-Acid acetic (98%) -Cồn công nghiệp (960) -Na2CO3
-Enzyme Celluclast 1.5 L. (Do hãng Novozymes sản xuất)
Enzyme Celluclast 1.5 L được sản xuất từ Trichoderma reesei bằng sự lên men chìm. Enzym này thuộc loại Cellulase, ở dạng lỏng, màu nâu, có tỷ trọng là 1,2 (g/ml). Hoạt độ biểu thị là 700 EUG/g. Nhiệt độ bảo quản từ 0÷100C (320F÷500F), được bảo quản trong bao bì kín, khô, tránh ánh sáng mặt trời.
2.2.2. Vật liệu
Máy móc, dụng cụ sản xuất bột rong
-Máy móc: Tủ sấy, tủđông, bểổn nhiệt, tủ sấy hồng ngoại, máy nghiền.
-Dụng cụ: Cân đồng hồ, cân điện tử, cốc thủy tinh, ống đong, rổ, chậu, pipet, nhiệt kế, dao, kéo, phên phơi…
Dụng cụ tráng bánh truyền thống
Liếp phơi, nồi tráng, bếp tráng, vải tráng, muỗng tráng, muỗng múc bột, thanh đỡ, cây gạt bánh, cây lăn bánh.
2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Nội dung nghiên cứu 2.3.1. Nội dung nghiên cứu
Sản xuất bột rong:
- Nghiên cứu chếđộ xử lý màu, mùi cho rong nguyên liệu. - Nghiên cứu chếđộ thủy phân bằngNa2CO3 và enzyme. Ứng dụng trong sản xuất bánh tráng cuốn:
- Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn bột rong vào bánh tráng cuốn
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu
2.3.2.1. Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu
Đểđảm bảo tính đồng nhất và tính chính xác cho các nghiên cứu sau này thích hợp tiến hành lấy mẫu một lần trong suốt quá trình nghiên cứu. Rong sau khi lấy về phải tiến hành bảo quản cẩn thận.
Mẫu tiến hành xử lý màu mùi mỗi mẫu 50g; nấu kiềm mỗi mẫu 100g. Mẫu tiến hành thủy phân bằng enzyme mỗi mẫu 10g.
2.3.2.2. Các phương pháp xác định các thông số
a. Xác định hàm lượng Protein bằng phương pháp KJEDALL (phụ lục 1). b. Xác định hàm lượng khoáng bằng phương pháp nung (phụ lục 2). c. Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy (phụ lục 3). d. Phương pháp xác định hiệu suất thu hồi bột rong sụn.
Hiệu suất thu hồi bột rong sụn chính là % bột rong Sụn thu được so với khối lượng rong khô ban đầu đem vào sản xuất.
Để tính hiệu suất thu hồi ta phải xác định độ ẩm của rong nguyên liệu ban đầu và độ ẩm của bột rong sụn thu được.
Công thức tính hiệu suất thu hồi bột rong Sụn là: .100 % ) 100 .( ) 100 .( 2 1 W B W A − − = η
Trong đó:
A: Số g bột rong thu được.
B: Số g nguyên liệu khô ban đầu. W1: Độẩm của bột rong sụn (%).
W2: Độẩm của rong khô nguyên liệu ban đầu (%).
2.3.2.3. Phương pháp xử lý số liệu
Các số liệu đựợc xác định từ kết quả sau 3 lần thí nghiệm. Việc xác định các thông số cụ thể thì ta lấy kết quả trung bình của các số liệu thu được để tính toán.
2.3.2.4. Phương pháp đánh giá cảm quan
Chất lượng cảm quan của rong sau khi xử lý được đánh giá bằng phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79).
