Khóa luận tốt nghiệp ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐÔ VÀ NỒNG ĐÔ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA Sinh viên thực : Nguyễn Thị Mai Chuổi Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, tháng 08 năm 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐÔ VÀ NỒNG ĐÔ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA Sinh viên thực : Nguyễn Thị Mai Chuổi Mã số sinh viên : 1511542814 Lớp : 15DTP1A Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Giáo viên hướng dẫn : TS Lưu Xuân Cường Tp.HCM, tháng năm 2019 Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 09 năm 2019 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN MAI CH̉I THI Chun ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Mã số sinh viên: 1511542814 Lớp: 15DTPA Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐÔ VÀ NỒNG ĐÔ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA Nhiệm vụ luận văn Hoàn thành nhiệm vụ thực hoàn tất luận văn - Thực nghiêm túc trung thực thí nghiệm đưa trình hồn thành đờ án - Tìm kiếm đọc tài liệu tham khảo để có định hướng chính xác cho việc tiến hành làm đề tài - Hoàn chỉnh báo cáo đúng thời gian cho phép Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 01/03/2019 Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 4-11-2019 Người hướng dẫn: TS Lưu Xuân Cường Họ tên dẫn Học hàm, học vị Lưu Xuân Cường Tiến sĩ Đơn vị Phần hướng Khoa Kỹ thuật Thực phẩm 100% Môi trường Nội dung yêu cầu luận văn thông qua môn Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ThS Nguyễn Thị Vân Linh TS Lưu Xuân Cường LỜI CẢM ƠN Với nở lực cố gắng tồn trình hoàn thiện luận văn, bằng lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Thầy Lưu Xuân Cường – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành dành rất nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn tận tình để em có thể hoàn thành tốt luận văn Em xin chân thành cảm ơn tồn thể giáo viên mơn khoa Kỹ thuật Thực Phẩm Môi trường – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành tạo nhiều điều kiện thuận lợi, yêu thương truyền dạy những kiến thức chuyên ngành để em hoàn thành luận văn Cảm ơn tất cả bạn bè nhiệt tình giúp đỡ những lúc khó khăn trình thực thí nghiệm, chia sẻ những điều còn sai xót để cùng phát triển tốt Lời cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn đến Trường Đại học Nguyễn Tất Thành trang bị cung cấp đầy đủ thiết bị cho tất cả chúng em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn! iv TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Với mục tiêu tạo sản phẩm mứt dừa sấy dẻo có giá trị dinh dưỡng giá trị cảm quan từ nguồn nguyên liệu dồi cơm dừa non Một đề xuất thực “ Ảnh hưởng của nhiệt đô nồng đô dung dịch lên sư mất nước thẩm thấu của dừa” nhằm đưa những thông số điều kiện tối ưu nhất để cho sản phẩm đạt chất lượng giá trị dinh dưỡng cảm quan cao đảm bảo điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm Việc khảo sát độ non, độ dày nguyên liệu dừa thích hợp để chế biến sản phẩm dựa kết quả thực nghiệm hàm lượng chất khô hòa tan từ 12-15 Bx cho sản phẩm có cảm quan tốt Dừa thái lát độ dày 0.5-0.7 mm Tỉ lệ mất nước thẩm thấu xác định phạm vi nồng độ dung dịch thẩm thấu ( 40 – 0 60 Bx) nhiệt độ gia nhiệt ( 40 – 60 C), thời gian gia nhiệt ( 30-270 phút) Kết quả cho thấy trình chế biến mất nước từ dừa tăng cùng với gia tăng nhiệt độ, nồng độ thời gian gia nhiệt Nguyên liệu sau giai đoạn đem thấm bề mặt đưa vào tủ sấy mốc nhiệt độ 40,50,60 C Các tiêu chí tiến hành khảo sát:  Ảnh hưởng nhiệt độ đến mất nước thẩm thấu dừa  Ảnh hưởng nồng độ đường đến mất nước thẩm thấu Sản phẩm sau sấy làm nguội cho vào túi PE, ghép mí chân