Xây dựng quy trình thu nhận bột bí đỏ bột chuối và ứng dụng chế biến kẹo nougat trái cây năng lượng thấp

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA LẦN THỨ XX NĂM 2018 TÊN CƠNG TRÌNH: XÂY DỰNG QUI TRÌNH THU NHẬN BỘT BÍ ĐỎ, BỘT CHUỐI VÀ ỨNG DỤNG CHẾ BIẾN KẸO NOUGAT TRÁI CÂY NĂNG LƯỢNG THẤP LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH: CƠNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mã số cơng trình: …………………………… i TĨM TẮT Cơng trình “Xây dựng qui trình thu nhận bột bí đỏ, bột chuối ứng dụng chế biến kẹo Nougat trái lượng thấp’’ Bằng việc sử dụng nguồn liệu có lượng thấp tự nhiên giúp tăng hàm lượng chất xơ, tạo mùi vị tự nhiên cho kẹo thay đường tinh luyện thành đường Isomlat để làm giảm lượng Để tạo sản phẩm kẹo Nougat người tiêu dùng u thích chấp nhận nghiên cứu thực hiện: Xây dựng qui trình thu nhận bột để bổ sung vào công thức phối trộn Xây dựng qui trình chế biến kẹo Nougat bổ sung bột trái lượng thấp từ việc xác định công thức phối trộn để tạo sản phẩm người tiêu dùng yêu thích ii NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu thực theo phần gồm phần sau: Xác định thành phần hóa học nguyên liệu, quy trình thu nhận bột trái cây, xây dựng công thức phối trộn kẹo đánh giá chất lượng sản phẩm iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan thị trường bánh kẹo Việt Nam 1.1.1 Tình hình tiêu thụ bánh kẹo thị trường Việt Nam 1.1.2 Xu hướng sử dụng thực phẩm người tiêu dùng 1.2 Xu hướng nghiên cứu sản phẩm thực phẩm .9 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước thực phẩm sử dụng đường Isomalt 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng bột chuối xanh sản phẩm thực phẩm 10 1.3 Tổng quan nguyên liệu 10 1.3.1 Tổng quan chuối 10 1.3.1.1 Nguồn gốc 10 1.3.1.2 Phân loại: 11 1.3.1.3 Thành phần hóa học chuối 12 1.3.1.4 Lợi ích bột chuối xanh 14 1.3.1.5 Cơ chế biến màu chuối 15 1.3.2 Tổng quan bí đỏ 18 1.3.2.1 Nguồn gốc phân hoại 18 1.3.2.2 Giống 19 1.3.2.3 Đặc điểm thực vật 19 1.3.2.4 Thành phần hóa học bí đỏ 20 1.3.2.5 β carotene 22 1.3.2.6 Lợi ích bí đỏ 24 1.3.3 Tổng quan hạt bí đỏ 25 1.3.3.1 Thành phần hóa học hạt bí đỏ 25 1.3.3.2 Lợi ích hạt bí đỏ 27 1.3.4 Tổng quan mạch nha 28 1.3.5 Tổng quan đường Isomat 30 1.3.6 Bột lòng trắng trứng gà 31 1.3.7 Tổng quan hạt đậu phộng 32 1.3.7.1 Thành phần hóa học đậu phộng 32 1.3.7.2 Lợi ích đậu phộng 33 iv 1.3.8 Sữa bột nguyên kem 33 1.3.9 Bơ lạt 33 1.4 Tổng quan kẹo Nougat 34 1.4.1 Giới thiệu kẹo Nougat 34 1.4.2 Phân loại kẹo Nougat 35 1.5 Một số quy trình cơng nghệ chế biến tham khảo: 35 1.5.1 Quy trình thu nhận bột chuối xanh tham khảo 35 1.5.2 Quy trình sản xuất kẹo Nougat tham khảo 38 1.6 Các biến đổi trình chể biến kẹo 41 1.6.1 Biến đổi vật lý: 41 1.6.2 Biến đổi hóa học 41 1.6.3 Biến đổi hóa lý 41 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 2.1 Nguyên vật liệu sử dung nghiên cứu .42 2.1.1 Nguyên liệu 42 2.1.2 Hóa chất dùng nghiên cứu 46 2.1.3 Thiết bị dụng cụ: 46 2.2 Sơ đồ nghiên cứu: 46 2.3 Bố trí thí nghiệm 48 2.3.1 Xác định thành phần hóa học nguyên liệu chuối bí đỏ 48 2.3.2 Xác định thời gian ngâm chuối acid citric phù hợp quy trình sấy