Nghiên cứu sản xuất tinh bột biến tính (maltodextrin) bằng phương pháp acid và ứng dụng làm chất mang trong sản xuất cà phê hòa tan

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG PHAN THỊ OANH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT TINH BỘT BIẾN TÍNH (MALTODEXTRIN) BẰNG PHƢƠNG PHÁP ACID VÀ ỨNG DỤNG LÀM CHẤT MANG TRONG SẢN XUẤT CÀ PHÊ HÒA TAN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHÁNH HÒA – 2017 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG PHAN THỊ OANH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT TINH BỘT BẮP BIẾN TÍNH (MALTODEXTRIN) BẰNG PHƢƠNG PHÁP ACID VÀ ỨNG DỤNG LÀM CHẤT MANG TRONG SẢN XUẤT CÀ PHÊ HÒA TAN LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 60 54 01 01 Quyết định giao đề tài: Quyết định thành lập hội đồng: Ngày bảo vệ: Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS THÁI VĂN ĐỨC Chủ tịch hội đồng: Khoa Sau đại học: KHÁNH HÒA – 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thựcvà chƣa đƣợc công bố công trình khác Tác giả luận văn iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài “Nghiên cứu sản xuất tinh bột biến tính (maltodextrin) phƣơng pháp acid ứng dụng làm chất mang sản xuất cà phê hòa tan”, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, quý thầy cô giáo anh chị công tác phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm, phòng thí nghiệm Hóa - Vi sinh, viện Công nghệ sinh học Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Nha Trang tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành tốt đề tài Đặc biệt xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: T.S Thái Văn Đức, ngƣời tận tình hƣớng d n gi p đ suốt thời gian thực luận văn Cảm ơn thầy cô hội đồng bảo vệ luận văn gi p lời khuyên quí giá để luận văn đƣợc hoàn thiện Cuối xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, anh chị em tất bạn bè ủng hộ, động viên suốt thời gian vừa qua Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, tháng 01 năm 2017 Học viên Phan Thị Oanh iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ANOVA Analysis Of Variance: Phân tích phƣơng sai CFU Colony – Forming Unit: Số đơn vị khuẩn lạc Dd Dung dịch DF Degree of Freedom: Số bậc tự F Giá trị F (kiểm định Fisher), có độ tin cậy 95% QHTN Phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm FAO Food and Agriculture Organization: Tổ chức nông lƣơng giới N Số thí nghiệm QCVN Qui chuẩn quốc gia TCVN Tiêu chuẩn quốc gia VKHK Vi khuẩn hiếu khí VSV Vi sinh vật SX Sản xuất TB Tinh bột v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .iii LỜI CẢM ƠN iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT v MỤC LỤC vi DANH MỤC HÌNH ix DANH MỤC BẢNG xi TRÍCH YẾU LUẬN VĂN xii MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT VÀ TINH BỘT BIẾN TÍNH 1.1.1 Tổng quan tinh bột 1.1.1.1 Hình dạng, đặc điểm, kích thƣớc hạt tinh bột 1.1.1.2 Thành phần hóa học tinh bột 1.1.1.3 Các tính chất tinh bột 1.1.1.4 Tình hình sản xuất, sử dụng, nghiên cứu tinh bột giới Việt Nam 