không, bảo quản nhiệt độ thường, nơi khô thoáng mát Sản phẩm làm độ ẩm 14% ức chế tấn công VSV v MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP v MỤC LỤC vi DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi Chương MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Chương TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ SẤY 2.1.1 Khái niệm chung 2.1.2 Phân loại thiết bị sấy 2.1.3 Nguyên lí thiết kế thiết bị sấy 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy 2.1.5 Thiết bị sấy 2.2 NGUYÊN LIỆU DỪA 11 2.2.1 Giới thiệu 11 2.2.2 Phân loại dừa Việt Nam 17 2.2.3 Đặc điểm bản dừa 20 vi 2.3 Sơ lược về mứt 25 2.3.1 Sản phẩm mứt 25 2.3.2 Các sản phẩm từ cơm dừa 27 Chương NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.1 NGUYÊN LIỆU 28 3.1.1 Nguyên liệu dừa 28 3.1.2 Đường saccharose 28 3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 30 3.2.1 Dụng cụ 30 3.2.2 Thiết bị 31 3.2.3 Nồi gia nhiệt 31 3.2.4 Cân điện tử 32 3.2.5 Máy đo ẩm 33 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 33 3.3.1 Thời gian nghiên cứu 33 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu 33 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 3.4.1 Quy trình công nghệ 34 3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu 37 3.4.3 Bố trí thí nghiệm 37 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 41 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 42 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 43 4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐÔ ĐƯỜNG VÀ NHIỆT ĐÔ NGÂM LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA LÁT DỪA 43 vii 4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐÔ SẤY LÊN QUÁ TRÌNH SẤY 45 Chương KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 46 5.1 KẾT LUẬN 46 5.2 KHUYẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 viii 3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu Độ ẩm nguyên liệu tươi Khảo sát nguyên liệu đầu vào Khảo sát động học thẩm thấu - Nồng đường độ - Nhiệt độ dung dịch - Thời gian sấy - Nhiệt độ sấy Khảo sát động học sấy - - Sự mất nước thẩm thấu Hàm lượng chất khô Đường cong sấy 3.4.3 Bố trí thí nghiệm 3.4.3.1 Giai đoạn 1: khảo sát ảnh hưởnguaủ an ồng đườngvầ nhiệt đến sư mất nước thẩm thấu của lát dừa Nguyên liệu sau xử lý đem phối trộn với dung dịch đường pha sẵn Tỉ lệ nguyên liệu (g)/dung dịch đường(ml) 1:5 (30g/150ml) Chuẩn bị cốc thủy tinh đánh dấu từ 1- tương ứng với mốc thời gian thẩm thấu 30 – 270 phút Nồng độ dung dịch phạm vi ( 40 – 60 Brix), nhiệt độ dung dịch ( 50, 60 C) cho vào nồi chần Cứ mỗi mốc thời gian định sẵn, từng cốc lấy thấm khô bề mặt rồi đem cân, ghi nhận khối lượng nguyên liệu giảm theo thời gian 37 Bảng 3.1 Thiết kế thí nghiệm cho giai đoạn ngâm 3.4.3.1 Giai đoạn 2: Sấy đối lưu Nguyên liệu sau ngâm, từng mẫu lấy đưa vào tủ sấy nhiệt độ 50, 60 C, sấy từ 30 đến 270 phút Trước tiến hành thu thập số liệu để xử lí, máy sấy phải chạy thử với mẫu giả ít nhất vài giờ để đạt điều kiện trạng thái ổn định nhiệt độ mong muốn Bảng 3.2 Thiết kế thí nghiệm cho thông số ở giai đoạn sấy Thời gian sấy (30-270 phut) 38 120 150 180 210 240 270 30 - - - - - - - 270 39 Qui trình bố trí thí nghiệm Dừa Suyrup saccharose Xử lí Phối trộn A1:40 Brix 0 B1:40 C;B2: 50 C; B3: 60 C C1;C2;C3;C4;C5;C6;C7;C8;C9 C1;C2;C3;C4;C5;C6;C7;C8;C9  C1;C2;C3;C4;C5;C6;C7;C8;C9  (C1=>C9) (30 – 270 phút) (C1=>C9) (30 – 270 phút) Gia nhiệt Mục đích: lấy khối lượng mẫu thay đổi theo thời gian để phân tích lượng đường vào nước từ nguyên liệu Cân Sấy Làm nguội Đóng gói Hình 3.8 Qui trình bớ trí thí nghiệm 40 Dừa sấy dẻo Nhân tố A : nồng độ đường : 40, 50, 60 Brix Nhân tố B : nhiệt độ ngâm : 40,50,60 C Nhân