

Hình 1.6 Cấu tạo của tinh bột

Trong bột sắn dây thì có chiếm hàm lượng amilopectin nhiều hơn rất nhiều amilosa ta có amiloza của tinh bột sắn là 25,28 % và hàm lượng amilopectin là 74,72 %

Hình 1.7.Cấu tạo của amiloza và amilopectin

Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột

a Phản ứng thủy phân

Một tính chất quan trọng của tinh bột là quá trình thủy phân liên kết giữa các đơn vị glucozơ bằng axít hoặc bằng enzym Axit có thể thủy phân tinh bột ở dạng hạt ban đầu hoặc ở dạng hồ hóa hay dạng past, còn enzym chỉ thủy phân hiệu quả ở dạng

hồ hóa Một số enzym thường dùng là α- amilaza, β- amilaza Axit và enzym giống nhau là đều thủy phân các phân tử tinh bột bằng cách thủy phân liên kết α-D (1,4) glycozit Đặc trưng của phản ứng này là sự giảm nhanh độ nhớt và sinh ra đường

b Phản ứng tạo phức

Phản ứng rất đặc trưng của tinh bột là phản ứng với iot Khi tương tác với iot, amiloza sẽ cho phức màu xanh đặc trưng Vì vậy, iot có thể coi là thuốc thử đặc trưng để xác định hàm lượng amiloza trong tinh bột bằng phương pháp trắc quan Để phản ứng được thì các phân tử amiloza phải có dạng xoắn ốc để hình thành đường xoắn ốc đơn của amiloza bao quanh phân tử iot Các dextrin có ít hơn

6 gốc glucozơ không cho phản ứng với iot vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh Axit và một số muối như KI, Na2SO4 tăng cường độ phản ứng

Amiloza với cấu hình xoắn ốc hấp thụ được 20% khối lượng iot, tương ứng với một vòng xoắn một phân tử iot Amilopectin tương tác với iot cho màu nâu tím Về bản chất phản ứng màu với iot là hình thành nên hợp chất hấp

thụ

Ngoài khả năng tạo phức với iot, amiloza còn có khả năng tạo phức với nhiều chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu thơm, phenol, các xeton phân tử lượng thấp

c Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột

Xác định khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho phép điều chỉnh được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình công nghiệp, còn có ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến thủy nhiệt Rất nhiều tính chất chức năng của tinh bột phụ thuộc vào tương tác của tinh bột và nước (tính chất thủy nhiệt, sự hồ hóa, tạo gel, tạo màng) Ngoài ra, nó cũng là cơ sở để lựa chọn tinh bột biến hình thích hợp cho từng ứng dụng cụ thể

Ví dụ: Để sản xuất các sản phẩm nước uống hòa tan như cà phê, trà hòa tan thì nên chọn tinh bột biến hình nào có độ hòa tan cao nhất

Những tính chất vật lý của tinh bột

a Độ tan của tinh bột

Amiloza mới tách từ tinh bột có độ tan cao hơn song không bền nên nhanh chóng bị thoái hóa trở nên không hòa tan trong nước Amilopectin khó tan trong nước ở nhiệt độ thường mà chỉ tan trong nước nóng

b Sự trương nở của tinh bột

Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làm cho hạt tinh bột trương phồng lên Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột Độ tăng kích thước trung bình của một số loại tinh bột khi ngâm vào nước như sau: tinh bột bắp: 9,1%, tinh bột khoai tây: 12,7%, tinh bột sắn: 28,4% [1],[9]

c Tính chất hồ hóa của tinh bột

Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxi hóa khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa Phần lớn tinh bột bị hồ hóa khi nấu và trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên Các biến đổi hóa lí khi hồ hóa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độ trong suốt và

độ nhớt, các phân tử mạch thẳng và nhỏ thì hòa tan và sau đó tự liên hợp với nhau