11 1.1.2 Khái quát tinh bột bắp 13 1.1.2.1 Sản xuất giá trị dinh dƣ ng bắp 13 1.1.2.2 Cấu tạo thành phần hóa học hạt bắp 14 1.1.3 Tổng quan tinh bột biến tính (Modified starch) 16 1.1.3.1 Khái quát tinh bột biến tính 16 1.1.3.2 Các phƣơng pháp biến tính tinh bột 16 1.1.3.3 Một số ứng dụng tinh bột biến tính 21 1.1.3.4 Tình hình sản xuất, sử dụng, nghiên cứu tinh bột biến tính giới Việt Nam .24 1.2 TỔNG QUAN VỀ MALTODEXTRIN 25 1.2.1 Định nghĩa tính chất 25 1.2.2 Yêu cầu chất lƣợng sản phẩm maltodextrin 26 1.3 TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ HÒA TAN 27 1.3.1 Sản phẩm cà phê hòa tan 27 1.3.2 Thành phần hóa học 28 CHƢƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 33 vi 2.1.1 Nguyên liệu 33 2.1.2 Các chất phụ gia thực phẩm 33 2.2 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 34 2.2.1 Hóa chất 34 2.2.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu 34 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.3.1 Phƣơng pháp tổng thể 36 2.3.2 Phƣơng pháp hóa học hóa sinh 36 2.3.3 Phƣơng pháp hóa lý 36 2.3.4 Phƣơng pháp đánh giá cảm quan cà phê bột 37 2.3.5 Phƣơng pháp phân tích tiêu vi sinh vật 38 2.3.6 Phƣơng pháp toán học 38 2.3.7 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm xử lý số liệu 41 2.3.7.1 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 41 2.3.7.2 Phƣơng pháp xử lý số liệu 51 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52 3.1 NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN TINH BỘT BẮP BẰNG PHƢƠNG PHÁP ACID Ở NHIỆT ĐỘ PHÒNG 52 3.1.1 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ acid đến số DE 52 3.1.2 Khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột đến số DE 53 3.1.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian thủy phân đến số DE 54 3.2 NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ACID, HÀM LƢỢNG TINH BỘT VÀ THỜI GIAN THỦY PHÂN ĐẾN QUÁ TRÌNH BIẾN TÍNH TINH BỘT BẮP BẰNG PHƢƠNG PHÁP ACID HCl Ở NHIỆT ĐỘ PHÒNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP QHTN TYT 23 55 3.3 TỐI ƢU HÓA ĐIỀU KIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT BẮP BIẾN TÍNH BẰNG PHƢƠNG PHÁP ACID Ở NHIỆT ĐỘ PHÒNG 59 3.3.1 Ảnh hƣởng nồng độ acid hàm lƣợng tinh bột đến số DE tinh bột bắp biến tính 59 3.3.2 Ảnh hƣởng nồng độ acid thời gian biến tính đến số DE tinh bột bắp biến tính 61 vii 3.3.3 Ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột thời gian biến tính đến số DE tinh bột bắp biến tính 63 3.4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ: NỒNG ĐỘ ACID, HÀM LƢỢNG TINH BỘT VÀ THỜI GIAN BIẾN TÍNH ĐẾN ĐỘ NHỚT VÀ KHẢ NĂNG HÒA TAN CỦA MALTODEXTRIN TRONG QUÁ TRÌNH BIẾN TÍNH 65 3.5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI ĐỘ ẨM CỦA TINH BỘT BẮP BIẾN TÍNH THEO THỜI GIAN 69 3.6 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT MALTODEXTRIN TỪ TINH BỘT BẮP BIẾN TÍNH 71 3.7 CÁC CHỈ TIÊU CỦA MALTODEXTRIN THÀNH PHẨM 73 3.8 ỨNG DỤNG TINH BỘT BẮP BIẾN TÍNH BẰNG PHƢƠNG PHÁP ACID LÀM CHẤT