PHẦN MỘT: TỔNG QUAN I. Giới thiệu sản phẩm Hiện nay trên thế giới có những nước trồng dừa và sản xuất những sản phẩm từ dừa nhiều nhất như:Philippin, Indonesia, Malaysia, Ấn Độ , Việt Nam... vấn đề đang được quan tâm là lượng nước dừa hằng năm thải ra từ các nhà máy cơm dừa nạo sấy là rất lớn và đó là những nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường trầm trọng. Việc tận dụng nước dừa già và sản xuất là nhu cầu cấp thiết để giải quyết vấn đề môi trường và làm tăng giá trị sử dụng của dừa.
BÀI BÁO CÁO QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH DỪA Giáo viên phụ trách: Ths.Phạm Thị Mỹ Lệ NHÓM Tên: MSSV: Nguyễn Thị Huỳnh Như 1711032005 Tạ Nguyễn Ngọc Linh 1711032010 Nguyễn Thị Ngọc Trân 1711032036 Trần Trọng Khiêm 1711032042 Phan Thanh Hậu 1711032032 PHẦN MỘT: TỔNG QUAN I Giới thiệu sản phẩm Hiện giới có nước trồng dừa sản xuất sản phẩm từ dừa nhiều như:Philippin, Indonesia, Malaysia, Ấn Độ , Việt Nam vấn đề quan tâm lượng nước dừa năm thải từ nhà máy cơm dừa nạo sấy lớn nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường trầm trọng Việc tận dụng nước dừa già sản xuất nhu cầu cấp thiết để giải vấn đề môi trường làm tăng giá trị sử dụng dừa Thạch dừa tạo thành lên mem vi khuẩn Acetobacter xylinum môi trường nước dừa già nước cốt dừa Thạch dừa sản phẩm trắng thạch agar, dai, có chất hóa học polusaccharide nên khơng có giá trị dinh dưỡng cao, có đặc tính kích thích nhu động ruột làm cho việc điều hòa tiết tốt Số lượng người mắc bệnh béo phì nước phát triển gia tăng nhanh Thạch dừa loại thực phẩm chứa lượng có giá trị cảm quan cao, phương thuốc để giảm nguy béo phì Chế phẩm từ dừa có tác dụng phòng ngừa ung thư giữ cho da màng Cấu trúc thạch dừa Bản chất thạch dừa màng nhày có cấu trúc hemicellulose Do thạch dừa có chất polysaccharide ngoại bào nên có khả ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác - Hàm ẩm thạch dừa: thạch dừa mạng polymer sinh học có khả giữ nước lớn Hàm ẩm thạch dừa 99% , thể rõ chất háo nước thạch dừa chuỗi polymer mạng thạch dừa chứa nhóm -OH nên dễ tạo liên kết hidro với nước -Cấu trúc mạng polysaccharide thạch dừa: Thạch dừa có cấu trúc mạng polysaccharide, chúng xếp không theo trật tự, không theo quy luật, chúng đan xen vào chằng chịt theo phía Do q trình lên men, vi khuẩn Acetobacter xylinum chuyển động hỗn loạn khơng theo quy luật Đó ngun nhân tạo nên tính dai phía miếng thạch Bên cạnh đó, mạng ln ln ngậm lượng nước đáng kể (99%) Thành phần monosaccharide thạch dừa socboza nằm dạng L-socboza, thường chứa vi khuẩn lên men dịch trái Công thức cấu tạo L-socboza là: CH2OH-CO-HOCH-HCOH-HOCH-CH2-OH Phân loại Thạch dừa phân thành loại dựa đặc điểm bao gồm: Dựa tính chất sản phẩm bao gồm thạch dừa thô thạch dừa thành phẩm Dựa bao bì sản phẩm: thạch dừa đựng bao bì nilon