1 2 Tình hình nghiên cứu pectin trên thế giới
3.2. Thuyết minh quy trình
3.2.1. Nguyên liệu, Xử lý nguyên liệu
3.2.1.1. Nguyên liệu
Là phế phẩm của nhà máy trong quá trình ép nước quả.
3.2.1.2. Xử lý nguyên liệu
Rửa, xé tơi nguyên liệu..
- Mục đích: + Loại bỏ một phần tạp chất…
+ Loại bỏ phần lớn vi sinh vật bám trên nguyên liệu. + Thuận lợi cho công đoạn xay nhỏ.
- Thực hiện: Cùi và bã của quả bưởi được rửa sạch, tách hạt, cắt nhỏ rồi rửa nước ấm (50 ÷ 600C) để loại bỏ các glucoside còn sót lại. Sau đó đưa nhiệt độ lên tới 95 ÷ 980C để làm mất hoạt tính của enzyme phân giải pectin.
3.2.2. Xay nhỏ
- Mục đích: + Tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi.
+ Phá vỡ cấu trúc tế bào, tạo sự tiếp xúc triệt để giữa dung môi và nguyên liệu giúp quá trình trích ly nhanh chóng.
- Thực hiện: Quá trình xay nhỏ được thực hiện qua thiết bị nghiền búa hay thiết bị có sử dụng con lăn va đập.
+ Thiết bị nghiền búa:
Nguyên tắc hoạt động: Thiết bị nạp liệu theo phương tiếp tuyến của chiều quay của búa. Lưới sàng có thể thay đổi, vừa dùng để nghiền thô, vừa để nghiền trung bình, tùy theo cỡ lỗ lưới sàng. Đĩa treo búa có bốn chốt treo búa và các búa nghiền được treo gần nhau suốt chiều rộng máy nghiền. Vật liệu trong máy nghiền búa được nghiền nhỏ do sự va đập của búa vào vật liệu và sự chà xát vật liệu giữa búa và thành máy. Các hạt vật liệu sau khi nghiền có kích thước nhỏ hơn lỗ phân loại sẽ đi ra ngoài. Các hạt có kích thước lớn hơn lỗ lưới sẽ được tiếp tục nghiền.
+ Thiết bị nghiền có sử dụng con lăn va đập:
3.2.3. Trích ly pectin
- Mục đích: Chuyển protopectin không tan thành pectin hoà tan. - Thực hiện:
+ Dùng acid HCl, (thường người ta dùng lượng nước gấp 3 lần lượng vỏ khô), pH = 1,3 ÷ 1,4, nhiệt độ 90 ÷ 1000C và thời gian đun là khoảng 1 giờ. Kết
trích ly cần khuấy trộn đều để tăng tốc độ khuếch tán để tăng tốc độ trích ly và sử dụng thiết bị trích ly và thiết bị thủy phân như sau.
+ Thiết bị trích ly:
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: Trích ly chất rắn nhiều bậc.
Thiết bị là một hệ thống nhiều nồi lắp nối tiếp nhau. Các nồi đổ đầy nguyên liệu chiết còn dung môi lần lượt đi qua tất cả các nồi để lấy lượng chất tan cần thiết trong nguyên liệu. Qua hệ thống, dung dịch sẽ đạt nồng độ chất khô yêu cầu. Dung môi mới được nạp vào. Quá trình liên tục đến khi rút hết chất chiết thì tháo bã và cho vật liệu mới vào.
+ Thiết bị thuỷ phân:
Nguyên tắc hoạt động: Ở đây ta thực hiện phương pháp thủy phân trực tiếp: sau khi dẫn nguyên liệu vào thiết bị, ta bổ sung HCl vào thiết bị. Sau đó hơi nước sẽ được sục trực tiếp vào để tăng áp lực thủy phân.
3.2.4. Trung hoà
- Mục đích: Loại bỏ một ít tạp chất như: tinh bột, protein... lẫn với pectin. - Thực hiện:
+ Dùng enzyme phân giải protein. Được thực hiện ở pH = 4,5 ÷ 5 (điều chỉnh bằng dung dịch natri cacbonate) và ở nhiệt độ 40 ÷ 500C.
Khi đã loại bỏ hết tinh bột (kiểm tra bằng iod), điều chỉnh dung dịch pH = 3 bằng cách thêm acid citric rồi đưa nhiệt độ lên 800C để làm mất hoạt tính của enzyme và công đoạn này sử dụng thiết bị trung hoà.
3.2.5. Ép và lọc
3.2.5.1. Ép
- Mục đích: Tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu. - Thực hiện:
+ Quá trình ép: Ta có thể sử dụng thiết bị ép là máy ép thuỷ lực. Thể tích làm việc mỗi mâm ép: 18kg.
Áp suất: 400 ÷ 800 kg/cm2. Năng suất: 200 ÷ 700 kg/h.
3.2.5.2. Lọc
- Thực hiện:
+ Quá trình lọc: Ta có thể sử dụng thiết bị lọc là máy lọc khung bản hoặc máy ly tâm lọc.
