Nghiên cứu vi bao chất béo để sản xuất bột sữa dừa

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮTChất 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

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

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

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 kiến 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

MỤC LỤC

Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

1.1 Khái quát về dừa [2,9,12] 2

1.2 Sữa dừa 7

1.3 Sản phẩm bột sữa dừa hòa tan 10

1.4 Khái quát về kĩ thuật vi bao (Microencapsulation) [14, 22, 26, 27] 10

1.5 Quy trình công nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan 28

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

1.6 Nguyên liệu 31

1.7 Phương pháp nghiên cứu 31

1.8 Các phương pháp phân tích 35

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 37

1.9 Khảo sát ảnh hưởng của chế độ đồng hóa đến quá trình vi bao 37

1.10 Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện bảo quản trong các loại bao bì khác nhau đến chất lượng sản phẩm 43

Kết luận và kiến nghị 61

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

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)

Soy protein isolate (hàm lượng protein 90%)

Sweet Whey Powder hàm lượng protein 11%

Whey Protein Concentrate hàm lượng protein 80%

AMF av pov DE w MF TF FF DY MEY MEE SEM MD17 PA PE PP PVC SPI SWP11 WPC80

Whey Protein hàm lượng protein 50% WP50

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một quốc gia có nguồn nguyên liệu dừa phong phú với chất lượngrất tốt Tuy có điểm mạnh về nguyên liệu nhưng số lượng các sản phẩm chế biến côngnghiệp từ dừa hiện nay vẫn còn ít và chưa phong phú về mặt chủng loại Nước dừa vànước cốt dừa là những thành phần giàu dinh dưỡng nhất từ trái dừa Đặc biệt, nước cốtdừa 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 nguyênliệu giàu béo và rất dễ bị hư hỏng do vi sinh vật nên quá trình sử dụng và bảo quản gặpnhiều khó khăn Do đó, yêu cầu cấp thiết đặt ra là cần phải chế biến nguồn nguyên liệugiàu dinh dưỡng này để giữ được chất lượng và kéo dài thời 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 sữadừa Kĩ thuật này tạo ra sản phẩm có chất lượng cao và ổn định, thời gian bảo quảnkéo dài do sản phẩm có độ ẩm thấp

Kĩ thuật vi bao có lịch sử phát triển hơn 50 năm và hiện nay được ứng dụng rộngrãi 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 chấthương, chất màu tự nhiên, chất dinh dưỡng hay chất mẫn cảm với nhiệt độ có trongsản 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 chothấy chất lượng của sản phẩm sản xuất bằng phương pháp này vẫn chưa thật tốt Tacần hạn chế hiện tượng oxy hóa chất béo của bột sữa dừa trong quá trình sấy cũng nhưtrong quá trình bảo quản sản phẩm

Từ các nguyên nhân kể trên, chúng tôi xác định mục tiêu của nghiên cứu này làtối 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

Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1 Khái quát về dừa [2,9,12]

Cây dừa có tên khoa học là Cocos nucifera L, thuộc ngành Hiển hoa bí tử, nhóm Đơn tử diệp, bộ Spacidiflorales, họ Palmae, chi Cocos, loài Nucifera Đặc điểm của bộ

này là thân tròn, suông, không nhánh, có mo bao lấy phát hoa Hoa được mang trênmột gié to, gọi là buồng, hoa dừa là loại tạp tính (có cả hoa đực, hoa cái lẫn hoa lưỡngtính)

Cây dừa là cây công nghiệp dài ngày, sống trong vùng nhiệt đới, thích nghi dễdàng trên nhiều vùng sinh thái khác nhau Dừa là loài ít kén chọn đất, có thể mọc trênnhiều loại đất khác nhau: đất cát ven biển, đất sét nặng ven biển, đất phù sa ven sông,đất giồng cát, đất quanh vùng thổ cư Nhiệt độ thích hợp nhất cho cây dừa phát triển là

27 – 29°C; nhiệt độ dưới 20°C kéo dài sẽ làm giảm năng suất dừa, nhưng nếu nhiệt độthấp hơn 15°C sẽ làm dừa bị rối loạn sinh lý, gây rụng trái non Độ ẩm không khí thíchhợp cho dừa vào khoảng 60 – 90%, khi độ ẩm thấp dưới 60%, dừa sẽ bị rụng trái non

vì quá khô hạn Ngoài ra, dừa là cây ưa sáng, nên nếu trồng trong bóng râm thì sẽ lâucho trái Dừa sẽ mọc và cho trái tốt khi có tổng số giờ chiếu sáng trong năm tối thiểu là2.000 giờ

Trái dừa là một quả nhân cứng đơn mầm, bao gồm một gáo cứng bao bọc phầncơm dừa bên trong; bên ngoài là lớp xơ dừa dày Cấu tạo cắt ngang trái dừa già từngoài vào trong gồm có hai phần, là lớp biểu bì và hạt Lớp biểu bì được chia thànhnhiều phần: phía ngoài là lớp biểu bì nhẵn, có sáp; kế đến là lớp trung bì (vỏ quả giữa)chứa xơ màu nâu, trong cùng là lớp gỗ màu vàng nâu rất cứng, gọi là lớp nội bì (vỏquả trong hay gáo dừa) Dưới lớp nội bì là hạt dừa Cấu tạo của hạt dừa như sau: bênngoài là vỏ hạt (lớp màng mỏng màu nâu đỏ, dính chặt vào gáo); bên trong chứa phôinhũ (còn gọi là cơm dừa) trắng bóng, dày 1 – 2 cm và nước dừa, có màu trắng đục,chiếm ¾ lòng gáo

Một trái dừa khi chín có thành phần trung bình như sau (theo phần trăm khốilượng trái): cơm dừa (30%), vỏ dừa (33,5%), gáo dừa (15%), và nước dừa (21%)

1.1.1 Phân loại dừa

Có thể phân loại các giống dừa theo đặc tính của trái, theo hoa tự hay theophương pháp thụ phấn Nếu phân loại theo phương pháp thụ phấn, có thể chia thành banhóm dừa sau: dừa cao, dừa lùn và dừa lai Đặc tính của các nhóm dừa được thể hiệntrong bảng 1.1

