›

Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa hạt sen – củ năng

pdf 96 trang phuongvu95 23811
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa hạt sen – củ năng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nghien_cuu_quy_trinh_san_xuat_sua_hat_sen_cu_nang.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa hạt sen – củ năng

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA HẠT SEN – CỦ NĂNG GVHD : PHAN THỊ HỒNG LIÊN SVTH : PHẠM THỊ ĐAN THANH MSSV : 106110071 TP.HCM, tháng 08 năm 2010
  2. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, dưới sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô và sự nổ lực của bản thân đến hôm nay đồ án tốt nghiệp đã được hoàn thành. Trong quá trình thực hiện đề tài ngoài sự nổ lực của bản thân, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ gia đình, thầy cô và bạn bè cả về vật chất lẫn tinh thần. Em xin cảm ơn đến: ♦ Cha mẹ và anh chị em đã lo cho tôi ăn học tới ngày hôm nay. ♦ Khoa công nghệ thực phẩm cùng toàn thể quý thầy cô đã tận tâm dạy bảo trong suốt quá trình học tập. ♦ Ban chủ nhiệm khoa công nghệ thực phẩm cùng các quý thầy cô đã tạo kiều kiện cho chúng em hoàn thành tốt đồ án. ♦ Đặc biệt với lòng biết ơn sâu sắc xin gửi đến cô Phan Thị Hồng Liên đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em thực hiện tốt đồ án này. Do hạn chế về thời gian cũng như về mặt kiến thức nên đồ án khó có thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong đón nhận những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đồ án được hoàn chỉnh hơn. ii
  3. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên TÓM TẮT ĐỒ ÁN Mục tiêu của đồ án này là nguyên cứu tìm ra quy trình chế biến tối ưu cho sản phẩm nước giải khát từ hạt sen và củ năng. Nội dung gồm những phần sau: - Nguyên cứu khảo sát lựa chọn nguyên liệu để chọn ra loại nguyên liệu hạt sen và củ năng tốt nhất dùng cho sản xuất sữa hạt sen – củ năng. - Chúng tôi đã chọn hạt sen đã tách sẵn vỏ và tim sen làm nguyên liệu vì khi khảo sát tỷ lệ thu hồi, đánh giá cảm quan và giá thành sản phẩm của hai loại hạt sen đã tách sẵn vỏ và tim sen với gương sen.thì hạt sen tách sẵn vỏ và tim sen có những ưu việt hơn gương sen trong việc chế biến sữa hạt sen – củ năng. Sau đó, khảo sát tỷ lệ thu hồi của củ năng. - Trong quy trình chế biến chúng tôi nguyên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sữa hạt sen – củ năng gồm: quá trình phối chế ( tỷ lệ hạt sen và củ năng, tỷ lệ pha loãng, hàm lượng đường, loại chất ổn định cấu trúc, tỷ lệ chất ổn định tạo cấu trúc đưa vào), quá trình nấu ( thời gian và nhiệt độ nấu), quá trình tiệt trùng ( thời gian và nhiệt độ tiệt trùng). - Sau khi chế biến thành phẩm chúng tôi kiểm tra chất lượng sản phẩm dựa vào việc kiểm tra các thông số hoá lý , vi sinh và đánh giá cảm quan mức độ ưa thích của người tiêu dùng cho sản phẩm. - Khi ra sản phẩm chúng tôi tiến hành tính giá thành sản phẩm cho 1000ml sau đó quy ra giá thành cho chai 200 ml. - Kết quả đạt được: đã khảo sát và chọn ra các thông sô công nghệ gồm: Tỷ lệ phối chế: hạt sen/ củ năng: 2/1; cái/ nước: 1/8; đường: 12%; pectin: 0,04%. Chế độ gia nhiệt: nhiệt độ: 80 – 850C, thời gian: 15 phút. Chế độ tiệt trùng: nhiệt độ: 1150C, thời gian: 15 phút. Kết quả đánh giá cảm quan được người tiêu dùng đánh giá là thích. Giá của sản phẩm sữa hạt sen – củ năng cho 200 ml là 1375 đồng. iii
  4. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách hình vẽ v Danh sách bảng biểu vi CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ii CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2 2.1 Tổng quan về sen 2 2.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sen ở trên thế giới và Việt Nam 2 2.1.2 Nguồn gốc và phân loại 4 2.1.3 Đặc điểm 5 2.1.4 Trồng trọt, thu hoạch 6 2.1.5 Thành phần hóa học 7 2.1.6 Giá trị của cây sen 11 2.1.7 Một số sản phẩm có mặt trên thị trường 14 2.1.8 Một số nghiên cứu sản phẩm từ sen 17 2.2 Tổng quan về củ năng 17 2.2.1 Nguồn gốc và phân loại 17 2.2.2 Đặc điểm 18 2.2.3 Thành phần hóa học 19 2.2.4 Ứng dụng 20 iv