Thiết bị lọc khung bản:
Nguyên tắc hoạt động: Huyền phù theo ống dẫn đi vào thiết bị, phân ra theo số lượng khung tràn vào khoang ống. Dưới áp suất nước lọc đi qua vách ngăn lọc theo các rãnh chảy xuống và nhờ van tháo ra ngoài. Pha rắn bị giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và chứa trong khung 1. Khi khung đã đầy bã thì dừng quá trình lọc và tiến hành rửa bã lọc. Việc rửa bã có thể thực hiện xuôi chiều hay ngược chiều.
Thiết bị ly tâm lọc: + Cấu tạo:
Buồng lọc
Ống cấp dịch: cung cấp dịch cần lọc vào thiết bị.
Ống tháo dịch và màng lọc: tháo sản phẩm của quá trình lọc. Ống tháo bã: tháo bã ra khỏi thiết bị.
Trục vít xoắn: tách bã ra khỏi dịch cần lọc. Động cơ: quay trục vít xoắn.
Cấu tạo của thiết bị ly tâm lọc. 1. Nhập huyền phù nguyên liệu. 2. Tháo pha lỏng.
3. Tháo pha rắn (bằng trọng lực). 4. Khoang chứa bã và đĩa.
5. Buồng. 6. Vít tải
+ Nguyên tắc hoạt động:
Dịch lọc qua bộ phận cấp dịch vào buồng lọc. Trục vít xoắn quay tạo ra lực ly tâm làm cho các hạt rắn chuyển động ra khỏi tâm buồng lọc và va vào thành thiết bị. Những hạt rắn này sẽ được trục vít đẩy về ống tháo bã. Phần lỏng còn lại tiếp tục qua màng lọc theo ống tháo sản phẩm ra ngoài.
3.2.6. Cô đặc
- Mục đích: + Làm bốc hơi nước của sản phẩm.
+ Tăng nồng độ chất khô trong sản phẩm.
+ Kéo dài thời gian bảo quản (vì hạn chế vi sinh vật phát triển do ít nước, áp suất thẩm thấu cao.
- Thực hiện:
+ Cô đặc đến độ khô 10% thu được chế phẩm pectin với hàm lượng 4 ÷ 5% đem bảo quản để nấu mứt.
+ Cô đặc trong chân không ở nhiệt độ 55 ÷ 600C và độ chân không từ 600 mmHg trở lên.
+ Thiết bị cô đặc chân không: Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng màng rơi:
Nguyên lý chung: Dịch cô đặc đã được gia nhiệt sơ bộ rồi đi vào trong thiết bị từ phía trên và sẽ chảy xuống tạo một lớp màng mỏng bao lấy bề mặt truyền nhiệt. Bề mặt truyền nhiệt là thân các ống hình trụ đứng được trong thiết bị bốc hơi hoặc là những tấm bản mỏng được đặt sát lại với nhau. Để tiết kiệm năng
lượng, hơi sau khi gia nhiệt sẽ đi vào buồng ngưng tụ để gia nhiệt sơ bộ cho dịch. Dung dịch sau khi cô đặc thoát ra ngoài theo cửa ở đáy thiết bị.
3.2.7. Rót bao bì
- Mục đích: + Đảm bảo khối lượng tịnh.
+ Đảm bảo hệ số truyền nhiệt và tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn thanh trùng và bảo quản.
+ Không lẫn các tạp chất.
- Thực hiện: + Nâng nhiệt đến 75 ÷ 790C, rót vào bao bì.
+ Bao bì sử dụng ở đây có thể là bao PE, PP, lọ thủy tinh.. + Công đoạn rót vào bao bì có thể sử dụng thiết bị sau.
3.2.8. Thanh trùng và bảo quản
3.2.8.1. Thanh trùng
- Mục đích: Tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật và bào tử của chúng trong sản phẩm.
- Thực hiện: Thanh trùng bằng nhiệt hay hơi, công đoạn này có thể sử dụng thiết bị sau.
3.2.8.2 Bảo quản
- Mục đích: Thời gian bảo quản lâu hơn và ổn định các thành phần trong sản phẩm.
- Thực hiện: + Bảo quản bằng bao PE, PP, lọ thuỷ tinh không hút ẩm. + Bảo quản bằng SO2 thì không qua thanh trùng.
- Chế độ bảo quản: + Nhiệt độ không quá 300C. + Độ ẩm không khí: 85%.
+ Thời gian bảo quản 6 ÷ 7 tháng.
3.2.9. Kết tủa và lọc, rửa kết tủa
- Mục đích: + Loại bỏ những phần không có giá trị. + Thu nhận pectin.
- Thực hiện: + Thu pectin ở dạng bột thì người ta đông tụ pectin lỏng bằng cồn ethylic 950C rồi để lọc tách pectin khỏi hỗn hợp rượu - nước.
+ Kết tủa pectin được rửa lại bằng cồn 900C.
3.2.10. Sấy chân không
- Mục đích: + Tách bớt nước trong sản phẩm. + Thời gian bảo quản lâu hơn.
