chế biến và bảo quản sữa hạt sen

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay trên thị trường có rất nhiều sản phẩm nước giải khát làm từ rau quả, trái cây được người tiêu dùng ưa chuộng vì các sản phẩm này có ng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài:

CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN SỮA HẠT SEN

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Ts Nguyễn Công Hà Lê Thanh Hồng MSSV: LT11589 Lớp: CNTP LT K37

Cần Thơ, 2013

TRANG DUYỆT LUẬN VĂN

Luận văn đính kèm theo đây với tựa đề “CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN SỮA HẠT SEN” do Lê Thanh Hồng thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua

Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Giáo viên phản biện

(Ký tên) (Ký tên) (Ký tên)

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan toàn bộ số liệu thật không sao chép của các tài liệu khác mà do quá trình nghiên cứu mới có Một lần nữa, khẳng định số liệu là của em nghiên cứu

có được

Cần Thơ, ngày…….tháng…… năm Giáo viên hướng dẫn Sinh viên tực hiện

(ký tên) (ký tên)

Ts Nguyễn Công Hà Lê Thanh Hồng

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu đề tài “Chế biến và bảo quản sữa hạt sen” đã gặp không

ít khó khăn nhưng qua sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Công Hà, sự giúp

đỡ của bạn bè và gia đình nên em đã hoàn thành những nghiên cứu của mình tuy vẫn còn nhiều thiếu sót không mong muốn

Em chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Công Hà đã tận tình hướng dẫn và giải quyết những khó khăn trong quá trình làm mà em gặp phải Sự nhiệt tình hướng dẫn của Thầy là một trong những động lực lớn để em hoàn thành đề tài Bạn bè và gia đình cũng giúp đỡ em rất nhiều, nhất là ông Ngoại đã hướng dẫn em cách chọn lựa và xác định độ tuổi của sen Bên cạnh đó, các anh chị và Thầy Cô ở các phòng lân cận

đã giúp đỡ em trong suốt thời gian qua

MỤC LỤC

TRANG DUYỆT LUẬN VĂN i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH BẢNG vi

DANH SÁCH HÌNH vii

TÓM TẮT viii

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU 2

2.1.1 Nguyên liệu 2

2.1.2 Công dụng của Sen 3

2.1.3 Chọn lựa và phân loại Sen 4

2.1.3.1 Chọn lựa Sen 4

2.1.3.2 Phân loại hạt Sen 4

2.1.4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của hạt Sen 4

2.1.5 Tính chất vật lý của hạt Sen 5

2.1.6 Chất nhũ hóa 6

2.2 QUI TRÌNH SẢN XUẤT SỮA HẠT SEN (tham khảo) 10

2.2.1 Sơ đồ qui trình 10

2.2.2 Thuyết minh qui trình 11

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 13

3.1.1 Thời gian và địa điểm 13

3.1.2 Nguyên vật liệu 13

3.1.3 Hóa chất (tham khảo) 13

3.1.4 Thiết bị, dụng cụ 13

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

3.2.1 Phương pháp lấy mẫu 13

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu 14

3.3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 14

3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và thời gian thủy phân bằng enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch sữa hạt sen 14

3.3.1.1 Qui trình thí nghiệm 15

3.3.2 Khảo sát tỉ lệ phối chế sữa hạt sen 16

3.3.2.1 Qui trình thí nghiệm 17

3.3.3 Khảo sát khả năng ổn định trạng thái của chất nhũ hóa 18

3.3.3.1 Qui trình thí nghiệm 19

Chương 4 KẾT QUẢ & THẢO LUẬN 20

4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VÀ THỜI GIAN THỦY PHÂN BẰNG ENZYM PECTINASE ĐẾN HIỆU SUẤT THU HỒI DỊCH SỮA HẠT SEN 20

4.2 KHẢO SÁT TỈ LỆ PHỐI CHẾ SỮA HẠT SEN 21

4.3 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH TRẠNG THÁI CỦA CHẤT NHŨ HÓA 22

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 25

5.1 KẾT LUẬN 25

5.2 KIẾN NGHỊ 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 PHỤ CHƯƠNG

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của 100g hạt Sen 4

Bảng 4.1 Kết quả hiệu suất trích ly sữa hạt sen 20

Bảng 4.2 Điểm đánh giá cảm quan mùi 21

Bảng 4.3 Điểm đánh giá cảm quan vị 21

Bảng 4.4 Khảo sát trạng thái bởi nồng độ carragenant 22

Bảng 4.5 Khảo sát trạng thái bởi nồng độ gelatine 23

Bảng 4.6 Khảo sát trạng thái bởi nồng độ pectin 23

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Qui trinh sản xuất sữa hạt sen 10

Hình 3.1 Qui trình thí nghiệm sản xuất sữa hạt sen 15

Hình 3.2 Qui trình thí nghiệm sản xuất sữa hạt sen 17

Hình 3.3 Qui trình thí nghiệm sản xuất sữa hạt sen 19

Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện hiệu suất trích ly theo thời gian và nồng độ 20