để tạo thành gel Nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng nhiệt

độ nhất định Tùy điều kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kich thước hạt và pH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biến đổi một cách rộng lớn

d Độ nhớt của hồ tinh bột

Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có ảnh hưởng đến chất lượng và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm đó là độ nhớt và độ dẻo Phân tử tinh bột có nhiều nhóm hydroxyl có khả năng liên kết được với nhau làm cho phân

tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều nước hơn khiến cho dung dịch có độ đặc, độ dính,

độ dẻo và độ nhớt cao hơn Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính biểu kiến của các phân tử hoặc của các hạt phân tán, đặc tính bên trong của tinh bột như kích thước, thể tích, cấu trúc, và sự bất đối xứng của phân tử Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, tác nhân oxi hóa, các thuốc thử phá hủy liên kết hydro đều làm cho tương tác của các phân tử tinh bột thay đổi do đó làm thay đổi độ nhớt của dung dịch tinh bột

e Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel của tinh bột

Tinh bột sau khi hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và xắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng 3 chiều Để tạo được gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được

hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được để nguội ở trạng thái yên tĩnh Trong gel tinh bột chỉ có các liên kết hydro tham gia, có thể nối trực tiếp các mạch polyglucozit hoặc gián tiếp qua phân tử nước

Vì tinh bột chứa cả amilopectin và amiloza nên trong gel tinh bột có vùng kết tinh và vùng vô định hình Tham gia vào vùng kết tinh có các phân tử amiloza và đoản mạch của amilopectin kết dính với nhau Cấu trúc nhiều nhánh mà chủ yếu là các nhánh bên của phân tử amilopectin sẽ cản trở sự dàn phẳng và sựu kết tinh Vùng kết tinh vừa nằm trong các hạt đã trương nở vừa nằm trong dung dịch nước giữa các hạt sẽ tạo ra độ bền và độ đàn tính của gel Các tinh bột vừa chứa amilopectin vừa chứa amiloza có khuynh hướng tạo gel như nhau khi ở nồng độ thấp Các tinh bộ giàu amilopectin như tinh bột nếp, có độ phân nhánh cao thường cản trở sự tạo gel khi nồng độ thấp nhưng khi nồng độ cao khoảng 30 % thì cũng

tạo gel được

Sự thoái hóa Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại và lượng dịch thể sẽ thoát ra, gọi là sự thoái hóa Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel

để ở lạnh đông rồi sau đó cho tan giá Có hiện tượng thoái hóa là do hình thành nhiều cầu hydro giữa các phân tử tinh bột Các phân tử amiloza có mạch thẳng nên định hướng với nhau dễ dàng và tự do hơn các phân tử amilopectin Người ta nhận thấy rằng amylopectin đã thoái hóa có thể quay trở lại trạng thái ban đầu khi đun nóng từ 50 – 60 0C nhưng sự thoái hóa của amyloza sẽ không trở về trạng thái ban đầu

Các sản phẩm ngô thóc nếp trong thực phẩm dạng lỏng khi bảo quản ở nhiệt

độ rất thấp vẫn bền không bị phân lớp và không bị thoái hóa Tinh bột loại này có

độ trong suốt cao và khả năng liên kết nước rất lơn Sự thoái hóa sẽ kèm theo sựu tách nước Chính vì thế trong bài báo cáo này ứng dụng lớn nhất của tinh bột là sự tạo gel và sự thoái hóa gel của tinh bột sắn dây

1.2 Một số phương pháp sản xuất tinh bột từ củ

1.2.1 Khoai tây

Hàm lượng tinh bột phân bố không đồng đều Các lớp tế bào nằm ở giữa lớp

tế bào thành mỏng và trung tâm của củ thường chứa nhiều tinh bột nhất Ở giữa củ ( trung tâm) có lượng tinh bột thấp Hàm lượng tinh bột trong khoai tây dao động từ 8-30% Kích thước hạt tinh bột khoai tây khoảng 30-150µm

1.2.2 Khoai lang

Cấu tạo củ khoai lang lại có 3 phần: vỏ bao chiếm 1 % khối lượng củ, vỏ cùi chiếm 5- 12 % khối lượng và thịt củ Lượng tinh bột trong khoai lang thường dao động từ 15-31%, kích thước hạt tinh bột từ 15-80 µm [9]

