Xây dựng các phương án nghiên cứu, thiết kế thí nghiệm sản phẩm

2.7.1. Tổng quan về nguyên liệu

2.7.1.1. Hoa đậu biếc

❖ Đặc điểm chung:

- Tên thường gọi: Cây hoa đậu biếc

- Tên gọi khác: Bông biếc hay đậu hoa tím - Tên khoa học: Clitoria ternatean.

- Họ: họ đậu – Fabaceae

- Nguồn gốc xuất sứ: nguồn gốc từ Đông Nam Á.

[13]Cây hoa đậu biếc có chiều cao trung bình từ 3-10m, phân nhiều nhánh, có độ che phủ rộng.

Thân cây có đặc tính thay đởi màu sắc rất thú vị. Khi cịn non, thân sẽ có màu xanh cịn về già sẽ dần chuyển qua màu nâu rõ rệt.

Đấy cũng là ngun nhân mà nó được trồng khơng chỉ với mục đích trang trí mà cịn được dùng để che bóng mát.

Lá cây đậu biếc thường có dạng hình bầu dục thon dài, mọc đối nhau trên cành và có màu xanh đậm, các đường gân trên lá nởi rõ.

Hoa có hình dáng lạ, trông hơi giống hoa đậu và có màu xanh tím đặc trưng nên thường cịn được nhắc đến là hoa đậu biếc.

Hoa hay mọc ở phần nách lá, hình thành từng chùm với màu xanh tím dịu dàng rất đẹp.

Hạt đậu biếc là một trong những loại hạt chứa nhiều thành phần gây độc. Vì vậy, khi dùng, chỉ nên dùng hoa, tuyệt đối không dùng hạt để nấu ăn.

[20]Các sắc tố anthocyanin dễ bị phân hủy trong q trình xử lý nhiệt có thể có tác động đáng kể đến chất lượng màu sắc và cũng có thể ảnh hưởng đến các đặc tính dinh dưỡng.

70 SVTH: BÙI THỊ YẾN NHI

Đây là một loài hoa rất dễ trồng và cũng rất dễ sinh trưởng.

Hoa có nguồn gốc từ các nước Đơng Nam Á, tuy nhiên hiện nay nó đã được di thực đi phân bố ở nhiều địa điểm trên thế giới nhiều nhất là Trung Quốc, Ấn Độ, nước ta, …

Ở nước ta, mới chỉ có một số tỉnh thành trồng cây đậu biếc. Nhiều nơi vẫn chưa biết tới hoa đậu biết và những chức năng mà nó mang lại đối với sức khỏe và đởi sống.

2.7.1.2. Hạt chia [18]

Hạt Chia có tên khoa học là Salvia Hispaniola thuộc loại Lamiaceae tức cùng loại với các loại thảo mộc dùng làm thành gia vị như loại húng quế, bạc hà (mint). Hat Chia có hình dạng rất nhỏ trơng như hạt mè hoặc hạt é (basil seed).

Hạt chia là loại hạt rất được ưa chuộng và sủ dụng nhiều nhất ở nước ngoài, đặc biệt ở các nước phát triển và nơi người dân yêu thích các loại thực phẩm lành mạnh như Mỹ và Úc. Hạt chia trong tiếng Anh gọi là chia seed (hạt chia) hoặc chia seeds.

❖ Nguồn gốc:

Hạt Chia đã có mặt trên Trái Đất từ rất lâu đời, nguồn gốc của hạt Chia là từ khu vực Nam Mỹ vào 3500 năm TCN. Được người Maya và người Aztec phát hiện đầu tiên và đã tìm hiểu khám phá ra những cơng dụng tuyệt vời cho sức khỏe của hạt Chia. Bởi vậy hạt Chia đã được họ đưa vào bữa ăn thường ngày sử dụng với vai trò là một là một thành phần bổ sung cho bữa ăn.

Hạt chia là hạt của cây chia. Cây chia được trồng tự nhiên không dùng hóa chất trong canh tác, do có dầu trong cây nên nó rất dễ trồng bằng phương pháp hữu cơ. Sâu bọ khơng thích dầu thực vật nên khơng giúp cây trong quá trình thụ phấn, khi cây trưởng thành nó thiết lập vịm tán ra cỏ để mọc cây mới vì vậy người trồng khơng sử dụng thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ.

❖ Địa điểm trồng:

Nhiều nước trên thế giới đã trồng chia vì giá trị dinh dưỡng, lợi ích sức khỏe và giá trị kinh tế của nó. Tuy nhiên Mỹ và Úc là 2 quốc gia hội tụ đầy đủ những điều kiện lí tưởng nhất để cây chia phát triển và cho chất lượng hồn hảo. Đó là những điều kiện về đất đai, thở nhưỡng, khí hậu, nguồn nước, ánh sáng. Cây chia được trồng ở vĩ độ 15 sẽ cho lượng axit béo Omega 3 cao nhất.

