Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 42
Bảng 4.12: Chất lượng mẫu tinh bột acetat
TT Chỉ tiêu đơn vị ựo Kết quả
Trạng thái Bột nhỏ mịn, trong khi tan trong
nước nóng
Màu sắc Màu trắng
Mùi vị Không mùi
độ ẩm % 11,85
độ nhớt Cp 650 (dung dịch 5%; ựo ở nhiệt
ựộ 80oC trên máy Brookerfield)
độ hoà tan % Tan hoàn toàn trong nước nóng
80oC độ tro % 0,05 DS 0,05 Các vi sinh vật - Salmonella sp - Ẹcoli - Nấm men, mốc 0 0 0 pH 7,0
độ nhạy Với dung dịch iot 0,1 N cho màu
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 43 Mẫu tinh bột acetat do ựề tài chế tạo ra ựược áp dụng cho công nghiệp thực phẩm, nhìn chung có tắnh ổn ựịnh và có chất lượng giống với sản phẩm của Thái Lan
4.4.2 độ trong của dung dịch tinh bột acetat
để ựánh giá ựộ trong của tinh bột acetat, chúng tôi ựã tiến hành ựo ựộ trong của tinh bột acetat so với tinh bột gốc trên máy UV- Vis
Tiến hành chuẩn bị tinh bột acetat có DS 0,05, DS 0,1, tinh bột sắn, tinh bột acetat Thái Lan. Nồng ựộ mẫu 1%, khuấy liên tục và hồ hóa ở nhiệt ựộ 800C trong 15 phút, sau ựó ựể nguội xuống nhiệt ựộ phòng. đo % T ở 650 nm trên UV Ờ Vis. Kết quả trình bày trong bảng 4.13
Bảng 4.13 :Khảo sát ựộ trong của sản phẩm
STT Tên mẫu T% ở 650 nm
1 Tinh bột acetat ựề tài DS 0,05 47,5 2 Tinh bột acetat ựề tài DS 0,1 59,25
3 Tinh bột gốc 25,92
4 Tinh bột acetat Thái Lan DS 0,049 46,28
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 44 độ trong của tinh bột là một trong những tắnh chất quan trọng vì khi sử dụng trong chế biến thực phẩm nó là chỉ số ựánh giá có ảnh hưởng trực tiến ựến cảm quan,ựộ trọng, tắnh mờ ựục của sản phẩm.
Kết quả khảo sát ựó % T ở bước sóng 650 nm cho thấy tinh bột acetat DS 0,05 : 47,5 , DS 0,1 : 59,25, còn tinh bột nguyên thủy là 25,92. Như vậy so sánh tinh bột acetat DS 0,05 có ựộ trong hơn nhiều so với tinh bột gốc
4.4.3. độ bền ựóng băng, tan rã
độ bền ựóng băng và tan rã ựể ựo mức ựộ tách nước của tinh bột acetat ở trạng thái gel khi lưu giữ dung dịch tinh bột acetat trong một thời gian ở ựiều kiện lạnh. đây là một yếu tố quan trọng khi ứng dụng tinh bột acetat trong thực phẩm ựông lạnh.Tiến hành chuẩn bị dung dịch tinh bột acetat 4% cho vào một cốc 100 ml, sau ựó cho vào tủ lạnh (ngăn ựá). Theo dõi trong 5 chu trình
Bảng 4.14 : Kết quả ựo ựộ bền ựóng băng và tan ra của tinh bột acetat Mẫu Lượng nước tách ra trong mỗi chu trình (% )
1 2 3 4 5 TB acetat DS 0,05 1,0 1,7 2,0 2,0 2,1 TB acetat DS 0,1 0,7 1,0 1,5 2,0 2,0 TB sắn nguyên thủy 8,0 26,0 30,5 31,0 33,0 TB acetat ngoại 1,0 2,0 2,2 2,2 2,2
Sau 5 chu trình làm lạnh rối cho tan rã, ựộ bền của dung dịch tinh bột có sự khác nhaụ Tinh bột sắn nguyên thủy có lượng nước tách ra sau 5 chu