  5. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 2.2.5 Một số sản phẩm có mặt trên thị trường 21 2.2.6 Một số nguyên cứu sản phẩm từ củ năng 21 2.3 Nguyên liệu phụ khác 22 2.3.1 Nguyên liệu phụ 22 2.3.2 Phụ gia 23 CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU 29 3.1 Nguyên liệu 29 3.1.1 Hạt sen tươi 29 3.1.2 Củ năng tươi 29 3.1.3 Nước 29 3.1.4 Đường 29 3.1.5 Chất ổn định cấu trúc 30 3.2 Quy trình công nghệ dự kiến 31 3.2.1 Nguyên liệu 32 3.2.2 Xay 33 3.2.3 Lọc 33 3.2.4 Gia nhiệt 33 3.2.5 Phối chế 33 3.2.6 Đồng hóa 34 3.2.7 Đóng chai 34 3.2.8 Tiệt trùng 34 3.2.9 Làm nguội 34 3.2.10 Bảo ôn 34 3.3 Các nội dung nguyên cứu 35 3.3.1 Lựa chọn nguyên liệu 35 3.3.2 Phân tích nguyên liệu 35 v
  6. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 3.3.3 Khảo sát chọn công thức phối chế sản phẩm 35 3.3.4 Khảo sát chế độ gia nhiệt 36 3.3.5 Khảo sát phụ gia tạo cấu trúc 36 3.3.6 Khảo sát chế độ tiệt trùng 37 3.3.7 Phân tích và đánh giá cảm quan sản phẩm 37 3.4 Các phương pháp phân tích 39 3.4.1 Các phương pháp phân tích hoá lý 39 3.4.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 43 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGUYÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 45 4.1 Khảo sát nguyên liệu 45 4.1.1 Hạt sen 45 4.1.2 Củ năng 48 4.2 Khảo sát tỷ lệ hạt sen : củ năng cho quá trình xay 50 4.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cái và nước cho quá trình xay 52 4.4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nấu dịch lọc 54 4.5 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian gia nhiệt đến quá trình nấu dịch lọc 56 4.6 Khảo sát công thức phối chế sản phẩm 58 4.7 Khảo sát phụ gia tạo cấu trúc 60 4.7.1 Khảo sát tỷ lệ các chất ổn định ảnh hưởng đến độ nhớt 61 4.7.2 Khảo sát tỷ lệ chất ổn định ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm 62 4.8 Nguyên cứu quá trình tiệt trùng 67 4.8.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chế độ tiệt trùng 67 4.8.2 Ảnh hưởng của thời gian đến chế độ tiệt trùng 68 4.9 Kiểm tra phân tích các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 70 4.9.1 Phân tích thành phần hoá học của sản phẩm sữa hạt sen – củ năng 70 4.9.2 Phân tích chỉ tiêu vi sinh thực phẩm 70 vi
  7. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 4.10 Phân tích, đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm 71 4.11 Tính chi phí nguyên liệu cho một chai sữa 200ml 72 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 73 5.1 Kết luận 73 5.1.1 Quy trình chế biến sữa hạt sen – củ năng 73 5.1.2 Các thông số đã nguyên cứu 74 5.1.3 Hình ảnh của sản phẩm 75 5.2 Kiến nghị 76 Tài liệu tham khảo I Phụ lục 1 III Phụ lục 2 IV Phụ lục 3 V Phụ lục 4 VI Phụ lục 5 VII vii
  8. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Diện tích và sản lượng củ sen của một số nước 2 Bảng 2.2 Thị trường củ sen nhập khẩu ở Nhật từ 1995-1997 2 Bảng 2.3 Thành phần hóa học của hạt sen tươi và hạt sen khô trong 100g 8 Bảng 2.4 Thành phần hóa học của liên phòng 9 Bảng 2.5 Thành phần hóa học trong 100g củ sen 11 Bảng 2.6 Các sản phẩm của sen có mặt trên thị trường 14 Bảng 2.7 Thành phần hoá học của củ năng tươi trong 100 g 19 Bảng 2.8 Các sản phẩm của củ năng có mặt trên thị trường 21 Bảng 2.9 Chỉ tiêu hóa lý của nước 22 Bảng 2.10 Chỉ tiêu của đường trắng 23 Bảng 3.1 Các chỉ tiêu của đường RE được ghi trên bao bì 30 Bảng 3.2 Đánh giá cảm quan sữa hạt sen - củ năng 44 Bảng 4.1 Tỷ lệ thu hồi hạt sen từ gương sen 45 Bảng 4.2 Đặc điểm cảm quan của hai loại hạt sen 46 Bảng 4.3 Thành phần hoá học của nguyên liệu hạt sen tươi 47 Bảng 4.4 Tỷ lệ các phần của củ năng 48 Bảng 4.5 Thành phần hoá học của củ năng 49 Bảng 4.6 Trạng thái của dịch hạt sen : củ năng theo các tỷ lệ khác nhau 51 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ cái : nước đến chất lượng dịch lọc 53 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nấu dịch lọc 55 Bảng 4.9 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình nấu dịch lọc 57 Bảng 4.10 Bảng ký hiệu các mẫu khảo sát công thức phối chế đường 58 Bảng 4.11 Kết quả đánh giá cảm quan về độ ngọt theo phương pháp so hàng 59 Bảng 4.12 So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu 59 viii