bột chuối 48 2.3.3 Xác định nồng độ acid citric ngâm chuối phù hợp quy trình sấy bột chuối 50 2.3.4 Xác định nhiệt độ sấy chuối phù hợp quy trình sấy bột chuối 52 2.3.5 Thí nghiệm thu nhận bột bí đỏ 54 2.3.6 Xác định tỉ lệ phối trộn thành phần nguyên liệu: 55 2.3.6.1 Xác định nhiệt độ nướng hạt đậu phộng phù hợp công thức nấu kẹo 58 2.3.6.2 Xác định nhiệt độ nấu sau khối nha công thức nấu kẹo 59 2.3.6.3 Xác định khối lượng mạch nha phù hợp công thức nấu kẹo 60 2.3.6.4 Xác định lượng bột lịng trắng trứng phù hợp cơng thức nấu kẹo 62 2.3.6.5 Xác định khối lượng bột chuối phù hợp bổ sung công thức nấu kẹo 63 2.3.6.6 Xác định khối lượng hạt thích hợp bổ sung vào công thức nấu kẹo 65 v 2.3.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm 67 2.3.7.1 Đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng 67 2.3.7.2 Đánh giá chất lượng theo TCVN 67 2.4 Các phương pháp phân tích dùng nghiên cứu 67 2.4.6 2.4.7 2.4.8 2.4.9 Phân tích thành phần hóa học 67 Phân tích màu 67 Đánh giá cảm quan 68 Phương pháp xử lý số liệu 68 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .69 3.1 Kết xác định thành phần hóa học nguyên liệu 69 3.2 Thu nhận bột trái 71 Xác định thời gian ngâm acid phù hợp quy trình sản xuất bột chuối 71 3.2.2 Xác định nồng độ acid cần ngâm chuối phù hợp quy trình sản xuất bột chuối 75 3.2.3 Xây dựng đường cong sấy xác định nhiệt độ sấy phù hợp quy trình sản xuất bột chuối 77 3.2.4 Xác định thời gian chần bí đỏ 82 3.2.5 Xác định nhiệt độ thời gian sấy bí đỏ 84 3.3 Kết xác định tỉ phối trộn phần nguyên liệu công thức kẹo 3.2.1 89 Xác định nhiệt độ nướng hạt đậu phộng phù hợp công thức nấu kẹo 89 3.3.2 Xác định nhiệt độ nấu sau khối nha công thức nấu kẹo 91 3.3.3 Xác định khối lượng mạch nha phù hợp công thức nấu kẹo 93 3.3.4 Xác định lượng bột lịng trắng trứng phù hợp cơng thức nấu kẹo 95 3.3.5 Xác định khối lượng bột trái phù hợp bổ sung công thức nấu kẹo 96 3.3.5.1 Bổ sung bột chuối 96 3.3.6 Xác định khối lượng hạt thích hợp bổ sung vào công thức nấu kẹo 100 3.4 Kết đánh giá chất lượng sản phẩm 101 3.3.1 3.4.1 Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng 101 3.4.2 Đánh giá chất lượng sản phẩm theo TCVN 5908:2009 103 3.4.3 Tính tốn giá trị lượng kẹo so sánh 104 3.5 Thiết kế bao bì sản phẩm 107 vi 3.5.1 Bao bì bột chuối xanh 107 3.5.2 Bao bì kẹo Nougat: 109 3.6 Tính tốn giá thành sản phẩm 109 3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.3 Tính tốn sơ giá thành bột chuối 109 Tính tốn sơ giá thành kẹo Nougat bổ sung bột chuối 110 Tính tốn giá Tính tốn sơ giá thành bột bí đỏ 111 Tính tốn sơ giá thành kẹo Nougat bổ sung bột bí đỏ 111 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112 4.1 Kết luận 112 4.2 Kiến nghị 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO .116 PHỤ LỤC 119 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 BĐ 1- Phát triển ngành bánh kẹo Việt Nam Hình 1.2 BĐ 2- Thị phần bánh kẹo thị trường Việt Nam .6 Hình 1.3 BĐ Tiêu thụ kẹo số nước .7 Hình 1.4 BĐ 4- Top thành phần nhạy cảm người tiêu dùng muốn hạn chế sử dụng Hình 1.5 Cấu trúc vài hợp chất PPO tự nhiên 16 Hình 1.6 Phản ứng tạo thành quinone từ catechol 17 Hình 1.7 Phản ứng hydroxyl hóa o-quinone 17 Hình 1.8 Phản ứng hydroxyl hóa o-quinone 18 Hình 1.9 Cơng thức β carotene 23 Hình 1.10 Kẹo Nougat 34 Hình 1.11 Quy trình thu nhận bột chuối xanh 37 Hình 1.12 Quy trình sản xuất kẹo Nougat mềm .38 Hình 2.1 Mạch nha Sầm Nhứt 43 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên cứu 47 Hình 2.3 Bố trí thí nghiêm xác định thời gian ngâm acid citric phù hợp 50 Hình 2.4 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ acid phù hợp cần ngâm chuối 52 Hình 2.5 Bố trí thí nghiệm xác định thơng số phù hợp q trình sấy chuối 53 Hình 2.6 Sơ đồ xác định thời gian nhiệt độ sấy 55 Hình 2.7 Sơ đồ khảo sát thời gian chần 55 viii Hình 2.8 Sơ đồ quy trình sản xuất kẹo Nougat bổ sung bột chuối thăm dị 56 Hình 2.9 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ nướng hạt phù hợp 58 Hình 2.10 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sau mạch nha công thức nấu kẹo 60 Hình 2.11 Bố trí thí nghiệm xác định khối lượng mạch nha cơng thức nấu kẹo61 Hình 2.12 Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ bột lịng trắng công thức phối trộn kẹo .63 Hình 2.13 Bố trí thí nghiệm xác định khối lượng bột trái bổ sung vào công thức nấu kẹo 65 Hình 2.14 Bố trí thí nghiệm xác định khối lượng hạt bổ sung vào công thức nấu kẹo 66 Hình 3.1 Ảnh hưởng thời gian ngâm acid citric đến màu sắc bột chuối 72 Hình 3.2 Sự biến thiên hàm lượng aicd tổng theo thời gian ngâm acid bột chuối 74 Hình 3.3 Ảnh hưởng nồng độ acid dich ngâm đến màu sắc bột chuối (%) 75 Hình 3.4 Sự biến thiên hàm lượng acid tổng theo nồng độ acid bột chuối76 Hình 3.5 Giản đồ sấy chuối nhiệt độ sấy khác .79 Hình 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến màu sắc bột chuối 81 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian chần đến màu sắc bột bí đỏ 83 Hình 3.8 Ảnh hưởng thời gian nhiệt độ sấy đến độ ẩm bột bí đỏ 86 Hình 3.9 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến màu sắc bột bí đỏ 87 Hình 3.10 Ảnh hưởng nhiệt độ nướng đến aw hạt .90 ix Hình 3.11 Kẹo thành phẩm nhiệt độ kết thúc trình nấu khác 92 Hình 3.12 Kẹo thành phẩm có khối lượng mạch nha khác công thức phối trộn 94 Hình 3.13 Kẹo thành phẩm có khối lượng bọt lịng trăng trứng khác công thức phối trộn 95 Hình 3.14 Ảnh hưởng khối lượng bột chuối bổ sung vào kẹo đến màu sắc sản phẩm97 Hình 3.15 Kết cảm quan đánh giá thị hiếu người tiêu dùng kẹo Nougat bổ sung bột chuối 102 Hình 3.16 Kết cảm quan đánh giá thị hiếu người tiêu dùng kẹo Nougat bổ sung bột bí đỏ 103 Hình 3.17 Bao bì bột chuối .108 Hình 3.18 Bao bì kẹo Nougat 109 140 0.05 1.95 2 0.1 2 2.1 0.2 2.4 2.45 2.4 0.3 2.8 2.8 2.8 Bảng 3.8 Hoạt độ nước độ ẩm hạt sau rang Nhiệt độ nướng Thời gian nướng Nguyên liệu Aw Độ ẩm 0,63 5,24% Nướng 1250C 40 phút 0,69 3,02% Nướng 1500C 20 phút 0,73 3,02% Nướng 1750C 13 phút 0,75 2,98% 3.9 ảnh Bảng hưởng Nướng 2000C phút 0,82 2,94% bột đến màu chuối săc kẹo thành phẩm Khối lượng bột L a* b* ∆E (g) 94.59 ± 0.7a -2.53±0.06c 20.51±0.47b 10 81.21±0.7b 1.1±0.06b 21.25±0.47ab 25.37±0.77a 20 76.62±0.7c 2.87±0.06a 21.96±0.47ab 27.20±0.07a 30 71.25±d 3.00±0.06a 23.18±0.47ab 28.57±0.07a 