tố C : thời gian gia nhiệt từ 30 đến 270 phút tương ứng với cốc thí nghiệm 3.4.3.2 Giai đoạn 2: khảo sát ảnh hưởng của nhiệt đô sấy lên tính chất cảm quan của sản phẩm Nguyên liệu sau ngâm, từng mẫu lấy đưa vào tủ sấy nhiệt độ 50, 60 C, sấy từ 30 đến 270 phút Trước tiến hành thu thập số liệu để xử lí, máy sấy phải chạy thử với mẫu giả ít nhất vài giờ để đạt điều kiện trạng thái ổn định nhiệt độ mong muốn 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH = ́ ℎô = 100% SG: hàm lượng chất rắn hòa tan (%) WL: lượng nước thoát từ nguyên liệu (%) Wt: khối lượng nguyên liệu sau trình ngâm (g) ượ â ∗ (100 − â â ) 41 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Các mẫu thí nghiệm tiến hành làm lặp lần để đánh giá mức độ tương thích dựa trên: mất nước, hàm lượng chất khô, độ ẩm Phần mềm ứng dụng xử lý số liệu vẽ đồ thị origin Kết quả sau thí nghiệm xử lý bằng phần mềm Excel 42 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐÔ ĐƯỜNG VÀ NHIỆT ĐÔ NGÂM LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA LÁT DỪA Hình 4.1a Ảnh hưởng lên lượng chất rắn hòa tan (SG) 50 WL (%) 40 30 0 50 100 150 200 250 300 Osmotic time (min) Hình 4.1b Ảnh hưởng lên lượng nước mất (WL) từ ngun liệu Hình 4.1 Ảnh hưởng của nồng đường lên chất rắn hoàn tan (SG) lượng nước mất (WL) ở nhiệt đô ngâm 50 C, tỉ lệ 1:5( cơm dừa-g/ dung dịch đường-ml) Trong khảo sát này, mất nước độ hòa tan mẫu dừa xử lý dung dịch đường 40,50, 60 ºBx nhiệt độ 50 60 ºC, tương ứng, điều kiện áp suất thường 43 Trong khảo sát từ Hình 4.1a cho ta thấy rằng ba mức nồng độ khác thì lượng chất rắn vào nguyên liệu có xu hướng tăng dần theo thời gian Ở nồng độ đường 60 Brix cho ta thấy lượng dung dịch vào cao nhất thời gian ngâm 240 270 phút đồng thời lượng nước mất từ từ Hình 4.1b nguyên liệu cũng tăng lên Theo nghiên cứu khác JAMES HAWKES AND JAMES M FLINK thì lượng chất rắn vào nhiều nhất ngâm 120 phút [4] Hình 4.2a Ảnh hưởng lên lượng chất rắn hòa tan (SG) Hình 4.2b Ảnh hưởng lên lượng nước mất (WL) từ ngun liệu Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt lên chất rắn hoàn tan (SG) lượng nước mất (WL) ở nhiệt đô ngâm 60 C, tỉ lệ 1:5( cơm dừa-g/ dung dịch đường-ml) 44 Tương tự, so sánh thì ta có thể thấy hai nhiệt ngâm khác 50 60 C thì trình mất nước có xu hướng diễn nhanh ngâm nhiệt độ cao Tuy nhiên, cần lưu ý nếu nhiệt độ cao sẽ phá vỡ cấu trúc nguyên liệu Moisture content (%) Moisture content (%) 4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐƠ SẤY LÊN Q TRÌNH SẤY 0 Hình 4.3a Ơ 60 Brix Hình 4.3a Ơ 50 Brix Moisture content (%) Moisture content (%) Hình 4.3 Ảnh hưởng của nồng đô đường lên đường cong sấy 306090 120 150 180 210 240 270 300 Drying time (min) 306090 120 150 180 210 240 270 300 Drying time (min) Hình 4.4a Ơ 50 C Hình 4.4b Ơ 60 C Hình 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt ngâm lên đường cong sấy Từ Hình 4.3 Hình 4.4 Đường cong sấy mẫu dừa những điều kiện khác cho thấy tốc độ sấy diễn nhanh hay chậm Điều thể hàm lượng ẩm nguyên liệu thay đổi theo thời gian Trong giai đoạn đầu 30-210 phút, độ ẩm giảm nhanh, từ 210-270 phút độ ẩm giảm chậm dần có xu hướng cân bằng 45 Chương KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Qua trình khảo sát thì nhận thấy mất nước thẩm thấu phương pháp tách nước khỏi vật liệu mà không làm thay đổi cấu trúc nguyên liệu Nồng độ đường saccharose nhiệt độ thẩm thấu lớn, thì chuyển khối lượng vật chất lượng chất rắn vào tăng Qua trình nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ đường nhiệt độ gia nhiệt cho thấy sản phẩm dừa sấy dẻo muốn có chất lượng tốt giá trị cảm quan cao thì cần có đủ điều kiện sau: để sản phẩm có màu sáng đẹp, cấu trúc mềm dẻo