nghiên cứu vi bao chất béo để sản xuất bột sữa dừa hòa tan

trình bày nghiên cứu vi bao chất béo để sản xuất bột sữa dừa hòa tan

i ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC ----------o0o---------- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU VI BAO CHẤT BÉO ĐỂ SẢN XUẤT BỘT SỮA DỪA HÒA TAN SVTH : HỒ THANH TRIỂU MSSV : 60302974 CBHD : GS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN BỘ MÔN: KỸ THUẬT THỰC PHẨM TP Hồ Chí Minh, 01/2008   NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN   NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ii LỜI CẢM ƠN Con xin cảm ơn cha mẹ đã nuôi nấng, dạy dỗ con nên người. Cha mẹ đã luôn ủng hộ, động viên con trong suốt thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn Thầy Lê Văn Việt Mẫn đã tận tình hướng dẫn để em hoàn thành tốt luận văn. Em cũng xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các Thầy Cô, đặc biệt là các Thầy Cô trong bộ môn Công nghệ Thực phẩm. Thầy Cô đã truyền cho em những ki ến thức quý báu, cũng như đã hỗ trợ em rất nhiều để em thực hiện bài luận này thành công. Cuối cùng, tôi xin cám ơn các bạn trong lớp đã luôn nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm luận văn. ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii   MỤC LỤC . ii   DANH MỤC CÁC HÌNH iv   DANH MỤC CÁC BẢNG . v   DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT . vi   MỞ ĐẦU 1   Chương 1 -   TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2   1.1   Khái quát về dừa . 2   1.1.1   Phân loại dừa 2   1.1.2   Cơm dừa 4   1.2   Sữa dừa 5   1.3   Sản phẩm bột sữa dừa hòa tan . 8   1.4   Khái quát về kĩ thuật vi bao (Microencapsulation) . 9   1.4.1   Khái niệm 9   1.4.2   Tác nhân vi bao . 11   1.4.3   Ứng dụng của kĩ thuật vi bao 12   1.4.4   Sấy phun và kỹ thuật vi bao 13   1.5   Quy trình công nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan . 22   1.5.1   Sơ đồ khối quy trình công nghệ 22   1.5.2   Thuyết minh quy trình công nghệ . 24   Chương 2 -   NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26   2.1   Nguyên liệu . 26   2.1.1   Cơm dừa 26   2.1.2   Chất bao 26   2.2   Phương pháp nghiên cứu . 26   2.2.1   Mục đích của quá trình nghiên cứu 26   2.2.2   Sơ đồ nghiên cứu 26   2.2.3   Nội dung nghiên cứu 27   iii   2.3   Các phương pháp phân tích . 28   2.3.1   Phương pháp xác định độ ẩm . 28   2.3.2   Phương pháp xác định hàm lượng chất béo trong mẫu lỏng và rắn (phương pháp Adam – Rose – Gottlied) . 28   2.3.3   Phương pháp xác định chỉ số acid 28   2.3.4   Phương pháp xác định chỉ số peroxyde 29   2.3.5   Phương pháp cảm quan . 29   2.3.6   Phương pháp xác định xác định hiệu quả vi bao 29   2.3.7   Phương pháp xác định hiệu suất vi bao hiệu suất thu hồi chất khô 29   2.3.8   Phương pháp xác định hiệu suất thu hồi chất khô 29   2.3.9   Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm . 29   Chương 3 -   KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN . 30   3.1   Khảo sát ảnh hưởng của chế độ đồng hóa đến quá trình vi bao . 30   3.1.1   Khảo sát ảnh hưởng của áp lực đồng hóa đến quá trình vi bao 30   3.1.2   Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đồng hóa đến quá trình vi bao . 33   3.2   Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện bảo quản trong các loại bao bì khác nhau đến chất lượng sản phẩm 35   3.2.2   Khảo sát hiệu suất trong các quá trình trong qui trình sản xuất bột sữa dừa hòa tan . 47   Chương 4 -   Kết luận và kiến nghị . 49   TÀI LIỆU THAM KHẢO 50   PHỤ LỤC . 52   iv   DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 -   Các sản phẩm chế biến từ cơm dừa . 