Hình 4.2 Biểu đồ đánh giá cảm quan mùi 21

Hình 4.3 Biểu đồ đánh giá cảm quan vị 22

Hình 5.1 Qui trinh sản xuất sữa hạt sen 25

TÓM TẮT

Mục tiêu mà đề tài “Chế biến và bảo quản sữa hạt sen” đề ra là đa dạng hóa sản phẩm làm từ hạt sen đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, nâng cao giá trị kinh tế của hạt sen Đề tài tập chung nghiên cứu các vấn đề

- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzym pectinase (0,2%, 0,4%, 0,6%) và thời gian thủy phân (0 phút, 20 phút, 60 phút) để nâng cao hiệu suất thu hồi

- Khảo sát tỉ lệ phối chế sữa hạt sen nhằm chọn ra tỉ lệ phối chế thích hợp các thành phần: muối (0,1% và 0,2%), đường (10% và 12%) và bột Whey (0,15%

và 0,35%) đến giá trị cảm quan cho sản phẩm

- Khảo sát khả năng giữ trạng thái sản phẩm của carragenant không qua đồng hóa ở các mức độ (0,05%; 0,075%; 0,11%; 0,135%; 0,185%; 0,23%)

Qua kết quả thí nghiệm cho thấy, hiệu suất thu hồi dịch sữa hạt sen cao nhất ở nồng độ enzym pectinase là 0,4% và thủy phân trong 40 phút Trong quá trình phối chế sữa hạt sen, tỉ lệ pha loãng 1:10 (sen:nước) và tỉ lệ phụ gia bổ sung vào

là 0.1% muối, 0.35% bột whey, 12% đường là được yêu thích nhất thông qua kết quả thống kê đánh giá cảm quan và biểu đồ đánh giá Khả năng giữ trạng thái của chất nhũ hóa carragenant ở nồng độ 0,12% là cao hơn gelatine và pectin

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều sản phẩm nước giải khát làm từ rau quả, trái cây được người tiêu dùng ưa chuộng vì các sản phẩm này có nguồn gốc tự nhiên, có chứa nhiều chất dinh dưỡng cung cấp năng lượng và đảm bảo sức khỏe của người tiêu dùng

Trong các loại kể trên thì Sen là loại cây trồng nhiều ở nước ta và phổ biến ở ĐBSCL (Đồng bằng sông Cửu Long) Sen là cây trồng có từ rất lâu đời và có giá trị kinh tế cao, cây Sen được khai thác gần như triệt để ở nước ta như: hoa lá, gương, hạt, ngó đều phục vụ được cho con người nhưng ở dưới dạng tươi là chủ yếu đồng thời Sen còn dùng để chữa được nhiều bệnh rất hiệu quả nhưng giá trị kinh tế mang lại chưa cao

Xuất phát từ những mặt hạn chế đó và nâng cao giá trị kinh tế của Sen nên tôi muốn thực hiện đề tài “Chế biến và bảo quản sữa hạt sen” nhằm mang lại một sản phẩm mới có giá trị dinh dưỡng cao đồng thời góp phần đa dạng hóa các sản phẩm từ Sen Tôi tin rằng sau quá trình nghiên cứu thì sản phẩm sẽ có mặt trên thị trường đánh dấu sự phát triển và mở ra hướng đi mới cho cây Sen

1.2 MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU

Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và thời gian thủy phân bằng enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch sữa hạt sen

Khảo sát tỉ lệ phối chế của sản phẩm để có tỉ lệ phối chế thích hợp

Khảo sát khả năng ổn định trạng thái của chất nhũ hóa

Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Nguyên liệu

Sen có tên khoa học là Nelumbo nucifera Trong thời kỳ cổ đại nó đã từng là loại

cây mọc phổ biến dọc theo bờ sông Nin ở Ai Cập cùng với một loài hoa súng có quan hệ họ hàng gần gũi có tên gọi dài dòng là hoa Sen xanh linh thiêng sông Nin

(Nymphaea caerulea)

Sen là loại cây thủy sinh có từ lâu đời và được trồng phổ biến ở nước ta đặc biệt là ở vùng ĐBSCL (vùng Đồng Tháp Mười) Sen có thân rễ hình trụ mọc ở trong bùn thường gọi là ngó sen hay ngẫu tiết, ăn được, lá còn gọi là liên diệp mọc lên khỏi mặt nước, cuống lá dài, có gai nhỏ, phiến lá hình khiên, to, đường kính 60-70cm có gân toả tròn Hoa to màu trắng hay đỏ hồng, đều lưỡng tính Đài 3-5, màu lục, tràng gồm nhiều cánh màu hồng hay trắng một phần, những cánh ngoài còn có màu lục như lá đài Nhị nhiều, bao phấn 2 ô, nứt theo một kẽ dọc Trung đói mọc dài ra thành một phần hình trắng thường gọi là gạo sen dùng để ướp chè nhiều lá noãn dời nhau đựng trong một đế hoa loe ra thành hình nón ngược gọi là gương sen hay liên phòng Mỗi lá noãn có 1-3 tiểu noãn Quả chứa hạt gọi là liên nhục không nội nhũ Hai lá mầm dày Chồi mầm còn gọi là liên tâm gồm 4 lá non gập vào phía trong (Nguồn: http://www.thaythuoccuaban.com/vithuoc/sen.htm)