không cứng hoặc bị vỡ, có độ vừa phải có hượng vị hài hòa, đồng thời người tiêu dùng chấp nhận giá trị cảm quan thì chọn nguyên liệu có cáu trúc không cứng hoặc mềm, nồng độ đường 50%, nhiệt độ gia nhiệt 500C thời gian gia nhiệt 240 phút, nhiệt độ sấy 500C, thời gian sấy 210 phút sẽ cho sản phẩm có giá trị cảm quan tốt nhất 5.2 KHUYẾN NGHỊ Do thời gian số điều kiện còn hạn chế trình nghiên cứu còn số vấn đề chưa thực được.Vì kiến nghị thời gian tới có thể tiến hành nghiên cứu tiếp vấn đề sau:  Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian gia nhiệt đến chất lượng sản phẩm bằng thiết bị khác  Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm  Khảo sát thời gian thu hoạch cơm dừa nước đạt yêu cầu nguyên liệu 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO H C Harries, “The evolution, dissemination and classification of Cocos [1] nucifera L.,” Bot Rev., vol 44, no 3, pp 265–319, 1978 B E Grimwood, F Ashman, C G Jarman, and D A V Dendy, “Coconut Palm [2] Products: Their Processing in Developing Countries.” p 261, 1975 H S Abdul and M Zafar Iqbal, “Chemical composition of meat (kernel) and nut [3] water of major coconut (Cocos nucifera L.) cultivars at coastal area of Pakistan,” Pakistan J Bot., vol 43, no 1, pp 357–363, 2011 J HAWKES and J M FLINK, “Osmotic Concentration of Fruit Slices Prior To [4] Freeze Dehydration,” J Food Process Preserv., vol 2, no 4, pp 265–284, 1978 Bài giảng phụ gia thưc phẩm - PGS.TS Lý Nguyễn Bình, Trường Đại Học Cần Thơ Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, Công nghệ sau thu hoạch chế biến rau quả, Nhà xuất bản Khoa học Kĩ thuật Hà nội, 1996 Lê Văn Việt Mẫn, Lê Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thị Thu Hà, Công nghệ Chế biến thưc phẩm, Nhà xuất bản Đạ học Quốc gia TPHCM- 2011 H S Abdul and M Zafar Iqbal, “Chemical composition of meat (kernel) and nut water of major coconut (Cocos nucifera L.) cultivars at coastal area of Pakistan,” Pakistan J Bot., vol 43, no 1, pp 357–363, 2011 W P da Silva, C M D P da Silva e Silva, J E de Farias Aires, and A F da Silva Junior, “Osmotic dehydration and convective drying of coconut slices: Experimental determination and description using one-dimensional diffusion model,” J Saudi Soc Agric Sci., vol 13, no 2, pp 162–168, 2014 J M Barat, A Chiralt, and P Fito, “Effect of Osmotic Solution Concentration, Temperature and Vacuum Impregnation Pretreatment on Osmotic Dehydration Kinetics of Apple Slices,” Food Sci Technol Int., vol 7, no 5, pp 451–456, 2001 An Overview of Phytoconstituents, Biotechnological Applications, and Nutritive Aspects of Coconut ( Cocos nucifera) H C Harries, “The evolution, dissemination and classification of Cocos nucifera L.,” Bot Rev., vol 44, no 3, pp 265–319, 1978 S Ray, U Raychaudhuri, and R Chakraborty, “An overview of encapsulation of active compounds used in food products by drying technology,” Food Biosci., vol 13, pp 76–83, 2016 P S Madamba, “Thin layer drying models for osmotically pre-dried young coconut,” Dry Technol., vol 21, no 9, pp 1759–1780, 2003 ... NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐÔ VÀ NỒNG ĐÔ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA Sinh viên thực : Nguyễn... QUẢ VÀ BÀN LUẬN 43 4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐÔ ĐƯỜNG VÀ NHIỆT ĐÔ NGÂM LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA LÁT DỪA 43 vii 4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐƠ SẤY LÊN... Hình 4.1 Ảnh hưởng nờng độ đường lên chất rắn hồn tan (SG) lượng nước mất (WL) nhiệt độ ngâm 50 C, tỉ lệ 1:5( cơm dừa-g/ dung dịch đường-ml) 43 Hình 4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ lên chất rắn