Dừa được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới thuộc châu Á, châu Phi và châu Mỹ

La tinh như Indonesia, Phillipine, Malaysia, Ấn Độ, Việt Nam, Mexico, Côted’Ivoire… Trong đó, Indonesia và Phillipine là hai quốc gia có sản lượng dừa nhiềunhất thế giới

Bảng 1.1: Đặc điểm các giống dừa [2]

Thân cao trung bình, cao hơn dừa lùn nhưng thấp hơn dừa cao, gốc có phần phình ra

Cho trái muộn (sau 5 – 7

Cơm, dầu dừa tốt như nhóm dừa cao, nhưng cho

số trái và sản lượng cơm dừa cao hơn

Chống chịu được điều kiện

khắc nghiệt của khí hậu,

đất đai, không kháng được

các bệnh nguy hiểm như

Lethal yellow, Cadang

Không chịu được điều kiệnkhắc nghiệt của khí hậu, đất đai (dễ bị kiến vương, đuông phá hoại), nhưng kháng được các bệnh nguy

Mẫn cảm với sự thay đổi

độ ẩm của đất, nhưng kháng được các bệnh nguy hiểm như Lethal yellow, Cadang cadang

cadang hiểm như Lethal yellow,

Cadang cadang

Ở nước ta, cây dừa được trồng nhiều ở Bến Tre (đồng bằng sông Cửu Long) vàcác tỉnh ven biển miền Trung: Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa… Việt Nam có nhữnggiống dừa rất tốt, không kém gì các giống dừa tốt trên thế giới Ở đồng bằng sông CửuLong, có thể xếp các giống dừa thành 3 nhóm:

b) Nhóm có hiệu quả kinh tế cao

Đây là các giống cho năng suất và hàm lượng dầu cao, phẩm chất cơm và xơ dừatốt, thích hợp cho công nghiệp dầu và xơ dừa, bao gồm các giống sau:

Dừa Ta: thuộc nhóm dừa cao, trái cỡ trung bình, 3 khía rõ rệt, cơm dày 1,1 – 1,2

cm, sau khi trồng 5 năm thì cho trái, khoảng 4.000 – 4.500 trái cho 1 tấn cơm dừa khô.Dừa ta chống chịu rất tốt với các điều kiện khắc nghiệt của khí hậu, đất đai Tùy theomàu sắc của vỏ trái, ta có giống dừa Ta xanh và Ta vàng

Dừa Lửa: thuộc nhóm dừa cao, cỡ trái trung bình đến to, dạng trái tròn Sảnlượng cơm dừa tương đương với giống dừa Ta

Dừa Nhím: thuộc nhóm dừa cao, dạng trái hơi dài, có 3 khía rõ rệt, đầu có núm,trái từ nhỏ đến trung bình, cơm dày 1,1 – 1,2 cm Sản lượng xấp xỉ giống dừa Ta Tùytheo màu sắc vỏ trái, ta có giống Nhím xanh và Nhím vàng

Dừa Dâu: thuộc nhóm dừa lai, trái cỡ hơi nhỏ, dạng trái tròn, 3 khía không rõ.Trái tuy hơi nhỏ nhưng xơ mỏng nên hàm lượng cơm dừa trong trái khá cao, đặc biệthàm lượng dầu cao nhất trong các giống dừa hiện nay (66%) Dừa Dâu trồng tốt mỗinăm cho 14 – 16 buồng, mỗi buồng từ 10 – 15 trái, khoảng 4.500 – 5.000 trái cho 1 tấncơm dừa khô Tùy theo màu sắc của vỏ trái, ta có các giống dừa Dâu xanh, Dâu đỏ vàDâu vàng

c) Nhóm cho nước dừa tươi

Gồm các giống cho trái nhỏ, lượng cơm dừa thấp nhưng nước rất ngọt:

Dừa Ẻo: thuộc nhóm dừa cao, cỡ trái nhỏ nhất trong các giống hiện nay, mỗibuồng cho 30 – 50 trái

Dừa Xiêm: thuộc nhóm dừa lùn, mỗi năm cho 16 – 18 buồng, trung bình mỗibuồng 20 trái Tùy theo màu sắc vỏ trái, ta có các giống Xiêm xanh và Xiêm đỏ

Dừa Tam Quan: thuộc nhóm dừa lùn, trái có kích thước trung bình Trái có màuvàng ngà

d) Nhóm có hiệu quả kinh tế thấp

Gồm các giống có lượng cơm dừa thấp, tỉ lệ đậu trái thấp, ít có hiệu quả kinh tế:Dừa Dứa (hay Dừa Bông), Dừa Sáp (dừa đặc ruột, không có nước), Dừa Dang, DừaBị

Trong các giống dừa được trồng ở Việt Nam, giống dừa Ta là giống được trồngnhiều nhất (chiếm 65 – 75% diện tích), hơn nữa, chúng cho sản lượng cơm dừa caocũng 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 khô.Trong thành phần của trái dừa khô, cơm dừa là phần có giá trị dinh dưỡng nhất Thànhphần hóa học của cơm dừa thể hiện trong bảng 1.2:

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của cơm dừa [12]

1 : dùng trong công nghệ sản xuất bánh, kẹo và các thực phẩm khác

2 : dùng chủ yếu trong công nghệ hóa học (xà phòng, bột giặt, dầu chải tóc…)

3 : dùng làm thức ăn gia súc

Hình 2 - Các sản phẩm chế biến từ cơm dừa

1.2 Sữa dừa

Sữa dừa hay còn gọi là nước cốt dừa, có dạng nhũ tương, màu trắng đục, nhậnđược khi ép cơm dừa tươi nạo nhuyễn trong điều kiện có hay không bổ sung nước.Thành phần hóa học trong sữa dừa khi ép từ cơm dừa tươi thay đổi tùy theogiống dừa, vị trí địa lý, độ chín của trái dừa, phương pháp trích ly và mức độ sử dụngdung môi (thường là nước) để trích ly Bảng 1.3 thể hiện các thành phần hóa học trongnước cốt dừa được ép trực tiếp từ cơm dừa mà không bổ sung nước

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của sữa dừa (không bổ sung nước khi ép) theo

các tác giả khác nhau [12]

(1954)

Popper vàcộng sự (1966)

Dựa vào độ tan của các protein, 80% lượng protein trong sữa dừa là các phânđoạn khác nhau của albumin và globulin Trong đó, chỉ có 30% protein là có thể hòatan vào nước, những protein còn lại đóng vai trò là chất tạo nhũ cho các hạt cầu béotrong nước cốt dừa Thành phần các amino acid của các phân đoạn albumin vàglobulin trong sữa dừa thể hiện trong bảng 1.4 (theo Kwon & cộng sự, 1996) Qua đó,

có thể thấy nước cốt dừa là một nguồn giàu các amino acid không thay thế, duy chỉ cóhàm lượng methionine hơi thấp so với yêu cầu về dinh dưỡng

Bảng 1.2: Thành phần các amino acid của các phân đoạn albumin và globulin

trong sữa dừa (g/100g protein) [12]

áp lực cao để cải thiện độ bền của hệ nhũ tương này

Sữa dừa nếu không xử lý sẽ hư hỏng rất nhanh, ngay cả trong điều kiện bảo quảnlạnh Thời gian một thế hệ của vi khuẩn trong sữa dừa ở 10°C là 232 phút, nếu ở 30°C

là 44 phút Sữa dừa là một môi trường khá giàu dinh dưỡng cho các vi sinh vật phát

triển Trong sữa dừa thường gặp các vi khuẩn thuộc giống Bacillus, Achromobacter,

Microbacterium, Micrococcus, Brevibacterium và một số loại coliform; một số nấm

như Penicillium, Geotricum, Mucor, Fusarium và Saccharomyces Tiêu chuẩn vi sinh

của sữa dừa thể hiện trong bảng 1.5

Bảng 1.3: Tiêu chuẩn vi sinh của sữa dừa (theo Tiêu chuẩn về các sản phẩm từ

dừa APCC, 1994) [12]

Vi sinh vật phân giải chất béo, vi khuẩn

đường ruột, và Staphylococci

Ít hơn 10 khuẩn lạc/g sản phẩm

với 4 trong 5 mẫu thử, mẫu còn lại khôngvượt quá 100.000 khuẩn lạc/ml

đối với 4 trong 5 mẫu thử, mẫu còn lại không phát hiện trong 0,01 ml sản phẩm.Vibrio cholerae, Salmonella, Listeria

monocytogenes

Âm tính trong 25 g mẫu thử

Bên cạnh sự hư hỏng do vi sinh vật, sữa dừa cũng dễ dàng bị hư hỏng bởi cácphản ứng hóa học (bao gồm cả các phản ứng do enzyme xúc tác), chủ yếu là quá trình

tự oxy hóa của các acid béo không no và thủy phân chất béo gây ra mùi vị khó chịucho sản phẩm Sự giải phóng các acid béo mạch ngắn như acid butyric, caproic,caprylic và capric gây mùi ôi mạnh, còn các acid béo mạch dài trung bình như acidlauric và myristic (đây là thành phần chính trong dầu dừa) gây ra vị chua khó chịu

Do sữa dừa rất dễ bị hư hỏng nên người ta phải chế biến để có thể sử dụng trongthời gian dài Các phương pháp chế biến chủ yếu là đồng hóa, xử lý nhiệt (thanh trùng,tiệt trùng), tách béo (ly tâm) và tách nước (sấy)

Sữa dừa nguyên hay sữa dừa gầy là một trong những thành phần không thể thiếutrong nhiều món ăn, ví dụ như cà ri, các món tráng miệng và các sản phẩm khác nhưmứt dừa, sirô 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 trongnước ở nhiệt độ thường Thông thường, từ một trái dừa, người ta có thể sản xuất đượckhoảng 60 – 100 g bột sữa

Bột sữa dừa được sữa dụng phổ biến trong công nghiệp bánh kẹo Nó cũng đượccho vào kem (ice-cream) để tạo hương vị

Các nhà sản xuất bột sữa dừa lớn trên thế giới nằm ở các nước Philippines,Malaysia, Indonesia và Sri Lanka Bảng 1.6 dưới đây thể hiện thành phần của bột sữadừa sản xuất bằng phương pháp sấy phun ở Malaysia và Philipines

Bảng 1.1: Thành phần của bột sữa dừa sản xuất bằng phương pháp sấy phun

vỏ này sẽ giữ và bảo vệ chất nền không bị biến đổi làm giảm chất lượng (đối vớinhững chất nền mẫn cảm với nhiệt) hay hạn chế tổn thất (đối với chất nền dễ bay hơi),

nó chỉ giải phóng các chất nền này ra ngoài trong một số điều kiện đặc biệt [26] Chất béo là một trong những nguyên liệu dễ bị oxy hóa dẫn đến ôi hóa, đặc biệtkhi ở nhiệt độ cao Trước đây, trong công nghiệp sản xuất sữa bột hàm lượng béo cao,người ta gặp rất nhiều khó khăn trong việc thu hồi sản phẩm vì bột sữa bám chặt trênthành thiết bị Đó là do sự hình thành của lớp chất béo bên ngoài hạt, ở nhiệt độ caochúng nóng chảy làm các hạt dễ bị kết dính Ngoài ra, chất béo có thể bị oxy hóa làmgiảm chất lượng sản phẩm Áp dụng kĩ thuật vi bao sẽ bảo vệ các chất béo, hạn chế sựtiếp xúc của chất béo với oxy ở nhiệt độ cao nên mức độ bị oxy hóa cũng như các biếnđổi bất lợi khác được hạn chế, nhờ vậy chất lượng và hiệu suất thu hồi sản phẩm sẽtăng cao