MANG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÀ PHÊ HÒA TAN 75 3.8.1 So sánh khả hòa tan cà phê hòa tan phối trộn từ maltodextrin sản xuất từ tinh bột bắp biến tính maltodetrin quy trình sản xuất công 76 3.8.2 So sánh điểm cảm quan mùi – trạng thái cà phê hòa tan phối trộn từ maltodextrin sản xuất từ tinh bột bắp biến tính maltodetrin quy trình sản xuất công ty Đại Phát 77 3.9 SƠ BỘ TÍNH TOÁN CHI PHÍ NGUYÊN VẬT LIỆU 79 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 87 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu tạo tinh bột Hình 1.2 Cấu trúc amilose Hình 1.3 Amilose amilopectin Hình 1.4 Phản ứng thủy phân tinh bột Hình 1.5 Các giai đoạn biến đổi enzyme tham gia việc chế tác sản phẩm thủy phân tinh bột 20 Hình 1.6 Matoldextrin từ tinh bột bắp 25 Hình 2.1 Tinh bột bắp 33 Hình 2.2 Thực nghiệm tối ƣu hóa thông số kĩ thuật trình biến tính tinh bột phƣơng pháp acid 40 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 41 Hình 2.4 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ acid đến số DE, khả hòa tan độ nhớt 42 Hình 2.5 Khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột đến số DE, khả hòa tan độ nhớt 43 Hình 2.6 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian biến tính đến số DE, khả hòa tan độ nhớt 44 Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng nhiệt độ sấy đến biến đổi độ ẩm tinh bột bắp biến tính theo thời gian 46 Hình 2.8 Ứng dụng maltodxtrin làm chất mang sản xuất cà phê hòa tan để nâng cao chất lƣợng sản phẩm 47 Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm so sánh chất lƣợng cà phê hòa tan bổ sung maltodextrin sản xuất từ tinh bột bắp biến tính maltodextrin ĐC 49 Hình 3.1A Ảnh hƣởng nồng độ HCl đến số DE 52 Hình 3.1B Ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột đến số DE 53 Hình 3.1C Ảnh hƣởng thời gian thủy phân đến số DE 54 Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ acid hàm lƣợng tinh bột đến số DE tinh bột bắp biến tính 59 Hình 3.3 Sự thay đổi màu sắc tinh bột bắp biến tính ngày nồng độ acid khác sau sấy khô 60 ix Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ acid thời gian biến tính đến số DE tinh bột bắp biến tính 61 Hình 3.5 Sự thay đổi màu sắc tinh bột bắp biến tính 62 ngày ngày 62 Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột thời gian biến tính đến số DE tinh bột bắp biến tính 63 Hình 3.7A Ảnh hƣởng nồng độ acid đến độ nhớt tinh bột bắp biến tính 65 Hình 3.7B Ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột đến độ nhớt tinh bột bắp biến tính 66 Hình 3.7C Ảnh hƣởng thời gian biến tính đến độ nhớt tinh bột bắp biến tính 66 Hình 3.8A Ảnh hƣởng nồng độ acid đến độ hòa tan tinh bột bắp biến tính 67 Hình 3.8B Ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột đến độ hòa tan tinh bột bắp biến tính 67 Hình 3.8C Ảnh hƣởng thời gian biến tính đến độ hòa tan tinh bột bắp biến tính 68 Hình 3.9 Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy đến biến đổi độ ẩm tinh bột bắp biến tính theo thời gian 69 Hình 3.10 Màu sắc tinh bột bắp