quy trình sản xuất thạch dừa

MỤC LỤC PHỤ LỤC HÌNH PHỤ LỤC BẢNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU I Giới thiệu chung nước dừa Đặc điểm cấu tạo trái dừa Cây dừa có tên khoa học Cocos nucifera L, thuộc ngành Hiển hoa bí tử, nhóm Đơn tử diệp, Spacidiflorales, họ Palmae, chi Cocos, loài Nucifera Đặc điểm thân tròn, suông, không nhánh, có mô bao lấy phát hoa Hoa mang gié to, gọi buồng, hoa đực riêng, hoa riêng Trái dừa trái nhân cứng đơn mầm, bao gồm gáo cứng bao bọc phần cơm dừa bên trong; nhân bên lớp xơ dừa dày Cấu tạo cắt ngang trái dừa già từ vào gồm có hai phần, lớp biểu bì hạt Phía lớp biểu bì nhẵn, có sáp; lớp trung bì (vỏ trái dừa) chứa xơ màu nâu, lớp gỗ màu vàng nâu cứng, gọi lớp nội bì (vỏ trái hay gáo dừa) Dưới lớp nội bì hạt dừa Cấu tạo hạt dừa sau: bên vỏ hạt (lớp màng mỏng màu nâu đỏ, dính chặt vào gáo); bên chứa phôi nhũ (còn gọi cơm dừa) trắng bóng, dày - cm nước dừa, có màu trắng đục, chiếm ¾ lòng gáo Hình Buồng dừa hoa dừa Một trái dừa chín có thành phần trung bình sau (tính theo phần trăm khối lượng trái): cơm dừa chiếm 30%, vỏ dừa chiếm 33,5%, gáo dừa chiếm 15% nước dừa chiếm 21% Hình Cấu tạo trái dừa Hình Trái dừa Bảng Trọng lượng phận trái dừa qua tháng trồng Chỉ tiêu Tháng thứ Tháng thứ Tháng thứ 10 Tháng thứ 11 Tháng thứ 12 Quả (g) 2642 329 2486 384 2326 ± 385 1931 ± 151 1808 ± 157 Xơ dừa (g) 1248 ± 152 1169 ± 321 1002 ± 156 658 ± 62 663 ±65 Gáo dừa (g) 303 ± 28 238 ± 40 270 ± 48 202 ± 15 195 ± 19 Cơm dừa (g) 296 ± 71 352 ± 67 471 ± 77 511 ± 26 507 ± 44 Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng nước dừa Nước dừa (ml) 767 ± 71 600 ± 113 565 ± 129 541 ± 64 446 ± 55 Đối với dừa tươi thành phần quan trọng nước dừa Một trái dừa trung bình có chứa 300 ml nước, chiếm 21-25% trọng lượng trái dừa Nước dừa có chứa nhiều chất dinh dưỡng như: đường, protein, lipid, vitamin khoáng chất với nồng độ loãng Hiện Việt Nam số quốc gia, nguồn nguyên liệu để sản xuất thạch dừa nước dừa Tùy theo giống dừa, tuổi dừa mà thành phần hóa học nước dừa có khác Lượng đường khử tổng protein nước dừa tăng lên dừa chín (cao vào tháng thứ 9, sau giảm dần) Đường glucose, sucrose hay sorbitol Việc chọn lựa nguyên liệu nước dừa để làm môi trường nuôi cấy tạo thạch dừa dựa nhiều lí Cụ thể vùng có nhiều dừa trình sản xuất thạch dừa từ nguyên liệu nước dừa già có hiệu kinh tế cao, vừa tốt cho trình lên men cân thành phần dinh dưỡng hợp lí cho vi khuẩn lên men phát triển giải vấn đề môi trường nước dừa già phế thải từ nhà máy sản xuất sản xuất cơm dừa nạo sấy Do đó, việc tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền, phế phụ liệu từ trình sản xuất thực phẩm khác lựa chọn tối ưu, đem lại hiệu kinh tế cao cho trình sản xuất thạch dừa Bảng 2.Thành phần hóa học nước dừa ST Thành phần % khối lượng T 10 11 12 13 14 Chất khô Đường tổng số Tro K Na Ca Mg Fe Cu P S Protein Dầu béo Tỷ trọng 4,71 2,08 0,02 3,12 1,5 2,9 3,0 0,01 0,04 3,7 3,4 0,55 0,74 1,02 Bảng Các acid amin có nước