Trong đó, Úc là quốc gia nởi tiếng với khí hậu, nguồn nước trong lành, có vĩ độ 15 chạy qua. Hiện tại, Úc cũng là nhà sản xuất và cung cấp hạt chia chất lượng hàng đầu thế giới.

2.7.1.3. Tuyết yến [16]

Tuyết yến hay cịn được gọi là Tở yến thực vật là một loại chất tiết thực vật. Được tiết ra từ phần lõi trong thân cây Gum Tragacanth thuộc chi Sterculia.

❖ Cây tuyết yến:

Cây có tên khoa học là cây Gum Tragacanth, thuộc chi Sterculia. Đây là loài thực vật quý có nguồn gốc từ vùng cao ngun và sa mạc khơ hạn của phía đơng Địa Trung Hải, Tây Nam Á. Do khu vực sinh trưởng của cây tuyết yến khá khắc nghiệt nên việc thu hoạch cũng gặp nhiều khó khăn. Tuy nhiên chất tiết ra từ cây này lại có rất nhiều cơng dụng tốt cả về làm đẹp lẫn chữa bệnh nên được săn lùng rất nhiều.

❖ Đặc điểm:

Loại tổ yến thực vật này khi vừa mới tiết ra khỏi cây có màu trắng trong suốt. Nó sẽ bị oxy hóa khi gặp nước dẫn đến màu sắc càng thẫm. Từ đó hình thành màu đỏ, màu nâu, màu đen. Nó có thể được đưa vào sử dụng ngay sau khi thu hoạch. Hoặc đem sấy khơ thành từng sợi nhỏ đóng gói dùng dần.

Loại tở yến thực vật này thường rất trong, đặc biệt ít tạp chất, mới nhìn thì trơng rất giống tổ yến nguyên chất.

Thực phẩm này khi mới được tiết ra từ trong lõi cây thường thường sẽ có vị chua. Nếu như khơng có vị chua thì rất có thể là hàng kém chất lượng hoặc là hàng giả. Sau khi đem ngâm với nước vị chua sẽ nhạt dần đi. Khi sử dụng rất khó để cảm nhận được.

Nó có nguồn gốc thực vật nên rất dễ hấp thụ và tiêu hóa. Phù hợp với những người có phẩm vị nhẹ nhàng, giàu dinh dưỡng thực vật.

Tùy vào mục đích sử dụng mà thời gian ngâm sẽ khác nhau. Tuy nhiên nếu ngâm càng lâu sẽ càng mềm, dẻo và dễ dàng hơn trong việc sử dụng. Thường thì trước khi sử dụng người ta sẽ ngâm trung bình từ 10-12 giờ. Hoặc nếu có thời gian bạn có thể ngâm lâu hơn.

72 SVTH: BÙI THỊ YẾN NHI

2.7.1.4. Nguyên liệu phụ;

❖ Đường Saccarose (C12H22O11):

Đường sử dụng là đường tinh luyện cao cấp. Đường trắng tinh khiết được đóng trong bao bì polymer và đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có độ tinh khiết ≥ 99,5% tổng chất khô - Độ ẩm ≥ 0,05%

- Hàm lượng cát sạn bằng 0

- Hình dạng: Dạng tinh thể tương đối đồng đều, tơi khơ, khơng vón cục. - Mùi vị: Vị ngọt, khơng có mùi vị lạ

- Màu sắc: Tất cả các tinh thể đều óng ánh, khi pha trong dung dịch nước cất thì dung dịch trong suốt.

❖ Chất chống oxy hóa (acid ascorbic (L-) (300)):

Acid ascorbic có dạng bột màu trắng, có vị hơi chua. Acid ascorbic bở sung vào có tác dụng chống biến đởi màu do phản ứng oxy hóa trong q trình bảo quản.

Acid ascorbic được mua tại doanh nghiệp thương mại và dịch vụ Đại Dương.

Hàm lượng acid ascorbic trong Cà phê, sản phẩm tương tự cà phê, chè, đồ uống thảo dược và các loại đồ uống nóng từ ngũ cốc, không bao gồm đồ uống từ cacao: GMP (Theo Thông tư 24/2019/TT – BYT).

❖ Hương yến tự nhiên:

Hương yến được bổ sung vào để tạo mùi hương hấp dẫn cho sản phẩm.