Có nhiều giống sen được trồng, với màu hoa dao động từ màu trắng như tuyết tới màu vàng hay hồng nhạt Nó có thể chịu được rét tới khu vực 5 theo phân loại của USDA Loài cây này có thể trồng bằng hạt hay thân rễ (Nguồn: http://vi.wikipedia.org/wiki/Sen_hồng)

Cây Sen gồm có các bộ phận sau:

- Hạt Sen: là phần màu trắng bên trong vỏ cứng của quả Sen, sau khi đã bỏ cả chồi mầm - Semen Nelumbinis, thường gọi là Liên tử

- Tâm Sen: là mầm xanh ở chính giữa hạt Sen - Plumu Nelumbinis, thường gọi Liên

- Lá sen - Folium nelumbinis thường gọi là Hà Diệp

- Mấu ngó Sen - Nodus Nelumbinis Rhizomatis, thường Ngẫu tiết

Phân loại Sen gồm 3 loại chính như sau:

- Sen trồng để lấy hoa

- Sen trồng để lấy gương

- Sen trồng để lấy ngó và cũ

2.1.2 Công dụng của Sen

Hạt Sen: Vị ngọt, tính bình; có tác dụng bổ tỳ dưỡng tâm, sáp trường, cổ tinh Chữa các bệnh đường ruột như tỳ hư, tiết tả, lỵ; di mộng tinh, đới hạ, hồi hộp mất ngủ, cơ thể suy nhược, kém ăn ít ngủ Ngày dùng 12-20g có thể đến 100g, dạng thuốc sắc hay hoàn tán Là thực phẩm cao cấp để dùng cho người già yếu, trẻ con hoặc dùng chế biến các món ăn quý, chất lượng cao như làm mứt, nấu chè; là phụ liệu cho các món ăn dân tộc như bánh phồng tôm

Tâm Sen: Vị rất đắng, có tác dụng an thần nhẹ Chữa sốt và khát nước, di mộng tinh, tim đập nhanh, huyết áp cao, hồi hộp hoảng hốt mất ngủ Dùng 1,5-3g

Gương Sen: Có tác dụng tiêu ứ, cầm máu Chữa chảy máu tử cung, băng huyết, đau bụng dưới do máu ứ, ỉa ra máu, dỏi ra mỏu Dùng 10-15g Trong các bài thuốc chữa băng huyết, rong huyết, thường có kèm gương Sen bên cạnh các vị thuốc khác Tua nhị Sen: Vị chát, tính ấm; có tác dụng sáp tinh, ích thận, thanh tâm, chỉ huyết Chữa băng huyết, thổ huyết, di mộng tinh, trĩ bạch đới, đái dầm, đái nhiều Dùng 3-10g

Lá Sen: Vị đắng, tính mát; có tác dụng hạ huyết áp, an thần, thanh thử Chữa trị say nóng, viêm ruột, nôn ra máu dạ dày, chảy máu cam và các chứng chảy máu khác Dùng 5-12g sấy trên than hoặc ngày dùng độ 1 lá, sắc nước uống Còn dùng chữa chứng béo phì; dùng 15g lá Sen rửa sạch đun với nước sôi trong 50 phút hoặc hãm với nước sôi trong 10 phút, mỗi sáng uống 1 ấm

Ngó Sen: Có tác dụng cầm máu, tráng dương, an thần Dùng chữa bệnh sốt có khát nước và dùng cầm máu (ỉa ra máu, đái ra máu, nôn ra máu, chảy máu cam, đẻ xong xuất huyết) và trị bạch đới, ỉa chảy Dùng ngó Sen 5-12g phơi khô sắc uống hàng ngày Cũng có thể giã tươi lấy nước uống (Nguồn: http://www.lrc-hueuni.edu.vn/dongy/show_target.plx?url=/thuocdongy/S/Sen.htm&key=&char=S)

Y học hiện đại với việc sử dụng hạt sen làm thuốc chữa bệnh: ngoài tác dụng kháng viêm, rất nhiều thành phần trong hạt sen có tác dụng làm giảm huyết áp, qua thử nghiệm trên động vật đã chứng minh được điều này Trong hạt sen còn

có chứa nhiều hợp chất có công năng tác dụng giống như chất làm se (astringent), có tác dụng làm giảm rò rỉ dịch của các bộ phận nội tạng, như lá lách, thận và tim

Vì vậy, những người đàn ông mắc bệnh thận, bệnh suy giảm tình dục, nếu thường xuyên ăn hạt sen sẽ có tác dụng tốt cho sức khỏe Riêng nhân xanh có trong hạt sen tuy có mùi vị hơi đắng, nhưng lại có tác dụng “làm mát”, giải nhiệt cho cơ thể (Nguồn: http://laodong.com.vn/Tu-van/Phat-hien-moi-ve-tac-dung-chua-benh-cua-sen/74928.bld)