dừa STT Acid amin 10 11 12 Acid glutamic Arginine Leucine Lysine Proline Aspartic Tyrosine Alamine Histidine Phenyl alanin Senine Cystein Hàm lượng (% khối lượng/amin tổng số) 14,5 12,75 4,18 4,51 4,12 3,6 2,83 2,41 2,05 1,23 0,91 0,17 Bảng Lượng đường khử protein có nước dừa vào giai đoạn khác Tuổ i 10 Đường khử tổng (g/100g) 2,20 2,25 2,39 2,56 2,63 2,89 2,79 Protein 0,14 0,21 0,262 0,356 0,504 0,512 0,512 Bảng Hàm lượng vitamin chất khoáng nước dừa Hàm lượng Vitamin ( Acid Ascorbic Acid Nicotinic Acid Pantothenic Acid Folic Biotin Riboflavin Thiamine Pyridoxine Khoáng vi lượng /ml) Hàm lượng ( K Na Ca Mg Fe Cu S P 2200 – 3700 0,64 0,52 0,003 0,02 0,01 Dạng vết (trace) Dạng vết (trace) /ml) 3,12 1,50 2,09 3,00 0,01 0,04 3,40 3,70 Ngoài ra, nước dừa có số chất kích thích sinh trưởng 1,3Diphenyl Urea, Hexitol, Phyllococosine, Ribosid, Myo-imisitol, Sorbitol, cylleeinositol, Zeatin… Hoạt tính chung nước dừa tác dụng tổng hợp loại hợp chất có nước dừa Các chất tương đối chịu nhiệt, nước dừa phát huy tác dụng tốt sau trình trùng Sự thay đổi số tiêu hóa lí theo độ tuổi thu hoạch nước dừa 3.1 Độ pH, hàm lượng chất khô hòa tan độ đục Bảng Độ pH, hàm lượng chất khô hòa tan, độ đục nước dừa Chỉ tiêu pH Tháng thứ Tháng thứ Tháng thứ 10 Tháng thứ 11 Tháng thứ 12 5.6 ± 0.27 5.87 ± 0.24 5.89 ± 0.14 5.97 ± 0.19 6.32 ± 0.12 Hàm lượng chất khô hòa tan ( g/100ml) 6.01 ± 0.46 5.27 ± 0.64 5.02 ± 0.44 4.41 ± 0.44 4.28 ± 0.5 Độ đục ) 0.65 ± 0.08 0.74 ± 0.04 0.8 ± 0.1 0.82 ± 0.05 0.9 ± 0.09 Các số liệu cho thấy pH nước dừa tăng theo độ tuổi, thấp tháng thứ ( 5.6 ± 0.27) tháng thứ 12 cao ( 6.32 ± 0.12) Trong đó, hàm lượng chất khô hòa tan lại giảm dần theo độ tuổi, cao tháng thứ ( 6.01 ± 0.46) tháng thứ 12 thấp ( 4.28 ± 0.5) Hàm lượng chất khô bị ảnh hưởng hàm lượng đường có nước dừa nên hàm lượng đường giảm làm hàm lượng chất khô nước dừa giảm theo Độ đục nước dừa tăng dần theo độ tuổi, tháng thứ thấp ( 0.65 A) tháng thứ 12 cao ( 0.9 A) Do độ đục tỉ lệ thuận với độ tuổi dừa giải thích dừa già hàm lượng lipid cao độ đục tăng lên 3.2 Hàm lượng acid Ascorbic, đường tổng, đường khử Hàm lượng Acid ascorbic cao làm cho nước dừa có vị chua, cần chọn thời gian thích hợp để thu hoạch tùy theo mục đích ứng dụng Hàm lượng đường tổng nước dừa có vai trò quan trọng đến mục đích sử dụng Hàm lượng đường cao giúp vị tăng lên Bảng Hàm lượng acid ascorbic, đường tổng, đường khử nước dừa Chỉ tiêu Acid ascorbic ( mg/ ml) Đường tổng ( g/100ml) Đường khử ( g/100ml) Tháng thứ 6.85 ± 0.6 10.04 ± 8.02 ± 0.71 Tháng thứ 7.17 ± 1.55 8.68 ± 0.64 6.01 ± 0.35 Tháng thứ 10 6.51 ± 2.64 6.37 ± 0.67 4.28 ± 0.92 Tháng thứ 11 7.44 ± 0.41 4.9 ± 0.21 2.97 ± 0.3 Tháng thứ 12 8.25 ± 0.64 4.56 ± 0.48 2.19 ± 0.2 Từ số liệu thu ta nhận thấy hàm lượng acid ascorbic nước dừa không thay đổi nhiều theo độ tuổi Trong đó, hàm lượng đường tổng nước dừa lại giảm theo độ tuổi, cao ( 10.04%) tháng thứ thấp ( 4.56%) tháng 12 Do vậy, nước dừa già độ giảm Và hàm lượng