Hình 6: Quy trình cơng nghệ 1 Tạp chất Hạt chia Đường, nước, phụ gia Ngâm Tuyết Rửa Ngâm Phân loại Bài khí Hồn thiện sản phẩm Sản phẩm Rót chai Gia nhiệt Phối chế Lọc Hoa đậu biếc

Trích ly Rửa Tạp chất Bã Nắp Chai Nước Nước Đóng nắp Thanh trùng

74 SVTH: BÙI THỊ YẾN NHI

Hình 7: Quy trình cơng nghệ 2

Tạp chất Hạt chia Đường, nước, phụ gia Ngâm Tuyết Rửa Ngâm Phân loại Bài khí Đóng nắp Sản phẩm Rót chai Thanh trùng Phối chế Lọc Hoa đậu biếc

Trích ly Rửa Tạp chất Bã Nắp Chai Nước Nước Hoàn thiện sản phẩm

2.7.3. Thuyết minh quy trình

2.7.3.1. Thuyết minh quy trình 1 (thực hiện tại phịng thí nghiệm)

❖ Bước 1: Rửa

- Mục đích: Làm sạch nguyên liệu, loại bỏ tạp chất và vi sinh vật bám trên nguyên liệu.

- Cách thực hiện: Rửa bằng nước đáp ứng tiêu chuẩn nước sinh hoạt (TCVN 5502:2003), rửa 2 lần sau đó vớt nguyên liệu ra để ráo.

- Yêu cầu: Nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không lẫn cát bụi, không làm mất chất màu của hoa đậu biếc.

❖ Bước 2: Phân loại (tuyết yến)

- Mục đích: Loại bỏ tạp chất, chất bẩn dính lẫn vào tuyết yến khô. Là bước chuẩn bị cho công đoạn ngâm.

- Cách thực hiện: Tuyết yến khô mua về đem đi loại bỏ tạp chất, sau đó phân loại kích thước các ngun liệu tuyết yến.

❖ Bước 3: Ngâm

- Mục đích: Giúp cho tuyết yến và hạt chia trương nở, sử dụng được. Chuẩn bị cho giai đoạn phối chế.

❖ Cách tiến hành: Tuyết yến được đưa vào bồn ngâm với tỷ lệ tuyết yến: nước là 1: 100, thời gian ngâm là 12h. Đảm bảo tuyết yến trương nở hoàn toàn sau ngâm. Với hạt chia thì thì ngâm với tỷ lệ hạt chia: nước là 1:20 (g/ml), thời gian 10 phút.

❖ Bước 4: Trích ly

- Mục đích: Trích ly chất màu cũng như dưỡng chất có trong hoa đậu biếc.

- Cách tiến hành: Hoa đậu biếc được kiểm soát chặt chẽ về chất lượng và định lượng theo từng mẻ. Hoa đạt chất lượng được đưa vào bồn lớn chứa nước và gia nhiệt để thực hiện q trình trích ly các hợp chất khỏi cánh hoa.

Trong q trình trích ly hoa đậu biếc, nguồn nước sử dụng phải đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn Bộ Y tế. Nhiệt độ, thời gian trích ly được kiểm sốt chặt chẽ để dung dịch

76 SVTH: BÙI THỊ YẾN NHI

trà giữ được hàm lượng anthocyanin cao nhất cùng các dưỡng chất trong đó. Nhiệt độ trích ly 70℃ với thời gian 20 phút, tỷ lệ hoa đậu biếc: nước là 0,2: 300 (g/ml) đối với hoa đậu biếc khô.

❖ Bước 5: Lọc

- Mục đích: Loại bỏ phần bã sau khi lắng. Cải thiện độ trong của trà. Chuẩn bị cho quá trình phối trộn.

- Cách thực hiện: Sử dụng thiết bị lọc khung bản, đây là thiết bị lọc áp lực làm việc gián đoạn. Nhập liệu vào liên tục, nước lọc tháo ra liên tục nhưng bã được lấy ra theo chu kì. Thiết bị có hai bộ phận chính là khung và bản.

❖ Bước 6: Phối chế

- Mục đích: Nhằm tạo sản phẩm về sau đạt yêu cầu về hương vị, màu sắc, tăng giá trị cảm quan thì cần bở sung thêm các nguyên liệu như: đường, hạt chia, tuyết yến, hương yến.

- Cách tiến hành: dịch trà đậu biếc sau khi lọc được đưa vào thiết bị khuấy, sau đó cho thêm lần lượt đường, tuyết yến, hạt chia và hương yến vào.

❖ Bước 7: Gia nhiệt

- Mục đích: Giúp đường hịa tan hồn tồn vào các ngun liệu đều hơn. Chuẩn bị cho q trình Rót chai.

- Cách thực hiện: Dịch trà sau phối trộn được nâng lên 70℃ rồi dừng, không nâng nhiệt quá lâu để tránh mất dưỡng chất trong sản phẩm.