Kĩ thuật vi bao chất béo gồm hai giai đoạn sau: phân tán những hạt cầu béo kíchthước rất nhỏ (nhỏ hơn 1 µm) và cố định chúng trong lớp màng bao với đường kínhkhoảng 25 µm (hình 1.2) Các hạt cầu béo sẽ được chia nhỏ và kết hợp với chất baonhờ quá trình đồng hóa Nếu kích thước hạt béo càng nhỏ, số lượng các hạt béo tự donằm trên bề mặt các hạt bột càng ít thì lượng chất béo tiếp xúc với không khí sẽ càngthấp, nhờ vậy có thể hạn chế lượng chất béo bị oxy hóa trong quá trình sấy và trongquá trình bảo quản sản phẩm

Các hạt cầu béo trong lớp màng bao

Hình 1 - Cấu tạo của hạt cầu béo được nhũ hĩa

và hạt bột chứa chất béo được vi bao [14]

Người ta xác định chất lượng của sản phẩm được vi bao dựa vào hai chỉ tiêuchính, đĩ là hiệu suất vi bao (MEY: Microencapsulation Yield) và hiệu quả vi bao(MEE: Microencapsulation Efficiency)

Hiệu suất vi bao là tỉ lệ giữa lượng chất béo trong bột sản phẩm so với lượng chấtbéo ban đầu trong dịch sữa [26] và được tính theo cơng thức sau:

MEY = Khối lượng chất béo trong bột sản phẩm (g) ×

Khối lượng chất bé o trong he änhu õtương ban đầu (g)

Hiệu quả vi bao là mức độ các chất bao cĩ thể bảo vệ được các phần tử vi baobên trong nĩ (chất nền) tránh sự hư hỏng cho đến khi bột thành phẩm được sử dụng

Đĩ chính là tỉ lệ giữa hàm lượng chất béo khơng bị trích ly ra khỏi lớp phim bao khi tatrộn bột sản phẩm với dung mơi (petroleum ether) và hàm lượng béo tổng trong bộtsản phẩm [26] Hiệu quả vi bao được xác định theo cơng thức dưới đây:

MEE =Hàm lượng béo tổng (%) - Hàm lượng béo tự do (%)×

Hàm lượng bé o tổng (%)

Hàm lượng béo tự do là lượng chất béo bị trích ly bởi dung mơi (petroleumether) khi ta trộn bột sản phẩm với dung mơi Theo các nhà nghiên cứu của Young(1993) [26, 27], Kelly P M & Keogh M K (2000) [14], hàm lượng béo tự do baogồm chất béo trên bề mặt và chất béo nằm bên trong lớp phim bao bị trích ly bởi dungmơi petroleum ether

Bên cạnh MEE, hàm lượng béo tự do cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giáchất lượng bột thành phẩm Trong quá trình bảo quản, chất béo sẽ dễ bị oxy hĩa, làmgiảm chất lượng sản phẩm nếu như chúng ở trạng thái khơng được bao

1.4.2 Tác nhân vi bao

Chất bao sử dụng trong kĩ thuật vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun phảithỏa mãn những yêu cầu sau:

a) Độ tan tốt

Nếu chất bao tan kém trong nước, chúng sẽ không phân bố đồng đều trong dịchlỏng, làm cho khả năng tiếp xúc với chất béo bị hạn chế, do đó mà hiệu suất vi bao sẽthấp Hơn nữa, sự tạo huyền phù hay sự xuất hiện chất rắn trong dịch lỏng trước khisấy sẽ làm nghẽn đầu phun trong quá trình phun sương Chất bao ưa nước sẽ giúp quátrình hòa trộn được dễ dàng, đồng đều; nhờ vậy mà hiệu suất vi bao sẽ đạt được tối đasau quá trình chế biến.

b) Khả năng nhũ hóa tốt

Vì chất nền là chất béo, nên trong dịch lỏng, các hạt cầu béo sẽ dần kết hợp lại vàtách pha với pha ưa nước, kết quả là dịch lỏng sẽ không đồng nhất khi sấy Mục đíchcủa quá trình vi bao là phân tán đều các hạt béo và bảo vệ chúng không bị biến đổidưới tác dụng của nhiệt trong quá trình sấy phun Do đó, để kết hợp dễ dàng với chấtnền, ngoài tính tan tốt, chất bao cần phải tạo được liên kết với chất ưa béo

c) Khả năng tạo màng tốt

Để quá trình vi bao đạt hiệu quả cao, chất bao cần phải có khả năng tạo màng tốt.Nhờ vậy, khi liên kết với các hạt béo, lớp chất bao này có thể hình thành một lớp màngbao ngoài để bảo vệ chất nền bên trong

d) Khả năng tách nước tốt

Mục đích của quá trình sấy phun là làm bốc hơi nhanh nước trong các hạt đượcphun sương vào buồng sấy Nếu chất bao có khả năng tách nước kém, độ ẩm của bộtthành phẩm thu được sẽ cao, lúc đó các hạt sẽ có khuynh hướng kết dính với nhau.Ngoài ra, do khả năng kết dính cao, các hạt bột tạo thành sẽ bám chặt vào thành thiết

bị, làm cho hiệu suất thu hồi sản phẩm rất thấp

e) Dung dịch chất bao trong nước có độ nhớt thấp

Độ nhớt của hệ nhũ tương và sự phân bố kích thước của các hạt béo sẽ quyếtđịnh chất lượng vi bao của sản phẩm khi sấy phun Độ nhớt cao sẽ gây trở ngại choquá trình phun sương, dẫn đến hạt thành phẩm có kích thước lớn, thon dài; hơn nữa,hiệu suất sấy cũng thấp

Các chất bao sử dụng trong công nghệ thực phẩm chủ yếu gồm có các loại gum

tự nhiên, carbohydrate, sáp và protein sữa Trong đó, protein sữa và gum thể hiện tốthầu hết các yêu cầu trên, chỉ ngoại trừ độ tan không tốt lắm Bên cạnh đó, cáccarbohydrate tuy tan tốt trong nước, nhưng phần lớn không có khả năng nhũ hóa vàkhả năng tạo màng kém