  9. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Bảng 4.13 Bảng mô tả sản phẩm 60 Bảng 4.14 Ảnh hưởng của tỷ lệ các chất ổn định đến độ nhớt của dịch 61 Bảng 4.15 Ảnh hưởng của tỷ lệ xanthan gum đến độ lắng của sản phẩm 62 Bảng 4.16 Ảnh hưởng của tỷ lệ CMC đến độ lắng của sản phẩm 64 Bảng 4.17 Ảnh hưởng của hàm lượng pectin đến độ lắng của sản phẩm 65 Bảng 4.18 Ảnh hưởng của nhiệt độ tiệt trùng đến chất lượng sản phẩm sau 15 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng 68 Bảng 4.19 Ảnh hưởng của thời gian tiệt trùng đến chất lượng sản phẩm sau 15 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường 69 Bảng 4.20 Thành phần hoá học của sản phẩm sữa hạt sen – củ năng 70 Bảng 4.21 Kết quả kiểm nghiệm vi sinh của sản phẩm sữa hạt sen – củ năng 70 Bảng 4.22 Kết quả phân tích cảm quan sản phẩm sữa hạt sen – củ năng 71 Bảng 4.23 Chi phí nguyên liệu cho 1000ml sữa hạt sen – củ năng thành phẩm 72 Bảng 5.1 Tỷ lệ phối chế các loại phụ gia đã khảo sát 74 ix
  10. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1 Đồ thị biễu diễn thị trường củ sen nhập khẩu ở Nhật từ 1995 – 1997 3 Hình 2.2 Hoa sen vàng 4 Hình 2.3 Hoa sen hồng 5 Hình 2.4 Hoa sen trắng 6 Hình 2.5 Cây sen 5 Hình 2.6 Thạch liên tử 7 Hình 2.7 Liên tử 7 Hình 2.8 Tâm sen 9 Hình 2.9 Liên tua 9 Hình 2.10 Liên phòng 9 Hình 2.11 Hà diệp 10 Hình 2.12 Liên ngâu 10 Hình 2.13 Củ sen 10 Hình 2.14 Củ năng 17 Hình 2.16 Cỏ năng 18 Hình 2.17 Củ năng tươi 19 Hình 3.1 Hạt sen tươi 29 Hình 3.2 Củ năng tươi 29 Hình 3.3 Quy trình dự kiến sản xuất sữa hạt sen – củ năng 31 Hình 3.4 Sơ đồ nguyên cứu 36 Hình 4.1 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ các phần của gương sen 44 Hình 4.2 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ các phần của củ năng 46 Hình 4.3 Dịch lọc trước khi nấu 49 Hình 4.4 Dịch lọc sau khi nấu 49 x
  11. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Hình 4.5 Đồ thị biễu diễn ảnh hưởng tỷ lệ cái : nước đến hàm lượng chất khô trích ly 52 Hình 4.6 Đồ thị biễu diễn nhiệt độ nấu ảnh hưởng đến hàm lượng chất khô trích ly 55 Hình 4.7 Đồ thị biễu diễn thời gian nấu ảnh hưởng đến hàm lượng chất khô trích ly 57 Hình 4.8 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ chất ổn định ảnh hưởng đến độ nhớt của dịch 62 Hình 4.9 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ xanthangum ảnh hưởng đến độ lắng 64 Hình 4.10 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ CMC ảnh hưởng đến độ lắng của sản phẩm 65 Hình 4.11 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ pectin ảnh hưởng đến độ lắng của sản phẩm 67 Hình 4.12 Mức độ ưa thích sản phẩm sữa hạt sen – củ năng đối với các chỉ tiêu 73 Hình 5.1 Quy trình chế biến sữa hạt sen – củ năng 75 Hình 5.2 Sản phẩm sữa hạt sen – củ năng 77 xi
  12. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU Thị trường nước giải khát ở nước ta hiện nay vô cùng đa dạng và phong phú với nhiều chủng loại sản phẩm, đặc biệt là những sản phẩm nước giải khát không cồn. Do nước ta có khí hậu nóng nên nhu cầu tiêu thụ nước giải khát của người dân rất lớn. Nhằm tạo ra một loại sản phẩm mới góp phần làm phong phú thêm cho thị trường nước giải khát vốn luôn sôi động, được sự chấp thuận của khoa Công Nghệ Thực Phẩm trường đại học Kỹ Thuật Công Nghệ và với sự hướng dẫn của cô Phan Thị Hồng Liên, em đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa hạt sen – củ năng”. Cây sen được trồng nhiều nơi ở nước ta và trong thời gian gần đây diện tích trồng sen đang dần dần được mở rộng. Các sản phẩm từ sen vẫn thường được sử dụng theo dạng truyền thống là ăn tươi và dùng để chế biến các món ăn gia đình. Về quy mô công nghiệp, các sản phẩm từ sen chưa đa dạng. Đặc biệt về lĩnh vực nước giải khát, chỉ có sản phẩm sâm củ sen xuất hiện gần đây nhưng vẫn chưa được sản xuất ở quy mô lớn. Củ năng cũng có quanh năm ở nước ta. Giống như các sản phẩm từ sen, các sản phẩm từ củ năng có mặt rất ít trên thị trường chủ yếu để ăn sống và chế biến các món ăn trong gia đình. Một phần củ năng chỉ được dùng làm thuốc là nhiều. Em cho rằng nước giải khát từ sữa hạt sen – củ năng là một sản phẩm còn khá mới mẻ nhưng em tin nó sẽ dễ dàng được người tiêu dùng chấp nhận bởi hạt sen và củ năng có giá trị dinh dưỡng cao lại có dược tính, sản phẩm sữa hạt sen – củ năng có màu vàng nhạt đẹp mắt và mùi thơm rất dễ chịu. Với đề tài này, em hi vọng sẽ góp phần tạo ra một loại nước giải khát mới trên thị trường thực phẩm đồ uống cũng như góp phần cho việc khai thác tiềm năng sử dụng của cây sen và củ năng vốn vẫn chưa được đánh giá đúng mức. Do thời gian làm đồ án và kiến thức còn hạn hẹp nên trong đồ án còn rất nhiều sai sót, rất mong quý thầy cô và các bạn góp ý để bài viết sẽ được hoàn chỉnh hơn. 1