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 45 kỳ lớn nhất, chúng tỏ ựộ bền ựóng băng không cao nên không ứng dụng ựược trong thực phẩm ựông lạnh.Tinh bột acetat có ựộ bền ựóng băng và tan ra cao hơn, thể hiện lượng nước tách ra sau mỗi chu trình nhỏ hơn tinh bột gốc
4.4.4 Theo dõi trạng thái gel của hồ tinh bột ở nhiệt ựộ phòng
Thắ nghiêm ựược tiến hành hồ hóa tinh bột acetat, tinh bột sắn và tinh bột acetat của ngoại, sau ựó làm nguội và theo dõi trạng thái gel theo từng ngàỵ
Kết quả qua theo dõi trạng thái gel tinh bột acetat trình bày trong bảng 15: đối với mẫu tinh bột sắn nguyên thủy chỉ sau1 ngày là bị lại bột trở lên ựục và tách nước. đối với mẫu tinh bột acetat theo dõi 5 -7 ngày không bị tách nước, trong và ựồng ựều, tuy nhiên dịch bột ựể nhiệt ựộ phòng nên bị chua do vi sinh vật.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 46
Bảng 4.15: Theo dõi gel của hồ tinh bột acetat ở nhiệt ựộ phòng
STT Mẫu Nhận xét cảm quan
1 ngày 2 ngày 3 ngày 5ngày 7 ngày
1 Mẫu tinh bột acetat Ds 0.05 Không tách nước Không tách nước Không tách nước Không tách nước đồng ựều, bề mặt bị chua 2 Mẫu tinh bột acetat DS 0.1 Không tách nước Không tách nước Không tách nước Không tách nước đồng ựều, bề mặt bị chua 3 Mẫu tinh bột sắn nguyên thủy Không tách nước Tách nước Tách nước, chua, ựục lại Vữa , thoái hóa TB
4.5 SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM TINH BỘT ACETAT 4.5.1. Sản xuất thử nghiệm
đề tài ựã tiến hành triển khai sản xuất thử nghiệm tại xưởng Viện CNTP với khối lượng 25 kg / mẻ , nguyên liệu tinh bột sắn có ựộ ẩm 12%.
Một số thiết bị chắnh:
- Thiết bị có cánh khuấy thể tắch 200 lắt - Máy ly tâm bột
- Thùng chứa
- Thiết bị sấy tiết kiệm năng lượng - Máy nghiền mịn
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 47
Bảng 4.16: Các thông số kỹ thuật cho sản xuất thử nghiệm
STT Các thông số kỹ thuật Kết quả
1 Nồng ựộ tinh bột (%) 60
2 Nhiệt ựộ (0C) 30
3 Tốc ựộ cánh khuấy (v/phút) 40
4 Nồng ựộ vinyl acetat (%) so với tinh bột
5
5 pH 8,5 (duy trì bằng Na2CO3
dung dịch 3%)
6 Thời gian (h) 5
Nhận xét kết quả sản xuất thực nghiệm
Qua ựợt sản xuất thực nghiệm chúng tôi rút ra một số nhận xét sau:
Khi tiến hành sản xuất thử, các thông số kỹ thuật cho quy trình sản xuất ựược nghiên cứu trong phòng thắ nghiệm là rất ổn ựịnh, ựảm bảo sản xuất ra ựược sản phẩm ựủ tiêu chuẩn, có chất lượng tốt. Tuy nhiên trong sản xuất phải cần nhiều nước rửa nên khâu xử lý nước cần ựược chú trọng và ựể hiệu suất thu hồi ựược cao nên sản xuất liên tục tránh mất mát nhiều ở khâu lọc, rửa .