1.4.3 Ứng dụng của kĩ thuật vi bao

Kĩ thuật vi bao đã được áp dụng từ những năm 50 của thế kỷ trước để bao góinhững thành phần “nhạy cảm” trong thực phẩm (các chất dễ bay hơi, mẫn cảm vớinhiệt độ…) nhằm bảo vệ các thành phần này Kể từ đó, các nhà sản xuất thực phẩmngày càng chú ý đến kĩ thuật đầy tiềm năng này, bằng chứng là số lượng các nghiêncứu về lĩnh vực này tăng với tốc độ rất nhanh, thể hiện trong hình 2.3:

Hình 1 - Số lượng các nghiên cứu kĩ thuật vi bao

bằng các phương pháp khác nhau từ 1955 đến 2005 [24]

Chỉ trong năm 2002, đã có hơn 1.000 patent về các kĩ thuật vi bao mới, 300 trong

số đó đã được áp dụng trực tiếp vào quá trình vi bao các thành phần của thực phẩm

Dù hiện nay nhiều patent rất khó ứng dụng được vào thực tiễn vì chi phí quá cao, khảnăng công nghiệp hóa thấp và phạm vi ứng dụng hẹp nhưng những patent này đã đưa

ra những phương pháp triển vọng cho quá trình vi bao thực phẩm ứng dụng trong

những năm tới Hiện nay, người ta quan tâm nhiều hơn đến việc điều khiển sự vậnchuyển thành phần chất nền qua lớp màng bao, nhờ đó có thể cải thiện hiệu quả tácdụng của chất nền với thực phẩm.

Trong những năm gần đây, kĩ thuật vi bao ngày càng có một vai trò quan trọnghơn trong nhiều ngành công nghiệp (thực phẩm, dược, mỹ phẩm) Trong công nghiệpthực phẩm, kĩ thuật vi bao được áp dụng trên rất nhiều nguyên liệu khác nhau như cáchợp chất dễ bay hơi, các chất hương, vitamin, tinh dầu, nhựa dầu, vi khuẩn, enzyme vàkhoáng chất

Các nhà khoa học đã nghiên cứu thực hiện quá trình vi bao bằng nhiều kĩ thuậtkhác nhau như sấy phun, sấy lạnh, ép đùn, đĩa quay… trên các nguyên liệu khác nhaudựa vào đặc điểm của từng phương pháp, tuy nhiên sấy phun là phương pháp phổ biếnnhất được áp dụng để vi bao các thành phần của thực phẩm

1.4.4 Sấy phun và kỹ thuật vi bao[8, 11, 25]

a) Giới thiệu về sấy phun

Sấy phun là quá trình biến đổi dòng nhập liệu dạng lỏng (dung dịch, huyền phù,nhũ tương) thành sản phẩm dạng bột khô dưới tác dụng của nhiệt Dịch lỏng đượcphun thành dạng hạt mịn (sương) vào trong buồng sấy, tiếp xúc với dòng không khínóng làm cho nước bốc hơi với tốc độ rất nhanh, tạo sản phẩm dạng bột khô, mịn.Quá trình sấy phun có những ưu điểm như sau:

− Có thể sấy được đối với những nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt, các sảnphẩm có hoạt tính sinh học … ở áp suất thường và nhiệt độ thấp

− Nguyên liệu tiếp xúc với tác nhân sấy trong thời gian rất ngắn, do đó nhiệt

độ của nguyên liệu không bị tăng quá cao; nhờ vậy giảm thiểu được sự biếnđổi sản phẩm cũng như hạn chế sự tổn thất của các chất dinh dưỡng mẫncảm với nhiệt độ

− Phương pháp sấy phun là phương pháp liên tục, cho năng suất cao, với hệthống thiết bị khá đơn giản

− Phương pháp sấy phun tạo sản phẩm dạng hạt cầu với tỉ lệ chất khô tươngđương với dung dịch nhập liệu, sản phẩm có độ đồng nhất cao về hình dạng

và kích thước

− Kiểm soát được tính chất của sản phẩm sau khi sấy

Tuy nhiên, phương pháp sấy phun còn tồn tại một số nhược điểm sau:

− Không sấy được dung dịch có độ nhớt quá cao hay sản phẩm yêu cầu có tỉtrọng cao

− Sự kém linh động trong sản xuất; ví dụ không thể tạo hạt thô với đầu phunhạt mịn và ngược lại

− Cần vốn đầu tư ban đầu lớn hơn so với các thiết bị sấy liên tục khác

− Quá trình xử lý, thu hồi sản phẩm và tách bụi cũng làm tăng chi phí

Quá trình sấy phun gồm ba giai đoạn cơ bản như sau:

− Giai đoạn phân tán dòng nhập liệu thành những hạt sương nhỏ li ti vàotrong buồng sấy (giai đoạn phun sương)

− Giai đoạn trộn mẫu cần sấy với không khí nóng, khi đó sẽ diễn ra quá trìnhbốc hơi nước trong mẫu

− Giai đoạn thu hồi sản phẩm sau khi sấy từ dòng khí thoát

b) Vi bao chất béo trong sản xuất sữa bột

Kĩ thuật sấy phun bắt đầu được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm

từ những năm 70 của thế kỷ trước, đặc biệt là trong sản xuất các sản phẩm từ sữa Vàothời điểm đó, chưa có nhiều nghiên cứu về kĩ thuật sấy phun cũng như các yếu tố ảnhhưởng đến quá trình sấy, làm thay đổi chất lượng sản phẩm Do vậy, các sản phẩm sữabột chỉ sản xuất với hàm lượng chất béo trong sản phẩm không quá 26% Trong nhữngnăm gần đây, với mục tiêu đa dạng hóa sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu của thịtrường, ngày càng có nhiều nghiên cứu về phương pháp sấy phun cũng như các kĩthuật mới để tăng hàm lượng chất béo trong sữa bột Các sản phẩm này được dùng để

Kelly đã thử nghiệm sản xuất bột sữa với hàm lượng béo rất cao từ nguyên liệu sữanguyên có bổ sung thêm cream, sau đó đồng hóa dung dịch và sấy Ở đây, các proteincùng với carbohydrate trong sữa nguyên đóng vai trò là chất bao cho thành phần béo.