biến tính sau sấy mức nhiệt độ khác 70 Hình 3.11 Sơ đồ quy trình sản xuất maltodextrin từ tinh bột bắp 71 nhiệt độ phòng 71 Hình 3.12 Maltodextrin thành phẩm 73 Hình 3.13 Bột cà phê hòa tan sau trình sấy phun 75 Hình 3.14 Biểu đồ so sánh độ hòa tan cà phê hòa tan quy trình bổ sung maltodextrin sản xuất quy trình bổ sung maltodextrin (ĐC) công ty Đại phát 76 Hình 3.15A Biểu đồ so sánh chất lƣợng cảm quan (mùi) cà phê hòa tan quy trình bổ sung maltodextrin sản xuất quy trình bổ sung maltodextrin (ĐC) công ty Đại phát 77 Hình 3.15B Biểu đồ so sánh chất lƣợng cảm quan (trạng thái) cà phê hòa tan quy trình bổ sung maltodextrin sản xuất quy trình bổ sung maltodextrin (ĐC) Công ty TNHH Đại phát 77 x K (g/100ml)= a 100 (%) m - Trong đó: a: Số g đƣờng glucose có dung dịch đƣờng glucose 0,5% chuẩn độ hết 20ml fericyanua m: Số ml dung dịch m u thí nghiệm chuẩn độ hết 20ml fericyanua 1.1.2 Xác định số “DE” phƣơng pháp Fericyanua theo dƣợc điển Mỹ (USP) [24], [45] a Nguyên tắc Khi thủy phân tinh bột ta thu đƣợc hỗn hợp sản phẩm gồm dextrin đƣờng maltose, glucose DE số biểu thị mức độ thủy phân sâu sắc tinh bột, đƣợc xác định dựa vào số nhóm OH glucoside đƣợc giải phóng Chỉ số DE thƣờng dùng cho sản phẩm dextrin hay mật tinh bột đƣợc tính tỷ lệ đƣờng khử, tính theo glucose tổng lƣợng đƣờng b Tiến hành Cân xác khoảng 5g m u maltodextrin để xác định độ ẩm phƣơng pháp sấy tới khối lƣợng không đổi máy xác định độ ẩm Scaltec (W), tự tính đƣợc hàm lƣợng phần trăm chất khô m u D Cân xác khoảng 10g m u, chuyển vào bình định mức 100, hòa tan nƣớc ấm định mức nƣớc cất Xác định hàm lƣợng đƣờng khử m u (K).Có thể dùng phƣơng pháp khác để xác định đƣờng khử nhƣ phƣơng pháp chuẩn độ hóa học dùng chất khử Kali Ferrycyanure phƣơng pháp quang phổ với chất thử Dinitrosalicilate (DNS), sử dụng chuẩn độ glucose c Tính kết Hàm lƣợng chất khô m u (D) D = 100 - W Chỉ số DE m u: DE = K D Trong D: Hàm lƣợng chất khô có m u, % W: Độ ẩm m u thí nghiệm, % K: Hàm lƣợng đƣờng khử glucose xác định đƣợc, % 88 1.1.3 Xác định độ ẩm (bằng phƣơng pháp sấy đến khối lƣợng không đổi) (theo TCVN 7035-2002) [14], [38] a Nguyên tắc Dùng nhiệt độ cao làm bay hết nƣớc thực phẩm Cân khối lƣợng thực phẩm trƣớc sau sấy khô từ tính phần trăm (%) nƣớc có thực phẩm b Dụng cụ, hóa chất  Tủ sấy điều chỉnh đƣợc nhiệt độ  Cân phân tích  Cốc sấy có nắp đậy sứ thủy tinh  Đũa thủy tinh  Cối chày dụng cụ để cắt m u c Tiến hành Sấy cốc đến khối lƣợng không đổi, sấy nhiệt độ 1300C khoảng 1giờ, lấy làm nguội bình hút ẩm cân sau sấy tiếp nhiệt độ khoảng 30 phút làm nguội bình hút ẩm cân đến khối lƣợng cốc hai lần cân không lệch 5x10-4g đƣợc Cân xác 5g m u vào cốc sấy xác định khối lƣợng không đổi Chuyển cốc m u vào tủ sấy, sấy nhiệt độ 60-800C 30 phút Sau nâng nhiệt lên 1300C, sấy liên tục 1giờ Sau lấy để nguội bình hút ẩm, cân khối lƣợng tiếp tục cho vào tủ sấy thời gian 30 phút, lấy để nguội bình hút ẩm cân nhƣ đến khối lƣợng không đổi Kết hai lần cân không lệch 0,5mg cho m u chất thử d Tính kết Hàm lƣợng ẩm đƣợc