5   Hình 1.2 -   Cấu tạo của hạt cầu béo được nhũ hóa và hạt bột chứa chất béo được vi bao 10   Hình 1.3 -   Số lượng các nghiên cứu kĩ thuật vi bao bằng các phương pháp khác nhau từ 1955 đến 2005 12   Hình 1.4 -   Ảnh hưởng của hàm lượng béo tổng đến lượng béo tự do và hiệu quả vi bao trong bột sữa . 15   Hình 1.5 -   Ảnh hưởng của nồng độ chất khô của dung dịch trước sấy và tỉ lệ chất bao sử dụng đến hiệu quả vi bao . 16   Hình 1.6 -   Ảnh hưởng của hàm lượng lactose trong thành phần chất bao đến hiệu quả vi bao 17   Hình 1.7 -   Ảnh hưởng của hàm lượng carbohydrate trong chất bao đến hiệu quả vi bao 19   Hình 1.8 -   Ảnh hưởng của các loại chất bao đến hiệu quả vi bao chất béo 21   Hình 1.9 -   Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan 23   Hình 3.1 -   Ảnh hưởng của áp lực đồng hóa đến hiệu quả vi bao, hiệu suất vi bao, hiệu suất thu hồi chất khô 31   Hình 3.2 -   Hình chụp hạt bột sữa dừa bằng kính hiển vi điện tử quét áp lực đồng hoá để vi bao chất béo là 200 bar 32   Hình 3.3 -   Hình chụp hạt bột sữa dừa bằng kính hiển vi điện tử quét áp lực đồng hoá để vi bao chất béo là 300 bar 32   Hình 3.4 -   Ảnh hưởng của nhiệt độ đồng hóa đến hiệu quả vi bao, hiệu suất vi bao, hiệu suất thu hồi chất khô 34   Hình 3.5 -   Sự thay đổi độ ẩm của sản phẩm theo thời gian khi được đựng trong các loại bao bì ở những điều kiện bao gói khác nhau . 42   Hình 3.6 -   Sự thay đổi chỉ số acid của sản phẩm theo thời gian khi được đựng trong các loại bao bì ở những điều kiện bao gói khác nhau 44   Hình 3.7 -   Sự thay đổi chỉ số peroxyde của sản phẩm theo thời gian khi được đựng trong các loại bao bì khác nhau . 46   v   DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1:   Đặc điểm các giống dừa . 3   Bảng 1.2:   Thành phần hóa học của cơm dừa 5   Bảng 1.3:   Thành phần hóa học của sữa dừa (không bổ sung nước khi ép) theo các tác giả khác nhau . 6   Bảng 1.4:   Thành phần các amino acid của các phân đoạn albumin và globulin trong sữa dừa (g/100g protein) 7   Bảng 1.5:   Tiêu chuẩn vi sinh của sữa dừa (theo Tiêu chuẩn về các sản phẩm từ dừa APCC, 1994) 8   Bảng 1.6:   Thành phần của bột sữa dừa sản xuất bằng phương pháp sấy phun 9   Bảng 1.7:   Thành phần hóa học của các loại whey protein . 17   Bảng 3.1:   Kết quả khảo sát ảnh hưởng của áp lực đồng hóa đến quá trình vi bao 30   Bảng 3.2:   Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đồng hóa đến quá trình vi bao . 33   Bảng 3.3:   Sự thay đổi độ ẩm (w), chỉ số acid (av) và chỉ số peroxyde (pov) của bột sữa dừa trong quá trình làm hư gia tốc khi được bao gói trong các loại bao bì khác nhau . 36   Bảng 3.4:   Sự thay đổi độ ẩm (w), chỉ số acid (av) và chỉ số peroxyde (pov) của bột sữa dừa trong quá trình làm hư gia tốc khi được bao gói trong các loại bao bì khác nhau . 37   Bảng 3.5:   Sự thay đổi độ ẩm (w), chỉ số acid (av) và chỉ số peroxyde (pov) của bột sữa dừa trong quá trình làm hư gia tốc khi được bao gói trong các loại bao bì khác nhau . 38   Bảng 3.6:   Sự thay đổi độ ẩm (w), chỉ số acid (av ) và chỉ số peroxyde (pov) của bột sữa dừa trong quá trình làm hư gia tốc khi được bao gói trong các loại bao bì khác nhau . 39   Bảng 3.7:   Sự thay đổi độ ẩm (w), chỉ số acid (av) và chỉ số peroxyde (pov) của bột sữa dừa trong quá trình làm hư gia tốc khi được bao gói trong các loại bao bì khác nhau . 40   Bảng 3.8:   Sự thay đổi độ ẩm (w), chỉ số acid (av) và chỉ số peroxyde (pov) của bột sữa dừa trong quá trình làm hư gia tốc khi được bao gói trong các loại bao bì khác nhau . 41   Bảng 3.9:   Hiệu suất thu hồi sản phẩm trong các quá trình . 