Ngoài ra, Sen còn được dùng để chế biến nhiều món ăn ngon có giá trị bồi dưỡng cao như chè sen, mứt sen, chè hạt sen long nhãn, thịt gà hầm sen, móng giò hầm hạt sen, v.v

2.1.3 Chọn lựa và phân loại Sen

2.1.3.1 Chọn lựa Sen

Phải chọn những hạt Sen đạt những chỉ tiểu sau:

- Đủ ngày tuổi để đảm bảo chất dinh dưỡng tích lũy trong hạt là cao nhất là khoảng 19-21 ngày tuổi tính từ khi Sen bắt đầu rụng cành

- Hạt không bị mốc, lép hay khuyết tật

- Hạt phải còn nguyên vẹn, không bị nứt vỏ và không bị côn trùng gây hại

Cách tính tuổi của Sen nêu trên có thể bị ảnh hưởng bởi thời tiết như: gió, mưa và bão… nhưng không đáng kể

2.1.3.2 Phân loại hạt Sen

Hạt sen ở độ tuổi 19-21 ngày được chia ra làm 3 loại:

- Loại 1: Hạt cứng chắc, đầu núm màu đen, vỏ hạt có màu vàng ngà (màu vàng như tre ngà), hạt nằm trong gương hơi lỏng, gương vẫn còn xanh tươi và số lượng hạt vàng chắc từ 1/2 số lượng hạt trong gương

- Loại 2: Giống như loại 1 nhưng số lượng hạt vàng chắc từ 1/3 đến nhỏ hơn 1/2 số lượng hạt trong gương

- Loại 3: Giống như loại 1 nhưng số lượng hạt vàng chắc nhỏ hơn 1/3 số lượng hạt trong gương và không thấp hơn 1/6 số lượng hạt trong gương

2.1.4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của hạt sen

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của 100g hạt Sen

Thành phần 10 ngày tuổi 15 ngày tuổi 20 ngày tuổi 25 ngày tuổi

Nước là thành phần không thể thiếu trong cuộc sống của động vật và thực vật, nước chiếm trên 78% trọng lượng cơ thể người, đóng vai trò quan trọng trong các phản ứng sinh hóa và các quá trình trao đổi chất trong cơ thể

Protein là chất cấu tạo nên sự sống, cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển của

cơ thể Nó cung cấp năng lượng và có vai trò trong sản xuất hoocmon, kháng thể, các enzym và các mô Protein giúp cơ thể duy trì sự cân bằng giữa các acid kiềm Lipid cung cấp năng lượng cho cơ thể, không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hưu cơ như: ether, rượu, benzen… Hàm lượng lipid trong Sen thấp

Vitamin là phân tử hữu cơ cần thiết ở lượng rất nhỏ cho hoạt động chuyển hóa bình bình thường của cơ thể sinh vât Có nhiều loại vitamin nhưng chúng khác nhau về bản chất hóa học lẫn tác dụng sinh lý

- Vitamin B1 (có các tên là thiamin, aneurin ) đóng vai trò quan trọng trong việc

tạo ra năng lượng cần thiết cho các hoạt động chức năng của con người như: Sự cân bằng về thần kinh, đồng hoá đường và kính thích vị giác

- Vitamin B2 (còn có tên là riboflavin) giữ vai trò xác định trong các phản ứng của

một số enzyme cần thiết cho quá trình hô hấp (tham gia vào thành phần của các enzyme vận chuyển hidro) Vai trò của vitamin B2 là: cân bằng dinh dương, tình trạng của da, thị giác và nhân tố phát triển

Sắt tham gia vào quá trình tạo máu, giữ vai trò quan trọng trong các quá trình oxy hóa và kích thích chuyển hóa bên trong tế bào

2.1.5 Tính chất vật lý của hạt Sen

Theo (Muoi, Nguyen Van et al 2009), xác định một số thông số vật lý cơ bản của hạt ngũ cốc: kích thước, diện tích bề mặt, tính cầu, độ rỗng của hạt là cơ sở cho việc thiết kế hệ thống sàn và phân loại kích thước hạt Hình dạng nguyên liệu cũng là thông số quan trọng cho việc mô phỏng tiến trình sấy thực phẩm Tốc độ truyền nhiệt đến nguyên liệu cũng phụ thuộc đáng kể vào diện tích bề mặt truyền nhiệt Xác định các thông số cơ bản về kích thước

Kích thước trung bình số học: 18,14

3

cbaa

Trong đó: a: kích thước dài nhất của vùng diện tích lớn nhất = chiều dài, (mm)

b: kích thước nhỏ nhất của vùng diện tích lớn nhất = chiều rộng, (mm) c: kích thước ngắn nhất của vùng diện tích nhỏ nhất = chiều cao, (mm)

(mm)

(mm)

(mm)

Tính cầu: 0,84

a3

1(a.b.c)

Sen là hạt hình giống elip, diện tích bề mặt: Sπ.Dg2 0,001017

2.1.6 Chất nhũ hóa

Carrageenan là một polysaccharide tự nhiên được chiết tách từ rong Hồng vân

(Eucheuma gelatinea) của vùng biển Việt Nam, tan trong nước ở 600C Polysaccharide này có cấu trúc bao gồm hao đơn vị -D galactose sunphate và 3,6-anhydro--D-galactose xen kẽ luân phiên nhau bởi hai kết nối (1-3) và (1-4) Carrageenan có khả năng tạo gel và tính hồi nhiệt tốt hơn agar Theo (Hai, Pham Hong et al 2007), tính phổ biến của Carrageenan trong các sản phẩm bao gồm bốn điểm đặc biệt sau:

- Tham gia như một chất làm đông đặc đối với một số sản phẩm như kem, sữa, bơ, pho mát

- Như một chất nhũ tương để giúp cho các dung dịch ở trạng thái hỗn hợp đồng nhất với nhau mà không bị tách lớp

- Làm thay đổi kết cấu của sản phẩm bởi việc tạo ra các chất đông đặc hoặc dai

- Giúp ổn định các tinh thể để ngăn chặn đường hoặc nước đá khỏi kết tinh lại Chính vì vậy Carrageenan được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực

- Ứng dụng trong công nghiệp sữa: Carrageenan có hoạt động đáng kể với protein

của sữa, làm cho chúng có giá trị keo tụ trong môi trường nước để sử dụng trong công nghiệp chế biến sữa Sữa nóng chứa carrageenan được làm lạnh sẽ tạo gel Gel giữ cho nhũ tương của sữa với nước được bền vững, không bị phân lớp Tạo gel chính là sự tương tác giữa các ion sulfat với các đuôi mạng điện của các phân tử protein và các cation Ca2+, K+ có mặt trong sữa Mức độ tạo gel với sữa của các carrageenan cũng khác nhau: -carrageenan và -carrageenan không tan trong sữa lạnh, do đó gel chỉ được tạo thành trong quá trình chuyển sữa nóng sang lạnh -carrageenan hòa tan trong sữa lạnh, do đó không cần đun nóng vẫn tạo nhú tương bền với sữa Chính vì vậy, -carrageenan được ứng dụng nhiều hơn trong công nghệ chế biến sữa, làm bánh kẹo

- Ứng dụng trong mỹ phẩm và thuốc đánh răng: carrageenan không bị phá hủy bởi

các enzyme cellulase, bởi vậy carrageenan cũng có thể sử dụng trong các hướng khác mà nó không liên quan đến thực phẩm do các đặc tính tạo gel, tốc độ khuếch tán và sự tào màng của nó, làm nó phù hợp đối với các ứng dụng khác như: kem đánh răng, chất dưỡng tóc, nước gội đầu,… Thuốc đánh răng là hỗn hợp phức của các thành phần vô cơ và hữu cơ được huyền phù trong một pha liên tục, được làm

ổn định bởi một chất keo tụ -carrageenan (0,8-1,2% trọng lượng) được thêm vào để ngăn chặn sự phân tách của pha lỏng và pha rắn

(mm)

(mm)

(m2)

- Ứng dụng trong y dược: một số loài rong đỏ khác có tính chất kháng bổ trợ

(Anti-inflammtory, Anti-thrombic), chống sơ vữa động mạch (Anti-atherosclerosis), làm hạn chế u sơ (Anti-ulcerosus), ức chế hoạt động của virus,… Carrageenan vào cơ thể còn có tác dụng làm phát triển tiểu cầu (thrombosisduwo)

- Ứng dụng trong nông nghiệp: các oligosaccharide của carrageenan điều chế bằng

việc thủy phân axit hoặc bẽ gãy mạch bằng enzyme là các chất sinh học kích thích sinh trưởng, thụ tinh Các chất này có khả năng kích thích cho sự tích lũy dinh dưỡng và tái tạo lại sức sản xuất của một số mùa màng, dẫn đến sự thu phấn cho hoa và tạo quả tốt hơn Các oligosaccharide sulphat đã được công nhận để kích thích cho cơ chế bảo vệ cây Do đó, oligosaccharide có thể sử dụng như một chất tăng trưởng tự nhiên

- Các ứng dụng khác trong kĩ thuật: - hoặc - carrageenan (0,15-0,25%) có thể ổn

định, ngăn chặn sự lắng các hạt màu -carrageenan là một chế phẩm sinh học đã được ứng dụng thành công trong việc cải thiện chất lượng dịch đường trong quá trình lên men bia Carrageenan trong bia có tác dụng kết lắng protein một cách hiệu quả Tăng công suất nồi đun hoa, tăng độ trong của dịch hèm và bia thành phẩm Tăng tuổi thọ của sản phẩm

Carrageenan chia thành 3 loại điển hình sau:

- Kappa Carrageenan: được chiết tách từ các loại tảo Kappaphycus alvarezil,

Chondrrus crrispus, Sarcothalia crispate Hòa tan ở nhiệt độ cao, tạo khối gel cứng

và độ bền của khối gel tăng lên khi có mặt của muối kali Dùng trong sản xuất sữa

và socola

- Lota Carrageenan: có thể hòa tan một phần ở nhiệt độ thấp, chỉ hòa tan hoàn toàn

khi nung nóng dung dịch, độ bền của gel tăng lên khi có mặt của muối kali hình thành khối đông dẻo và đàn hồi Dùng trong sản xuất salad-dressing lạnh

- Lambda Carrageenan: có thể tan hoàn toàn ở nhiệt độ thấp, tạo dung dịch có độ

nhớt cao mặc dù không tạo đông Tương tác với protein tạo sự ổn định cho sản phẩm Dùng trong sản xuất các sản phẩm có nguồn gốc từ bơ và pho mát (Nguồn: http://yume.vn/nhi46cnsh/article/carrageenan-chuc-nang-va-ung-dung.35D0A8F2.html)

Gelatin: gelatin đã trở nên phổ biến từ những năm 1700, được bắt nguồn từ tiếng

Latinh gelatus, nghĩa là màng hay chất làm đông Theo R.S.T Linforth et al (1999), gel được tạo ra bằng cách hòa tan gelatin trong nước ở 60oC trong cốc nước trước khi cho kết hợp với si-ro đường (đã được đun sôi và làm nguội dưới 100oC) Gelatin

là chất rắn dạng miếng, vảy, bột hoặc hạt, không mùi, không vị, trong suốt, có màu

từ vàng nhạt đến màu trắng Ở nhiệt độ ẩm bình thường, gelatin chứa từ 912% ẩm

và có tỉ trọng riêng từ 1,31,4 Khi gia nhiệt, gelatin đã hydrat hóa sẽ nhanh chóng chuyển thành dạng dung dịch Gelatin tan trong các polyol như glycerin, propylen glycol, sorbitol, mannitol, không tan trong cồn, acetone, CCl4, benzen, ether và các dung môi hữu cơ khác Gelatin là một sản phẩm có nguồn gốc từ collagen bằng cách thủy phân acid hay kiềm Chính vì thế, các tính chất của gelatin phụ thuộc vào nguồn gốc, tuổi và loại của collagen nguyên liệu

Gelatin trương nở khi được cho vào nước, hấp thụ một thể tích nước bằng 510 lần thể tích của bản thân nó Khi được gia nhiệt đến nhiệt độ cao hơn điểm tan chảy,

gelatin đã trương nở hòa tan và tạo thành gel khi được làm nguội Quá trình chuyển đổi giữa dạng dung dịch và dạng gel có tính thuận nghịch Tính chất này được lợi dụng trong nhiều quá trình chế biến thực phẩm

Ngoài ra, gel của gelatin bắt đầu tan chảy ở 2734oC Cơ chế cơ bản của sự tạo gel

là sự thay đổi ngẫu nhiên của dạng xoắn ốc Acid amin của các chuỗi polypeptide khác nhau tạo một hình thể xoắn ốc khi làm nguội và các vòng xoắn này được ổn định nhờ các cầu hydro, tạo gel ba chiều Sự tạo gel của gelatin được xem như sự tái tạo một phần collagen và phần đã được tái tạo này hoạt động như một đoạn chức năng của gel

Quá trình tạo gel gồm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Hấp thụ và trương nở trong nước để tạo dung dịch, xảy ra tốt ở nhiệt

độ ấm (4560oC)

- Giai đoạn 2: Tạo các liên kết ngang nối các phân tử gelatin với nhau, thường diễn

ra ở nhiệt độ thấp (812oC)

Khả năng hấp thụ nước của gelatin phụ thuộc vào đặc điểm nguyên liệu và các yếu

tố công nghệ khi tạo gel như pH, nhiệt độ, nồng độ các chất khác trong dung dịch Theo Bonazzi, Ripoche, Michon và Traoré (1997), khả năng khuếch tán nước cao nhất tại pH = 6 với mẫu gelatin loại A Điều này có thể giải thích do mối liên hệ giữa khả năng trương nở và điểm đẳng điện của dung dịch gelatin Điểm đẳng điện của dung dịch gelatin trong thí nghiệm khoảng 5.2 nên giá trị pH nào càng gần thì khả năng khuếch tán nước càng cao Như vậy, tại điểm đẳng điện thì khả năng khuếch tán nước là cao nhất

Nhiệt độ càng cao thì khả năng khuếch tán của nước càng mạnh Độ bền gel của dung dịch gelatin phụ thuộc vào khả năng hấp thụ nước của gelatin và khả năng hình thành liên kết ngang giữa các phân tử gelatin Thời gian để ổn định dung dịch gel hình thành liên kết ngang, còn gọi là thời gian trưởng thành, càng dài thì độ bền gel càng lớn (Nguồn: http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-gelatin-tu-da-ca-10583/) Fiszman và Salvador năm (1999), báo cáo rằng gelatin là tương thích với các hệ thống sữa trên một loạt các nồng độ và ngăn chặn syneresis Trong sữa chua chuẩn

bị có và không có bổ sung sữa gầy, sữa bột, việc bổ sung gia tăng nồng độ của gelatin lên đến 1,5% dần dần sửa đổi các đặc tính cơ học của gel thức