  13. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ SEN 2.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sen ở trên thế giới và Việt Nam 2.1.1.1 Diện tích và thị trường sen ở một số nước trên thế giới [13] - Sen được trồng nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là ở Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, các nước Đông Nam Á, Nga và một số nước châu Phi. Châu Á là nơi cây sen được tiêu thụ mạnh nhất. Mọi bộ phận của cây sen như lá, bông, hạt, củ đều có thể sử dụng được, trong đó củ sen lại là bộ phận có thị trường lớn nhất. Bảng 2.1 Diện tích và sản lượng củ sen của một số nước Nước Diện tích (ha) Năng suất (tấn củ/ha) Sản lượng (tấn củ/năm) Trung Quốc * 140.000 22,5 > 3.000.000 Nhật Bản 4.900 14,7 71.900 Hàn Quốc 291 31,83 9.261 * theo Liu, 1994 theo Annon, 1997 - Nhật Bản là thị trường củ sen chính trên thế giới. Nhu cầu tiêu dùng của Nhật Bản khoảng 90.000 - 100.000 tấn củ sen/năm, do đó kể từ năm 1995 Nhật phải nhập 20.000 tấn/năm chủ yếu từ Trung Quốc dưới dạng chế biến, củ sen tươi nhập rất ít. Việt Nam gần đây cũng xuất khẩu củ sen qua Nhật, nhưng với lượng không đáng kể, chỉ chiếm 0,33%. Bảng 2.2 Thị trường củ sen nhập khẩu ở Nhật từ 1995-1997 1995 1996 1997 Nhập khẩu (tấn) 19.000 22.000 20.000 Tươi 1.347 1.809 2.007 Muối 14.887 16.484 15.332 Khác 2.766 3.707 2.661 2
  14. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Hình 2.1: Đồ thị biểu diễn thị trường củ sen nhập khẩu ở Nhật từ 1995 – 1997 - Một nước có nhu cầu nhập khẩu củ sen khác là Úc. Tại Úc chỉ có 2 trang trại nằm ở phía bắc sản xuất 100 tấn củ/năm. Năm 1997, tại Úc có 1,2 triệu dân gốc châu Á và ước lượng có 2000 nhà hàng châu Á và nhu cầu tiêu thụ mỗi năm khoảng 1.080 tấn củ sen. Úc không được phép nhập khẩu củ sen tươi theo qui định kiểm dịch. Chỉ có củ sen đông lạnh và khô có thể nhập khẩu được. Hai sản phẩm này chủ yếu được nhập từ Trung Quốc. - Đối với hạt sen, Đài Loan có thị trường bán sỉ rất mạnh, giá hạt sen cao gấp đôi so với giá củ sen, trong khi sản lượng hạt của Đài Loan chỉ bằng 5% sản lượng củ sen. Sản lượng củ sen tiêu thụ ở Đài Loan giảm từ 750 tấn năm 1987 xuống còn 600 tấn năm 1993 nhưng giá củ sen tăng từ 25-30 Đài tệ/kg (0,9-1,1 USD/kg) lên 55 Đài tệ/kg (2 USD/kg) trong cùng thời gian trên. 2.1.1.2 Diện tích và thị trường sen ở Việt Nam [13] - Ở Việt Nam hiện chưa có số liệu thống kê chính xác về diện tích trồng sen. Đồng Tháp có lẽ là tỉnh có diện tích trồng sen lấy hạt lớn nhất nước với diện tích 750 ha tập trung 2 huyện Cao Lãnh, và Tháp Mười. - Sen ở đây được trồng trên đất ruộng với mật độ 2.000 cây/ha (hàng cách hàng 2,5-3m, cây cách cây 2-2,5m). Sau khi trồng 3 tháng bắt đầu thu hoạch gương sen kéo dài 2 tháng. Năng suất bình quân 30.000 - 45.000 gương sen/ha với giá 250-450 đồng/gương, lãi 6-7 triệu đồng/ha do chi phí đầu tư rất thấp. - Năm 1996, Việt Nam bắt đầu xuất khẩu 3 tấn củ sen muối sang Nhật với giá CIF 343 Yen/kg, trong khi của Trung Quốc chỉ có 84 Yen/kg. Năm 1997, xuất được 50 tấn với giá CIF 93 Yen/kg. - 3
  15. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 2.1.2 Nguồn gốc và phân loại [6, 16, 21] - Cây sen là một loại cây thủy sinh sống lâu năm mọc phổ biến dọc theo bờ sông Nin ở Ai Cập trong thời kỳ cổ đại . Từ Ai Cập nó đã được đem đến Assyria và sau đó được trồng rộng rãi khắp các vùng Ba Tư, Ấn Độ và Trung Quốc. Nó cũng có thể là loài cây bản địa ở khu vực Đông Dương, nhưng ở đây có sự nghi vấn về điều này. Năm 1787, lần đầu tiên nó được đưa tới Tây Âu. - Sen có tên khoa học là Nelumbo nucifera Gaertn.Về mặt thực vật học, đôi khi sen còn được gọi theo các danh pháp cũ như Nelumbium speciosum (Willd.) hay Nymphaea nelumbo. Sen có phân loại khoa học như sau: Ngành: Magnoliophyta Bộ: Proteales Họ: Nelumbonaceae Chi: Nelumbo Loài: N.nucifera - Cây sen có 2 loại phân bố theo địa lí: Loại hoa màu vàng (N. lutea Pers.) mọc ở miền Trung và Bắc Châu Mỹ Hình 2.2 Hoa sen vàng 4