Qua ựợt sản xuất thu hồi ựược 22 kg có ựộ ẩm 11,8%. Chúng tôi nhận thấy bị thất thoát nhiều trong khâu rửa nên nếu sản xuất liên tục có thể thu hồi cao hơn
Sản phẩm sau khi sấy khô phải ựược ựể nguội ựến nhiệt ựộ 30- 35 0 C sau ựó nghiền ựóng gói trong túi polyethylen và bảo quản nơi khô ráo, thóang mát, ựộ ẩm thấp.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 48
Bảng 4.17 : Chất lượng sản phẩm sản xuất thử
STT Chỉ tiêu đơn vị ựo Kết quả
1 Trạng thái Bột nhỏ mịn, màu trắng
2 độ ẩm % 11,8
3 độ nhớt Cp 650
(dung dịch 5%; ựo ở nhiệt ựộ 80oC) 4 độ hoà tan % Tan hoàn toàn trong nước nóng 80oC
5 Hiệu suất thu hồi % 85
4.5.2 Ước tắnh giá thành sản phẩm
Dựa trên một số chi phắ cho sản xuất thử chúng tôi ước tắnh giá thành như sau:
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 49
Bảng 4.18 : Ước tắnh giá thành (cho 100 kg sản phẩm)
TT Nguyên liệu đơn vị đơn giá Số lượng Thành tiền
1 Tinh bột kg 9.000 105 945.000 2 Tác nhân vinyl acetat lắt 55.000 5 275.000 3 Hóa chất khác (HCl,Na2CO3, Ầ) kg 60.000 0,2 12.000
4 điện, nước, than kw 120.000
5 Công lao ựộng công 100.000
6 Chi khác 50.000
Tổng cộng 1,502,000
Chúng tôi sơ bộ ước tắnh giá thành tinh bột acetat sử dụng cho công nghiệp thực phẩm là 15.020ự/ kg. Giá bán tinh bột acetat của Thái Lan là 22.000 ự/ kg , của Vedan 20.000 ự/ kg
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 50
4.6 XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT ACETAT SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 4.6.1. Sơ ựồ quy trình công nghệ
Sơ ựồ 4.6.1: Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột acetat sử dụng trong công nghiệp thực phẩm Làm sạch Nước Vinyl acetat 5%; Na2CO3 Hòa bột ( nồng ựộ 60%) Acetyl hóa (300C; 5 giờ, pH 8,5) Ly tâm Tinh bột sắn Sấy (500: 1 h, 600: 3h, 800: 6 h, 100 0: 5h) đóng gói Nước Nghiền mịn Tinh bột acetat
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 51
4.6.2 Thuyết minh công nghệ :
1. Giai ựoạn hòa bột
Tinh bột sắn có ựộ ẩm 12% ựược ựịnh lượng vào một thiết bị có khuấy, sử dụng khuấy di ựộng. Nồng ựộ tinh bột 60%, dùng nước sạch ựể hòa bột. Nước ựược cho vào nồi trước, sau ựó cho bột từ từ và khuấy liên tục tránh bột lắng.
2. Giai ựoạn acetyl hóa
Tiến hành ựiều chỉnh pH về 8,5 bằng Na2CO3 3%, sau ựó bổ sung từ từ tác nhân gắn vinylacetat với tỉ lệ 5% so với tinh bột, trong thời gian phản ứng luôn duy trì pH 8,5 bằng dung dịch Na2CO3 nồng ựộ 3%. pH trong thời gian phản ứng bị giảm, vì vậy theo dõi và bổ sung Na2CO3. Hỗn hợp ựược khuấy liên tục trong 5 giờ, nhiệt ựộ khoảng 300C
3.Giai ựoạn làm sạch
Kết thúc quá trình acetyl hóa, tiến hành làm sạch. Sử dụng thiết bị ly tâm loại nước thu tinh bột acetat ựộ ẩm khoảng 50%, sau ựó rửa lại tinh bột acetat với nước sạch nhiều lần tới pH trung tắnh
4. Giai ựoạn sấy khô, nghiền và ựóng gói
Sấy khô tinh bột acetat có ựộ ẩm 50% theo chế ựộ nhiệt ựộ ban ựầu thấp sau ựó tăng lên từ từ, thời gian sấy khoảng 15 giờ, lớp bột nhão có ựộ dày 1,5- 2cm. Sau ựó nghiền mịn, bao gói và bảo quản
4.7 ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM TINH BỘT ACETAT TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
đề tài tiến hành ứng dụng sản phẩm tinh bột acetat (số lượng 10 kg) trong sản xuất tương ớt tại Công ty Mỹ Thái, Hải Dương
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 52 Sau khi chuẩn bị các nguyên liệu chắnh như ớt, cà chua, tỏi xay nghiền nhỏ và gia nhiệt, tiếp theo tinh bột acetat ựựơc cân ựịnh lượng tinh bột acetat 3,5% so với khối lượng mẻ nấu, hòa với nước (cứ 1kg cho 10 lắt nước) và gia nhiệt lên 800C. Sau ựó phối trộn dịch tinh bột acetat với các thành phần ở trên tạo nên khối dịch tương ớt .
b. Kết quả thử nghiệm
Về cảm quan sản phẩm ở trạng thái dạng paste, ựộ ựông ựặc hơn so với tinh bột thường nên có thể giảm ựược lượng bột, mặt khác gel bền không vữa (vì tương ớt có tắnh axit). Chất lượng sản phẩm không thay ựổi về mùi vị,có ựộ chảy tốt.
Trước ựây, Công ty sử dụng tinh bột thường nhưng ựể một thời gian thì sản phẩm bị tách pha, khi sử dụng tinh bột acetat cải thiện ựược tình trạng này
Sau khi sử dụng thử và tắnh toán, chúng tôi nhận thấy sản phẩm này có khả năng ứng dụng tốt trong một số sản phẩm thực phẩm cần ựộ ựông ựặc, bền trong môi trường axit và ựiều kiện bảo quản lạnh không bị lại bột khi bảo quản sản phẩm
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 53
KẾT LUẬN
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu thu ựược chúng tôi có một số kết luận sau: 1.đã nghiên cứu xây dựng ựược quy trình công nghệ sản xuất tinh bột acetat
sử dụng trong chế biến thực phẩm
- đã nghiên cứu lựa chọn ựược tác nhân gắn thắch hợp cho quá trình acetyl hóa tinh bột tạo tinh bột acetat ựó là vinyl aceat
- đã nghiên cứu các ựiều kiện kỹ thuật thắch hợp cho quá trình acetyl hóa tinh bột tạo tinh bột acetat sử dụng cho công nghiệp thực phẩm cụ thể: + Nồng ựộ tinh bột : 60%
+ Tỉ lệ tác nhân gắn vinyl acetat: 5% so với tinh bột
+ pH : 8,5 (duy trì pH bằng dung dịch Na2CO3 nồng ựộ 3%) + Thời gian biến tắnh: 4-5 giờ
+ Nhiệt ựộ: 300C
2. đã nghiên cứu kỹ thuật làm sạch, thu hồi và bảo quản tinh bột acetat:
Làm sạch tinh bột acetat bằng rửa với nước sạch nhiều lần, sau ựó sấy khô, nghiền mịn và ựóng baọ Chế ựộ sấy tinh bột acetat 500C 1 giờ, 600C 3 giờ, nâng nhiệt ựộ lên 800C sấy trong 6 giờ và 1000C sấy trong 5 giờ ựộ ẩm tinh bột còn 11 - 12%, tinh bột trắng thơm.