❖ Bước 8: Rót chai – bài khí – ghép nắp

- Mục đích: Bảo quản, hồn thiện sản phẩm

- Cách tiến hành: Hỗn hợp dịch trà sau khi gia nhiệt được rót ngay khi cịn nóng vào chai. Khi rót thì lượng hơi nước bốc lên từ thực phẩm càng nhiều. mức dịch rót cách chai khoảng 2 – 3cm. Trong quá trình rót khí bay lên là đồng thời đã thực hiện q trình bày khí. Cuối cùng dùng máy dập nắp chai để ghép kín.

- Mục đích: Thanh trùng là một q trình quan trọng quyết định đến khả năng bảo quản và chất lượng sản phẩm. Thanh trùng giúp tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh và ức chế q trình sinh tởng hợp độc tố của chúng [21].

- Cách tiến hành: Sử dụng thiết bị thanh trùng đường hầm. Các chai nước trà đậu biếc hạt chia được xếp vào túi lưới, sau đó sử dụng thiết bị nâng để đặt các túi lưới vào bên trong thiết bị thanh trùng. Tiếp theo bơm tác nhân gia nhiệt là nước nóng vào bên trong thiết bị thanh trùng và làm ngập bao bì sản phẩm. Để ổn định nhiệt độ của tác nhân bên trong thiết bị thanh trùng có hệ thống ống dẫn hơi. Khi kết thúc quá trình, tháo tác nhân nhiệt ra khỏi thiết bị và bơm nước lạnh vào để làm nguội [21].

❖ Bước 10: Hoàn thiện sản phẩm

- Mục đích: Hồn thiện sản phẩm

- Cách tiến hành: Bao bì trà sau thanh trùng làm nguội sẽ được dãn nhãn, đóng block, in NSX và HSD…

2.7.3.2. Thuyết minh quy trình 2

Quy trình 2 thực hiện tương tự như quy trình một. Nhưng khác ở giai đoạn thanh trùng. Ở quy trình 2, sau quá trình phối chế sẽ đến bước thanh trùng liền rồi mới rót chai. Quá trình thanh trùng ở quy trình được thực hiện bằng cách thanh trùng trực tiếp, dịng nước nóng gia nhiệt sẽ chạy song song với sản phẩm để thực hiện quá trình thanh trùng. Và ở giai đoạn thanh trùng này cần có bước bốc hơi chân khơng để thoát hơi nước lẫn vào trong việc thanh trùng trực tiếp, đảm bảo chất lượng sản phẩm như phối chế ban đầu.

Thanh trùng ở quy trình 2 cần có hệ thống thanh trùng – chiếc rót vơ trùng để đảm bảo tránh hết các mối nguy bất lợi cho sản phẩm. Quy trình này thường được áp dụng ở quy mô công nghiệp.

78 SVTH: BÙI THỊ YẾN NHI

2.7.4. Thiết bị sản xuất dự kiến

2.7.4.1. Thiết bị trích ly

❖ Nguyên lý hoạt động:

- Đây là thiết bị hoạt động gián đoạn.

- Hoa đậu được nạp vào tất cả các nồi, và dung mơi sẽ lần lượt đi qua các nồi đó để trích ly chất tan trong hoa.

- Đầu tiên, dung mơi được nạp vào nồi 1, từ đó dịch trích ly từ nồi 1 sẽ đi qua nồi 2, quá trình cứ thế tiếp diễn, khi q trình trích ly ở nồi 4 kết thúc, tháo dịch trích và bã ra khỏi nồi 4, quá trình được lặp lại tương tự như trên.

2.7.4.2. Thiết bị rửa nguyên liệu

- Chọn thiết bị: Máy rửa băng chuyền

Máy được cấu tạo gồm một băng tải bằng thép khơng rỉ và thùng chứa nước rửa có thể tích tương đối lớn. Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao. Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thởi khí nhận khơng khí từ một quạt đặt bên ngồi.

- Cấu tạo:

1. Máng dẫn nguyên liệu vào 3. Ống thởi khí

2. Băng tải 4. Vòi phun nước áp lực cao - Nguyên tắc hoạt động:

Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trong nước, các cặn bẩn bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra. Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía phần băng nghiêng. Hiệu quả của quá trình ngâm được tăng cường nhờ thởi khí làm xáo trộn nước và ngun liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn. Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đến phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước.

Nước sạch từ vòi phun vào thùng ngâm sẽ bở sung nước cho hệ thống, cịn cặn bẩn được tháo ra liên tục qua van xả và nước thừa theo máng chảy tràn ra ngoài.

2.7.4.3. Thiết bị phối trộn

80 SVTH: BÙI THỊ YẾN NHI

- Cấu tạo:

1. Thùng khuấy 4. Máy bơm 2. Cánh khuấy 5. Lưu lượng kế 3. Nhiệt kế

Bốn hình trụ, bên trong có lắp cánh khuấy, có vỏ áo để gia nhiệt, xả liệu ở đáy nồi.