  16. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Loại màu hồng và màu trắng (N. alba Hort) mọc ở Châu Á và Châu Úc Hình 2.3 Hoa sen hồng Hình 2.4 Hoa sen trắng - Ngoài ra, còn có loại sen thấp (sen sẻ N. nelumbo Druce var. nanum Horst), sen lá to (sen hoàng hậu Victoria regia Lindl. var. amazonia (Poep.) Klotzoch, sen cạn (địa liên Tropaelum majus Linn.). Sen cạn là loại sen mọc trên cạn, lá giống như lá sen nhưng nhỏ hơn nhiều. - Ở Việt Nam, sen còn có tên gọi khác là liên, quỳ. Cây sen được trồng nhiều vùng ở nước ta, phổ biến hai giống: sen hồng (cây cao khoẻ, hoa màu hồng, to và thơm) và sen trắng (cây cao, hoa trắng, cây yếu hơn). Loại hoa màu hồng thường được dùng để lấy hạt trong khi loại hoa màu trắng thường được dùng để lấy rễ. 2.1.3 Đặc điểm [1, 8] Hình 2.5 Cây sen 1. Lá sen; 2. Hoa sen; 3. Gương sen; 4. Hạt 5 sen; 5. Hạt sen bổ dọc; 6. Tâm sen; 7. Củ sen
  17. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Sen là một loại cây mọc ở dưới nước, thân rễ hình trụ mọc ở trong bùn thường gọi là ngó sen hay ngẫu tiết, có thể ăn được. - Lá (liên diệp) mọc lên khỏi mặt nước, cuống lá dài, có gai nhỏ, phiến lá hình khiên, to, đường kính 60 – 70 cm, có gân tỏa tròn. - Hoa to màu trắng hoặc đỏ hồng, đều lưỡng tính. Hoa thường mọc trên các thân to và nhô cao vài centimet phía trên mặt nước. Thông thường sen có thể cao tới 1,5 m và có thể phát triển các thân rễ bò theo chiều ngang tới 3 m, một vài nguồn chưa kiểm chứng được cho biết nó có thể cao tới trên 5 m. - Đài 3 – 5, màu lục. Tràng gồm rất nhiều cánh màu hồng hoặc trắng một phần, những cánh ngoài còn có màu lục như lá đài. Nhị nhiều, bao phấn 2 ô, nứt theo một kẽ dọc. Trung đới mọc dài ra thành một phần hình trắng thường gọi là gạo sen có hương thơm dùng để ướp chè. Nhiều lá noãn rời nhau đựng trong một đế hoa loe ra thành hình nón ngược gọi là gương sen hay liên phòng. Mỗi lá noãn có 1 – 2 tiểu noãn. - Quả bế (thường gọi là hạt sen) chứa một hạt (liên nhục) không nội nhũ, có hai lá mầm dày, một chồi mầm còn gọi là tâm sen hay liên tâm gồm bốn lá non gập vào phía trong. 2.1.4 Trồng trọt, thu hoạch [1, 16, 17, 26] - Cây sen đòi hỏi đất nhiều mùn, phát triển tốt trong nước đến độ sâu 2,5m. Nhiệt độ tốt nhất cho cây là ở 23-27oC trong mùa sinh trưởng và thời gian sinh trưởng là 5 tháng. - Cây phát triển từ rễ hoặc hạt giống. Chúng là hoa lưỡng tính nên thụ phấn khá dễ dàng. Tuy nhiên, sen thường được trồng bằng mầm ngó sen, ít khi trồng bằng hạt, trồng vào giữa mùa xuân, khi thời tiết đã ấm, trồng xong cho nước vào hồ từ từ, ngập 2/3 thân cây, giữ mức nước như vậy 3 - 4 tháng. Mùa hè cây ra hoa. - Mùa thu hái thường vào tháng 7 – 9. - Sen là một giống cây dễ trồng, ít công chăm sóc mà cho lợi nhuận cao. Để trồng sen đạt hiệu quả cao, một số hộ dân còn kết hợp nuôi cá trắng, cá phi, cá mè trong ruộng sen để có thêm thu nhập sau khi kết thúc 1 chu kỳ của sen. 6
  18. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 2.1.5 Thành phần hóa học [1, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 24] 2.1.5.1 Thạch liên tử – Fructus Nelumbinis Ta vẫn gọi nhầm là hạt sen chính là quả sen, có vỏ quả, nếu bóc lấy hạt ta sẽ được liên nhục hay liên tử (Semen Nelumbinis). Hình 2.6 Thạch liên tử Hình 2.7 Liên tử Thành phần hóa học của hạt sen tươi và hạt sen khô thể hiện trong bảng sau: 7
  19. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Bảng 2.3 Thành phần hóa học của hạt sen tươi và hạt sen khô trong 100g Thành phần Đơn vị Hạt sen tươi Hạt sen khô Năng lượng Kcal 162 342 Năng lượng KJ 677 1431 Nước g 57,9 14,0 Protein tổng số g 9,5 20,0 Protein thực vật g 9,5 20,0 Gluxit tổng số g 30,0 58,0 Xenluloza g 0,8 2,2 Tro g 1,8 3,4 Natrium (Na) mg 4 42 Kalium (K) mg 383 807 Calcium (Ca) mg 76 89 Phosphor (P) mg 164 285 Sắt (Fe) mg 1,4 6,4 Beta caroten mcg 2 30 Vitamin B1 mg 0,17 0,64 Vitamin B2 mg 0,09 0,15 Vitamin PP mg 1,7 1,6 Vitamin C mg 17 0 Lipit g 0 2,4 Chất béo trong hạt gồm dầu myristic, palmatic, oleic, and linoleic acid. Ngoài ra, trong hạt còn chứa oxoushinsunine, N-normepavine. Theo kết quả nghiên cứu dược lý hiện đại: Chất oxoushinsunine trong hạt sen có khả năng ức chế ung thư mũi họng. 8