tính theo công thức sau: X  G1  G2 100% G1  G Trong đó: X: Là độ ẩm thực phẩm (%) G1, G2: Là khối lƣợng cốc sấy m u trƣớc sau sấy (g) G: Là khối lƣợng cốc sấy (g) 89 1.1.4 Xác định hàm lƣợng tro toàn phần (theo TCVN 5253-1990) [14], [36] a Nguyên tắc Dùng sức nóng (550-6000C) nung cháy hoàn toàn chất hữu cơ, phần lại đem cân tính hàm lƣợng tro toàn phần thực phẩm b Dụng cụ, hóa chất  Chén nung sứ  Đèn cồn hay bếp điện  Lò nung điều chỉnh nhiệt độ 550 - 6000C  Cân phân tích  Bình hút ẩm phía dƣới để chất hút ẩm  H2O2 HNO3đậm đặc c Tiến hành Nung chén sứ rửa lò nung tới 550-6000C đến khối lƣợng không đổi Để nguội bình hút ẩm, cân cân phân tích xác đến 10-4g Cân xác 5g m u vào cốc nung cân phân tích có độ xác 104g Đem hóa tro bếp điện Đốt đến hết khói toàn m u thử chuyển thành tro đen lấy cốc nung khỏi bếp điện, để nguội bớt, dùng H2O2 để thấm ƣớt tro tiếp tục nung bếp điện đến khói nâu chuyển chén vào lò nung, nung nhiệt độ 550-6000C khoảng 6-7 đến toàn m u chuyển thành tro trắng, lấy để nguội bình hút ẩm, cân cân có độ xác nhƣ Tiếp tục nung thêm nhiệt độ 30 phút để nguội bình hút ẩm cân, lặp lặp lại thao tác trọng lƣợng không đổi d Kết Kết tính theo công thức: X G2  G 100% G1  G Trong đó: G1: Khối lƣợng chén nung m u (g) G: Khối lƣợng chén nung (g) G2: Khối lƣợng chén nung tro trắng (g) 90 1.1.5 Xác định hàm lƣợng glucid (định lƣợng đƣờng tổng) [18] a.Nguyên tắc: Đƣờng tổng bao gồm glucid hòa tan trích ly đƣợc nƣớc b Dụng cụ, hóa chất:  Dung dịch HCl 5%  Dung dịch NaOH 2,5N  Chỉ thị methyl đỏ  Bếp điện  Cân phân tích  Bình định mức, cốc đựng, pipet, buret … c Tiến hành Cân m(g) m u cần phân tích, nghiền nhỏ sau pha loãng nƣớc cất để tạo thành dung dịch Lấy vào bình định mức 100 xác 50ml dung dịch m u Thêm 20ml dung dịch HCl 5%, đun cách thủy hỗn hợp 30 ÷ 45 phút Làm nguội nhanh trung hòa hỗn hợp dung dịch NaOH 2,5N với thị methyl đỏ d Kết Hàm lƣợng đƣờng tổng đƣợc xác định công thức: Xt= 0,5.Vg.V 1.V 2.100 100.Vt.50.m Trong đó: Xt: Hàm lƣợng đƣờng tổng, % Vg: Thể tích dung dịch glucose 0,5% cho chuẩn độ, ml Vt: Thể tích dung dịch dịch đƣờng tổng cho chuẩn độ, ml V1: Thể tích bình định mức dung dịch xác định đƣờng khử, ml V2: Thể tích bình định mức dung dịch xác định đƣờng tổng, ml m: Lƣợng m u cân thí nghiệm, g ml 1.2 Phƣơng pháp hóa lý 1.2.1 Xác định độ hòa tan tinh bột theo phương pháp Manfred Richter [13] a Nguyên tắc Phƣơng pháp đun tinh bột lƣợng nƣớc dƣ khuấy trộn liên tục nồi cách thủy nhiệt độ khác từ 40-800C, sau ly tâm với tốc độ 2500 vòng/ph t 10 ph t Lƣợng tan lại dung dịch sau ly tâm lƣợng tinh bột tòa tan Từ tính đƣợc khả hòa tan tinh bột b Dụng cụ, hóa chất  Cốc đựng, đũa thủy tinh 91  Cân phân tích  Máy ly tâm  Bếp điện c Cách tiến hành Cho lƣợng tinh bột vào 70ml nƣớc, liên tục khuấy nồi cách thủy nhiệt độ khác từ 40-800C 30 ph t.Thêm nƣớc vào hỗn hợp 80g đem ly tâm với tốc độ 2500 vòng/phút 10 phút Phần nƣớc dịch ly tâm chắt lấy 50ml cho bốc khô đến khối lƣợng không đổi cân Lƣợng tinh bột nằm pha nƣớc sau ly tâm lƣợng