2.3.2.5. Phương pháp xác định các chỉ tiêu vi sinh vật
Tổng vi khuẩn hiếu khí (Cfu/g): TCVN 5287:1994 Tổng bào tử nấm men,mốc: TCVN 5287:1994 Escherichia Coli: TCVN 5287:1994
2.4. Sơđồ qui trình dự kiến sản xuất bột rong
Dựa vào một số tài liệu, đặc điểm của sản phẩm và tính chất của nguyên liệu dự kiến đưa ra qui trình sản xuất bột rong như sau:
Rong nguyên liệu Xử lý sơ bộ Tẩy màu, tẩy mùi Lạnh đông tách nước Rã đông Làm khô, Nghiền mịn Bột rong Thủy phân Na2CO3 Enzyme Hình 2.2. Sơđồ qui trình dự kiến sản xuất bột rong
2.5. Bố trí thí nghiệm
2.5.1. Nghiên cứu khả năng hút nước của rong nguyên liệu (TN1)
2.5.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình ngâm nước ngọt và phơi nắng đến hiệu quả xử lý rong nguyên liệu hiệu quả xử lý rong nguyên liệu
Nghiên cứu tỷ lệ nước/rong (ml/g) (TN2)
Nguyên liệu Xử lý sơ bộ
Ngâm nước (tỷ lệ nước/rong=40 (ml/g))
Kết quả Cân (30 phút 1 lần)
Nguyên liệu Nguyên liệu
Hình 2.3. Sơđồ bố trí thí nghiệm khả năng hút nước của rong nguyên liệu . 30 20 40 50 Nguyên liệu Xử lý sơ bộ
Ngâm nước ngọt (Tn=15'); Tỷ lệ nước/rong (ml/g) khác nhau
Đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ thích hợp
Hình 2.4. Sơđồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ nước/rong(ml/g) trong quá trình ngâm phơi
Nghiên cứu thời gian ngâm (phút) (TN3)
Nghiên cứu thời gian phơi (phút) (TN4)
5 10 15 20
Nguyên liệu Xử lý sơ bộ
Ngâm nước ngọt (TN2) với thời gian ngâm khác nhau (phút)
Đánh giá cảm quan, chọn thời gian ngâm thích hợp
Hình 2.5. Sơđồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm trong quá trình ngâm, phơi
90 120
60
Nguyên liệu Xử lý sơ bộ
Ngâm nước ngọt (TN2,TN3) với thời gian phơi khác nhau (phút)
Đánh giá cảm quan, chọn thời gian phơi thích hợp
Hình 2.6. Sơđồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian phơi trong quá trình ngâm, phơi
Nghiên cứu số lần phơi (TN5)
2.5.3. Nghiên cứu chếđộ tẩy màu, mùi bằng hóa chất sau khi ngâm nước ngọt, phơi nắng phơi nắng
2.5.3.1 Nghiên cứu chếđộ tẩy màu, mùi bằng acid acetic
Nghiên cứu tỷ lệ acid acetic/rong (ml/g) (TN6)
1 2 3 4
Nguyên liệu Xử lý sơ bộ
Ngâm nước (TN2, TN3), phơi (TN4) với số lần phơi khác nhau
Đánh giá cảm quan, chọn số lần phơi thích hợp
Hình 2.7. Sơđồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu số lần phơi trong quá trình ngâm, phơi
0.04 0,01 0,02 0,03
Rong sau khi ngâm nước ngọt và phơi nắng
Ngâm (tỷ lệ nước/rong =30 (ml/g); Tn=15’) với tỷ lệ acid/rong khác nhau
Đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ acid thích hợp
Nghiên cứu thời gian ngâm acid (phút) (TN7)
2.5.3.2. Nghiên cứu chếđộ ngâm cồn
Nghiên cứu tỷ lệ cồn/rong (ml/g) (TN8)
10 20 30 40
Rong sau khi ngâm nước ngọt và phơi nắng Ngâm (TN6) với thời gian khác nhau (phút)
Đánh giá cảm quan, chọn thời gian ngâm thích hợp
Hình 2.9. Sơđồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm acid
0,01 0,02 0,03 0.04
Rong sau khi ngâm nước ngọt và phơi nắng
Ngâm (tỷ lệ nước/rong =30(ml/g); (Tn=15’’) với tỷ lệ cồn/rong khác nhau
Đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ cồn thích hợp
Nghiên cứu thời gian ngâm cồn (TN9)
2.5.4. Nghiên cứu tốc độ hút nước của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy
màu, mùi (TN10)
10 20 30 40
Rong sau khi ngâm nước ngọt và phơi nắng
Ngâm (tỷ lệ nước/rong =30(ml/g);(TN8) với thời gian khác nhau (phút)