  20. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 2.1.5.2 Liên tử tâm - Tâm sen Thành phần hóa học gồm có: Asparagin Ancaloid gồm liensinin, isoliensinin, neferin, lotusin, methylcorypallin, pronuciferin. Hình 2.8 Tâm sen 2.1.5.3 Liên tu (Tua sen - Stamen Nelumbinis) - Tức là tua nhị đực hoa sen, bỏ hạt gạo đi rồi phơi khô. - Thành phần hóa học gồm có: Tanin, alkaloid, các chất chưa rõ. Hình 2.9 Liên tua 2.1.5.4 Liên phòng (Gương sen - Receptaculum Nelumbinis) - Là gương sen già sau khi đã lấy hết quả rồi, phơi khô. Bảng 2.4 Thành phần hóa học của liên phòng Thành phần Hàm lượng Carbohydrat 9% Protit 4,9% Chất béo 0,6% Hình 2.10 Liên phòng Vitamin C 0,017 % Nuclein 0,00009 % Carotin 0,00002 % 9
  21. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 2.1.5.5 Hà diệp (Lá sen - Folium Loti) Thành phần hóa học gồm có: Tanin: 0,2 - 0,3% Alcaloid: 0,77 - 0,84% trong đó có: nuciferin (chủ yếu), nonuciferin, roemerin, pronuciferin. Trong cuống lá cũng có lượng nhỏ roemrin và nonuciferin. Acid: acid citric, acid tartric, acid succinic, acid Hình 2.11 Hà diệp oxalic. Vitamin C. Ngoài ra, còn có quercetin, isoquercitrin, nelumbosid, leucocyanidin, leuco - delphinidin 2.1.5.6 Liên ngẫu (Ngó sen – Nodus Rhizomatis Loti) Thành phần hóa học gồm có: asparagin 2%, acginin, trigonelin, tyrocin, ete phosphoric, glucoza, vitamin B1, B2, PP, C và beta – carotene. [1] Hình 2.12 Liên ngẫu 2.1.5.7 Củ sen - Là phần rễ cây sen cắm sâu dưới bùn. Hình 2.13 Củ sen 10
  22. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Bảng 2.5 Thành phần hóa học trong 100g củ sen Thành phần Đơn Hàm lượng Thành phần Đơn Hàm lượng vị vị Nước g 81,0 Natri mg 19,0 Năng lượng KJ 285,0 Calcium mg 17,6 Protein g 1,8 Sắt mg 0,5 Chất xơ dễ tiêu hóa g 0,6 Vitamin C mg 37,0 Chất béo g 0,0 Niacin mg 0,2 Kali mg 350,0 Vitamin B1 mg 0,07 Phosphorus mg 55,0 Vitamin B2 mg 0,01 2.1.5.8 Liên hoa (hoa sen) : Hoa sen có chất béo, vitamin C và protide. 2.1.6 Giá trị của cây sen [8, 13, 14, 15, 16, 20, 25] 2.1.6.1 Về mặt mỹ thuật và tâm linh - Cây sen là biểu tượng của sự thịnh vượng, thiêng liêng và bất tử của nhiều nền văn hóa ở các nước Châu Á. - Đạo Phật xem hoa sen là biểu tượng cao nhất của sự thanh khiết, hòa bình, từ bi và vĩnh hằng. 2.1.6.2 Thực phẩm Mọi bộ phận của cây sen gồm hoa, hạt, lá non, ngó sen, củ sen đều có thể sử dụng làm thức ăn được như: - Các cánh hoa được sử dụng để tô điểm món ăn, các lá to được dùng để gói thức ăn. - Ngó sen được xem là loại rau sạch an toàn và bổ dưỡng, được sử dụng để nấu canh, xào thịt, ngâm giấm, làm gỏi trong các món ăn gia đình và trong các nhà hàng sang trọng. - Củ sen rất được ưa chuộng trong các món ăn ở các nhà hàng Châu Á và trong các bữa tiệc chiêu đãi. Củ sen có thể dùng để ăn tươi hoặc chế biến chín bằng cách nấu chè, làm mứt, rang lên như bắp nổ để ăn nhẹ, xay thành bột uống giải nhiệt 11
  23. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Tuy nhiên, cần quan tâm tới việc truyền các loại ký sinh trùng sang người (chẳng hạn sán lá Fasciolopsis buski) khi sử dụng cánh hoa, lá non và thân rễ để ăn sống. - Nhị hoa có thể phơi khô và dùng để ướp chè. - Tim sen phơi khô pha ra nước vàng xanh - trà tim sen có tác dụng an thần. - Hạt sen thường được sử dụng trong các món ăn có giá trị dinh dưỡng cao. Các hạt nhỏ lấy ra từ bát sen có thể ăn tươi (khi non) hoặc sấy khô và cho nổ tương tự như bỏng ngô. Hạt sen già cũng có thể luộc cho đến khi mềm và được dùng để nấu chè hoặc làm mứt hạt sen, làm bánh nhân hạt sen. Hạt sen cũng có thể được nghiền thành bột và sử dụng để làm bánh mì. Hạt sen rang có thể thay thế cho cà phê. 2.1.6.3 Trong y học Theo Đông y, sen là cây độc đáo nhất trong số các cây thuốc vì tổng thể của cây đều dùng làm thuốc, mỗi một bộ phận có tính chất và tác dụng trị liệu khác