48   vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Tên đầy đủ Kí hiệu Chất béo khan từ sữa (Anhydrous Milk Fat) Chỉ số acid (Acid Equivalent) Chỉ số peroxyde (Peroxyde Equivalent) Chỉ số DE (Dextrose Equivalence) Độ ẩm Hàm lượng béo lý thuyết trong sản phẩm (Method Fat) Hàm lượng béo tổng (Total Fat) Hàm lượng béo tự do (Free Fat) Hiệu suất thu hồi chất khô (Drying Yield) Hiệu suất vi bao chất béo (MicroEncapsulation Yield) Hiệu quả vi bao chất béo (MicroEncapsulation Efficiency) Kính hiển vi điện từ quét (Scaned Electronic Microscope) Maltodextrin DE 17 Polyamide Polyethylene Polypropylene Polyvinylcloride Soy protein isolate (hàm lượng protein 90%) Sweet Whey Powder hàm lượng protein 11% Whey Protein Concentrate hàm lượng protein 80% Whey Protein hàm lượng protein 50% AMF av pov DE w MF TF FF DY MEY MEE SEM MD17 PA PE PP PVC SPI SWP11 WPC80 WP50 Mở đầu SVTH: Hồ Thanh Triều 1  MỞ ĐẦU Việt Nam là một quốc gia có nguồn nguyên liệu dừa phong phú với chất lượng rất tốt. Tuy có điểm mạnh về nguyên liệu nhưng số lượng các sản phẩm chế biến công nghiệp từ dừa hiện nay vẫn còn ít và chưa phong phú về mặt chủng loại. Nước dừa và nước cốt dừa là những thành phần giàu dinh dưỡng nhất từ trái dừa. Đặc biệt, nước cốt d ừa được xem là nguyên liệu không thể thiếu trong quá trình chế biến nhiều loại món ăn truyền thống ở các nước trong khu vực Đông Nam Á. Tuy nhiên, đây là một nguyên liệu giàu béo và rất dễ bị hư hỏng do vi sinh vật nên quá trình sử dụng và bảo quản gặp nhiều khó khăn. Do đó, yêu cầu cấp thiết đặt ra là cần phải chế biến nguồn nguyên liệu giàu dinh dưỡng này để giữ được chất lượng và kéo dài th ời gian sử dụng. Một trong những giải pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề trên là sử dụng kĩ thuật vi bao chất béo trong nước cốt dừa bằng phương pháp sấy phun để sản xuất bột sữa dừa. Kĩ thuật này tạo ra sản phẩm có chất lượng cao và ổn định, thời gian bảo quản kéo dài do sản phẩm có độ ẩm thấp. Kĩ thu ật vi bao có lịch sử phát triển hơn 50 năm và hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất như thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Với kĩ thuật vi bao, chúng ta có thể giải quyết được nhiều vấn đề như hạn chế sự tổn thất chất hương, chất màu tự nhiên, chất dinh dưỡng hay chất mẫn cảm với nhi ệt độ có trong sản phẩm. Bột sữa dừa hòa tan không phải là một sản phẩm mới trên thị trường thế giới, nó đã được sản xuất nhiều ở các quốc gia có diện tích trồng dừa lớn như Philippines, Malaysia, Indonesia và Sri Lanka. Tuy nhiên cho đến nay, các kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng của sản phẩm sản xuất bằng phương pháp này vẫn chưa thật tốt. Ta cần hạn ch ế hiện tượng oxy hóa chất béo của bột sữa dừa trong quá trình sấy cũng như trong quá trình bảo quản sản phẩm. Từ các nguyên nhân kể trên, chúng tôi xác định mục tiêu của nghiên cứu này là tối ưu hóa một số thông số của quá trình vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun và lựa chọn phương pháp phù hợp để bảo quản sản phẩm bột sữa dừa hòa tan. [...]... về kĩ thuật sấy phun sản xuất bột sữa dừa giàu vitamin và khống chất Hiệu quả vi bao chất béo Tại Vi t Nam, năm 2005, Vũ Chí Hải và cộng sự đã nghiên cứu q trình vi bao chất béo trong sản xuất bột sữa dừa hòa tan Trong đó, ơng đã khảo sát ảnh hưởng của các loại chất bao khác nhau đến hiệu quả vi bao chất béo và hiệu suất thu hồi sản phẩm Các chất bao được khảo sát trong nghiên cứu gồm có Whey Protein... áp lực đồng hóa đến q trình vi bao chất béo của sữa dừa Khảo sát biến đổi của sản phẩm bột sữa dừa hòa tan trong các loại bao bì và điều kiện bao gói khác nhau trong q trình làm hư gia tốc Khảo sát hiệu suất thu hồi sản phẩm trong qui trình sản xuất bột sữa dừa hòa tan Kết luận và kiến nghị SVTH: Hồ Thanh Triều 26  Ngun liệu và phương pháp nghiên cứu 2.2.3 Nội dung nghiên cứu a) Các thơng số cơng nghệ... thuật vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun là natri caseinate, whey protein và soy protein; carbohydrate có thể là maltodextrine với các chỉ số DE khác nhau hoặc lactose Các giá trị: hiệu quả vi bao, hiệu suất vi bao và hiệu suất thu hồi chất khơ là những hàm mục tiêu quan trọng trong cơng nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan Ngồi ra vi c chọn bao bì phù hợp để bảo quản sản phẩm bột sữa dừa hòa tan. .. cung cấp 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Mục đích của q trình nghiên cứu Mục đích của nghiên cứu này là xác định các thơng số tối ưu cho q trình đồng hóa trong qui trình sản xuất bột sữa dừa hòa tan với hàm lượng chất béo cao, đồng thời khảo sát các biến đổi của sản phẩm bột sữa dừa hòa tan khi làm hư gia tốc trong các loại bao bì ở điều kiện bao gói khác nhau 2.2.2 Sơ đồ nghiên cứu Tổng quan tài liệu... tráng miệng và các sản phẩm khác như mứt dừa, sirơ dừa, một số loại bánh kẹo và thức uống 1.3 Sản phẩm bột sữa dừa hòa tan Bột sữa dừa hòa tan có màu trắng kem, mùi thơm của dừa và dễ hòa tan trong nước ở nhiệt độ thường Thơng thường, từ một trái dừa, người ta có thể sản xuất được khoảng 60 – 100 g bột sữa SVTH: Hồ Thanh Triều 8  Tổng quan tài liệu Bột sữa dừa được sữa dụng phổ biến trong cơng nghiệp bánh... 40% 60% Hiệu quả vi bao (%) 120% 50% Hàm lượng béo tự do trong sản phẩm (%) 60% 80% Hàm lượng béo tổng trong sản phẩm (%) Hàm lượng béo tự do Hình 1.4 - Hiệu quả vi bao Ảnh hưởng của hàm lượng béo tổng đến lượng béo tự do và hiệu quả vi bao trong bột sữa [13] Ở đây, hiệu quả vi bao đạt đến 97,8% khi hàm lượng béo trong sữa bột là 30% Khi hàm lượng chất béo tăng lên, hàm lượng chất béo tự do cũng tăng... trình cơng nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan 1.5.1 Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ SVTH: Hồ Thanh Triều 22  Tổng quan tài liệu Cơm dừa Nạo và xay Ép Nước nóng Trích ly bã Lọc Chất bao protein Phối trộn Vơ hoạt enzyme Phối trộn Nước Sữa dừa Phối trộn Chất bao carbohydrate Đồng hóa Sấy phun Làm nguội Bao gói Bột sữa dừa Hình 1.9 - Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan SVTH: Hồ Thanh... (WPC80), sữa gầy, lactose, Maltodextrin DE 14 và 17 Sữa dừa được phối trộn với các chất bao này theo tỉ lệ chất bao so với chất béo là 0,66 Kết quả khảo sát thể hiện trong hình 1.8: 80% 60% 40% 20% 0% W hey Sữ a gầ y Lactose DE 14 DE 17 Loại chất bao Hình 1.8 - Ảnh hưởng của các loại chất bao đến hiệu quả vi bao chất béo [4] Qua biểu đồ trên, có thể thấy hiệu quả vi bao chất béo của nhóm chất bao có... rắn, tạo ra sản phẩm bột sữa dừa Làm nguội và bao gói Sản phẩm bột sữa dừa thu được sau khi sấy do có độ ẩm thấp nên được làm nguội nhanh trong khơng khí khơ và bao gói ngay để tránh hiện tượng sản phẩm bị hút ẩm SVTH: Hồ Thanh Triều 25  Ngun liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 2 - NGUN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Ngun liệu 2.1.1 Cơm dừa Dừa sử dụng trong nghiên cứu này thuộc giống dừa Ta (Cocos... khơng có nước), Dừa Dang, Dừa Bị Trong các giống dừa được trồng ở Vi t Nam, giống dừa Ta là giống được trồng nhiều nhất (chiếm 65 – 75% diện tích), hơn nữa, chúng cho sản lượng cơm dừa cao cũng như chất lượng cơm dừa tốt nên phù hợp để sản xuất bột sữa dừa 1.1.2 Cơm dừa Người ta thu hoạch dừa khi độ tuổi của nó được 10 – 12 tháng, gọi là dừa khơ Trong thành phần của trái dừa khơ, cơm dừa là phần có . thuộc nhóm dừa lai, tr i cỡ hơi nhỏ, dạng tr i tr n, 3 khía không rõ. Tr i tuy hơi nhỏ nhưng xơ mỏng nên hàm lượng cơm dừa trong tr i khá cao, đặc biệt. xuất hiện chất rắn trong dịch lỏng tr ớc khi sấy sẽ làm nghẽn đầu phun trong quá tr nh phun sương. Chất bao ưa nước sẽ giúp quá tr nh hòa tr n được dễ dàng,