đường khử nước dừa cao tháng thứ thấp tháng thứ 12 3.3 Hàm lượng protein lipid nước dừa Hàm lượng protein lipid nước dừa đóng vai trò quan trọng, chúng cung cấp phần acid amin cần thiết cho thể Lipid cao đóng vai trò quan trọng việc cung cấp lượng từ nước dừa Kết bảng cho thấy hàm lượng protein nước dừa tăng dần theo độ tuổi dao động từ 4.1 – 8.8 g/100 ml Bảng 8.Hàm lượng protein lipid nước dừa Chỉ tiêu Tháng thứ Tháng thứ Tháng thứ 10 Tháng thứ 11 Tháng thứ 12 Protein ( g/100 ml) 4.1 ± 0.41 4.5 ± 0.31 5.5 ± 0.52 6.7 ± 0.73 6.8 ± 0.63 Lipid ( g/100 ml) 0.44 ± 0.27 0.93 ± 0.4 1.39 ± 0.61 1.58 ± 0.7 1.99 ± 0.32 3.4 Hàm lượng khoáng nước dừa Hình Biểu đồ biểu diễn hàm lượng K, Na, Ca nước dừa ( mg/l) theo tháng tuổi thu hoạch từ 8-12 tháng Bảng Hàm lượng chất khoáng nước dừa theo thời gian trồng ( mg/l) Chỉ tiêu Tháng thứ Tháng thứ Tháng thứ 10 Tháng thứ 11 Tháng thứ 12 K 1984 ± 304 1995 ± 257 1643 ± 251 1809 ± 413 1609 ± 373 Na 158 ± 22 231 ± 80 276 ± 47 300 ± 140 346 ± 135 Ca 221 ± 21 242 ± 23 263 ± 27 289 ± 29 278 ± 28 Hàm lượng K nước dừa cao từ 1609-1894 mg/l, cao tháng thứ thấp tháng thứ 12 Trong hàm lượng Na lại tăng dần theo độ tuổi từ 158-346 mg/l Kết phân tích cho thấy hàm lượng Ca dao động từ 221-289 mg/l Sự diện Ca nước dừa với hàm lượng cao cho thấy nguồn bổ sung Ca đáng kể cho người sử dụng Đặc biệt tháng tuổi thứ 11 12 hàm lượng đạt 10 chiếm đa số, chúng có nhiệm vụ liên kết sợi, bó sợi cellulose lại với Khi tiến hành gia nhiệt phân tử nước chuyển động hỗn loạn, chúng chui vào khoảng trống tạo cellulose hemicellulose, bên cạnh sợi hemicellulose có điều kiện tiến lại gần thuận lợi cho việc tạo liên kết Do cấu trúc sản phẩm ổn định − Sinh học: vi sinh vật bị tiêu diệt tác dụng nhiệt − Hóa sinh: không đáng kể − Hóa lý: không đáng kể − Vật lí: không đáng kể − Cảm quan: tăng giá trị cảm quan nhờ việc tăng độ trong, ổn định cấu trúc sản phẩm 11.3 Thiết bị Sử dụng nồi có cánh khuấy kết hợp vỏ áo để tiến hành gia nhiệt cho thạch dừa Việc khuấy đảo giúp cho việc truyền nhiệt diễn tốt Tuy nhiên khối thạch dừa sau cắt nhỏ đem gia nhiệt lên trở nên mềm Do đó, việc khuấy đảo cần diễn nhẹ nhàng cách khoảng tránh tình trạng làm biến dạng khối thạch Hệ thống vỏ áo giúp cung cấp giữ nhiệt cho trình nấu Hình 26 Nồi nấu thạch dừa 11.4 Thông số công nghệ - Tốc độ quay cánh khuấy: 50 rpm - Nhiệt độ đun: 1000C - Thời gian đun: phút 57 12 Quá trình ngâm đường 12.1 Chuẩn bị dịch syrup  Syrup đường Trong công nghệ sản xuất thạch dừa, đường nấu thành syrup để bổ sung vào trình ngâm nhằm tăng độ Brix tăng vị cho sản phẩm Syrup dung dịch đường có nồng độ chất khô cao thường dao động khoảng 63 – 65% (khối lượng) Syrup đường nghịch đảo hỗn hợp glucose fructose với tỉ lệ 1:1 với xúc tác acid enzyme invertase 12.1.1 Nấu Syrup  Mục đích công nghệ - Chế biến: trình nấu syrup làm thay đổi thành phần hóa học syrup, - làm tăng hàm lượng chất khô, tăng độ cải thiện độ Bảo quản: vi sinh vật bị ức chế tiêu diệt, nhờ mà thời