Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu công nghệ sản xuất nước trà xanh chanh muối gừng

Nước giải khát là thức uống đóng vai trò rất quan trọng đối với đời sống của con người. Ngoài việc cung cấp cho cơ thể một lượng nước đáng kể để tham gia vào quá trình trao đổi chất của tế bào, nó còn bổ sung cho cơ thể các chất dinh dưỡng, các loại muối khoáng,… để bù đắp cho những hao hụt về năng lượng đã bị tiêu hao trong các hoạt động sống của con người. Vì vậy, nước giải khát trở thành nhu cầu tất yếu không thể thiếu được đối với cuộc sống của con người.

EBOOKBKMT.COM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM -o0o - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC TRÀ XANH CHANH MUỐI GỪNG GVHD : Ths Lê Vân Anh SVTH : Vũ Văn Thi MSSV : 104110185 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2008 SVTT: Vũ Văn Thi Lời cảm ơn GVHD: Ths.Lê Vân Anh LỜI CẢM ƠN Chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghệ Tp.Hồ Chí Minh tận tình dạy cho em kiến thức quý báu năm học vừa qua, để em có tảng kiến thức ban đầu Được hướng dẫn tận tình Cơ Lê Vân Anh; giúp đỡ Cơ Trưởng phịng Kỹ thuật Cơng nghệ Chất lượng Công ty Cổ phần Nước giải khát Chương Dương, giúp đỡ nhiệt tình anh chị phịng nghiên cứu sản phẩm mới, phòng kiểm nghiệm vi sinh, phòng kiểm tra hóa lý bán – thành phẩm Cơng ty Cổ phần Nước giải khát Chương Dương; giúp đỡ Thầy phụ trách phịng thí nghiệm Hóa lý, phịng thí nghiệm Cơng nghệ Thực phẩm trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghệ Tp.Hồ Chí Minh; giúp đỡ cảm quan viên nên đồ án “Nghiên cứu công nghệ sản xuất nước trà xanh chanh muối gừng” hoàn thành Em chân thành cảm ơn Cô Lê Vân Anh, cảm ơn tất người Tp.Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 10 năm 2008 Vũ Văn Thi SVTT: Vũ Văn Thi Mục lục GVHD: Ths.Lê Vân Anh MỤC LỤC trang Trang bìa Nhiệm vụ đồ án Lời cảm ơn Mục lục i Danh sách hình ảnh iv Danh sách bảng biểu v Lời mở đầu Chương TỔNG QUAN 1.1 Nước giải khát 1.2 Trà 1.2.1 Phân loại trà .4 1.2.2 Thành phần hóa học .5 1.2.3 Một số tác dụng trà xanh ghi nhận 1.3 Chanh 10 1.3.1 Cây chanh .10 1.3.2 Thành phần hóa học .10 1.3.3 Phân loại .12 1.3.4 Công dụng 12 1.4 Gừng 12 1.4.1 Giới thiệu gừng 12 1.4.2 Phân loại .13 1.4.3 Đặc điểm hình thái .14 1.4.4 Thành phần hóa học .14 1.4.5 Trồng trọt, thu hoạch, bảo quản sau thu hoạch 15 1.4.6 Công dụng gừng biết đến 15 1.4.7 Các loại sản phẩm từ gừng 16 1.5 Nước 17 1.6 Đường 18 1.7 Chất phụ gia, hóa chất bao bì 19 1.7.1 Axít thực phẩm .19 SVTT: Vũ Văn Thi i Mục lục GVHD: Ths.Lê Vân Anh 1.7.2 Hương liệu 21 1.7.3 Bao bì 21 1.7.4 Hệ vi sinh vật .22 1.8 Một số trình kỹ thuật công nghệ 23 1.8.1 Lọc .23 1.8.2 Thanh trùng 23 1.8.2.1 Phân loại dạng trùng 24 1.8.2.2 Chọn thời gian trùng .25 1.8.2.3 Áp suất đối kháng .25 1.8.