J Kelly đạt được kết quả khá tốt, sữa bột thành phẩm có hàm lượng béo 26 – 70%,hiệu quả vi bao có thể tăng lên rất cao Kết quả được thể hiện trong hình 1.4:

Hình 1 - 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 theo, do vậylàm giảm hiệu quả vi bao Cụ thể ở hàm lượng béo là 70%, hiệu quả vi bao chỉ còn46,7%

Năm 1993, Young S L đã nghiên cứu khả năng vi bao của whey protein và hỗnhợp whey protein với carbohydrate trên chất béo khan từ sữa (AMF) Đối với nhómchất bao là whey protein, ông tiến hành khảo sát ảnh hưởng của whey protein isolate(WPI); whey protein concentrate hàm lượng protein 50% (WP50) và whey protein

concentrate hàm lượng protein 75% (WPC75) đến hiệu quả vi bao Hàm lượng chấtkhô của dung dịch chất bao thay đổi: 10; 20; và 30%; tỉ lệ của chất béo so với chất bao

là 0,25; 0,5; 0,75 Kết quả khảo sát của Young được trình bày trong các đồ thị ở hình1.5

Hình 2 - Ảnh hưởng của nồng độ chất khô của dung dịch trước sấy

và tỉ lệ chất bao sử dụng đến hiệu quả vi bao – Nồng độ chất khô của dungdịch bao: 10% (), 20% (), 30% () – 2 mẫu sử dụng chất bao WPI và

WPC50 với nồng độ chất khô dung dịch 30% có độ nhớt cao nên không sấy

được [27]

Qua kết quả trên, ta thấy hiệu quả vi bao càng tốt khi tỉ lệ chất béo so với chấtbao càng thấp và nồng độ chất khô của dung dịch vi bao càng cao Nói cách khác,lượng chất bao càng nhiều so với chất béo thì hiệu quả vi bao đạt được càng tốt Trong

3 loại whey protein đã khảo sát, WP50 cho hiệu quả vi bao cao hơn hẳn so với WPI vàWPC75 Young đã giải thích kết quả này dựa vào thành phần hóa học của 3 loại wheyprotein (bảng 1.7)

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của các loại whey protein

tỉ lệ khác nhau trong điều kiện nồng độ chất khô của dung dịch bao là 20% và tỉ lệ chấtbéo so với chất bao là 0,75 Kết quả khảo sát thể hiện trong hình 1.6:

Hình 3 - Ảnh hưởng của hàm lượng lactose trong thành phần chất bao

đến hiệu quả vi bao [27]

Ta thấy, với sự tham gia của lactose, hiệu quả vi bao chất béo được cải thiện rõrệt Khi hàm lượng lactose sử dụng trong chất bao là 50%, tương ứng với tỉ lệ khốilượng của WPI : lactose là 1 : 1, hiệu quả vi bao lên đến 95% Lactose không có tínhchất như các chất hoạt động bề mặt nên gần như không tham gia vào quá trình hìnhthành lớp phim bao ở bề mặt hệ nhũ tương dầu – nước

Bên cạnh đó, khi theo dõi sự thay đổi các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm trong quátrình bảo quản, Young (1993) nhận thấy rằng những mẫu để trong môi trường ẩm thìgiá trị MEE – hiệu quả vi bao – bị giảm đi đáng kể [27] Từ đó, ông đã tiến hành khảosát ảnh hưởng của độ ẩm không khí (11,3 – 64,3%) đến giá trị hiệu quả vi bao của bộtthành phẩm và thu được kết quả như sau: hiệu quả vi bao chất béo của sản phẩm sửdụng hỗn hợp chất bao WPI và lactose (tỉ lệ khối lượng 1 : 1) không thay đổi khi độ

ẩm của môi trường xung quanh dao động trong khoảng 11,3 – 36,2%, nhưng giảmnhanh từ 95% xuống còn 63% khi sản phẩm được đặt trong môi trường có độ ẩmkhông khí là 64,3% Mặt khác, hiệu quả vi bao ở những mẫu chỉ sử dụng WPI làmchất bao vẫn ổn định trong điều kiện trên Khi quan sát mẫu sản phẩm dùng hỗn hợpchất bao WPI và lactose với tỉ lệ khối lượng 1 : 1 dưới kính hiển vi điện tử, ông thấyxuất hiện nhiều tinh thể lactose trên bề mặt hạt (khi mẫu được bảo quản trong môi

Hàm lượng lactose trong chất bao (% khối lượng)

trường có độ ẩm 64,3%) Tuy nhiên, các mẫu được bảo quản trong môi trường có độ

ẩm thấp không thấy xuất hiện hiện tượng này

Từ kết quả này, Young đã cho rằng khi lactose ở trạng thái vô định hình, nó đóngvai trò như một chất độn háo nước, tạo một lớp điện tích xung quanh hạt béo đã được

vi bao, nhờ vậy nó làm giảm khả năng khuếch tán của dung môi petroleum ether quamàng bao, hạn chế lượng chất béo bị hòa tan bởi dung môi, do đó làm tăng giá trị hiệuquả vi bao cho sản phẩm Khi lactose chuyển sang trạng thái tinh thể, dung môi sẽkhuếch tán qua màng bao dễ dàng hơn, trích ly được nhiều chất béo hơn, vì vậy làmgiảm giá trị hiệu quả vi bao của sản phẩm [27]

Theo kết luận trên, có thể thấy được tính ưu việt của chất bao WP50 là có hàmlượng lactose cao hơn hẳn so với WPI và WPC75 Tuy nhiên, kết quả lại cho thấy hiệuquả vi bao của sản phẩm dùng chất bao là WPI cao hơn so với sử dụng WPC75 dùWPI không có lactose Đó là vì trong thành phần của WPC75 có chứa chất béo từ sữa(8%), còn WPI thì không; nên tính kị nước của màng bao WPC75 cao hơn WPI Nhờvậy mà dung môi petroleum ether sẽ dễ dàng khuếch tán qua lớp màng bao WPC75hơn và làm cho giá trị hiệu quả vi bao của WPC75 thấp hơn