Pectin: tinh chế có dạng chất bột trắng màu xám nhạt, không mùi vị, dễ tan trong

nước tạo thành dung dịch keo có độ nhớt cao Từ dung dịch với nước, pectin có thể

bị kết tủa với rượu, aceton, ete hoặc benzen Khi đun nóng trong nước pectin bị phá hủy Khi có mặt của acid và đường nó có khả năng tạo gel Pectin lấy từ các nguồn khác nhau thì có khả năng tạo gel khác nhau

Nồng độ của các phân tử pectin trong dung dịch càng lớn thì sự liên kết giữa các phân tử xảy ra càng nhanh và sự đông tụ được tạo ra càng bền Nhưng không phải tất cả lượng pectin đều tham gia vào việc tạo đông tụ do đó độ bền gel không phải xác định theo số lượng nhiều ít mà xác định theo chiều dài mạch phân tử và mức độ methoxyl hóa

+ Nếu phân tử pectin quá ngắn sẽ không tạo được gel mặc dù sử dụng với liều lượng cao Nếu phân tử pectin quá dài thì gel rất cứng Khi các sợi chỉ được tạo ra ngắn, mạng lưới giữ pha lỏng của keo kém do đó sự đông tụ sẽ yếu và có khả năng đưa đến sự rữa nát (vì nhả nước)

+ Mức độ methoxyl cao hay thấp ở phân tử pectin thì việc tạo gel cũng khác nhau

(Nguồn: http://www.kilobooks.com/threads/102478-Tiểu-luận-pectin#ixzz2RNrGLhQS Thư Viện Điện Tử www.KILOBOOKS.com).

Vai trò của đường trong việc tạo đông là khử nước, giảm solvat hóa của các phân

tử pectin Hàm lượng đường cao quá so với pectin thì độ bền đông tụ giảm và giảm tốc độ tạo đông Lượng đường phải lớn hơn 50% thì mới có khả năng tạo gel Thông thường người ta thường dùng ở nồng độ 65% Nếu hàm lượng đường cao quá có thể gây kết tinh đường trên bề mặt hạt keo hay trong hệ keo Thấp quá thì không đủ để tạo gel (Nguồn: http://www.kilobooks.com/threads/102478-Tiểu-luận-pectin?s=1127581049236a49899c1fef1d6b7afd#ixzz2SsknwCVX

Thư Viện Điện Tử www.KILOBOOKS.com)

Shukla, Jain, và Sandhu (1986) báo cáo rằng việc bổ sung gelatin, pectin và sodium alginate giảm diacetyl và acid béo dễ bay hơi (VFA) sản xuất trong sữa chua

2.2 QUI TRÌNH CHẾ BIẾN SỮA HẠT SEN (tham khảo)

Ủ

Lọc 1 (tách lấy dịch sữa)

Bổ sung enzyme pectinase

Lọc 2 Làm lạnh (2-40C)

Bổ sung chất nhũ hóa

Vô chai, ghép nắp

Trộn tốc độ cao

Gia nhiệt 750C

Hình 2.1 Qui trinh sản xuất sữa hạt sen

2.2.2 Thuyết minh qui trình

Nguyên liệu: sen được chọn phải đạt các chỉ tiêu ở mục (2.1.3.1)

Xử lý: nguyên liệu được loại bỏ vỏ hạt, vỏ lụa và tim sen vì những phần này không cần thiết cho sản phẩm Tiếp đó, ngâm nguyên liệu 1 giờ để cho các tế bào của hạt sen mềm hơn tạo thuận tiện cho các công đoạn sau Vỏ lụa có vị chát do chứa tanin, tim sen có vị đắng

Xay nghiền: nhằm mục đích giải phóng dịch bào ra khỏi tế báo Xay nghiền càng mịn thì lượng dịch bào thu được nhiều dẫn đến hiệu suất thu hồi cao

Ủ: sau khi xay nghiền xong ta bổ sung enzyme pectinase vào pure sen để thủy phân nhằm tăng hiệu suất thu hồi rồi đem ủ ở nhiệt độ 40oC, thời gian 40 phút

Tách dịch sữa: sau khi ủ xong rồi đem lọc qua vãi lọc để tách lấy dịch sữa Theo Lê

Mỹ Hồng, Nhan Minh Trí (2011), thì tỉ lệ tách dịch sữa lần 1 và lần 2 (1:6 – 1:4) Phối chế: nhằm mục đích tạo ra sản phẩm có mùi vị thơm ngon đặc trưng

- Đường: tạo vị ngọt cho sản phẩm

- Muối: có tác dụng điều vị cho sản phẩm nhưng không dùng nhiều vì sẽ tạo vị nặm

- Bột whey: là hỗn hợp của các protein hình cầu phân lập từ đạm sữa, một sản phẩm

của công nghệ sản xuất pho mát từ sữa bò Whey protein cao hơn nhiều so với tất cả

các hình thức khác của protein Bổ sung bột whey nhằm mục đích tạo hương vị thơm ngon đặc trưng và tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, chỉ bổ sung với lượng thích hợp Nếu bổ sung ít thí tác dụng kém còn quá nhiều thì làm mất hương đặc trưng của sen do mùi của bột whey mạnh hơn mùi của sen