và, thạch dừa đựng hũ nhựa II.NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT THẠCH DỪA 1.Nước dừa 1.1.Nguồn gốc Nước dừa thu mua chủ yếu từ sở sản xuất cơm dừa nạo sấy (nước dừa phế liệu sở chế biến cơm dừa nạo sấy) Ở vùng có nhiều dừa sản xuất thạch dừa từ nguồn nguyên liệu nước dừa già có hiệu kinh tế cao tốt cho trình lên men vừa giải vấn đề môi trường 1.2.Phân loại Nước dừa sản xuất thạch dừa gồm loại nước dừa già nước dừa non 1.3.Thành phần hóa học nước dừa Nước dừa loại nước giải khát phổ biến chứa nhiều chất dinh dưỡng như: đường, protein, lipid, vitamin khoáng với nồng độ thấp 1.4.Giá trị dinh dưỡng nước dừa Nước dừa chứa lượng đường vừa đủ cung cấp cho thể dạng đường dễ tiêu hóa (chủ yếu glucose, fructose saccarose) Nước dừa chứa nhiều đạm cần thiết cho thể dạng nitơ acid amin thay không thay Nước dừa chứa nhiều vitamin chất khống Lượng vitamin C trái dừa đủ cung cấp cho nhu cầu thể ngày Ngoài nước dừa chứa số vitamin nhóm B niacin, acid pantothenic, biotin, riboflavin, acid folic, thiamin pyridoxin tìm thấy dạng vết Nước dừa đặc biệt chứa nhiều khoáng chất natri, kali, canxi, magiê, sắt, đồng, phospho, lưu huỳnh clorua -Nước dừa có nhiều tính chữa bệnh như: Nước dừa thức uống bổ dưỡng cho người già người bệnh, chữa suy dinh dưỡng Nước dừa chứa hợp chất hữu kích thích cho phát triển Nước dừa loại trừ chất độc trường hợp bị ngộ độc khoáng, giúp khử trùng ngăn nhiễm trùng đường tiết niệu, lợi tiểu, chữa bệnh sốt mật Nước dừa dùng hiệu chữa trị bệnh thận sỏi bóng đái, bệnh tả, diệt giun, sán, lãi… Nước dừa tiêm vào tĩnh mạch trường hợp khẩn cấp thay huyết máu vơ trùng, khơng sinh nhiệt dễ dàng thể chấp nhận Nước dừa giúp nhanh chóng hấp thụ loại thuốc vào thể làm thuốc đạt tập trung nồng độ cao máu PHẦN HAI: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THẠCH DỪA Sơ đồ quy trình cơng nghệ Nước dừa già Lọc Rửa Cặn Cắt nhỏ 1x2x2.5cm Bổ sung đường Ngâm Na2CO3 SA,DAP (ngâm 3-5%) Thanh trùng 28-32℃ Xả nước lạnh (10-45 phút) Làm nguội Acid acetic Giống Đun sôi 10-15 phút Để Chỉnh ph=3.5-4.5 Lên men 10-12 ngày Ngâm dung dịch đường Thạch dừa khô Bổ sung chất màu,mùi Sản phẩm Tách khối cellulose 2.Thuyết minh sơ đồ quy trình cơng nghệ 2.1.Ngun liệu -Ngun liệu sử dụng chủ yếu nước dừa già thu nhận từ nhà máy cơm dừa nạo sấy Ngồi ra, sản xuất thạch từ nguồn nguyên liệu khác từ rau nước dứa (Sản phẩm gọi Nata de pina), hỗn hợp nước dứa – nước dừa 2.2.Lọc Mục đích: tách phần lớn tạp chất thơ nằm nước dừa sau chuyển tới nơi sản xuất thạch dừa Quá trình nhằm mục đích chuẩn bị cho q trình Nước dừa sau thu hoạch không thật tinh khiết mà vướng phài nhiều tạp chất thô xơ dừa, cơm dừa Biến đổi: trình lọc xảy biến đổi vật lý: thay đổi tỷ trọng có tách pha rắn khỏi pha lỏng dịch lọc -Nguyên tắc: dùng áp suất để đẩy dung dịch qua màng