tinh bột hòa tan d Kết Khả hòa tan đƣợc tính theo công thức: L (%)= m.b.100 A.V Trong đó: m: Khối lƣợng dung dịch sau hồ hóa, g b: Khối lƣợng tinh bột lại dung dịch sau ly tâm đƣợc xác định theo phƣơng pháp sấy khô, g A: Khối lƣợng tinh bột ban đầu, g V: Thể tích dung dịch đem sấy khô, ml 1.2.2 Xác định độ mịn cà phê bột (theo TCVN 5252-1990) [2], [35] a Dụng cụ Cân điện tử có độ xác 0.1g Dụng cụ đựng m u: hộp, lọ có đậy nắp kín Rây có c lỗ 0.56mm 0.25mm lỗ tròn vuông b Tiến hành Lắp rây theo thứ tự rây lỗ nhỏ dƣới, rây lỗ lớn trên, lắp đậy rây, dƣới đáy rây Cân 100g m u phân tích, sai số cho phép 0.1g cho vào rây, lắc tròn ph t sau vỗ nhẹ vào thành rây Cân phần bột lọt rây 0.56mm sai số cho phép 0.1g Cân phần bột rây 0.25mm sai số cho phép 0.1g Chú ý: bột dắt lỗ rây đƣợc tính theo loại rây c Tính kết Tỷ lệ bột rây 0.56mm đƣợc tính % theo công thức sau: 92 X1= *100 Tỷ lệ bột rây 0.25mm đƣợc tính % theo công thức sau: X2= *100 Trong đó: m1: khối lƣợng bột lọt rây 0.56mm đƣợc tính g m2: khối lƣợng bột lọt rây 0.25mm đƣợc tính g m: khối lƣợng m u, tính g 1.2.3 Xác định hiệu suất thu hồi Hiệu suất thu hồi sản phẩm đƣợc tính % lƣợng chất khô sản phẩm so với lƣợng chất khô dịch trƣớc sấy phun 1.2.4 Xác định hàm lƣợng maltodextrin bổ sung vào dịch cà phê Dùng chiết quang kế xác định phần trăm chất khô có dịch cà phê Áp dụng công thức (*) tính hàm lƣợng maltodextrin bổ sung vào dịch nƣớc cà phê để đạt đƣợc nồng độ chất khô theo yêu cầu = (*) Trong đó: A: Nồng độ chất khô theo yêu cầu sản phẩm (0Bx) a: Nồng độ chất khô dịch cà phê (0Brix) x: Hàm lƣợng maltodextrin cần bổ sung vào 1.2.5 Xác định nồng độ chất khô khúc xạ kế (0Bx) a Nguyên tắc Khi từ môi trƣờng không khí sang môi trƣờng chất lỏng, tia sáng bị khúc xạ Nếu chất lỏng dung dịch chất hòa tan, dựa độ lệch tia sáng ta xác định đƣợc nồng độ chất khô hòa tan dung dịch b Phƣơng pháp thực Dùng đũa khuấy nhẹ dung dịch cần đo nồng độ chất khô hòa tan, lấy giọt chấm vào mặt kính Đậy nắp kính lại, quan sát đọc độ Bx qua ống kính vạch phân chia vùng tối vùng sáng thang đo Xoay nhẹ ống kính để nhìn rõ thấy thang đo bị mờ Sau rửa lại kính nƣớc cất lâu khô nhẹ nhàng giấy thấm 1.2.6 Xác định pH dung dịch Phƣơng pháp thực hiện: rửa điện cực lâu khô giấy thấm nhúng điện cực vào dung dịch muốn đo Khi máy kêu “tít” đọc giá trị pH Khi đo nhiều lần liên tiếp sau lần đo, nh ng điện cực vào nƣớc cất, sau đo xong rửa lâu khô điện cực 93 PHỤ LỤC CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Bảng 2.1 Ảnh hƣởng nồng độ HCl đến số DE trình thủy phân tinh bột bắp phƣơng pháp acid nhiệt độ phòng Thí nghiệm Nồng độ acid 10 11 12 10,20 11,79 13,52 15,73 16,39 17,00 18,74 (%) Chỉ số DE 15,21 Bảng 2.2 Ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột đến số DE trình thủy phân tinh bột bắp phƣơng pháp acid nhiệt độ phòng Thí nghiệm Hàm lƣợng 10 15 20 25 30 35 40 18,04 17,65 17,43 17,13 16,50 16,00 14,59 13,98 tinh bột (gam) Chỉ số DE Bảng 2.3 Ảnh hƣởng thời gian biếntính đến số DE trình thủy phân tinh bột bắp