- Thực hiện: Đem sấy ở máy chân không trục rỗng ở 60 ÷ 700C đến khi độ ẩm còn 3 ÷ 4%.
3.2.11. Nghiền nhỏ và đóng bao
- Sau khi sấy chân không thì ta đem đi xay nhỏ và cho vào bao PP bảo quản. - Thiết bị nghiền mịn:
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua đề tài này đã giúp ta hiểu rõ hơn về tác dụng của phụ gia pectin đối với cơ thể con người và ứng dụng nó trong công nghệ thực phẩm cũng như qui trình sản xuất phụ gia pectin trong công nghiệp và chế biến tại nhà.
Đa số phụ gia mà ta được biết đến khi bổ sung vào quá trình chế biến với nhiều mục đích khác nhau đều có tác dụng không tốt đối với cơ thể con người dù tính chất độc hại rất nhỏ. Nhưng phụ gia pectin thì ngược lại dù có bổ sung vào quá trình chế biến với hàm lượng bao nhiêu cũng không ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người.
Bên cạnh đó pectin còn có tác dụng dược lý đối với cơ thể con người mà phụ gia khác không có tác dụng đó. Nhưng bên cạnh đó nó cũng có sự hạn chế ảnh hưởng không tốt trong quá trình chế biến nước quả và rượu vang.
Hơn nữa việc sản xuất pectin từ nguồn nguyên liệu rau quả và phế phẩm mang lại cho ta hiệu quả kinh tế cao, hiệu suất lớn, có ý nghĩa thực tiễn về kinh tế, xã hội và đặc biệt là ta góp phần bảo vệ môi trường tốt hơn nhờ tận dụng nguồn phế phẩm này.
Qua đồ án em đã trình bày được các thông tin về đối tượng nghiên cứu. Tuy nhiên vì trình độ hiểu biết còn hạn chế, bài đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự góp ý của các thầy cô để bản đồ án của em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn khoa Công nghệ lương thực thực phẩm và đặc biệt là cô Nguyễn Thị Thanh Nga đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu Tiếng Việt:
[1] Bùi Đức Hợi, Nguyễn Thị Thanh (1975), Kỹ thuật sản xuất bánh kẹo, NXB Trường Đại học Công nghệp nhẹ.
[2] Nguyễn Đức Lượng (2000), Cơ sở vi sinh công nghiệp, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
[3] Nguyễn Văn Tiếp, Quách Đình, Ngô Mỹ Văn (2000), Kỹ thuật sản xuất đồ hộp
rau quả, NXB Thanh Niên .
[4] Lê Ngọc Tú (chủ biên) (2001), Hóa học thực phẩm, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
[5] Lê Ngọc Tú (chủ biên) (2002), Hóa sinh công nghiệp, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
[6] Trường Cao Đẳng Lương thực thực phẩm, Giáo trình thiết bị thực phẩm, Đà Nẵng 2007.
Tài liệu trên internet:
[7] Nguyễn Thị Lâm, http://www.health.vnn.vn/tintuc/chitiet.cfm.
[8] ĐoànThị Như, http://www.vietduchospital.edu.vn/display.news.detail.asp [9] VũĐịnh,http://www.vnexpress.net/Vietnam/Suc_khoe/2003/10/3B9CC5B3 [10] http://www.baocantho.com.vn/viatnam/suckhoe/15179 [11] http://www.cimsi.org.vn [12] http://www.ippa.info/types_of_pectin.htm [13] http://www.myvita.com.vn/myvita2/mainphp?ft [14] http://www.ndsu.nodale.edu [15] http://www.obipectin.com [16] http://www.pectin.org [17] http://www.viettel/net.vn/news.php?news
[18]http://www.vnexpress.net/Viettnam/Doi_song/Kheo_tay_hay_lam/2011/11/3B 9B61B9 [19] http://www.botanyvn.com/cnt.asp?param=news&newsid=926 [20]http://www.yeutraicay.com/vi/2009/08/cac-gi%E1%BB%91ng-b %C6%B0%E1%BB%9Fi-%E1%BB%9F-vi%E1%BB%87t-nam/ [21]http://www.tuhai.com.vn/news/index.php? option=com_content&task=view&id=140&Itemid=57 [22] http://vietbao.vn/Suc-khoe/Qua-buoi-Bo-duong-va-chua-benh/45130318/248/ [23] http://vietbao.vn/Suc-khoe/Qua-buoi-chua-benh/10836828/248/ [24]http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Buoi-Nhung-bai-thuoc-quy-it-nguoi- biet/20736626/192/ [25]http://vietbao.vn/Suc-khoe/Soi-pectin-trong-rau-qua-tuoi-co-the-ngan-chan- ung-thu/65148076/248/ [26]http://translate.google.com.vn/translate?hl=vi&langpair=en %7Cvi&u=http://www.amazon.com/Advances-Pectin-Pectinase-Research- Voragen/dp/140201144X [27]http://translate.google.com.vn/translate?hl=vi&langpair=en %7Cvi&u=http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-SPKJ200805066.htm [28] http://www.diendan.eva.vn/nau-che-buoi-ngon-t86344.html