Nghiên cứu quy trình sản xuất bột chanh dây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI      ðỖ VĂN THIÊN NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT CHANH DÂY LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mã số: 60.54.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. TRẦN NHƯ KHUYÊN HÀ NỘI - 2014 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là ñề tài nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng trong bất kỳ một nghiên cứu nào. Tôi xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả ðỖ VĂN THIÊN Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành ñề tài tốt nghiệp, ngoài sự cố gắng của bản thân tôi ñã nhận ñược rất nhiều sự quan tâm giúp ñỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người thân. Trước tiên, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trần Như Khuyên - Khoa Cơ ñiện - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành bản luận văn này. Tôi cũng xin ñược gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ thực phẩm, Ban Quản lý ðào tạo - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã nhiệt tình giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập và thực hiện ñề tài. Bên cạnh ñó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn bè và ñồng nghiệp, những người luôn bên cạnh ñộng viên giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian qua. Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả ðỗ Văn Thiên Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục hình viii Danh mục viết tắt ix PHẦN THỨ NHẤT - MỞ ðẦU 1 1.1. ðặt vấn ñề 1 1.2. Mục ñích – Yêu cầu 2 1.2.1. Mục ñích 2 1.2.2. Yêu cầu 3 PHẦN THỨ HAI – TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Nguyên liệu chanh dây. 4 2.1.1. Nguồn gốc 4 2.1.2. Phân loại 4 2.1.3. Thành phần hóa học 5 2.1.4. Ứng dụng của chanh dây 11 2.2. Quy trình công nghệ sản xuất bột chanh dây 12 2.3. Hệ thống thiết bị sản xuất bột chanh dây 14 2.4. Cơ sở lí thuyết của một số quá trình chính trong công nghệ sản xuất bột chanh dây 28 2.4.1. Cơ sở lí thuyết của quá trình thủy phân enzyme pectinase 28 2.4.2. Cơ sở lí thuyết của quá trình sấy phun 34 PHẦN THỨ BA ðỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 3.1. ðối tượng, vật liệu, ñịa ñiểm nghiên cứu 37 3.1.1. ðối tượng nghiên cứu 37 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp iv 3.1.2. Vật liệu nghiên cứu 37 3.1.3. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 37 3.1.4. ðịa ñiểm nghiên cứu 38 3.2. Nội dung nghiên cứu 38 3.3. Phương pháp nghiên cứu 38 3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số chính ñến quá trình sản xuất bột chanh dây 38 3.3.2. Phương pháp xác ñịnh một số chỉ tiêu lí hóa trong quá trình sản xuất bột chanh dây 41 3.4. Phương pháp xử lý số liệu và gia công số liệu thực nghiệm 44 PHẦN THỨ TƯ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45 4.1. Kết quả xác ñịnh một số chỉ tiêu lí hóa của nguyên liệu 45 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lí enzyme pectinase 45 4.2.1. Ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme tới hiệu suất thu hồi dịch quả 45 4.2.2. Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme tới hiệu suất thu hồi dịch quả 47 4.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ xử lý enzyme tới hiệu suất thu hồi dịch quả 50 4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình sấy phun 51 4.