1.2.3 Sắn

Củ sắn gồm 4 phần chính:

Vỏ gỗ chiếm 0,5- 3 % khối lượng củ, vỏ cùi hay vỏ thịt chiếm từ 8 – 10 % khối lượng toàn củ thịt sắn là thành phần chủ yếu của củ sắn bao gồm các tế bào nhu mô thành mỏng Thành phần vỏ tế bào nhu mô là xenlulozơ, pentozơ, bên trong là các hạt tinh bột và nguyên sinh chất

Lượng tinh bột trong thịt sắn phân bố không đều nhiều nhất ở lớp ngoài rồi

giảm dần vào trong Kích thước hạt tinh bột sắn khoảng 15-80 µm

Qui trình hiện đại sản xuất tinh bột

Thu bột từ nguyên liệu củ

Ngâm củ để hòa tan bớt dịch bào, làm mềm củ và để rửa sơ bộ các tạp chất Cắt khúc để dễ rửa và dễ vận chuyển Rửa nguyên liệu để tách các tạp chất: đá, cát,đất và một phần vỏ Nghiền để phá vỡ tế bào, giải phóng tinh bột Tách rửa tinh bột bằng rây để loại bỏ các phần tử lớn và dịch bào nhằm đảm bảo chất lượng tinh bột Tách bã lớn, chủ yếu là xenlulozơ và rửa tách tinh bột lẫn với bã Tách dịch bào khỏi sữa tinh bột bằng li tâm

Tinh chế sữa tinh bột và tách bã nhỏ Rửa tinh bột để tách các tạp chất hoà tan

và không hoà tan lần cuối bằng xiclon nước, bằng bể rửa, máng rửa hay bằng máy

li tâm

Trong sản xuất tinh bột từ củ, để phá vỡ tế bào người ta dùng máy mài xát hoặc kết hợp máy xay để xay lại lần thứ hai Cả máy mài và xay gọi chung là nghiền

Hình 1.8 Sơ đồ thu tinh bột từ củ

Cần chú ý là dịch bào vỏ khi thoát khỏi tế bào, tiếp xúc với oxi của không khí

, thường nhanh chóng bị oxi hoá tạo thành những chất màu có tên gọi là Melanin Tinh bột rất dễ dàng hấp thụ màu của dịch bào, trở nên không trắng và rất khó tẩy rửa hoàn toàn chất màu khỏi tinh bột bằng nước Để đảm bảo tinh bột có màu trắng tự nhiên thì quá trình công nghệ phải ngắn và tách dịch bào càng sớm càng tốt

1.3 Tổng quan nước giải khát

1.3.1 Khái niệm và xu hướng phát triển ngành nước giải khát

a Khái niêm chung

Nước giải khát là đồ uống ngoài nước còn chứa các dưỡng chất, chất màu, mùi, vị đặc trưng khác với bia và rượu thường được chế biến bằng phương pháp lên men chưa hoàn toàn hoặc bằng phương pháp pha chế

Nguyên liệu sản xuất nước giải pháp thông thường từ củ quả , quá trình trích

ly hoặc từ nước đường, syrup, và các phụ gia tạo hương vị , màu sắc đặc trưng Vì vậy ngoài nước ra, trong thành phần của nước giải khát còn chứa khoảng 10 – 12% chất hòa tan khác, bao gồm đường, acid thực phẩm, khí cacbonic, chất thơm, chất màu và 1 số chất khác được đưa vào cùng với nước quả như acid amin, vitamin và muối khoáng.Nhờ những chất hòa tan này mà nước giải khát có giá trị dinh dưỡng, cung cấp cho cơ thể một lượng calo xác định, đồng thời gây cho người uống có cảm giác khoan khoái và thú vị

b Phân loại nước giải khát

Tùy theo nguồn nguyên liệu và phương pháp sản xuất, người ta chia nước giải khát thành nhiều loại khác nhau nhưng nói chung có thể phân thành 4 nhóm chính