Kết quả cảm quan
Hình 2.11. Sơđồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm cồn
Rong sau khi ngâm phơi tẩy màu, mùi (W=12%) Ngâm nước ngọt (tỷ lệ nước/rong=60 (ml/g))
Cứ 30 phút cân 1 lần
Kết quả
Hình 2.12. Sơđồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tốc độ hút nước của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy màu, mùi
2.5.5. Nghiên cứu chế độ thủy phân
2.5.5.1. Nghiên cứu chế độ thủy phân trong môi trường Na2CO3
Nghiên cứu tỷ lệ rong khô/nước nấu (g/ml) (TN11)
Nghiên cứu tỷ lệ Na2CO3/rong (%) (TN12)
1/10 1/15 1/20 1/25
Rong sau khi ngâm phơi tẩy màu, mùi (W=12%)
Thủy phân bằng Na2CO3 với tỷ lệ rong khô/nước(g/ml) khác nhau Ngâm 1 h, cắt nhỏ(1÷2cm)
Kết quả cảm quan, chon tỷ lệ nước nấu thích hợp
Hình 2.13. Sơđồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ rong khô/nước nấu thuỷ phân bằng kiềm
0,2 0,5 0,8
Rong sau khi ngâm phơi tẩy màu, mùi (W=12%) Ngâm 1 h, cắt nhỏ(1÷2cm)
Thủy phân bằng Na2CO3(TN11) với tỷ lệ khác nhau (%)
Đánh giá cảm quan, xác định độ hòa tan, chọn chếđộ nấu thích hợp
2.5.5.2. Nghiên cứu chếđộ thủy phân bằng enzyme
Nghiên cứu pH thích hợp cho chế độ thủy phân bằng enzyme (TN13)
Nghiên cứu tỷ lệ enzyme/rong khô nguyên liệu (%) (TN14)
Ngâm 1 h, cắt nhỏ (1cm)
Thủy phân bằng enzyme Celluclast 1.5 L
(t0=500C; Tỷ lệ enzyme/rong = 0,5 %; tỷ lệ rong/nước = 1/15 (g/ml))PH khác nhau
Rong khô sau khi xử lý màu, mùi (w=12%)
Tự nhiên 6 5
Lạnh đông, tách nước, sấy nghiền, xác định độ hòa tan, hiệu suất thu hồi bột
Hình 2.15. Sơđồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu pH thích hợp cho chếđộ thủy phân bằng enzyme
Rong khô sau khi xử lý màu, mùi (w=12%) Ngâm 1 h, cắt nhỏ (1cm)
Thủy phân bằng enzyme Celluclast 1.5 L (t0=500C;TN13, TN14); tỷ lệ enzyme/rong khác nhau (%)
Lạnh đông, tách nước, sấy nghiền, xác định độ hòa tan, hiệu suất thu hồi bột 0,08 0,1 0,3 0,5
2.5.6. Xác định khả năng hòa tan của bột rong Sụn
Sau khi nghiền được bột rong với chếđộ Na2CO3 bổ sung khác nhau trong quá trình nấu, ta tiến hành xác định khả năng hòa tan để chọn ra tỷ lệ Na2CO3
tối ưu. Ta tiến hành như sau:
2.5.7. Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn bột rong vào bánh tráng cuốn
Bánh tráng truyền thống: Bánh tráng bổ sung bột rong sụn: Mẫu 1: Mẫu 2: Mẫu 3: Mẫu 4: 100g bột gạo 40g bột mì 2g muối 5g đường 100g bột gạo 10g bột Rong 2g muối 5g đường 100g bột gạo 15g bột Rong 2g muối 5g đường 100g bột gạo 20g bột Rong 2g muối 5g đường 100g bột gạo 25g bột Rong 2g muối 5g đường Bột rong (1 g)
Hòa tan trong 100ml nước Ly tâm tách nước
Lọc qua giấy lọc
Sấy cốc, giấy lọc, bột không tan đến khối lượng không đổi Sấy giấy lọc, cốc đến
khối lượng không đổi
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Khả năng hút nước của rong nguyên liệu
Nghiên cứu khả năng hút nước trương nở của rong nguyên liệu ban đầu cần thiết và quan trọng. Bởi vì, thông qua khả năng hút nước của rong khô là căn cứđể đánh giá chất lượng rong nguyên liệu. Rong nguyên liệu có chất lượng tốt, khả năng hút nước cao và sẽ trương nở tốt, tăng khối lượng. Rong nguyên liệu khả năng hút nước kém, trương nở kém, đó là loại rong chất lượng kém, do rong thu hoạch sớm, chưa trưởng thành đầy đủ, rong sâu bệnh, do xử lý khi thu hoạch không đúng quy trình và yêu cầu đề ra.