nhau: - Hạt sen đã bóc vỏ: vị ngọt tính bình (không nóng, không lạnh), có tác dụng bổ tỳ dưỡng tâm cố tinh sáp trường. Hạt sen là một vị thuốc quý vừa có tác dụng bổ dưỡng lại an thần, làm dịu thần kinh, chữa trị thần kinh suy nhược, được dùng trong nhiều đơn thuốc. Ðặc biệt hạt sen còn dùng chữa trị các chứng tiêu chảy kéo dài, suy dinh dưỡng. - Tâm sen: Vị đắng tính hàn, có tác dụng thanh tâm trừ phiền, chỉ huyết sáp tinh. Dùng an thần, trị sốt cao mê sảng, hồi hộp tim đập nhanh, huyết áp cao. Thường dùng phối hợp với một số vị thuốc khác như cúc hoa, hoa hòe, hạt muồng pha trà uống để dễ ngủ, hạ áp. Liều dùng 1,5 - 3g. - Tua sen: Vị ngọt sáp, tính bình. Dùng chế biến trà giải khát thanh nhiệt, bổ thận, hoạt huyết, mỗi ngày có thể dùng từ 1,5g đến 5g. Dùng riêng hoặc phối hợp với hạt sen. - Gương sen : Vị đắng sáp, tính ôn, có tác dụng tiêu ứ chỉ huyết, dùng trị các chứng băng lậu ra máu, tiểu ra máu Thường dùng để cầm máu bằng cách đốt thành than rồi phối hợp với các vị thuốc khác. Liều dùng 5 - 10g. - Lá sen: Vị đắng sáp, tính bình, tác dụng thanh thử, thăng dương, chỉ huyết. Dùng trị cảm nắng, say nắng, xuất huyết do sốt cao, nhất là trị béo phì, cholesterol cao Chữa các chứng cảm sốt mùa hè rất tốt. Ðã ứng dụng nhiều năm chữa sốt xuất huyết thể nhẹ. Lá sen đã được nghiên cứu chứng minh có tác dụng an thần, chống co thắt cơ trơn, chống choáng 12
  24. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên phản vệ, ức chế loạn nhịp tim. Tác dụng an thần của lá sen mạnh hơn tâm sen. Nuciferin chiết từ lá sen có tác dụng kéo dài giấc ngủ. - Ngó sen: có vị ngọt, mát, tính hàn, kiêm tả bổ, có tác dụng cầm huyết, thanh nhiệt, trừ phiền, giã rượu. Ngó sen để sống: tính hàn, vị ngọt, có tác dụng thanh nhiệt, tán ứ, làm hết nôn, giải khát, giã rượu, chữa các chứng xuất huyết do nhiệt. Ngó sen chín: tính ôn, vị ngọt có tác dụng kiện tỳ, khai vị, chỉ khái, dưỡng huyết, sinh cơ, chữa vết thương lở loét lâu ngày không kín miệng Những người yếu tỳ vị, người cao tuổi ăn ngó sen chín rất tốt. - Củ sen : Giúp cải thiện chứng mất ngủ nhờ có công dụng an thần, bổ tỳ và dưỡng tâm. Giá trị dinh dưỡng của củ sen rất thích hợp cho việc giảm cân, duy trì thể lực. - Hoa sen : Vị hơi ngọt đắng, chát, thơm, không độc, có tính ấm. Giúp trí óc minh mẫn, tạo cảm giác bình yên và dễ chịu. Nhờ vào tác dụng hạ nhiệt và an thần nên có thể chữa trị một số bệnh như đau nhức, hạ sốt, khó ngủ. Canh hoa dùng chữa trị mụn nhọt, lở loét Hoa sen còn dùng để ướp trà hoặc trang trí cho các món cocktail trái cây. Tinh dầu từ hoa sen còn giúp chữa các chứng đau nhức, có tác động tích cực đến toàn bộ cơ thể, tăng cường sức mạnh cho tim, gan, lá lách, ruột, thận, cho sự tái sinh các mô cơ, thanh tẩy các cơ quan nội tạng và chống lão hóa. 2.1.6.4 Các ứng dụng khác - Làm giảm ô nhiễm: Các cuộc điều tra đã phát hiện rằng cây sen có thể hấp thu kim loại nặng và có thể được sử dụng để làm giảm các chất thải công nghiệp để làm sạch nước. Nó có thể làm sạch nước một cách tự nhiên mà không cần sử dụng những chất clorua độc hại. - Lá sen có đặc điểm không thấm nước. Hiện tượng này được ứng dụng trong khoa học vật liệu, gọi là hiệu ứng lá sen, để chế tạo các bề mặt tự làm sạch. 13
  25. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 2.1.7 Một số sản phẩm có mặt trên thị trường Bảng 2.6 Các sản phẩm của sen có mặt trên thị trường STT Tên sản phẩm Hình sản phẩm Ghi chú 1/ SẢN PHẨM TỪ HẠT SEN Thành phần: hạt sen tươi, dầu thực vật. 1 Hạt sen sấy khô Thành phần: hạt sen tươi, đường. 2 Mứt hạt sen Thành phần: Ngô, hạt sen, hoài sơn, đậu nành, bột cốt 3 Súp ngô hạt sen dừa, sữa canxi, malt, đường giảm béo, gia vị. Thành phần: Đậu nành được làm mất mùi chiếm 50%, kem thực vật, bột cốt dừa, đường 4 Sữa đậu nành sen giảm béo(chế biến từ mầm dừa ngô), gạo nứt, hạt sen, hoài sơn, gia vị Thành phần: Kê nội kim, Bột ý dĩ, Bột mạch nha, Bột thần 5 Thuốc bột uống khúc, Bột Hoài sơn, Bột hạt sen, Bột Cam thảo, Bột trần bì Bánh hạt sen Thành phần: bột hạt sen, 6 Lục Long đường kính, dầu thực vật vanillin. 14