Nước chứa khí CO2 hay còn gọi là nước bão hòa CO2 : Loại nước này chỉ có

nước uống thông thường được làm lạnh tới 12 – 15 C rồi đem sục khí để hòa tan CO2 ;

Nước giải khát pha chế : Ngoài nước bão hòa CO2 còn chứa các thành phần

khác như đường, nước quả, axit thực phẩm, chất thơm và chất màu Các chất này được pha lẫn theo số lượng nhất định

Nước giải khát lên men : được chia làm 2 nhóm nhỏ : lên men từ nước quả và lên men từ dịch đường, tinh bột Chúng khác nhau và thành phần và quá trình chuẩn

bị dịch lên men nhưng giống nhau ở chỗ khí CO2 chứa trong nước giair khát đều được tạo ra trong quá trình lên men dịch đường

Nước giải khát chứa bệnh : bao gồm nước muối khoáng tụ nhiên hay pha chế

từ các chất hóa học với tỷ lệ xác định nên có tác dụng chứa khỏi một số bệnh Vào những năm gần đây, nước giải khát chứa bệnh còn được sản xuất bằng cách ly những hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học mạnh đẻ phòng ngừa vầ hỗ trợ chữa một số bệnh

c Tình hình sản xuất và tiêu thụ của nước giải khát trên thị trường

« Việt Nam là một trong những thị trường tiêu thụ nước giải khát không còn có tốc

độ nhanh nhất thế giới » Đó lầ nhận định của giáo sư Phạm Song, Chủ tịch Tổng

hội Y học Viêt Nam tại hội thảo « Phát triển, nâng cao vị thế của tà xanh và thảo mộc đối với ngành đồ uống Việt Nam » diễn ra ngày 15/10 tại Bình Dương

Giáo sư Song cho biết thêm, trung bình mỗi năm, một người Việt Nam mới chỉ uống khoảng 3 lít nước giải khát đóng chai không cồn, trong khi mức bình quân của người Philippines là 50 lít/ năm Theo dự báo, đến năm 2012, tổng lượng đồ uống bán lẻ ở Việt Nam sẽ tăng gần 50% so với năm 2007

Theo nghiên cứu của Indochina, dù kinh tế Việt Nam năm 2008 suy thoái nhưng người tiêu dùng vẫn không cắt giảm chi tiêu nhiều cho nước giải khát Số người tăng hoặc giữ nguyên chi tiêu cho nước giải khát là 65%, cắt giảm chi tiêu là 23% Nhất là trên thị trường nước giải khát phân khúc, có mức độ tăng trưởng mạnh

mẽ nhất chính là các loại nước đóng chai được cho là có lợi nhất cho sức khỏe Trong thời gian gần đây, nhu cầu của người tiêu dùng đối với các mặt hàng nước giải khát đang có sự thay đổi đáng kể - theo chiều hướng quan tâm đến các sản phẩm (được cho là) có lợi hơn cho sức khỏe

Theo quan sát trên các hộ gia đình ở thành thị thì có tới 70% người tiêu dùng quan tâm hơn đến sức khỏe của mình so với trước đây ; 74% người được hỏi muốn

sử dụng các loại vitamin và khoáng chất và 80% thích mua các sản phẩm có chứa chất có lợi cho sức khỏe như nhân sâm, calcium… Theo bac sỹ Nguyễn Xuân Hướng, chủ tịch hội Đông y Việt Nam, hiện nay đa số người tiêu dùng thích mua các sản phẩm từ tự nhiên Những sản phẩm này không chỉ có lợi cho sức khỏe mà còn thân thiện với môi trường, kết hợp cả hai nhu cầu cơ bản của người tiêu dùng

hiện đại là bổ dưỡng(dù chỉ ở một mức độ nhất định) và tiện lợi (dễ mua, dễ sử dụng và giá cả cũng hợp lý) Do đó, xu hướng tiêu dùng đối với mặt hàng nước giải khát đang có sự chuyển dịch rõ ràng sang các sản phẩm được chiết xuất từ thiên nhiên như trái cây , trà xanh, trà bí đao…

