2.2.4.1. Quy trình dự kiến sản xuất bột rong nho
Từ quy trình dự kiến sản xuất sản xuất bột rong nho, tôi sẽ tiến hành nghiên cứu các thông số kỹ thuật của công đoạn ly tâm, sấy, xay nghiền để xây dựng quy trình tối ƣu cho quá trình sản xuất bột rong nho. ( Các thông số kỹ thuật của các công đoạn còn lại tham khảo từ tài liệu [4]).
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất bột rong nho.
Rong nho tƣơi
Phân loại Rửa bằng nƣớc biển Ly tâm Ngâm sorbitol Chần Sấy Sản phẩm Xay
Bao gói, bảo quản Để ráo
2.2.4.2. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số của quy trình + Xác định lƣợng nƣớc tách ra trong quá trình ly tâm
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lƣợng nƣớc tách ra trong quá trình ly tâm.
Giải thích sơ đồ:
Tiến hành 3 thí nghiệm, mỗi thí nghiệm 150g rong nho tƣơi (rong nho tƣơi đã đƣợc rửa 3 lần bằng nƣớc biển sạch và để ráo) đi nghiên cứu tách nƣớc ra khỏi rong nho với lƣợng nƣớc tách ra khác nhau: Mẫu 1 tách ra 5%; Mẫu 2 tách 10%; Mẫu 3
Đánh giá cảm quan các mẫu sau ly tâm, đánh giá cảm quan sản phẩm sấy, độ ẩm mẫu rong nho khô, khả năng tái hydrat hóa và hoạt tính chống
oxy hóa tổng để chọn lƣợng nƣớc tách ra tối ƣu. Chần 15% 5% 10% Ngâm sorbitol Sấy Nguyên liệu đã xử lý Ly tâm
tách 15%. Theo khảo sát sơ bộ để tách đƣợc 5%, 10%, 15% lƣợng nƣớc từ rong tiến hành ly tâm trong thời gian lần lƣợt là 1 phút, 3 phút và 9 phút. Sau khi ly tâm tách nƣớc ngâm sorbitol nồng độ 20%, thời gian 30 phút. Tiếp tục chần rong ở nhiệt độ 850C trong 10 giây. Sấy khô rong nho ở nhiệt độ 450C, tốc độ gió 2m/s trong thời gian 2.5h, đạt độ ẩm 17-18%.
Trong quá trình nghiên cứu lấy mẫu đánh giá cảm quan các mẫu sau ly tâm, đánh giá cảm quan sản phẩm sấy, độ ẩm mẫu rong nho khô, khả năng tái hydrat hóa và hoạt tính chống oxy hóa tổng để chọn lƣợng nƣớc tách ra tối ƣu.
+ Đánh giá khả năng tái sử dụng lại dung dịch sorbitol
Để xác định số lần sử dụng lại dung dịch sorbitol, sử dụng mỗi thí nghiệm 50 gam rong tƣơi. Rong đƣợc phân loại và rửa 3 lần bằng nƣớc biển sạch, để ráo. Sau đó, ly tâm tách nƣớc theo thông số xác định ở trên. Pha dung dịch sorbitol 20% (Vdung dịch =VH2O + Vsorbitol ban đầu ) và đo độ Brix ban đầu của dung dịch, tiến hành ngâmrong trong dung dịch sorbitol nồng độ 20% trong 30 phút.
Sau khi ngâm, vớt rong để ráo nƣớc và tiến hành đánh giá cảm quan. Đo độ Brix của dung dịch sau khi ngâm, sau đó bổ sung từ từ sorbitol vào để đạt đƣợc độ Brix ban đầu (để dung dịch sorbitol đạt nồng độ 20%) và tiếp tục ngâm mẫu rong nho mới (50 gam) vào. Lặp lại các thao tác nhƣ trên đến khi nào lƣợng sorbitol bổ sung vào nhiều hơn ½ lƣợng sorbitol ban đầu (V sorbitol bổ sung > ½ Vsorbitol ban đầu ) hoặc tính chất của sorbitol trong dung dịch bị thay đổi (tức là sorbitol không còn khả năng khuếch tán vào trong rong) thì dừng lại.
+ Xác định chế độ sấy
Bố trí thí nghiệm tối ƣu quá trình sấy rong nho đƣợc tiến hành theo phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm với 3 yếu tố ảnh hƣởng là X1: Nhiệt độ sấy (0C), X2: Vận tốc gió (m/s), X3: Thời gian sấy (h). Khoảng giới hạn cận trên và cận dƣới của 3 yếu tố đƣợc lấy từ tài liệu tham khảo [4]. Hàm mục tiêu Y đƣợc chọn là độ ẩm, độ ẩm cần đạt là Wc= 12-14%.