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đền thời gian trùng 26 1.8.2.5 Thiết bị trùng 27 1.9 Các dạng hư hỏng thực phẩm .28 Chương NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Nguyên liệu sử dụng nghiên cứu 31 2.1.1 Nước .31 2.1.2 Lá trà xanh 31 2.1.3 Củ gừng 31 2.1.4 Chanh muối 31 2.1.5 Đường 31 2.1.6 Phụ gia 32 2.2 Một số yêu cầu kỹ thuật, công nghệ, chất lượng cho sản phẩm nghiên cứu 32 2.3 Phương pháp nghiên cứu 34 2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu 34 2.3.2 Qui trình thử nghiệm 38 2.3.3 Thiết bị sử dụng 40 2.3.4 Các phương pháp phân tích 40 2.3.4.1 Phương pháp xác định độ ẩm 40 2.3.4.2 Xác định tỷ lệ thu hồi chất khô dịch trích .41 2.3.4.3 Xác định độ khơ hịa tan 41 2.3.4.4 Xác định pH 42 2.3.4.5 Phương pháp xác định hàm lượng axít tồn phần .42 SVTT: Vũ Văn Thi ii Mục lục GVHD: Ths.Lê Vân Anh 2.3.4.6 Các phương pháp phân tích đánh giá cảm quan sản phẩm .43 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 45 3.1 Khảo sát nguyên liệu 45 3.2 Khảo sát trích ly nguyên liệu .45 3.2.1 Trích ly trà 45 3.2.2 Trích ly gừng 49 3.3 Xác định tỷ lệ phối trộn nguyên liệu, phụ gia .51 3.3.1 Xác đinh tỷ lệ phối trộn dịch trích trà xanh, chanh muối, gừng, nước 52 3.3.2 Xác đinh tỷ lệ phối trộn đường, axít citric 53 3.3.3 Xác đinh tỷ lệ phối trộn hương liệu trà xanh .55 3.3.5 Xác đinh tỷ lệ phối trộn natrbenzoat .55 3.4 Xác định chế độ trùng cho loại bao bì .56 3.4.1 Xác định chế độ trùng cho chai thủy tinh 57 3.4.2 Xác định chế độ trùng cho lon thép 59 3.4.3 Thanh trùng nước trà xanh chanh muối gừng chiết nóng vào chai PET 60 3.5 Kết phân tích thành phần hóa lý, vi sinh, cảm quan sản phẩm 60 3.5.1 Các tiêu hóa lý 60 3.5.2 Kết đánh giá cảm quan sản phẩm cuối 61 3.5.3 Kết kiểm nghiệm trung tâm kiểm nghiệm phân tích thí nghiệm 61 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 4.1 Kết luận 64 4.2 Kiến nghị 65 SVTT: Vũ Văn Thi iii Mục lục GVHD: Ths.Lê Vân Anh DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1: Búp chè .4 Hình 1.2: Nước trà xanh, bột trà xanh Hình 1.3: Hình chanh 10 Hình 1.4: Cây gừng 13 Hình 4.1: Sản phẩm nước trà xanh chanh muối gừng .64 DANH SÁCH SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1: Sơ đồ nghiên cứu .34 Sơ đồ 2.2: Qui trình cơng nghệ thử nghiệm sản xuất nước trà xanh chanh muối gừng 38 SVTT: Vũ Văn Thi iv Mục lục GVHD: Ths.Lê Vân Anh DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thành phần hóa học trà tươi Bảng 1.2: Chỉ tiêu hóa lý nước 18 Bảng 1.3: Chỉ tiêu đường dùng sản xuất thực phẩm .19 Bảng 1.4: Chỉ tiêu cảm quan đường tinh luyện 19 Bảng 1.5: Chỉ tiêu axít citric .21 Bảng 3.1: Kết xác định tiêu hàm ẩm trà xanh gừng; chanh muối .35 Bảng 3.2: Kết xác định số tiêu nước chanh muối 35 Bảng 3.3: Tỷ lệ thu hồi chất khô trà xanh ứng với tỷ lệ trà xanh:nước .46 Bảng 3.4: Tỷ lệ thu hồi chất khô trà xanh ứng với nhiệt độ khác 47 Bảng 