Để xác định chính xác ảnh hưởng của carbohydrate đến giá trị hiệu quả vi baosản phẩm, Young (1993) [28] đã tiến hành khảo sát quá trình vi bao chất béo khan củasữa (Anhydrous Milk Fat – AMF), sử dụng chất bao là hỗn hợp giữa WPI và các loạicarbohydrate khác nhau (Maltodextrin DE 11 và 18, syrup DE 28) Tổng nồng độ chấtkhô trong dung dịch vi bao là 20% (thay đổi tỉ lệ khối lượng carbohydrate so với khốilượng hỗn hợp chất bao ở các giá trị 0,25; 0,5; 0,75), tỉ lệ khối lượng chất béo so vớichất bao được cố định là 0,75 Kết quả xác định giá trị hiệu quả vi bao chất béo củacác mẫu được thể hiện trong hình 1.7:

Hình 4 - Ảnh hưởng của hàm lượng carbohydrate trong chất bao

đến hiệu quả vi bao [28]

Qua hình 1.7, có thể thấy được hiệu quả vi bao của tất cả sản phẩm sử dụng chấtbao là hỗn hợp của WPI và carbohydrate đều cao hơn hẳn so với việc chỉ sử dụng chấtbao là WPI Hỗn hợp chất bao của WPI và syrup DE 28 cho hiệu quả vi bao cao nhất(93,5%) Qua đồ thị, ta thấy tỉ lệ sử dụng carbohydrate càng nhiều thì hiệu quả vi baocàng cao

Từ kết quả đó, Young đã đưa ra kết luận: chỉ số DE của carbohydrate sử dụngtrong hỗn hợp chất bao càng cao thì hiệu quả vi bao chất béo càng tốt Hay nói cáchkhác, độ dài mạch của carbohydrate ngắn thì hiệu quả vi bao sản phẩm cao

Như vậy, trong hỗn hợp chất vi bao, WPI có vai trò là chất nhũ hóa, tạo ra sựphân tán đồng đều các hạt béo AMF trong lớp màng bao nhờ vào tính hoạt động bềmặt của whey protein Trong khi đó, carbohydrate trong hỗn hợp chất bao đóng vai trò

là một chất độn nhằm tăng khả năng ưa nước của lớp màng bao, do đó hạn chế đượclượng AMF bị trích ly ra ngoài màng bao bởi dung môi petroleum ether

Rosenberg đã nghiên cứu ảnh hưởng của whey protein đươc gia nhiệt và cácphân đoạn của whey protein gồm β-loctoglobulin, hỗn hợp của β-lactoglobuli và α-lactalbumin (tỉ lệ 1:1) đến quá trình vi bao chất béo khan từ sữa – AMF [22] Kết quảcho thấy hệ thống chất bao dùng 10% whey protein isolate (WPI) được gia nhiệt 80oCtrong 30 phút trước khi nhũ hóa cho hiệu suất cao nhất (99,1%) Rosenberg cho rằngWPI khi gia nhiệt hình thành nhiều liên kết S-S giữa các phân tử WPI hơn nên cáithiện tính chất tạo màng và vì vậy làm tăng hiệu suất vi bao so với các hệ WPI khônggia nhiệt Đồng thời khi sử dụng chất bao là WPI gia nhiệt cũng cho hiệu quả vi baocao nhất (80,23%)

Một nghiên cứu năm 2005 của Rosenberg đã chỉ ra rằng đặc tính hóa lý của soyprotein cũng phù hợp với công nghệ vi bao chất béo [23] Trong nghiên cứu này ông

đã sử dụng soy protein isolate và carbohydrate để làm tác nhân vi bao dầu đậu nành.Lõi bao – dầu đậu nành được vi bao bằng kỹ thuật sấy phun trong dung dịch chất baochứa hỗn hợp soy protein isolate (SPI) và maltodextrine (MD) với DE 7,5 hoặc 17,5.Dầu đậu nành được nhũ hóa trong dung dịch chất bao chứa 20% chất khô gồm 2,5 –10% SPI và 10 – 17,5% MD để thu được hệ nhũ tương chứa 25, 50 hoặc 60% chấtbéo Trong hầu hết các trường hợp, hiệu suất vi bao đạt được 88% đến hơn 95% Đồngthời ông thấy rằng hiệu quả vi bao cũng bị tác động bởi chỉ số DE của maltodextrine.Ông kết luận rằng hỗn hợp của soy protein isolate và maltodextrine có thể dùng để vibao chất béo đạt hàm lượng cao đến 60%

c) Trong công nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan [4, 6, 7, 17]

Phương pháp sấy phun sữa dừa được phát minh trong thập kỉ 70 Người đầu tiênđược cấp patent về kĩ thuật sấy phun sữa dừa có bổ sung chất nhũ hóa là Noznick &Bundus (1971) Trong đó, Noznick và Bundus đã xác định rằng quá trình sấy phun sữadừa nguyên sau khi trích ly và ép mà không bổ sung thêm bất cứ chất nhũ hóa nào gặprất nhiều khó khăn trong việc thu hồi sản phẩm Do hàm lượng béo và đường quá caotrong nước cốt dừa nên trong quá trình sấy phun bột sẽ bám dính trên thành thiết bị vàlàm giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm Hơn nữa, chất lượng sản phẩm thu được làkhông ổn định và không đồng đều Do vậy, sữa dừa trước khi đưa vào sấy cần được bổ

chọn chất nhũ hóa là dầu bông hoặc Drewpol 10-1-S (decaglycerol monostearate), đó

là những ester của acid béo mạch dài (acid palmitic và acid stearic) với mono haypolyglyceride Thành phần của dầu bông gồm có 90% monoester glycerol stearate haypalmitate và 10% diester của glycerine với hai acid béo trên Bên cạnh chất nhũ hóa,cần phải bổ sung thêm protein nhằm làm bền hệ nhũ tương trong sữa dừa Noznick vàBundus đã chọn Natri caseinate [17]

Nước cốt dừa sau khi trích ly và ép xong có hàm lượng chất khô 16 – 22% Hàmlượng Natri caseinate bổ sung vào sữa dừa là 0,2 – 1,0% khối lượng dung dịch, còn tácnhân nhũ hóa được bổ sung với hàm lượng 0,5 – 3,0% chất khô Sau khi phối trộn, hệnhũ tương được đồng hóa ở áp suất 1.200 – 3.000 psi