141 Kết xử lý số liệu thô đánh giá cảm quan phép thử so hàng thị hiếu thí nghiệm xác định tỉ lệ bột chuối cho vào công thức phối trộn Mẫu A: kẹo bổ sung 10g bột chuối vào công thức phối trộn Mẫu B: kẹo bổ sung 20g bột chuối vào công thức phối trộn Mẫu C: kẹo bổ sung 30g bột chuối vào công thức phối trộn Kết thô phép thử so hàng thị hiếu: Kết xếp hạng người thử Người Mẫu 1→3 tương ứng với Mã hóa ưa thích → thử ưa thích ABC 212 104 367 2 BCA 624 514 997 3 CAB 172 956 615 CBA 242 169 591 ACB 296 126 145 BAC 640 170 930 ABC 464 924 355 BCA 917 262 128 CAB 263 552 971 142 10 CBA 764 987 992 11 ACB 395 596 950 12 BAC 371 945 894 13 ABC 412 615 191 14 BCA 558 497 768 15 CAB 140 417 386 16 CBA 121 382 311 17 ACB 168 332 711 18 BAC 629 547 306 19 ABC 527 966 706 20 BCA 267 860 165 21 CAB 586 665 514 22 CBA 283 179 729 23 ACB 925 118 871 24 BAC 576 319 729 1 25 ABC 448 402 106 26 BCA 873 208 411 27 CAB 784 332 807 28 CBA 683 792 191 143 29 ACB 436 172 202 30 BAC 915 879 521 Tổng hợp kết tính tổng hạng phép thử so hàng khối lượng bột chuối bổ sung vịa cơng thức với mẫu khảo sát A B C 1 2 3 10 Mẫu Người thử 144 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 145 30 Tổng hạng 48 78 54 Xử lý số liệu: Ftest = 12 j.p.(p+1) Trong đó: (R21 + ⋯ + R2p ) − j (p + 1) + j số người thử (30) + p số sản phẩm (3) + Ri tổng hạng Ftest = 16,8 Tra bảng giá trị tới hạn (F) kiểm định Friedman, sách Đánh giá cảm quan thực phẩm (phụ lục 6) ThS Nguyễn Thị Thu Hà, với số người thử 30 người, số sản phẩm mức ý nghĩa α = 0.05 => Ftra bảng = 5,99 Do Ftest(16,8) > Ftra bảng (5,99) => Có khác biệt mức độ ưa thích tồn sản phẩm sử dụng công thức bột khác mức ý nghĩa α = 0,05 LSRD = z√ j.p.(p+1) =15,18 z = 1,96 Hiệu số hạng cặp: |R1 − R | = 30 > LSRD mẫu A B khác mức ý nghĩa 5% |R1 − R | = < LSRD mẫu A C khơng khác mức ý nghía 5% 146 |R − R | = 24 > LSRD mẫu B C khác mức ý nghĩa Tổng hợp kết sau phân tích số liệu: Mẫu thử Tổng hạng Mức ý nghĩa(1) A 48 B B 78 A C 54 B (1) Những mẫu có ký tự khơng khác mức ý nghĩa Kết xử lý số liệu thô đánh giá cảm quan phép thử so hàng thị hiếu thí nghiệm xác định tỉ lệ hạt cho vào công thức phối trộn Mẫu A: kẹo bổ sung 100g hạt vào công thức phối trộn Mẫu B: kẹo bổ sung 150g hạt vào công thức phối trộn Mẫu C: kẹo bổ sung 200g hạt vào công thức phối trộn Kết thô phép thử so hàng thị hiếu: Kết xếp hạng người thử Người thử Mẫu Mã hóa 1→3 tương ứng với ưa thích → ưa thích ABC 640 411 147 BCA 464 807 CAB 917 191 CBA 263 202 ACB 764 521 BAC 367 212 ABC 997 624 BCA 615 172 CAB 591 242 10 CBA 145 296 11 ACB 208 930 12 BAC 332 355 13 ABC 792 128 14 BCA 172 971 15 CAB 879 992 16 CBA 596 873 17 ACB 945 784 18 BAC 615 683 19 ABC 497 436 20 BCA 417 915 148 21 CAB 586 382 22 CBA 283 332 23 ACB 925 547 24 BAC 576 966 25 ABC 448 860 26 BCA 640 104 27 CAB 464 514 28 CBA 917 956 29 ACB 263 169 30 BAC 764 126 Tổng hợp kết tính tổng hạng phép thử so hàng tỉ lệ hạt bổ sung vịa cơng thức với mẫu khảo sát Người thử A B C 1 2 3 149 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 150 25 26 27 28 29 30 Tổng hạng 53 77 50 Xử lý số liệu: Ftest = 12 j.p.