3.5: Tỷ lệ thu hồi chất khô trà xanh ứng với thời gian khác 48 Bảng 3.6: Tỷ lệ thu hồi chất khô củ gừng ứng với tỷ lệ gừng:nước 49 Bảng 3.7: Tỷ lệ thu hồi chất khô củ gừng ứng với nhiệt độ khác 50 Bảng 3.8: Tỷ lệ thu hồi chất khô củ gừng ứng với thời gian khác 51 Bảng 3.9: Tỷ lệ phối trộn hàm lượng chất khô trà .52 Bảng 3.10: Tỷ lệ phối trộn hàm lượng chất khô gừng .52 Bảng 3.11: Tỷ lệ phối trộn hàm lượng nước chanh muối 53 Bảng 3.12: Khảo sát độ đường axít citric cho vào dịch phối trộn 54 Bảng 3.13: Khảo sát độ đường axít citric chọn khoảng nhỏ cho vào dịch phối trộn .54 Bảng 3.14: Tỷ lệ hương với nước trà xanh chanh muối gừng 55 Bảng 3.15: Kết phân tích vi sinh cho khảo sát tỷ lệ natribenzoat cho vào nước trà xanh chanh muối gừng 55 Bảng 3.16: Kết vi sinh nhiệt độ khác thời gian trùng 10 phút 58 Bảng 3.17: Kết vi sinh thời gian khác trùng nhiệt độ 83oC 58 Bảng 3.18: Kết vi sinh nhiệt độ khác thời gian 10 phút gia nhiệt trùng cho việc chiết rót nóng vào chai PET 60 Bảng 3.19: Các tiêu hóa lý sản phẩm 60 Bảng 3.20: Kết cho diểm thị hiếu .61 Bảng 3.21: Kết kiểm nghiệm kim loại nặng 61 Bảng 3.22: Kết kiểm nghiệm vi sinh 62 SVTT: Vũ Văn Thi v Mục lục GVHD: Ths.Lê Vân Anh Bảng 3.23: Kết kiểm nghiệm số tiêu khác 62 Biểu đồ 3.1: Sự liên hệ tỷ lệ nước hàm lượng chất khô trích ly từ trà xanh 46 Biểu đồ 3.2: Sự liên hệ nhiệt độ hàm lượng chất khơ trích ly từ trà xanh .47 Biểu đồ 3.3: Sự liên hệ thời gian hàm lượng chất khơ trích ly từ trà xanh 48 Biểu đồ 3.4: Sự liên hệ tỷ lệ nước hàm lượng chất khơtrích ly từ gừng 49 Biểu đồ 3.5: Sự liên hệ nhiệt độ hàm lượng chất khơ tríchly từ gừng 50 Biểu đồ 3.6: Sự liên hệ thời gian hàm lượng chất khơ trích ly từ gừng .51 Biểu đồ 3.7: Tỷ lệ nhiệt độ môi trường trùng nhiệt độ chai chứa sản phẩm đem trùng .56 Biểu đồ 3.8: Tỷ lệ nhiệt độ môi trường trùng nhiệt độ chai chứa sản phẩm đem trùng chứa chai thủy tinh, thời gian trùng 57 Biểu đồ 3.9: Tỷ lệ nhiệt độ môi trường trùng nhiệt độ chai chứa sản phẩm đem trùng chứa lon thép, thời gian trùng 59 SVTT: Vũ Văn Thi vi Lời mở đầu GVHD: Ths.Lê Vân Anh LỜI MỞ ĐẦU Nước giải khát thức uống đóng vai trị quan trọng đời sống người Ngoài việc cung cấp cho thể lượng nước đáng kể để tham gia vào trình trao đổi chất tế bào, cịn bổ sung cho thể chất dinh dưỡng, loại muối khoáng,… để bù đắp cho hao hụt lượng bị tiêu hao hoạt động sống người Vì vậy, nước giải khát trở thành nhu cầu tất yếu thiếu sống người Ngày nay, điều kiện sống người ngày nâng cao nhu cầu sử dụng nước giải khát ngày tăng bước chuyển dần từ loại nước giải khát pha chế truyền thống (pha chế từ: đường, hương liệu, màu, CO số loại hóa chất khác) sang sử dụng loại nước giải khát có chứa chất dinh dưỡng loại: axít amin, vitamin, muối khống, chất chống oxy hóa, sản xuất từ loại trái cây, thảo mộc có lợi cho sức khỏe Đây coi mặt hàng chiến lược chủ yếu kỷ 21 Nhằm tạo sản phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng yêu cầu Công ty Cổ phần Nước giải khát Chương Dương (phát triển sản phẩm từ trà), thấy việc nghiên cứu công nghệ sản xuất nước trà xanh chanh muối gừng cần thiết có ý nghĩa thiết thực Mục tiêu đồ án là: ─ Tìm tỷ lệ phối trộn thành phần nguyên liệu để tạo sản phẩm ─ Khảo sát chế độ trùng cho loại bao bì SVTT: Vũ Văn Thi Chương 1: Tổng quan GVHD: Ths.Lê Vân Anh Chương TỔNG QUAN 1.1 Nước giải khát [7] [10] Nước giải khát thức uống Ta phân loại nước giải khát theo nhiều cách dựa thành phần nguyên liệu gồm có: ─ Theo độ cồn có: đồ uống có cồn đồ uống khơng cồn (thường gọi nước giải khát); ─ Theo lượng đường có: nước giải khát có đường nước giải khát khơng đường; ─ Theo tính “tự nhiên” ngun liệu có: nước ép trái 100%, dịch chiết thảo mộc; nước giải khát pha chế từ: đường, hương liệu, màu, CO số loại hóa chất tạo mùi vị tự nhiên loại thứ ba trung gian hai loại Nước giải khát (đồ uống khơng cồn) nước giải khát có đường nước giải khát khơng có đường, có khơng có chất phụ gia, có khơng có bổ sung CO 2; nước ép trái dạng nguyên chất có pha thêm nước, nước phối trộn từ dịch trích từ thảo mộc,… tạo thức uống để giải khát Sự đa dạng sản phẩm phụ thuộc vào yếu tố công nghệ chế biến thành phần đem phối trộn Loại nước giải khát xuất vào kỷ 17 với thành phần pha chế gồm nước lọc, chanh mật ong Năm 1676, Cơng ty Compagnie de Limonadiers Paris (Pháp) độc quyền bán loại nước chanh giải khát Đến năm 1767, tiến sĩ Joseph Priestley - nhà hóa học người Anh - pha chế thành công loại nước giải khát có gas Năm 1770, nhà hóa học Thụy Điển Torbern Bergman phát minh loại máy sản xuất nước giải khát có gas từ đá vơi cách sử dụng axít sulfuric, cho phép sản xuất loại với số lượng lớn Trên giới, ngành sản xuất nước giải khát phát triển với tốc độ nhanh chủng loại sản lượng Thị trường Việt Nam: nước giải khát nói chung tăng 7,1%, nước dinh dưỡng tăng 15,8%, nước giải khát có gas từ hương liệu giảm 1,5% (nguồn Takasago International Singapore, 27/10/2007 gởi tới Chương Dương, Việt Nam) Nước giải khát người tiêu dùng nay: (nguồn Euromonitor 2007) ─ Nước giải khát pha chế từ hương liệu túy để giải khát phát triển chậm lại ─ Người tiêu dùng mong muốn có sản phẩm có lượng thấp, đường, khơng đơn nước giải khát mà cịn có tính dinh dưỡng, có lợi cho sức khỏe Những điều tạo ý tưởng: SVTT: Vũ Văn Thi Chương 3: Kết Bàn luận E.Coli GVHD: Ths.Lê Vân Anh /ml Không phát NF.V08-017:1980 (*) Pseudomnas aeruginosa CFU/ml thấy khuẩn lạc ml mẫu thử Ref: 3347/2001/QĐ-BYT Staphylococcus aureus /ml Không phát Streptococcus faecalis /ml Không phát Ref: 3QTTN 140-91 Tổng số vi khuẩn hiếu khí (TPC) CFU/ml Không thấy khuẩn lạc ml mẫu thử ISO 4833:2003 Ref: ISO 6888-2:2003 (*) Phương pháp VILAS công nhận Bảng 3.22: Kết kiểm nghiệm số tiêu khác Stt Chỉ tiêu kiểm nghiệm Benzoat Na Đường tổng (Saccharose) Axít (Axít Citric) Vitamin C Epigallocatechin gallate (EGCG) SVTH: Vũ Văn Thi Đơn vị tính Kết Phương pháp g/l 0, 16 ± 0,01 HPLC-High performancecolumns for HPLC,CA 190-933C, p.56, f.97 g/l 81,7 TCVN 4594-1988 g/l 0, 37 Tk.TCVN 5564-1991 mg/l 6,1 HPLC-High performance columns for HPLC, CA 190-933C, p.56, f.96 mg/l 5,4 HPLC-High performance columns for HPLC, CA 190-933C, p.56, f.79 62 Chương 4: Kết luận Kiến nghị GVHD: Ths.Lê Vân Anh Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Các thông số kết quả: ─ Độ ẩm trà xanh: 78,50 (% khối lượng) ─ Độ ẩm gừng: 81,60 (% khối lượng) ─ Nước chanh muối: + pH: 3,76 + NaCl: 6,58 (g/l) + Axít tổng: 0,40 (g/l) ─ Trích ly trà xanh: tỷ lệ trà xanh:nước Hình 4.1: Sản phẩm nước trà xanh chanh muối gừng 1:10; nhiệt độ trích ly 85oC; thời gian 25 phút ─ Trích ly gừng: tỷ lệ gừng:nước 1:5; nhiệt độ trích ly 100oC; thời gian 40 phút ─ Tỷ lệ phối trộn dịch trích trà xanh, dịch trích gừng, nước chanh muối là: 3,0g/l lượng chất khô trà xanh (370ml dịch trích trà xanh), 0,35g/l lượng chất khơ gừng (20ml dịch trích từ gừng), 40mg/l lượng NaCl (6,1ml nước chanh muối) ─ Tỷ lệ phối trộn hương với nước trà xanh chanh muối gừng: 0,5ml/l ─ Nhiệt độ trùng 83oC chai giữ thời gian 09 phút ─ Nhiệt độ trùng 83oC lon thép giữ thời gian 30 giây ─ Gia nhiệt nước trà xanh chanh muối gừng 91 oC 10 phút, chiết nóng vào chai PET 87oC ─ Chất lượng sản phẩm cuối: + pH: 4,67 + NaCl: 37 (mg/l) + Axít tổng: 0,31 (g/l) + Hàm lượng đường: 81,7 (g/l) + Natri benzoat: 0,16 (g/l) + Vitamin C: 6,1 mg/l + Epigallocatechin gallate (EGCG): 5,4 mg/l SVTH: Vũ Văn Thi 64 Chương 4: Kết luận Kiến nghị GVHD: Ths.Lê Vân Anh 4.2 Kiến nghị Vì thời gian có hạn, nên đề tài nhiều vấn đề cần nghiên cứu thêm để quy trình sản xuất nước trà xanh chanh muối gừng áp dụng cơng nghiệp Tơi đưa số kiến nghị sau: ─ Chỉ sử dụng nước chanh muối mà không sử dụng lại trái chanh muối nên hiệu kinh tế chưa cao, cần có phương pháp tận thu ─ Nhằm ổn định nguồn nguyên liệu nên sử dụng trà xanh, gừng dạng bột hịa tan (bột hịa tan từ việc sấy khơ dịch trích ly) ─ Do mùi thơm sản phẩm cuối chưa thật hấp dẫn, cần tìm loại hương khác cho kết tốt ─ Nên đầu tư thiết bị chiết nóng cho chai PET nhằm đáp ứng yêu cầu “hàng chiều” SVTH: Vũ Văn Thi 65 Phụ lục GVHD: Ths.Lê Vân Anh PHỤ LỤC I.1 Chỉ tiêu nước sử dụng: (tham khảo tài liệu kỹ thuật Công ty Cổ phần nước giải khát Chương Dương) Bảng I.1: Chỉ tiêu nước sử dụng Stt Chỉ tiêu Mức độ Đơn vị Màu sắc không Mùi, vị không Độ đục ≤5 pH ÷ 8,5 Độ cứng chung (tính theo CaCO3) 15- 24 mg/l Hàm lựơng axít sunfuric 70 - 250 mg/l Hàm lượng Clo < 0,5 mg/l Hàm lượng Asen < 0,05 mg/l Hàm lượng chì < 0,02 mg/l 10 Hàm lượng Florua < 200 mg/l 11 Hàm lượng kẽm < 1,5 mg/l 12 Hàm lượng đồng < 0,03 mg/l 13 Hàm lượng sắt tổng (Fe2+ Fe3+)