phƣơng pháp acid nhiệt độ phòng Thí nghiệm Thời gian 10 11 biến tính 13,88 15,01 15,89 16,58 17,55 18,25 18,40 18,52 (ngày) Chỉ số DE 94 Bảng 2.4 Phân tích ANOVA số DE tinh bột bắp biến tínhtheo chế độ thủy phân tinh bột chọn Bảng 2.5 Ảnh hƣởng nồng độ acid đến độ nhớt tinh bột bắp biến tính Thí nghiệm Nồng độ acid (%) 10 11 12 Độ nhớt (mPa.s) 51,00 34,00 20,50 14,00 11,50 Bảng 2.6 Ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột đến độ nhớt tinh bột bắp biến tính Thí nghiệm Hàm lƣợng tinh bột 10 15 20 25 30 9,00 13,00 25,50 40,50 79,00 (gam) Độ nhớt (mPa.s) 95 Bảng 2.7 Ảnh hƣởng củathời gian thủy phân đến độ nhớt tinh bột bắp biến tính Thí nghiệm Thời gian biến hình 380,00 300,00 160,00 79,00 75,00 (ngày) Độ nhớt (mPa.s) Bảng 2.8 Ảnh hƣởng nồng độ acid đến khả hòa tan tinh bột bắp biến tính Thí nghiệm Nồng độ acid (%) 10 11 12 39,30 40,60 65,40 73,50 77,90 Khả hòa tan (%) Bảng 2.9 Ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột đến khả hòa tan tinh bột bắp biến tính Thí nghiệm Hàm lƣợng tinh bột 10 15 20 25 30 39,10 37,30 26,90 20,80 19,90 (gam) Khả hòa tan (%) Bảng 2.10 Ảnh hƣởng thời gian thủy phân đến khả hòa tan tinh bột bắp biến tính Thí nghiệm Thời gian biến hình 10 11 37,50 44,80 46,30 49,40 50,10 (ngày) Khả hòa tan (%) 96 Bảng 2.11 Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy đến biến đổi độ ẩm tinh bột bắp biến tính theo thời gian Nhiệt độ (0C) 40 45 50 55 Số thí nghiệm Thời gian (phút) 0 32,73 32,73 32,73 32,73 30 30,54 28,37 27,23 26,82 60 28,19 26,92 25,54 21,34 90 27,02 24,44 22,69 18,88 120 24,61 21,96 20,11 14,75 150 21,97 18,64 15,26 7,96 180 17,51 13,39 10,71 4,98 210 13,34 10,65 7,43 240 10,56 7,99 5,00 270 7,62 4,88 10 300 6,45 11 330 4,90 Độ ẩm (%) Bảng 2.12 Điểm cảm quan mùi – trạng thái cà phê hòa tan phối trộn từ maltodextrin sản xuất từ tinh bột bắp biến tính maltodetrin quy trình sản xuất công ty Đại Phát Maltodextrin sản xuất Matodextrin (ĐC) Điểm cảm quan (mùi) 4,00 4,70 Điểm cảm quang (trạng thái) 4,30 4,50 97 PHỤ LỤC Đánh giá chất lƣợng cảm quan theo phƣơng pháp cho điểm Theo TCVN 3215-79 sử dụng hệ 20 điểm xây dựng thang điểm thống góm bậc (0-5) điểm cao Sáu bậc đánh giá phải tƣơng ứng với nội dung mô tả bảng dƣới đây: Bậc đánh Điểm chƣa giá có trọng Cơ sở đánh giá lƣợng Trong tiêu xét, sản phẩm có tính chất đặc trƣng rõ rệt cho tiêu đó, sản phẩm sai lỗi khuyết tật Sản phẩm có lỗi khuyết tật nhỏ sai lỗi nhỏ hai nhƣng không làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm 3 Sản phẩm có khuyết tật sai lỗi hai mức độ khuyết tật, sai lỗi làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm nhƣng sản phẩm v n đạt tiêu chuẩn Sản phẩm có khuyết tật sai lỗi hai số lƣợng mức độ khuyết tật, sai lỗi làm cho sản phẩm không đạt mức chất lƣợng quy định nhƣng sản phẩm khả bán đƣợc Sản phẩm có khuyết tật sai lỗi mức trầm trọng, không đạt mục đích sử dụng sản phẩm Song sản phẩm v n chƣa coi hỏng, sản phẩm bán đƣợc Nhƣng tái chế thích hợp sử dụng đƣợc Sản phẩm có khuyết tật sai lỗi mức độ trầm trọng, sản phẩm coi hỏng không sử dụng đƣợc Trong hội đồng cảm quan có nhiều kiểm nghiệm viên đánh giá, điểm trung bình kết trung bình kiểm nghiệm viên, lấy xác đến hai chữ số thập phân sau dấu phẩy (lấy xác đến 1%) Trong thực tế tiêu có mức độ quan trọng khác Do tiêu có hệ số quan trọng để biểu thị mức độ quan trọng 98 Điểm chung sản phẩm tổng số điểm có trọng lƣợng tất tiêu cảm quan sản phẩm, điểm chung dùng để kết luận chất lƣợng cho sản phẩm Khi đánh giá cảm quan sản phẩm, có tiêu bị điểm “0” nên tổ chức đánh giá lại tiêu Khi hội đồng cảm quan định cho tiêu điểm sản phẩm bị coi hỏng có điểm chung Đối với sản phẩm đồng nhất, nhận xét thành viên hội đồng bị bác bỏ nhận xét sai lệch 1,5 điểm so với điểm trung bình chƣa có trọng lƣợng Bảng 3.2 Hệ số quan trọng cho sản phẩm cà phê hòa tan Tên tiêu Hệ số quan trọng Mùi 1,5 Trạng thái 1,2 Màu sắc 1,2 Vị 1,1 Bảng 3.3 Mô tả thang điểm cảm quan cho cà phê hòa tan Tên tiêu Mùi Trạng thái Điểm Yêu cầu Hƣơng thơm đặc trƣng cà phê rang xay Hƣơng thơm đặc trƣng, chƣa hài hòa Thơm yếu, chƣa hài hòa Mất mùi thơm đặc trƣng, bắt đầu có mùi lạ Có mùi lạ, khét Mùi cháy khét Tơi xốp, không cháy, không vón cục Không cháy, không vón cục Hơi ẩm, không cháy Hơi ẩm, vón cục, cháy khét Bột ẩm, Vón cục, cháy khét Ẩm ƣớt, vón cục, cháy đen 99 PHỤ LỤC MỘT SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU Hình 4.1 Máy lắc ngang NB 101_MH Labkorea – Hàn Quốc O Kiểu lắc: ngang - Khối lƣợng lắc tối đa: 8kg - Thời gian lắc: cài đặt 48h - Tốc độ lắc: 25 – 300 vòng/phút - Điện thế: 230V/50 Hình 4.2 Thiết bị đo độ nhơt LVDV –I Brookfield – Mỹ Độ lặp lại: 0.2% thang nhiệt độ - Độ xác phép đo momen: 1% thang đo - 18 vận tốc chọn - Tƣơng thích với tất 100 Hình 4.3 Bếp cách thủy HH6 Trung Quốc Loại bình sử dụng: Hình cầu - Thang nhiệt độ: 37oC – 100oC - Điện thế: 230V, 1500 Hình 4.4 Máy khuấy từ gia nhiệt RH basic KTC Hàn Quốc - Thang nhiệt độ: 5oC – 100oC - Thời gian cài đặt: 1’ – 99h59’ - Thể tích bể: 10l - Điều khiển nhiệt độ PID - Điện thế: 230V/50Hz 101 Hình 4.5 Máy ly tâm thể tích lớnMF600 Labkorea - Hàn Quốc Tốc độ ly tâm: >3000 vòng/phút - Có thể lƣu giữ đƣợc 10 chƣơng trình Hình 4.6 Cân phân tích AY 200 Shimadzu – Nhật Bản Thang cân tối đa: 220g - Độ xác: 0.0001g - Màn hình hiển thị LCD - Đơn vị cân: tlh, tls, tlt, lb, oz - Điện thế: 230V/50Hz 102 ... phƣơng pháp acid ứng dụng làm chất mang sản xuất cà phê hòa tan để nâng cao chất lƣợng sản phẩm Phƣơng pháp nghiên cứu Để nghiên cứu sản xuất tạo maltodextrin thành phẩm từ tinh bột bắp biến tính. .. xuất tinh bột bắp biến tính (maltodextrin) phƣơng pháp acid ứng dụng làm chất mang sản xuất cà phê hòa tan Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất tinh bột biến tính (maltodextrin) có... ĐẠI HỌC NHA TRANG PHAN THỊ OANH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT TINH BỘT BẮP BIẾN TÍNH (MALTODEXTRIN) BẰNG PHƢƠNG PHÁP ACID VÀ ỨNG DỤNG LÀM CHẤT MANG TRONG SẢN XUẤT CÀ PHÊ HÒA TAN LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành: Công