Mặt khác, trong quá trình ngâm nước của rong nguyên liệu, đồng thời loại bỏ các tạp chất lẫn trong rong như: cát, thực vật và động vật khác bám vào rong.
Như vậy nghiên cứu khả năng hút nước của rong nguyên liệu là rất cần thiết. Thí nghiệm được tiến hành như sau: rong Sụn tiến hành loại bỏ tạp chất, cân 20g, đem ngâm nước ởđiều kiện nhiệt độ phòng, tỷ lệ giữa nước và nguyên liệu là 40/1. Cứ sau thời gian ngâm 30 phút tiến hành cân lần. Thí nghiệm được làm 3 lần. Kết quảđược trình nêu trên bảng 3.1(danh mục các bảng) và hình 3.1
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn sự tăng khối lượng theo thời gian ngâm.
200.8 188.3 20 202.5 193.8 182.1 163.7 100.6 142.5 0 50 100 150 200 250 0 50 100 150 200 250 300 Thời gian ngâm (phút) K h ố i l ư ợ n g ( g ) khối lượng
Kết qủa trên cho thấy: thời gian ngâm càng tăng thì khối lượng rong cũng tăng. Tuy nhiên sự tăng khối lượng các thời điểm khác nhau thì không giống nhau, trong thời gian đầu thì sự tăng khối lượng một cách mạnh mẽ. Càng về sau sự tăng khối lượng càng giảm.
Nguyên nhân chủ yếu do hàm lượng nước mà rong hút vào đã gần đạt giá trị cân bằng. Nếu tiếp tục ngâm thì khối lượng rong cũng không tăng lên nhiều, đồng thời còn làm cho rong quá mềm nhũn, gây tổn thất khi ngâm, rửa sau này, không hiệu quả kinh tế do kéo dài thời gian sản xuất. Nếu thời gian ngâm quá ngắn cũng không đủ thời gian cho quá trình khuếch tán các chất màu, mùi, do đó hiệu quả xử lý không cao.
Màu sắc của rong cũng thay đổi theo thời gian ngâm. Lúc đầu rong có màu vàng nâu hoặc nâu sẫm, sau khi hút nước trương nở cực đại rong có màu vàng nhạt. Nguyên nhân do khi ngâm một số chất màu khuếch tán vào nước. Vì thế màu của rong sáng hơn so với ban đầu.
Từ khả năng hút nước trương nở của rong ta chọn được thời gian ngâm hợp lý trước khi ngâm nước ngọt, phơi nắng là khoảng 3 h. Lúc này cây rong đã hút nước trương nở cực đại dễ dàng loại bỏ tạp chất, loại rong kém chất lượng, cọng rong còn dai, thuận lợi cho các công đoạn sau này.
3.2. Kết quả nghiên cứu chếđộ ngâm nước ngọt, phơi nắng
Thành phần sắc tố của rong sụn là Phycolin, được hợp bởi hai thành phần Phycoyanine và Phycoeythrine; ngoài ra còn có Clorophil với một lượng rất nhỏ. Các sắc tố này không bền, dễ bị phân hủy. Mùi tanh của rong chủ yếu do acid
behenic gây ra, ngoài ra còn một số chất mang mùi khác nữa. Chất gây mùi tanh của rong thì dễ tan.
Dựa vào đặc điểm tia tử ngoại của ánh sáng mặt trời có khả năng khử màu và làm bay mùi của rong khi hàm lượng ẩm trong rong đủ lớn, tiến hành thí nghiệm xử lý rong bằng phương pháp ngâm phơi.