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ không khí sấy 52 4.3.2. Ảnh hưởng của tốc ñộ bơm nhập liệu 55 4.3.3. Ảnh hưởng của áp suất khí nén 58 4.3.4. Kết quả khảo sát tổng hợp ảnh hưởng của các yếu tố của quá trình sấy phun ñến chất lượng bột chanh dây 60 4.4. Kết quả thử nghiệm pha chế nước uống từ bột chanh dây 61 4.4.1. Kết quả ñánh giá chất lượng cảm quan nước uống từ bột chanh dây với tỉ lệ ñường khác nhau. 61 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp v 4.4.2. Kết quả so sánh chất lượng cảm quan của nước uống pha chế từ bột chanh dây . 62 4.4.3. Kết quả ñánh giá mức ñộ ưa thích 63 4.5. Kết quả thử nghiệm bảo quản sản phẩm 63 4.5.1. Kết quả xác ñịnh các chỉ tiêu lí hóa trong thời gian bảo quản 64 4.5.2. Kết quả ñánh giá chỉ tiêu cảm quan. 64 4.6. ðề xuất quy trình sản xuất bột chanh dây 65 4.6.1. Quy trình ñề xuất. 65 4.6.2. Thuyết minh quy trình 66 PHẦN THỨ NĂM KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 5.1. Kết luận 67 5.2. Kiến nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 2.1. Thành phần cấu tạo vỏ quả của hai loại chanh dây vàng và ñỏ tía 5 Bảng 2.2. Thành phần các loại protein có trong vỏ quả chanh dây 6 Bảng 2.3. Hàm lượng ñường của hai loại chanh dây (%) 7 Bảng 2.4. Thành phần acid của hai loại chanh dây 7 Bảng 2.5. Tỉ lệ ñường : acid ở hai loại chanh dây 8 Bảng 2.6. Thành phần của hạt chanh dây khô 11 Bảng 2.7. Thông số kỹ thuật của máy rửa 16 Bảng 2.8. Thông số kỹ thuật máy tách ruột 16 Bảng 2.9. Thông số kỹ thuật thùng xử lí enzym 18 Bảng 2.10. Thông số kỹ thuật máy chà cánh ñập 19 Bảng 2.11. Thông số kỹ thuật của thiết bị phối trộn 20 Bảng 2.12. Thông số kỹ thuật thiết bị ñồng hóa 21 Bảng 2.13. Thông số kỹ thuật của máy sấy phun 24 Bảng 2.14. Máy sấy phun li tâm tốc ñộ cao LPG 26 Bảng 4.1. Thành phần hóa học của dịch quả chanh dây 45 Bảng 4.2. Ảnh hưởng nhiệt ñộ sấy phun 52 Bảng4.3. Ảnh hưởng tốc ñộ bơm nhập liệu tới các chỉ tiêu 55 Bảng 4.4. Ảnh hưởng áp suất khí nén tới các chỉ tiêu 58 Bảng 4.5. Chất lượng bột chanh dây sau khi sấy phun 61 Bảng 4.6. Kết quả ñánh giá chất lượng cảm quan của mẫu nước pha từ bột chanh dây với tỉ lệ bột/ñường khác nhau theo TCVN 3215-79 61 Bảng 4.7. Kết quả so sánh chất lượng của nước chanh dây 62 Bảng 4.8. Kết quả ñánh giá mức ñộ ưa thích về chất lượng cảm quan của một số loại nước uống chanh dây theo thang ñiểm Hendonic 63 Bảng 4.9. Kết quả xác ñịnh thành phần dinh dưỡng của bột chanh dây sau thời gian bảo quản 1 tháng 2 tháng và 3 tháng. 64 Bảng 4.10. Kết quả ñánh giá cảm quan sau 1 tháng 2 tháng và 3 tháng bảo quản. 64 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp vii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 2.1. Quy trình sản xuất bột chanh dây[18]. 13 Hình 2.2 Thiết bị lựa chọn – phân loại 15 Hình 2.3 Thiết bị rửa 16 Hình 2.4. Máy Cắt- Tách ruột quả 17 Hình 2.5. Thiết bị ủ enzyme 17 Hình 2.6. Máy chà 19 Hình 2.7. Thiết bị phối trộn dịch chanh dây 20 Hình 2.8. Máy sấy phun 22 Hình 2.9. Máy sấy phun sương LPG 25 Hình 2.10. ðĩa phun tạo sương mù từ dung dịch cần sấy 26 Hình 2.11. Thiết bị phối trộn bột chanh dây 27 Hình 2.11. Thiết bị ñóng gói 28 Hình 4.1. ðồ thị ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme ñến hiệu suất thu hồi dịch quả 46 Hình 4.2. ðồ thị ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme ñến hàm lượng vitaminC 47 Hình 4.3 : ðồ thị ảnh hưởng của thời gian thủy phân ñến hiệu suất thu hồi dịch quả 48 Hình 4.4 : ðồ thị ảnh hưởng của thời gian thủy phân ñến hàm lượng VitaminC 49 Hình 4.5: ðồ thị ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất thu hồi sản phẩm 50 Hình 4.6 : ðồ thị ảnh hưởng của nhiệt ñộ thủy phân ñến hàm lượng VitaminC 51 Hình 4.7: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt ñộ của không khí sấy ñến hiệu suất thu hồi sản phẩm 53 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp viii Hình 4.8: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt ñộ của không khí sấy ñến ẩm ñộ sản phẩm 54 Hình 4.9: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt ñộ của không khí sấy ñến hàm lượng VitaminC trong sản phẩm 54 Hình 4.10: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc ñộ bơm nhập liệu ñến hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun 56 Hình 4.11: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc ñộ bơm nhập liệu ñến ẩm ñộ sản phẩm của quá trình sấy phun 57 Hình 4.12: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc ñộ bơm nhập liệu ñến hàm lượng VitaminC trong sản phẩm 57 Hình 4.13: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của áp suất khí nén ñến hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun. 59 Hình 4.14: ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của áp suất khí nén ñến ẩm ñộ sản phẩm của quá trình sấy phun 59 Hình 4.15. ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của áp suất khí nén ñến hàm lượng VitaminC sản phẩm 60 Hình 4.16. Sơ ñồ quy trình hoàn chỉnh sản xuất bột chanh dây 65 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp ix DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Từ viết tắt FAO ðC ðVT HDBN STT TCVN TB %CK Tổ chức nông lương thế giới ðối chứng ðơn vị tính Hình dạng bên ngoài Số thứ tự Tiêu chuẩn Việt Nam Trung bình Phần trăm chất khô [...]... b t chanh dây có ch t lư ng cao c n nghiên c u kĩ quy trình s n xu t T nh ng lí do trên dư i s hư ng d n c a PGS.TS Tr n Như Khuyên Khoa Cơ ñi n-Trư ng ðHNNHN tôi ti n hành nghiên c u ñ tài: Nghiên c u quy trình công ngh s n xu t b t chanh dây 1.2 M c ñích – Yêu c u 1.2.1 M c ñích Xác ñ nh thông s công ngh c a quá trình x lý enzyme pectinase, s y phun chanh dây làm cơ s cho vi c hoàn thi n quy trình. .. b t chanh dây H c vi n Nông nghi p Vi t Nam – Lu n văn th c s Khoa h c Nông nghi p 2 T o ra s n ph m b t chanh dây ng d ng trong các ngành công nghi p như công nghi p th c ph m công nghi p dư c ph m 1.2.2 Yêu c u Xác ñ nh ñư c thông s công ngh c a quá trình x lý enzyme pectinase trong quy trình s n xu t b t chanh dây Xác ñ nh ñư c thông s công ngh c a quá trình s y phun chanh dây ðưa ra ñư c quy trình. .. là chanh dây .[18] Trong kho ng hơn 500 loài Passiflora, thu c h Passifloraceae, ch có m t gi ng Passiflora edulis có tên riêng là chanh dây Chanh dây cũng có 2 lo i khác nhau: chanh dây vàng và chanh dây ñ tía S khác nhau gi a 2 lo i không ch v màu s c mà còn v các ñ c trưng riêng Lo i chanh dây ñ tía có th ñư c hi u là lo i màu ñ ho c ñen vì màu s c không có s phân bi t rõ ràng Ngư c l i, chanh dây. .. chanh dây ñ tía, hàm lư ng các lo i acid khác nhau tương ñ i rõ ràng hơn, trong ñó nhi u nh t v n là acid citric, k ñ n là acid lactic, malonic, malic