3. Tinh bột acetat tạo thành có ựộ thay thế DS 0,05 tương ựương với tinh bột acetat của Thái Lan, không có các vi sinh vật gây bệnh như Salmonella sp: 0;
Ẹcoli: 0; nấm men, mốc: 0, không có kim loại nặng ựảm bảo vệ sinh an toàn
thực phẩm
4. Ứng dụng thử nghiệm sản phẩm tinh bột acetat vào sản xuất tương ớt tại cơ sở chế biến thực phẩm Mỹ Thái, Hải Dương ựạt kết quả tốt
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Báo cáo ngành sắn và tinh bột sắn quư 1/2010
2. Nguyễn Văn Mùi (1982), Thực hành hoá sinh học, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, Hà nộị
3. Lê Ngọc Tú, La Văn Chứ, đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thăng, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi đức Hợi, Lưu Duẩn, Lê Doãn Biên (1997), Hoá sinh học công nghiệp, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, Hà nộị
4. Lê ngọc Tú, Lưu Duẩn, đặng Thị Thu, Lê Thị Cúc, Lâm Xuân Thanh, Phạm Thu Thuỷ (2000), Biến hình sinh học các sản phẩm từ hạt, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, Hà nộị
5. Tổng cục thống kê (2008), Niên giám thống kê 2008, Nhà xuất bản Hà nộị
Tiếng Anh
6. Agbola S.Ọ, Akingbala J.Ọ, Oguntimein G.B., (1991), Physicochemical and functional properties of low DS cassava starch acetates and citrates. Starch/Staerke 43: p.62-66.
7. Antoni Golachowski,(2003), Properties of acetyled starch obtained from SO2- treated starch milk, Food Science and Technology,Volume,Issue 1 8. Banks,W.& Greenwood, C.T. & Khan, K.M.(1970), Carbonhydrate
Research, 12, p.79.
9. Barker, S.A & Somers, P. J.(1970), Carbonhydrate Research, 14, p. 257- 289.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 55 10.Chiaplin.M.F, and Kennedy J. F. (1986), Cacbonhydrade analysis: A
Practical Approach, IRL Press Oxford- Washington DC
11.Donnelly, B.J., Fruin, J.C.& Scallet, B. L.(1973), Cereal Chemistry, p.512-519.
12.Eero Suihko, OSSI KORHONEN, (2004), Starch acetate as a novel tablet excipient for extended oral drug delivery, Kuopio university publication Ạ Pharmaceutical sciences ,p. 1- 94
13.Elizabeth M. Osman. (1967), Starch in the food industry, Starch chemistry and technology, (2),p. 163-210.
14.F.D.S. Larotonda, K.N. Matsui, P.J.Ạ Sobral and J.B. Laurindo, ( 2004), Hygroscopicity and water vapor permeability of Kraft paper impregnated with starch acetate , Journal of food Engineering
15.Kazcuo Ogawa, Ikuo Hirai, Choichiro shimasaki ,(1999), Simple determination method of degree of substitution for starch acetate, The chemical Society of Japan, p. 2785
16.Kirk-Othmer, The kinetics of the acetylation of gelatinised potato starch (2000), Carbohydrate Polymers, Volume 29, Issue 1, p. 103
17.Liu H., Ramsden L., Corke H., (1997), Phisical properties and enzymatic digestability of acetylated and normal maize starch. Carbohydr. Polym. 34: p.283-289.
18.Osii Korhonen (2002), Effects of physical properties for starch acetate powders on tableting, AAPS PharmSci Tech.
19.P. Tomasik and C.H Schiilling,(2000) Chemical modification of starch, Advances in Carbohydrate chemistry and Biochemistry, p. 260
20.RoyL. Whistled, Eugene F. Paschall (1967), Production and uses of starch acetates, starch: chemistry and techology, Volume II, Academic Press, New York and London, p. 369-399
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 56 21.Schenck, F.W. (1992), ỘStarch hydrolysis products, an introduction and
historyỢ Starch Hydrolysis Products: Worldwide Technology, Production,
and Applications, VCH Publishers, New York, p.1-22.
22.Wurzburg ỌB., (1964), Starch derivates and modification. Methods in Carbohydrate Chemistry IV, ed, Whisler R.L., Acad. Press, New York, p.286-288.
23.Ỵ XU, M. Ạ Hanna, and D. B. Marx. (1998), Industrial Agricultural Products Center, Univ. of Nebraska, Lincoln, The effects of reaction conditions on acetylation of starch
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 57