Chỉnh pH: là yếu tố quan trọng nó ảnh hưởng đến màu sắc và trạng thái của sản phẩm trong suốt quá trình bảo quản và tiêu thụ Vì vậy, để tránh hiện tượng kết tủa cần phải điều chỉnh pH (dùng NaHCO3) thích hợp trước khi thanh trùng Theo Khuu Sang Nien (2004), hiện tượng kết tủa và phân lớp xảy ra ở pH < 6,8 dưới tác dụng của nhiệt độ cao làm cho protein bị biến tính, gần điểm đẳng điện nên có hiện tượng kết tủa và phân lớp

Gia nhiệt: làm hòa tan tốt các chất vào nhau, phá hủy một số enzym đặc biệt là enzym hóa nâu và làm mất hoạt tính enzyme pectinase, tiêu diệt một phần vi sinh vật và biến tính tinh bột Sau đó, bổ sung chất nhũ hóa vào để tăng khả năng giữ trạng thái của sản phẩm, kéo dài thời gian sử dụng

Làm lạnh ở (2-4oC) để ổn định trạng thái và cho bã hạt sen còn sót và các cao phân

tử lắng xuống, thời gian lắng khoảng 60 phút, sau đó tiến hành lọc để loại bỏ bã và các cao phân tử

Trộn với tốc độ cao khoảng 22.000-24.000 vòng/phút để đánh tơi làm mịn sản phẩm tạo cấu trúc sản phẩm ổn định hơn

Gia nhiệt trước khi rót chai ngoài việc tiêu diệt vi sinh vật còn loại bỏ không khí ở trong chai là quan trọng Rót chai, ghép nắp: nhằm mục đích là bảo quản và tránh không cho sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài và sự xâm nhập của vi sinh vật gây hại

Thanh trùng: thanh trùng để tiêu diệt một số vi sinh vật và kéo dài thời gian bảo quản

Thành phẩm: sản phẩm sẽ được tiến hành đánh giá cảm quan và kiểm tra mật độ vi sinh trong suốt thời gian tồn trữ

Bảo quản: sản phẩm được bảo quản trong môi trường lạnh

Chương 3: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Thời gian và địa điểm

Thời gian: từ ngày 07/01/2013 đến 10/5/2013

Địa điểm: phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa NN & SHƯD, Trường Đại Học Cần Thơ

Máy đo pH (pH meter TOA HM)

Máy xay sinh tố

Chiếc quang kế cầm tay

Cân phân tích

Một số dụng cụ khác…

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Phương pháp lấy mẫu

Hạt sen được chọn phải đạt các chỉ tiêu ở mục (2.1.3.1), nếu chọn Sen ở độ tuổi nhỏ hơn thì các thành phần trong hạt tích lũy không cao, ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của sản phẩm và hiệu suất thu hồi không cao còn chọn hạt sen có độ tuổi lớn hơn sẽ ảnh hưởng đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm vì lượng tinh bột tích lũy cao trong hạt và khó tách lấy dịch bào do tế bào già cứng

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiện sẽ được bố trí ngẫu nhiên, lặp lại 2-3 lần, kết quả được tính toán thống

kê, phân tích phương sai, kiểm định LSD hoặc Duncan

3.3 NỘI DUNG BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và thời gian thủy phân bằng enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi dịch sữa hạt sen

Mục đích: tìm ra tỷ lệ enzym pectinase thích hợp để tăng hiệu suất thu hồi dịch sữa Chuẩn bị mẫu: sau khi xử lý nguyên liệu xong rồi đem xay nguyên liệu với nước (1:1) để trích ly thu dịch sữa được khối pure sen (đưa pH của pure sen về 4,5) rồi bổ sung enzym ở 3 nồng độ và 3 mức thời gian rồi đem đi ủ ở 40oC, lọc, phối chế, chỉnh pH (pH=6,8), gia nhiệt 75-80oC trong 10 phút đồng thời bổ sung chất ổn định vào, làm lạnh để ổn định sản phẩm, lọc, trộn tốc độ cao, thanh trùng bằng hóa chất, gia nhiệt 75oC, vô chai ghép nắp, thanh trùng, bảo quản Theo Huỳnh Ngọc Oanh, Trần Ngọc Hùng (2008), để xác định hoạt độ của enzyme pectinase ta hút 2ml dung dịch enzyme thô 5% (w/v) phản ứng với 18ml dung dịch pectinase 1% ở pH = 4.5

và nhiệt độ 400C Một đơn vị hoạt động pectinase (UI) là lượng enzyme cần thiết làm giảm 10% độ nhớt của hỗn hợp chứa 180mg pectinase

Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí theo thể thức thừa số 2 nhân tố, 2 lần lặp lại Ghi nhận kết quả về hiệu suất đạt được