Mô hình đƣợc chọn có dạng: Y=b0 + b1 .X1+ b2 .X2+ b3 .X3
Trong đó: b0: Hệ số tự do. b1, b2, b3 : Hệ số tuyến tính của X1, X2, và X3. Số thí nghiệm: N=nk=23=8. Trong đó: -N: Số thí nghiệm
-n: Số mức, hai mức: Mức trên- mức dƣới -k: Số yếu tố ảnh hƣởng
Các thông số thí nghiệm:
- Nhiệt độ sấy (0C): X1 € [40-50] - Vận tốc gió (m/s): X2 € [1-2] - Thời gian sấy (h): X3 € [2-4] Hàm mục tiêu Y: Độ ẩm (%) Bảng 2.3. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy Số thí nghiệm Biến mã Biến thực Y Độ ẩm (%) X1 X2 X3 X1 Nhiệt độ sấy (0C) X2 Vận tốc gió (m/s) X3 Thời gian sấy (h) 1 -1 -1 -1 40 1 2 2 1 -1 -1 50 1 2 3 -1 1 -1 40 2 2 4 1 1 -1 50 2 2 5 -1 -1 1 40 1 4 6 1 -1 1 50 1 4 7 -1 1 1 40 2 4 8 1 1 1 50 2 4 9 0 0 0 45 1,5 3
+ Xác định chế độ xay
Kích thƣớc rây đơn vị milimet. Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
-
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ xay Giải thích sơ đồ:
Sử dụng 1,5kg rong nho tƣơi để tiến hành thí nghiệm xác định chế độ xay. Rong đƣợc rửa 3 lần bằng nƣớc biển sạch, để ráo. Ly tâm tách nƣớc theo thông số xác định ở trên, ngâm sorbitol ở nồng độ 20% trong 30 phút.
Sau đó, chần ở 850C trong 10 giây. Sấy khô rong nho với các thông số từ kết quả thí nghiệm xác định chế độ sấy. Mẫu đƣợc sấy đến độ ẩm 12-14%. Sử dụng rong nho khô đi nghiên cứu xay nghiền.
Tiến hành 6 mẫu rong khô mỗi mẫu 10g, xay nghiền với chế độ nhƣ sau: - Xay 1 lần
+ Mẫu 1: Đƣờng kính rây bằng 2 mm (drây=2 mm). + Mẫu 2: Đƣờng kính rây bằng 1 mm (drây=1 mm). + Mẫu 3: Đƣờng kính rây bằng 0,5 mm (drây=0,5 mm).
Xay
Theo dõi thời gian xay, nhiệt độ bột rong, đánh giá cảm quan, hydrat hóa bột rong để chọn chế độ xay tối ƣu
drây=2 5% Nguyên liệu đã xử lý Lần 1:drây=1, lần 2 drây=0,5 Lần 1:drây=2, lần 2 drây=0,5 mm Lần 1:drây=2, lần 2 drây=1 drây=0,5 Chần drây=1 10%
- Xay 2 lần
+ Mẫu 4: Đƣờng kính rây lần 1 bằng 2 mm, đƣờng kính rây lần 2 bằng 1 mm (lần 1:drây1=2 mm, lần 2: drây2=1 mm).
+ Mẫu 5: Đƣờng kính rây lần 1 bằng 2 mm, đƣờng kính rây lần 2 bằng 0,5 mm (lần 1:drây1=2 mm, lần 2: drây2=0,5 mm).
+ Mẫu 6: Đƣờng kính rây lần 1 bằng 1 mm, đƣờng kính rây lần 2 bằng 0,5 mm (lần 1:drây1=1 mm, lần 2: drây2=0,5 mm).
Trong quá trình xay, theo dõi thời gian xay và đo nhiệt độ bột rong. Sau khi xay, đánh giá cảm quan, khả năng tái hydrat hóa các mẫu bột rong để chọn chế độ xay tối ƣu.
+ Đánh giá khả năng tái hydrat hóa mẫu bột rong nho
Sử dụng 1g bột rong cho các thí nghiệm, ngâm nƣớc ở nhiệt độ phòng. Sau khi ngâm tiến hành cân khối lƣợng rong bằng cân kỹ thuật, các bƣớc tiến hành nhƣ sau: 1-Dùng ống đong, đong 30ml nƣớc sạch cho vào cốc thủy tinh 1.
2-Cho 1g mẫu vào cốc nƣớc.
3-Sau 1 phút, đổ cốc chứa mẫu và nƣớc vào phễu lọc có lót giấy lọc (phễu lọc đƣợc đặt trong cốc thủy tinh 2, giấy lọc đã đƣợc thấm nƣớc và cân khối lƣợng (m1)). 4-Sau khi để ráo nƣớc, cân giấy lọc và mẫu (m2). Tính khối lƣợng mẫu: m= m2-m1. 5-Đổ nƣớc trong cốc 2 vào ống đong, đọc thể tích nƣớc (V1). Thể tích nƣớc bột
rong hút là: V= 30-V1.