gian bảo quản syrup tăng lên  Các biến đổi nguyên liệu - Vật lý: độ nhớt tăng, thay đổi tỉ trọng syrup sau trình nấu - Hóa lý: có hòa tan tinh thể saccharose vào nước, bay - nước, hấp thụ số tạp chất Hóa học: xảy phản ứng nghịch đảo đường, chuyển hóa đường saccharose thành đường glucose fructose Cần lưu ý hiệu suất thủy phân saccharose đạt đến 100% Sau trình nấu syrup chứa loại đường - glucose, fructose saccharose chưa thủy phân Sinh học hóa sinh: hệ vi sinh vật enzyme bị lẫn nguyên liệu bị ức chế tiêu diệt  Thiết bị nấu Sử dụng nồi hai vỏ, bên có cánh khuấy (dạng mái chèo), xung quanh thân có lớp vỏ áo để chứa tác nhân gia nhiệt 58 Đường nóng vào Đường nguyên liệu vào Van xả đáy Van xả nước ngưng Đường thoát Mô tơ Nắp thiết bị Áp kế Van 10 Nút khởi động 11 Nhiệt kế Hình 27 Nồi nấu syrup Trước tiên bơm nước vào bên thiết bị gia nhiệt 55 – 60 0C, cho cánh khuấy hoạt động với tốc độ 30 – 50 vòng/phút bắt đầu cho đường vào, tỷ lệ nước đường 1:2 Khi đường hòa tan hết nước, tiến hành gia nhiệt dung dịch đến sôi Thời gian đun sôi kéo dài 30 phút  Thông số công nghệ Phản ứng nghịch đảo đường thực 70-80 0C, nồng độ saccharose ban đầu syrup 63%, lượng acid citric sử dụng 750g/100kg chất, thời gian nghịch đảo đường kéo dài không Còn giai đoạn tẩy màu syrup thực 700C thời gian 20-30 phút Lượng than hoạt tính sử dụng 0,1-0,2% 12.1.2 Lọc syrup  Mục đích công nghệ - Hoàn thiện: làm nước dịch syrup, làm tăng giá trị cảm quan  Thiết bị Sử dụng thiết bị lọc ép (lọc khung bản) 59 Khi kết thúc trình nấu syrup, người ta bổ sung bột trợ lọc (diatomite) vào thiết bị khuấy để chuẩn bị cho trình lọc Phần bột trợ lọc bám bề mặt màng lọc giúp loại bỏ tạp chất mịn bị lẫn syrup Dùng bơm để bơm dung dịch đường qua thiết bị lọc khung để tách tạp chất khỏi syrup Hình 28 Thiết bị lọc khung  Nguyên tắc hoạt động Thiết bị gồm khung nối với nhau, có phủ lưới lọc, lớp cao su có lỗ thông với tạo thành đường ống, dịch đường vào lưới lọc tiến hành trình lọc, bã giữ bề mặt dịch đưa vào nồi trung gian  Thông số công nghệ - Áp lực lọc – atm 12.1.3 Làm lạnh  Mục đích công nghệ - Chuẩn bị: Sau trình lọc để tách bỏ tạp chất, syrup làm nguội nhằm mục đích chuẩn bị cho trình phối chế  Biến đổi nguyên liệu Một số tiêu vật lý bị biến đổi như: tỷ trọng tăng, độ nhớt tăng…  Thiết bị Tiếp theo syrup bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng mỏng làm nguội nhanh 60 Thiết bị gồm đặt sát vào Độ dày mỏng bề mặt chúng có khe lồi lõm nhằm mục đích làm tăng hệ số bề mặt truyền nhiệt Khi ghép lại với khung thiết bị tạo nên hệ thống đường dẫn vào cho thực phẩm chất tải nhiệt Hình 29 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng mỏng  Thông số công nghệ Syrup làm nguội nhanh nhiệt độ không vượt 20 -25 0C Cần lưu ý trình làm nguội phải thực điều kiện kín để hạn chế xâm nhập vi sinh vật từ môi trường Tiêu chuẩn syrup thành phẩm Độ Brix: 67,5 ± 0,3 Tro (%): tối đa 0,05 pH 7,0-8,0 Đường nghịch đảo (% chất khô): tối đa 0,30 Sulfite (SO2)