lọc, phần cặn bị màng lọc ngăn lại, phần nước dừa qua màng lọc gọi dịch lọc Phần dịch lọc sau dẫn đến thiết bị trùng Thiết bị: Nước dừa thu nhận lẫn tạp chất phần lớn xơ dừa mạc dừa, việc lọc thành phần không phức tạp nên không cần đầu tư thiết bị đại, cần thiết bị thùng chứa lớn, có lớp lưới lọc chắn lỗ lọc đủ nhỏ để ngăn tạp chất 2.3.Bổ sung dưỡng chất -Mục đích: bổ sung nguồn nitơ, cacbon, cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển sinh tổng hợp sản phẩm -Thiết bị: bình chứa thiết bị rót thơng thường -Phương pháp: bổ sung chất dinh dưỡng gồm (NH4)2SO4, (NH4)2HPO4 Saccharose với tỷ lệ thành phần môi trường MT5 vào phối trộn với dịch lọc thiết bị tiệt trùng 2.4.Thanh trùng_làm nguội Mục đích: Tiệt trùng: Tiêu diệt hệ vi sinh vật gây bệnh thực phẩm Tạo điều kiện hòa tan tốt chất dinh dưỡng vào dịch lọc Làm nguội: đưa dung dịch nước dừa nhiệt độ thích hợp cho Acetobacter xylinum phát triển (28-32°C) Biến đổi: Hóa học: q trình tiệt trùng làm biến đổi số thành phần hóa học nước dừa, Sinh học: vô hoạt enzyme tiêu diệt vi sinh vật Thiết bị: thiết bị gia nhiệtáo, ) 2.5.Chỉnh pH -Mục đích: Đưa pH mơi trường pH thích hợp cho Acetobacter xylinum phát triển Acetobacter xylinum phát triển pH acid (pH = 3.5 - 4.5) Sát trùng mơi trường: khoảng pH này, số vi sinh vật hoại sinh không phát triển -Thiết bị: thiết bị rót thơng thường -Phương pháp: ứng với lượng mơi trường, lượng acid cần cho tính tốn sẵn Sau cho acid, kiểm tra điều chỉnh pH phương pháp lấy mẫu đem thử sử dụng đầu dò pH 2.6.Q trình lên men: -Mục đích: thu nhận sản phẩm trao đổi chất bậc mà sản phẩm cần thu nhận cellulose Acetobacter xylinum – mục đích quy trình cơng nghệ lên men thạch dừa -Biến đổi: Sinh học: gia tăng số lượng tế bào vi khuẩn giai đoạn đầu trình trao đổi chất nhằm tạo sản phẩm ngoại bào vi khuẩn Hóa lý: có tạo thành gel – bao nhầy vi sinh vật bên chứa sợi cellulose Vật lý: có q trình tỏa nhiệt làm tăng nhiệt độ q trình lên men Hóa sinh: biến đổi quan trọng trình lên men, Acetobacter xylinum sử dụng chất đường glucose có sẵn mơi trường để tạo thành cellulose -Phương pháp: lên men tĩnh, có khơng bổ sung chất Vì cần thu nhận sản phảm dạng khối cellulose, khối hình thành sau thời gian định, khơng thể lên men liên tục 2.7.Cắt nhỏ -Mục đích: chuẩn bị Cắt miếng thạch thơ thành miếng nhỏ hơn, kích thước x 1.5 x 2.5 cm Tạo thành hình dạng thật cho sản phẩm -Biến đổi: có biến đổi vật lý, hình dạng sản phẩm bị thu nhỏ lại cho phù hơp với sản xuất -Nguyên tắc: dùng hệ thống dao cắt liên tục, cho sản phẩm thạch dừa thô vào, hệ thống tự động cắt nhỏ nguyên liệu -Thiết bị: hệ thống dao cắt liên hợp sử dụng để cắt nguyên liệu thạch dừa thô Tuy nhiên, sản xuất người ta dùng hệ thống liên hợp nhau, đồng thời dùng với mục đích khác 2.8 Ngâm Na2CO3 (3-5%, 15ph) -Mục đích: Trung hòa acid acetic dư Khi tách miếng thạch dừa khỏi mơi trường lên men, lẫn nhiều acid acetic cho vào lúc đầu để chỉnh pH, tồn acid sản phẩm bất lợi tạo mùi vị khơng thích hợp Chính cần dùng Na2CO3 để trung hòa -Biến đổi: Q trình xảy biến đổi hóa học CH3COOH+Na2CO3 CH3COONa + CO2 + H2O -Thiết bị thông số: dùng khay lớn chứa đựng sản phẩm thạch dừa thô sau cho dung dịch ngâm vòng 10 phút Na2CO3 dùng 3-5 % thích hợp -Phương pháp: ngâm phải tốn thời gian nên để thực trình ta dùng phương pháp ngâm rửa gián đoạn Cũng dùng khay lớn sau xếp thạch dừa thô vào, cho dung dịch Na2CO3 vào qua hệ thống ống dẫn Sau thời gian ngâm ta đem miếng thạch rửa lại với nước lạnh 2.9.Xả nước lạnh -Mục đích: q trình nhằm mục đích chuẩn bị, sau rửa lại Na2CO3, xả lại khối nước lạnh nhằm loại hết hóa chất dính nguyên liệu -Biến đổi: rửa lại nước, khơng có biến đổi đáng kể liên quan tới nguyên liệu -Thiết bị thông số: sản xuất, người ta rửa nguyên liệu hệ thống ống phun liên tục cho nguyên liệu thạch dừa chạy băng chuyền 2.10.Đun sôi -Mục đích: Chế biến: dùng nhiệt độ cao tác động lên khối nguyên liệu, làm khối nguyên liệu hơn, đẹp Bảo quản: trình gia nhiệt, ta tiêu diệt phần vi sinh vật có thạch dừa Biến đổi: nhiệt độ tăng cao Trong thực tế, người ta bổ sung chất tạo dai cơng đoạn (ví dụ CMC ), chất liên kết “dây” cellulose vào làm cho cấu trúc chặt chẽ Thiết bị thơng số: Dùng bình lớn cho ngun liệu vào, nâng nhiệt độ lên cao Có thể dùng nồi gia nhiệt trực tiếp hay dùng hệ thống trao đổi nhiệt trực tiếp hay gián tiếp 2.11.Ngâm đường -Mục đích: hồn thiện sàn phẩm, ngâm đường làm tăng độ sản phẩm, tăng mức độ cảm quan sản phẩm thạch -Biến đổi: trình biến đổi chủ yếu biến đổi vật lý, chênh lệch Gradiant nồng độ phía phía ngồi khối thạch dừa làm cho phân tử đường khếch tán từ ngồi mơi trường vào sản phẩm -Thiết bị: thực q trình bồn ngâm, có gia nhiệt Mục đích gia nhiệt làm cho phân tử đường có động lực mạnh hơn, khuếch tán mạnh tốt vào thạch dừa Mặt khác, bồn cần có hệ thống trao đổi nhiệt nhằm làm nguội nhanh sản phẩm -Thông số công nghệ: dùng dung dịch nước đường hàm lượng từ 7080% thích hợp cho trình thẩm thấu khuếch tán vào khối nguyên liệu, nhiệt độ gia nhiệt lên tới khoảng 60-70oC, nhiệt độ cao giúp gia tăng trình khuếch tán cao phân tử đường bị phá huỷ 2.12.Bổ sung syrup, hương trái -Mục đích: hồn thiện sản phẩm, bổ sung đường để tăng thêm mức độ hấp dẫn, giá trị cảm quan cho sản phẩm người ta bổ sung thêm loại hương liệu syrup -Biến đổi: chủ yếu biến đổi mặt vật lý thẩm thấu cấu tử mùi màu 2.13.