3.2.1. Kết quả nghiên cứu tỷ lệ nước ngâm/rong nguyên liệu (ml/g)
Tỷ lệ nước ngâm/rong khô nguyên liệu có ảnh nhất định đến khả năng khuếch tán của các chất màu, chất mùi vào trong nước. Mặt khác tỷ lệ nước ngâm/rong còn làm căn cứ cho việc tính toán nước sử dụng cho cả công đoạn, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế.
Tiến hành thí nghiệm với 4 mẫu rong; cố định thời gian ngâm là 15 (phút), thời gian phơi mỗi lần 60 (phút), số lần phơi là 3 (lần), với tỷ lệ nước ngâm/rong khác nhau . Kết quả thu được thể hiện tại bảng 3.2 (Danh mục các bảng) và hình 3.2.
Kết quả nghiên cứu cho thấy điểm cảm quan tăng khi tỷ lệ nước ngâm/rong từ 20÷40(ml/g); từ 40÷50(ml/g) thì giảm xuống.
Như vậy tỷ lệ nước ngâm/rong là tương đối quan trọng vì nếu lượng nước ngâm rong quá ít thì các chất màu, mùi ở trong rong sẽ khuếch tán ra rất chậm do sự chênh lệch nồng độ giữa các chất hoà tan trong và ngoài cây rong thấp dẫn đến hiệu quả xử lý thấp. Ngược lại nếu lượng nước ngâm càng nhiều thì khả năng khuếch tán màu, mùi sẽ tốt và dễ dàng hơn nhưng nếu lượng nước ngâm quá nhiều thì không những chất màu, mùi khuếch tán mà chất khoáng cũng bị khuếch tán, làm cây rong mềm dẫn đến tổn thất chất dinh dưỡng, đồng thời tốn nhiều nước, hiệu quả kinh tế
2.8 3.2 3.6 3.1 0 1 2 3 4 20 30 40 50 Tỷ lệ nước ngâm(ml/g) Đ i ể m c ả m q ua n
không cao. Khi tỷ lệ nước/rong là 40(ml/g) có điểm cảm quan cao nhất, nhưng hiệu quả kinh tế không cao.
Do đó để đạt hiệu quả tẩy màu, mùi, trạng thái cảm quan và đạt hiệu quả kinh tế nên chọn tỷ lệ nước ngâm/rong thích hợp là 30 (ml/g) làm kết quả nghiên cứu tiếp theo.
3.2.2. Kết quả nghiên cứu thời gian ngâm (phút)
Thời gian ngâm ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả tẩy màu, mùi và tính kinh tế. Nếu thời gian ngâm dài rong trắng hơn nhưng nước ngấm vào nhiều thân rong mềm, thời gian phơi sẽ lâu, phải phơi với mật độ mỏng, sẽ tốn thời gian, sân phơi. Nếu thời gian ngâm qúa ngắn thì quá trình khuếch tán các chất màu, mùi sẽ không triệt để dẫn đến hiệu qủa tẩy màu, mùi không đạt.
Sau khi chọn tỷ lệ nước ngâm/rong khô nguyên liệu là 30 (ml/g), tiến hành thí nghiệm với 4 mẫu rong với thời gian phơi mỗi lần 1 h, số lần phơi 3 lần, thời gian ngâm khác nhau. Kết quả được thể hiện trong bảng 3.3 (Danh mục các bảng) và hình 3.3.
Từ kết quả trên cho thấy thời gian ngâm giữa các lần phơi tăng thì hiệu quả xử lý rong càng giảm. Nếu thời gian ngâm ngắn, hiệu quả xử lý thấp. Khi ngâm 5 phút thì rong chưa có sự thay đổi màu, mùi; khi ngâm 10 phút hoặc 15 phút thì rong có sự thay đổi màu, mùi và mức độ trương nở của cây rong vừa phải. Ngâm 20 phút thì
Hình 3.3. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hiệu quả xử lý rong
3 3.4 3.1 2.6 0 1 2 3 4 5 10 15 20
Thời gian ngâm (phút)
Đ i ể m t ru n g b ìn h
rong trở nên mềm, nhớt do nước ngấm vào nhiều, làm cho khi phơi khô rong dễ dính vào liếp, gẫy nát gây tổn thất nhiều, tốn thời gian ngâm ảnh hưởng đến hiệu