Nắm bắt được xu hướng này, bắt đầu từ cuối năm 2006 và đặc biệt là trong 2 năm 2007 – 2008, các hãng nước gải khát đã nhanh chóng tung ra hàng loạt các sản phẩm mới với các thành phần (được giới thiệu là) chiết xuất từ thiên nhiên đánh thẳng vào tâm lí muốn khỏe hơn của người tiêu dùng Ông Nguyễn Thanh Phong – Cục phó Cục An toànVệ sinh Thực Phẩm (Bộ y tê) cho biết miếng bánh của thị trường nước giải khát Việt Nam còn khá nhiều đối với doanh nghiệp trong nước Nhiều doanh nghiệp Việt Nam sản xuất nước giải khát đang triển khai những sản phẩm với thành phần tự nhiên đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, đáp ứng nhu cầu thực tế của người dân trong nước

Các công ty sản xuất đồ uống đã đầu tư dây chuyền sản xuất ngày càng hiện đại, đồng thời nghiên cứu và cho ra đời những sản phẩm mới như trà xanh, trà thảo mộc không đường giành cho người mắc bệnh tiểu đường hay không thích thức uống

người tiêu dùng Trong những phản hồi về chuyên mục « tiếng nói Tin & Dùng »

nhiều người tiêu dùng cho rằng : nước uống bổ dưỡng chế biến sẵn là sản phẩm rất phù hợp với nhu cầu và nhịp sống hiện đại

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu chính

Nguyên liệu chính sản xuất chính trong quy trình là bột sắn dây Bột sắn dây phải trắng không lẫn tạp chất không mốc không có mùi lạ Đảm bảo là sắn dây chính gốc chứ ngoài thị trường rất nhiều loại sắn dây giả Sắn dây được đựng trong túi nilon hoặc hũ nhựa đảm bảo vệ sinh và không bị hấp thụ mùi lạ,lẫn tạp chất lạ, tránh côn trùng, ẩm mốc Nguồn nguyên liệu được mua tại Vũ Thư – Thái Bình

2.1.2 Nguyên liệu phụ

 Đường trắng

CTPT : C6H12O6

Đường có tác dụng chính như sau :

- Tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm

- Tạo vị ngọt cho sản phẩm,nâng cao giá trị cảm quan cho sản phẩm

Loại đường được sử dụng là đường trắng RS đựng trong bao bì plyme, sản xuất với chỉ tiêu TCVN 6958:2001 dduongwd kính tinh luyện

Chỉ tiêu cảm quan:

- Hình dạng : không vón cục, không ẩm, kích thước đồng đều

- Mùi vị: vị ngọt không có mùi vị lạ

- Màu sắc: tinh thể đường màu trắng,khi pha trong nước cất tạo k có màu cho dịch trong suốt

Các thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp thực nghiệm cổ điển

2.2.2 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

Số liệu thực nghiệm được xử lý theo phương pháp thống kê và vẽ đồ thị với sự

hỗ trợ của phần mềm Microsoft Excel 2003 Thí nghiệm được thực hiện lặp lại 3 lần

và lấy kết quả trung bình

2.2.3 Phương pháp phân tích

 Xác định khối lượng: sử dụng cân đồng hồ lò xo và cân phân tích

 Xác định hàm lượng tro toàn phần theo phương pháp nung mẫu ở nhiệt độ 550 – 6000C (TCVN 5105 – 90)

 Xác định độ ẩm theo phương pháp sấy ở nhiệt độ 100 – 1050C (TCVN

3700 – 90)

2.2.4 Thiết bị và dụng cụ sử dụng để thực hiện thí nghiệm

STT Thiết bị và dụng cụ

1 Bếp ga và bếp điện

2 Cân điện tử, cân kỹ thuật

3 Nồi nấu và nồi thanh trùng

2.2.5 Quy trình sản xuất dự kiến

Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến được thể hiện hình 2.1

Sản phẩm Vào hộp

Nước

Đun sôi Nước

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nước giải khát từ bột sắn dây

Thuyết minh quy trình

Để một sản phẩm chế biến có chất lượng cao thì điều kiện cần là nguyên liệu phải đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật, nhưng yếu tố quyết định vẫn là công nghệ chế biến Và mỗi công đoạn trên quy trình đều có ảnh hưởng nhất định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng Tức là phải đảm bảo mỗi công đoạn đều đúng kỹ thuật tối ưu thì mới có sản phẩm đạt chất lượng cao

Bột sắn dây sẽ được xử lý lại các tạp chất bằng cách là hòa vào nước để qua đêm sau khi lắng sẽ đổ phần nươc trong đi và đem đi phơi khô trở lại Trong quá trình đầu sẽ khuấy dảo cho các chất sẽ nổi lên và các chất khác hòa tan vào nước Khi gạn nước đó chúng ta sẽ có lượng nươc từ màu vàng tới nước trong Sau khi có nguồn nguyên liệu đảm bảo Chúng ta bắt đầu bảo quản nguyên liệu để sản xuất Công đoạn nấu phải chú ý tới lượng bột cho vào lượng nước được đun sôi trước Bột sẽ được cân xác định khối lượng và đi hòa vào nước lạnh trước tránh hiện tượng vón cục khi nấu, nấu để không bị cháy bột

Công đoạn làm nguội có thể sử dụng phương pháp là làm nguội bằng nước hoặc để nguội tự nhiên Đây là công đoạn cho quá trình tạo gel hoàn chỉnh cũng là giảm lượng nhiệt khi cấp đông sẽ giảm chi phí lạnh

Cấp đông là công đoạn với mục đích làm cho bột sắn dây bị thoái hóa và tách nước tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cắt nhỏ và sau khi cấp đông chúng ta sẽ

rã đông bằng nước lạnh, keo sắn đó chúng ta có thể cắt nhỏ theo hai kiểu là cắt thành sợi và cắt theo kiểu hạt lựu Cấp đông sử dụng tủ đông chậm với nhiệt độ -18

– - 19 0 C

Công đoạn làm nhỏ được sử dụng các dụng cụ như dao thớt hay có thể dùng máy xay sinh tố làm nhỏ sản phẩm Ở công đoạn này chúng ta sẽ bố trí thí nghiệm với cắt nhỏ từ 1-2mm; 2-3mm; 3-4mm; 4-5mm Hoặc có thể xay bằng máy xay sinh

tố để làm nhỏ bán thành phẩm

Vào hộp, hộp sau khi đã được rửa sạch phơi khô bao bì sử dụng ở đây là bao bì sắt tây (giống bao bì của nước ngân nhĩ) Bởi sản phẩm có thể có độ đục và độ nhớt cao bên trong có phần cái và nước đường sẽ có cảm quan không tốt nếu nhìn với chai thủy tinh Bán thành phẩm sau khi được cắt nhỏ thì sẽ cho vào hộp nước đường

đã được nấu Công đoạn nấu nước đường với nhiệt độ 90 -1000 C Bột sắn cho thêm vào để tăng độ nhớt cho dịch và tăng giá trị dinh dưỡng

Bài khí ghép mi là quá trình đuổi bớt khí trong đồ hộp trước khi ghép kín Các khí có trong đồ hộp là do nó có sẵn trong nguyên liệu.Trong đề tài em thực hiện quá trình bài khí bằng phương pháp đun nóng dịch lên 80-90 0 C trước khi rót hộp Quá trình bài khí có các tác dụng:

+ Giảm áp suất bên trong hộp khi thanh trùng

+ Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí còn sống sót trong đồ hộp sau khi thanh trùng

+ Tạo chân không cho đồ hộp thành phẩm, làm cho hộp có độ kín tốt hơn đồng thời tránh được hiện tượng phồng hộp khi có sự thay đổi của nhiệt độ và áp suất của môi trường bảo quản

Ghép mí thì dùng máy ghép mí bán tự động

Thanh trùng:

Trong sản xuất đồ hộp thanh trùng là một công đoạn vô cùng quan trọng, nó quyết định đến thời gian bảo quản và chất lượng của sản phẩm

Mục đích của quá trình thanh trùng:

+ Kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm

+ Tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm

+ Vô hoạt enzim để tránh hư hỏng thực phẩm

Chế độ thanh trùng sẽ chọn thanh trùng hở với nhiệt độ 1000 C

Làm nguội sau khi thanh trùng sản phẩm cần làm nguội nhanh xuống nhiệt độ khoảng 40 – 450C nhằm mục đích:

+ Gây xốc nhiệt tiêu diệt các vi sinh vật còn sống sót

+ Làm khô bề mặt vỏ hộp thuận lợi cho công đoạn dán nhãn, bao gói

Làm khô bề mặt vỏ hộp thuận lợi cho công đoạn dán nhãn, bao gói Là yêu cầu cần thiết đối với sản phẩm đồ hộp Trong thời gian bảo ôn các hợp phần của đồ hộp tiếp tục ổn định tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm, đây là hiện tượng chín của nhiều loại đồ hộp khác nhau Cũng trong thời gian này người ta sớm phát hiện các

hư hỏng của sản phẩm từ đó điều chỉnh chế độ thanh trùng cho đạt yêu cầu Bảo ôn trong thời gian 7 – 10 ngày vào mùa hè, 12 – 15 ngày vào mùa đông

2.2.6.1 Xác định tỷ lệ bột/nước

Trong quá trình nấu cần xác định lượng bột cần cho vào khi nấu để có dung dịch tốt nhất, đảm bảo độ chín đồng đều, không vón cục của dịch hồ hóa Dich hồ hóa của mình không bị cháy Lượng bột cân 45g, 60g, 75g, 90g trong mỗi lần làm thí nghiệm

Nước được đong bằng ống đong, mỗi mẫu 200ml nước được nấu sôi và 100ml nước được để lại hòa với bột sắn dây thành dịch để cho vào nước đang đun sôi với mục đích tránh hiện tượng vón cục Trong lúc nấu phải khuấy liên tục theo 1 chiều Sau đó để nguội, làm đông, tan giá, cắt nhỏ, đánh giá chất lượng cảm quan chọn ra

tỷ lệ thích hợp nhất

Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện trên hình 2.3

2.2.6.2 Xác định nhiệt độ nấu keo sắn dây

Trong quá trình nấu nhiệt độ cũng ảnh hưởng tới độ hồ hóa của tinh bột, ảnh hưởng tới chất lượng của keo sắn dây, ảnh hưởng đến cảm quan sản phẩm Nhiệt độ

nấu của công đoạn được bố trí với sơ đồ thể hiện hình 2.4

Đánh giá cảm quan

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ nấu

Chọn tỷ lệ thích hợp Dịch đường

2.2.6.3 Xác định thời gian cấp đông

Với nhiệt độ làm đông là – 18 - -190 C thì thời gian cấp đông sẽ đượcc xác

định như sau Thể hiện trên hình 2.5

Đánh giá cảm quan

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian làm đông

Chọn tỷ lệ thích hợp Dịch đường

Làm nguội

Làm đông với thời gian (h)

2.2.6.4 Xác định kích thước keo sắn

Sau khi nấu và đi cấp đông 4 mẫu với cấp đông chậm thì đi rã đông xong tiến

hành cắt với các kích thước khác nhau 1-2mm; 2-3mm; 3-4mm; 4-5mm Sau đó

tiến hành vào lon 20g keo/100ml nước đường Thanh trùng làm nguội đánh giá cảm quan chọn kích thước keo sắn thích hợp

Sơ đồ được bố trí thí nghiệm được thể hiện trên hình 2.6

Bột sau khi nấu, cấp đông, tan giá

2.2.6.5 Xác định tỷ lệ cái/nước

Khối lượng keo sắn cho vào hộp lần lượt là 15g; 20g; 25g; 30g trong 100ml nước đường Nước đường được nấu với 10g đường/100ml và 5g bột sắn/100ml Sơ

đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện trên hình 2.7

2.2.6.6 Xác các thông số của quá trình nấu nước đường

Đánh giá sản phẩm

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ cái / nước

Bài khí ghép mí

Chọn tỷ lệ cái/nước thích hợp