Đóng gói -Mục đích: bảo quản sản phẩm -Thiết bị: thạch dừa thành phẩm đóng túi nhựa hay hộp nhựa -Thông số: tùy vào suất nhà máy mà nhà sản xuất chọn thiết bị có cơng suất tương đương 3.các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 3.1 Ảnh hưởng hàm lượng nước dừa môi trường lên men - Hàm lượng nước dừa (v/v) môi trường lên men ảnh hưởng đến suất lên men, hàm lượng chất khô độ dày sản phẩm tạo thành Sau kết nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố (thể tích mơi trường lên men 500ml).Ta thấy hàm lượng nước dừa già tăng khối lượng độ dày sản phẩm tăng 3.2.Ảnh hưởng nguồn Nitơ -Nguồn Nitơ sử dụng cho q trình lên men (NH4)2HPO4 (NH4)2SO4 -Nồng độ (NH4)2SO4 (NH4)2HPO4 ảnh hưởng trực tiếp đến phát triển A.xylinum khả tổng hợp cellulose độ dày màng cellulose tạo thành -Nồng độ muối amoni cao: vi khuẩn không sử dụng hết, lượng muối dư ức chế ngược trở lại phát triển tế bào vi khuẩn -Nồng độ muối amoni thấp: lượng nitơ cung cấp cho trình sinh trưởng phát triển A xylinum không đủ, hiệu suất sinh tổng hợp cellulose khơng cao -Mặt khác Nitơ có mặt nhiều thành phần như: acid nucleic, phospholipid, số coenzyme quan trọng ATP, ADP, NADP, FAD số vitamin tham gia vào trình tạo cellulose Nếu hàm lượng chất thấp hay cao ảnh hưởng tới tính chất hóa lý mơi trường Vì vậy, ảnh hưởng tới trình tạo thành màng cellulose A xylinum 3.3.Ảnh hưởng nguồn Cacbon -Do hàm lượng đường môi trường nước dừa già không cao nên ta phải bổ sung thêm đường để đảm bảo nhu cầu sinh trưởng, phát triển sinh tổng hợp sản Phẩm A xylinum -A xylinum có khả lên men nhiều loại đường khác như: lactose, maltose, dextrin, galactose, saccharose, lên men đường glucose tốt Ứng với loại đường, khả lên men A xylinum khác nên tổng hợp cellulose không giống -Khi sử dụng glucose cho trình lên men cho khối lượng thạch dừa cao trạng thái thạch dừa thu tốt Tuy nhiên người ta làm thí nghiệm sử dụng saccharose nồng độ khác cho trình lên men người ta thấy saccharose nồng độ 10% cho khối lượng thạch dừa cao Trong thực tế sản xuất người ta thường sử dụng saccharose giá thành rẻ cho suất cao 3.4.Ảnh hưởng nồng độ chất khơ -Nồng độ chất khơ thích hợp cho q trình hình thành cellulose 12 – 130 Bal -Nồng độ cao vi khuẩn không sử dụng chất hết gây lãng phí, mặt khác ức chế hoạt động sống vi khuẩn Còn nồng độ chất khơ q thấp không đủ cung cấp dinh dưỡng cho vi khuẩn trao đổi chất trì hoạt động sống sinh tổng hợp cellulose 3.5.Ảnh hưởng pH -pH môi trường lên men ảnh hưởng đến phát triển hiệu sinh tổng hợp cellulose A xylinum -Độ pH ảnh hưởng nhiều đến suất hình thành sản phẩm -Theo kết bảng ta thấy, pH < 3.0 pH > 7.0 A xylinum không phát triển Chúng phát triển nhanh khoảng pH = 3.5 – 4.5, khối lượng độ dày thạch tạo thành cao pH lên men phù hợp 4.0 -Kết khác đơi chút, thành phần mơi trường lên men ta thấy thạch tạo thành tốt pH môi trường khoảng 3.5–4.5 3.6.