và succinic Thông thư ng ngư i ta dùng t l ñư ng : acid ñ ño ñ ng t c a chanh dây Và t ñó nh n ra r ng có s khác bi t ñáng k gi a chanh dây vàng và chanh dây ñ tía là chanh dây ñ tía có v ng t hơn chanh dây vàng B ng 2.5 T l ñư ng : acid Lo i chanh dây. .. chi t tách mà thay vào ñó ngư i ta băm nh v chanh dây r i ñem s y khô, tr n v i r ñư ng hay x lý trong các Xyclon ñ làm th c ăn gia súc 2.2 Quy trình công ngh s n xu t b t chanh dây Trong th c t s n xu t ngư i ta thư ng s d ng quy trình s n xu t b t chanh dây theo sơ ñ hình 2.1 H c vi n Nông nghi p Vi t Nam – Lu n văn th c s Khoa h c Nông nghi p 12 Chanh dây Ch n l a- Phân lo i R a Tách ru t qu Pectinase... trình công ngh s n xu t b t chanh dây Nghiên c u ñư c kh năng t n tr c a s n ph m Th nghi m pha ch ñ u ng t b t chanh dây H c vi n Nông nghi p Vi t Nam – Lu n văn th c s Khoa h c Nông nghi p 3 PH N TH HAI – T NG QUAN TÀI LI U 2.1 Nguyên li u chanh dây 2.1.1 Ngu n g c Qu chanh dây (passion fruit hay passiflora) có ngu n g c t nhiên t mi n nhi t ñ i Châu Mĩ Trong ñó, chanh dây có màu ñ tía b t ngu n t... nghi p 4 Chanh dây màu ñ tía Chanh dây màu vàng 2.1.3 Thành ph n hóa h c ð i v i v qu • Năm 1949, Martin và Reuter ñã tách ñư c ch t pectic t v chanh dây ñ tía ð n năm 1953, Sherman và c ng s ñã phân tách và xác ñ nh ñư c r ng tính ch t pectin trong chanh dây vàng có hàm lư ng methoxyl t 8,9 ÷ 9,2% nên khá phù h p v i quá trình s n xu t jelly Tuy nhiên theo, pectin ñư c trích ly t qu chanh dây ñ tía... i rư u t Tây Âu trong nhi u năm chanh dây có tên là ‘Parchita Seco”… Trái chanh dây ñang d n chi m vai trò quan tr ng trong công nghi p ñ u ng M t s qu c gia như Brazil, Peru… trái chanh dây là nguyên li u hàng ñ u 2.1.4.2 Trong y h c Các alkaloid trong d ch qu chanh dây ñư c chi t xu t ñ bào ch thu c an th n, gi m ñau Ngoài ra, m t lo i glycoside chi t xu t t chanh dây, g i là Passiflorine cũng ñư... nghi p 6 B ng 2.3 Hàm lư ng ñư ng c a hai lo i chanh dây (%) Lo i chanh dây Fructose Glucose Saccharose ð tía 33,5 37,1 29,4 Vàng 29,4 38,1 32,4 Ngu n : [18] Tinh b t: d ch qu có hàm lư ng tinh b t cao Nu c chanh dây ép có hàm lư ng tinh b t t 0,5 ñ n 3% Nhi t ñ ñông ñ c c a tinh b t th p nh hư ng ñ n quá trình x lý nhi t trong quá trình s n xu t nư c chanh dây Do d ch qu bám lên b m t trao ñ i nhi t,... chanh dây Ngoài ra, do s hòa quy n c a nhi u lo i ester ñ c trưng khác nhau c a nhi u lo i trái cây khác mà trái chanh dây có hương v vô cùng ñ c bi t Ví d H c vi n Nông nghi p Vi t Nam – Lu n văn th c s Khoa h c Nông nghi p 9 các ester ethyl (Z)-octa-4,7-dienoate và (Z) – Hex-3 enyl butanoate là các ester ñ c trưng c a d a và lê • S ct S c t chính trong d ch qu chanh dây là carotenoid Nư c chanh dây . quá trình xử lý enzyme pectinase trong quy trình sản xuất bột chanh dây Xác ñịnh ñược thông số công nghệ của quá trình sấy phun chanh dây ðưa ra ñược quy trình công nghệ sản xuất bột chanh dây. . Kết quả ñánh giá chỉ tiêu cảm quan. 64 4.6. ðề xuất quy trình sản xuất bột chanh dây 65 4.6.1. Quy trình ñề xuất. 65 4.6.2. Thuyết minh quy trình 66 PHẦN THỨ NĂM KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67. 2.3. Hệ thống thiết bị sản xuất bột chanh dây 14 2.4. Cơ sở lí thuyết của một số quá trình chính trong công nghệ sản xuất bột chanh dây 28 2.4.1. Cơ sở lí thuyết của quá trình thủy phân enzyme