Sau đó, năm 1978, Esconde & Chang cũng đã nhận được patent về kĩ thuật sấyphun sản xuất bột sữa dừa giàu vitamin và khoáng chất

Tại Việt Nam, năm 2005, Vũ Chí Hải và cộng sự đã nghiên cứu quá trình vi baochất béo trong sản xuất bột sữa dừa hòa tan Trong đó, ông đã khảo sát ảnh hưởng củacác loại chất bao khác nhau đến hiệu quả vi bao chất béo và hiệu suất thu hồi sảnphẩm Các chất bao được khảo sát trong nghiên cứu gồm có Whey Protein Concentratehàm lượng protein 80% (WPC80), sữa gầy, lactose, Maltodextrin DE 14 và 17 Sữadừa được phối trộn với các chất bao này theo tỉ lệ chất bao so với chất béo là 0,66 Kếtquả khảo sát thể hiện trong hình 1.8:

Hình 1 - 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 cóchứa protein cao hơn hẳn so với nhóm chất bao carbohydrate Vũ Chí Hải đã giải thích

sở dĩ các carbohydrate cho hiệu quả vi bao thấp là do khả năng tạo màng quanh các hạtcầu béo của carbohydrate kém hơn nhiều so với protein Trong các chất bao khảo sátthì sữa gầy cho kết quả tối ưu với hiệu quả vi bao là 62,41% [4]

Đến năm 2006, Lâm Đào Trung Hiếu đã nghiên cứu sử dụng hỗn hợp chất baowhey protein và maltodextrine để tăng hiệu vi bao chất béo trong sữa dừa Trong đótác giả đã sử dụng hỗn hợp chất bao chứa 20% whey protein concentrate (hàm lượngprotein 80%) và 80% maltodextrine DE 17, tỉ lệ lượng chất bao so với chất béo trongsữa dừa là 0,5 Kết quả tối ưu thu được hiệu quả vi bao chất béo là 73,2 % [6]

Năm 2007, Nguyễn Ngọc Đăng Khoa đã nghiên cứu sử dụng chất bao là hỗn hợpsoy protein isolate (hàm lượng protein 90%) và maltodextrine DE 17 Với thành phầnchất bao là 50% soy protein isolate và 50% maltodextrine, tỉ lệ chất bao so với chấtbéo là 0,6 cho hiệu quả vi bao cao nhất là 88,4% Trong đó soy protein isolate đã được

xử lý nhiệt ở 80oC trong 10 phút trước khi phối trộn [7]

Như vậy, qua những kết quả đã thu được trong các nghiên cứu trước, các nhàkhoa học đã xác định được những chất bao phù hợp cho quá trình vi bao chất béo, đó

là hỗn hợp giữa protein và carbohydrate Nguồn protein có thể sử dụng trong kỹ thuật

vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun là natri caseinate, whey protein và soyprotein; carbohydrate có thể là maltodextrine với các chỉ số DE khác nhau hoặclactose Các giá trị: hiệu quả vi bao, hiệu suất vi bao và hiệu suất thu hồi chất khô lànhững hàm mục tiêu quan trọng trong công nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan Ngoài

ra việc chọn bao bì phù hợp để bảo quản sản phẩm bột sữa dừa hòa tan cũng là mộtvấn đề cần được giải quyết

Trong luận văn này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độđồng hóa đến hiệu quả vi bao, hiệu suất vi bao và hiệu suất thu hồi chất khô trong quátrình sấy phun bột sữa dừa Đồng thời khảo sát các biến đổi của bột sữa dừa trong quátrình bảo quản với các loại bao bì và các điều kiện bao gói khác nhau nhằm lựa chọnloại bao bì phù hợp để hạn chế sự biến đổi chất lượng sản phẩm trong quá trình bảoquản

1.5 Quy trình công nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan

1.5.1 Sơ đồ khối quy trình công nghệ

Trích ly

Nước nóng

ba

Phối trộnPhối trộn

Chất bao protein

Nướ

c

Chất bao carbohydrate

bã

Hình 1 - Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất bột sữa dừa hòa tan

1.5.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

Nguyên liệu

Nguyên liệu để sản xuất bột sữa dừa là cơm của quả dừa khoảng 12 tháng tuổi.Quả dừa được thu hái và lột bỏ lớp vỏ bên ngoài rồi để trong điều kiện bình thườngtrong 45 ngày

Sau 45 ngày lưu trữ sẽ xác định và loại bỏ mầm vì trong mầm có chứa một sốenzyme gây bất lợi cho quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm

Nạo và xay

Cơm dừa được nạo và xay nhuyễn bằng thiết bị nạo dừa đến kích thước 1 – 3 mm

để phá hủy cấu trúc mô và tế bào thực vật, giúp cho quá trình ép thu nhận sữa dừa dễdàng hơn Quá trình này còn làm tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu với dung môitrích ly, từ đó làm tăng hiệu suất thu hồi chất khô

Ép

Quá trình ép được thực hiện với mục tiêu thu nhận phần dịch lỏng từ cơm dừa

Hệ nhũ tương thu được sau khi ép gọi là dịch sữa dừa

Vô hoạt enzyme [30]

Theo nghiên cứu của Ziccarelli và cộng sự (1981), một số cấu tử hương khôngmong muốn có thể xuất hiện trong sản phẩm Đó là do sự tồn tại của một số enzyme(điển hình là lipase) có trong sữa dừa Trong quá trình chế biến và bảo quản, nhữngenzyme này tạo nên các hợp chất gây ra các mùi vị không mong muốn trong sản phẩm

Do đó cần phải vô hoạt các enzyme này

Điều kiện vô hoạt enzyme theo nghiên cứu của Ziccarelli là:

Sấy phun

Dịch sữa dừa sau khi phối trộn và đồng hóa được nhập liệu vào thiết bị sấy phun,nhằm chuyển nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng 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 làmnguội nhanh trong không khí khô và bao gói ngay để tránh hiện tượng sản phẩm bị hútẩm