Ảnh hưởng nhiệt độ -Ngoài yếu tố nhiệt độ lên men ảnh hưởng đáng kể đến hình thành sản phẩm -Nhiệt độ tối ưu cho trình lên men thạch dừa 28 – 32oC Ở nhiệt độ thạch tạo thành có khối lượng cao dày Ở khoảng nhiệt độ 20 – 25oC thạch mỏng mềm Nhiệt độ q thấp (< 20oC), thạch khơng hình thành có tốc độ tồng hợp chậm Nhiệt độ cao (> 35oC) môi trường lên men trở nên đặc sệt ta không thu thạch dừa PHẦN 3: SẢN PHẨM THẠCH DỪA 1.Đánh giá chất lượng sản phẩm 1.1.Mô tả sản phẩm - Sản phẩm thạch dừa có màu trắng trong, đục, dai, mềm có mùi thơm thành phần bổ sung vào thạch dừa thô chế biến 1.2.Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm 1.2.1.Chỉ tiêu vật lý Thạch dừa chất m ột khối gel, có cấu trúc mạng polysaccharide đan xen vào chằng chịt, không theo trật tự hay quy luật Do tạo nên cấu túc dai chắc, có khả giữ nước tốt khơng tan nước Thạch dừa có hình dạng khối vng, kích thước x x 2.5 cm 1.2.2.Chỉ tiêu hóa học: Dinh dưỡng: thạch dừa có chứa loại vitamin khống chất E, B1, B6, B12, FORLIC, kẽm, sắt…… Độc tố: nước dừa ban đầu không chứa độc tố nên yêu cầu sản phẩm khơng chứa độc tố, quy trình sản xuất không nhiễm phải độc tố từ môi trường chế biến Phụ gia: q trình chế biến, có bổ sung them đường, acid, chất phụ gia nên yêu cầu sản phẩm không ch ứa dư lượng chất phụ gia bảo quản vượt giới hạn cho phép 1.2.3 Chỉ tiêu vi sinh:Môi trường chứa thạch dừa có chứa đường loại vitamin, khống chất thích hợp cho phát triển nấm mốc vi sinh vật mà cần ý vấn đề đảm bảo an toàn vi sinh cho thực phẩm thạch dừa + Bacillus (vi sinh vật gây đục): khơng có + E.coli (định tính): khơng có + Staphylococcus: khơng có + Nấm men, nấm mốc: khơng có Nếu q trình lên men, thiếu acid acetic, pH mơi trường không đủ để ức chế mốc làm cho vi khuẩn phát triển 1.2.3.Chỉ tiêu bao bì: Bao bì dù túi nhựa, hộp nhựa thủy tinh u cầu phải đảm bảo sẽ, khơng độc hại cho người sử dụng, không gây ô nhiễm môi trường Bao bì phải thẫm mỹ, tiện dụng đầy đủ thông tin cho người tiêu dùng.PHẦN 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TRÊN SÁCH BÁO - TẠP CHÍ Phan Tiến Mỹ Quang, Đống Thị Anh Đào, Nguyễn Ánh Tuyết, Khảo sát cấu trúc thạch dừa, Kỉ yếu hội nghị khoa học công nghệ lần thứ 8-phân ban công nghệ thực phẩm, Tháng năm 2002 TÀI LI ỆU TRÊN INTERNET http://www.sciencedirect.com http://www.hort.purdue.edu/newcrop/duke_energy/Cocos_nucifera.ht ml http://www.academicjournals.org/AJB ... LIỆU SẢN XUẤT THẠCH DỪA 1.Nước dừa 1.1.Nguồn gốc Nước dừa thu mua chủ yếu từ sở sản xuất cơm dừa nạo sấy (nước dừa phế liệu sở chế biến cơm dừa nạo sấy) Ở vùng có nhiều dừa sản xuất thạch dừa. .. Phân loại Thạch dừa phân thành loại dựa đặc điểm bao gồm: Dựa tính chất sản phẩm bao gồm thạch dừa thơ thạch dừa thành phẩm Dựa bao bì sản phẩm: thạch dừa đựng bao bì nilon và, thạch dừa đựng... thu thạch dừa PHẦN 3: SẢN PHẨM THẠCH DỪA 1.Đánh giá chất lượng sản phẩm 1.1.Mô tả sản phẩm - Sản phẩm thạch dừa có màu trắng trong, đục, dai, mềm có mùi thơm thành phần bổ sung vào thạch dừa