(p+1) Trong đó: (R21 + ⋯ + R2p ) − j (p + 1) + j số người thử (30) + p số sản phẩm (3) + Ri tổng hạng Ftest = 14,6 Tra bảng giá trị tới hạn (F) kiểm định Friedman, sách Đánh giá cảm quan thực phẩm (phụ lục 6) ThS Nguyễn Thị Thu Hà, với số người thử 30 người, số sản phẩm mức ý nghĩa α = 0.05 => Ftra bảng = 5,99 Do Ftest(14,6) > Ftra bảng (5,99) => Có khác biệt mức độ ưa thích tồn sản phẩm sử dụng công thức bột khác mức ý nghĩa α = 0,05 151 LSRD = z√ j.p.(p+1) =15,18 z = 1,96 Hiệu số hạng cặp: |R1 − R | = 24 > LSRD mẫu A B khác mức ý nghĩa 5% |R1 − R | = < LSRD mẫu A C không khác mức ý nghía 5% |R − R | = 27 > LSRD mẫu B C khác mức ý nghĩa Tổng hợp kết sau phân tích số liệu: Mẫu thử Tổng hạng Mức ý nghĩa(1) A 53 b B 77 a C 50 b (1) Những mẫu có ký tự không khác mức ý nghĩa Cách tiến hành xác định hàm lượng đường tổng Cân 10g mẫu kẹo cho vào cối sứ nghiền với 30 ml cồn 70-800C Mẫu qua xử lý thêm nước cất tới vạch định mức 100ml, lọc qua giấy lọc vào cốc ta thu dung dịch X dung dịch X dung dịch mẫu cần phần tích Hút 50m dung dịch pha lỗng X vào bình tam giác Cho 20m dung dịch HCl 5% vào bình tam giác, tiến hành đun cahcs thủy có đậy nắp 35-45 phút làm lạnh đến nhiệt độ phòng 152 Hút m dung dịch vào ống nghiệm có đánh số, thêm vào ống nghiệm 3ml DNS m nước cất Đun cahcs thủy hỗn hợp phút, để nguội đến nhiệt độ phòng Tiến hành đo mật độ OD, sử dụng mẫu trắng pha từ ống đối chứng Chú ý: Tiến hành mẫu dựng đường chuẩn mẫu thí nghiệm đồng thời Tính kết Từ phương trình đường chuẩn tính X (mg/ml) đường tổng dung dịch đường pha loãng Nhân với hệ số pha loãng f để lượng đường 1ml dung dịch gốc Chọn hệ số pha oãng f cho OD nằm giới hạn đường chuẩn Tính hàm lượng đường tổng nguyên liệu (%): G = V: thể tích dung dịch đường gốc (ml) m: khối lượng mẫu X (g) f: hệ số pha loãng 0.95 hệ số chuyển đổi từ glucose sang sacchrose Phương pháp xác định pH Tiến hành khởi động máy Rửa đầu điện cực đưa đầu điện cực điện đến mẫu cần đo Chú ý đầu điện cực phải ngập dung dịch mẫu cần đo Quan sát hình ghi lại kết đo hình dừng hẳn Ghi giá trị pH nhiệt độ thời điểm Lặp lại lần 153 Sau đo rửa điện cực với nước cất dùng khan giấy mềm lau Phương pháp xác định hoạt độ nước Tiến hành xác định aw máy đo hoạt độ nước Freund Khởi động máy chờ máy ổn định 20 phút tiến hành thực thao tác Đặt cốc chứa silicagel vào điểm đặt mẫu cần đo Sau lấy cốc chứa silicagel Mẫu nghiền nhỏ trước đo Cho mẫu vào đầy cốc đựng, đặt cốc mẫu vào vị trí cần đo đóng nắp máy Tiến hành đo quan sát hình thị kết Kết thí nghiệm lặp lại lần 154 ... TĨM TẮT Cơng trình ? ?Xây dựng qui trình thu nhận bột bí đỏ, bột chuối ứng dụng chế biến kẹo Nougat trái lượng thấp? ??’ Bằng việc sử dụng nguồn liệu có lượng thấp tự nhiên giúp tăng hàm lượng chất... cứu sản phẩm “ Kẹo Nougat bổ sung bột trái hạt có lượng thấp? ?? để đáp ứng yêu cầu vấn đề cần thiết  MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU − Xây dựng quy trình thu nhận bột chuối xanh bột bí đỏ − Xác định thành... phần hóa học nguyên liệu chuối xanh bí đỏ tươi − Xác định quy trình thu nhận bột chuối (chế độ ngâm acid, chế độ sấy chuối) bột bí đỏ ( chế độ chần, chế độ sấy) − Xác định chế độ nướng hạt: nhiêt