  26. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Thành phần: Bột mì, đường, mạch nha, dầu ăn, trứng hột Bánh Trung Thu Hạt vịt muối, hạt sen, mứt 7 sen - Cranberry cranberry, chất bảo quản 2 trứng (202, 211), màu thực phẩm (102, 133, 129, 123, 171). Thành phần: Bánh đậu xanh Hạt o Bột đậu xanh nguyên chất sen Rồng Vàng 30% 8 Minh Ngọc o Bột hạt sen 32% o Đường kính 18% o Dầu thực vật vanilin 20% 2/ SẢN PHẨM TỪ CỦ SEN – NGÓ SEN Thành phần: củ sen xay 9 Sen giòn nhuyễn + bột mỳ + muối + đường Thành phần: Củ sen, tôm, 10 Tôm chua củ sen nước mắm, tỏi, gừng, muối, đường, ớt. Thành phần: Tôm tươi + Mắm tôm chua ngó sen va phụ liệu ghém 11 ngó sen chua - Đặc sản Huế. Thành phần: ngó sen và phụ 12 Ngó sen chua ngọt liệu ghém chua. 15
  27. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 3/ CÁC SẢN PHẨM TRÀ Thành phần: Tim sen, Cam 13 Trà tim sen Thảo, Rễ Tranh, Đọt Bạch Mao. Trà sen túi lọc Thành phần: chè chất lượng 14 hộp lớn cao ướp hoa sen. Thành phần: Trà, hương liệu 15 Trà Sen hộp loại 1 tự nhiên Trà Commas Thành phần:trà, hương liệu 16 hương sen tự nhiên. Ngoài ra còn có các sản phẩm khác như: - Trà hòa tan sâm củ năng, củ sen: sản phẩm của danh trà Thiên Phú. - Thạch dừa hạt sen Foli. 17 - Thạch sâm bổ lượng Foli. - Nước sâm củ sen Miki. - Chân gà hầm sen, táo Havi. 16
  28. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Nhìn chung, trong các sản phẩm có mặt của sen thì sen thường chỉ đóng vai trò là nguyên liệu phụ, ít có sản phẩm mà trong đó sen chiếm 100% và các sản phẩm này chiếm thị phần không lớn, sản phẩm dạng nước từ sen chỉ có trà và sâm củ sen mới xuất hiện gần đây. Phần lớn sen vẫn được sử dụng ở dạng ăn tươi hoặc làm bánh mứt, nên các sản phẩm từ sen sẽ hứa hẹn nhiều tiềm năng lớn cho thị trường tiêu thụ trong tương lai. 2.1.8 Một số nghiên cứu sản phẩm từ sen [23] Trên thế giới đã có một số nghiên cứu các sản phẩm thực phẩm từ sen như: - Ở Viện Nghiên cứu thực vật Wuban Trung Quốc, có 125 giống sen trồng được đưa vào nghiên cứu chủ yếu theo 3 hướng: cho gương hay hạt sen, cho bông và cho củ sen. - Tác giả Karen M. Slimak đã nghiên cứu phương pháp sản xuất bột sen được đăng kí trên patent số 5244689. Loại bột này có thể ứng dụng để làm ra nhiều sản phẩm: bánh mì, bột nhào bánh, bánh nướng xốp, bánh kếp, bột nhào bánh pizza, bánh quế, bánh mì nướng kiểu Pháp, bánh quy, bánh rán, bánh quy cây, bánh bao nhân sen, bột nhão, bánh bắp, chip, xốt mayonaise, sữa, sữa khuấy, kem, mì sợi, bánh cracker, bánh pudding, bột sen nấu chín, 2.2 TỔNG QUAN VỀ CỦ NĂNG 2.2.1 Nguồn gốc và phân loại [1, 22] - Củ năng có tên khoa học là Heleocharis dulcis (Burm.f.) và theo phân loại khoa học như sau: Giới : Plantae Bộ : Poales Họ : Cyperaceae Chi : Eleocharis Hình 2.14 Củ năng 17
  29. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Có nguồn gốc ở Đông Ấn Độ, được trồng nhiều ở Nam Trung Quốc. - Loài củ năng có hai loại : Loại củ to, màu nâu đen có nguồn gốc từ Ấn Độ, sau được trồng phổ biến ở nhiều nơi, như Nam Trung Quốc, Bắc Việt Nam, Triều Tiên, Nhật Bản và một số nước khác. Loại củ nhỏ cũng có ở Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Lào, Campuchia, Malaysia, Philippin và Tân Guinê. Ở Việt Nam loại này mọc hoang dại ở vùng Đồng Tháp Mười, chịu được đất phèn. - Cả hai loại củ năng đều là những loại cây cỏ sống ở nước. Củ của chúng còn được coi như một loại thân ngầm, bởi khả năng mọc chồi thân từ các đỉnh sinh trưởng. Loại củ năng to thường được trồng trong các ao hồ (nước nông) hoặc đồng chiêm trũng ở tĩnh Cao Bằng, Bắc Cạn, Thái Nguyên. - Cây trồng bằng nhánh con hay bằng củ, sau tạo thành khóm. Cây trồng sau 200 – 240 ngày cho thu hoạch, sản lượng đạt 10 – 15 tấn/hecta. 2.2.2 Đặc điểm [1, 22] - Cây thảo, sống lâu năm, có thân rễ nhỏ mọc bò. - Rễ củ hình cầu dẹt, vỏ ngoài có vòng đốt rõ, màu tím đen hoặc nâu, ruột màu trắng. - Thân hình trụ, mập, rỗng, có thể cao đến 1m, mặt ngoài có rãnh, mặt trong có những vách ngang, khi khô trở nên xốp. - Lá thoái hóa, gốc thân còn lại 2 - 3 lá chét, bẹ lá mỏng hay bị rách. - Cụm hoa mọc ở ngọn thành bông nhỏ hình trụ, màu vàng đỏ hoặc nâu nhạt, gồm nhiều vảy mọc đứng, xếp lớp lên nhau, vảy hình trái xoan rộng, đầu bằng, lưng có nhiều rãnh, hoa xếp theo dạng xoắn ốc dài 1,5 – 4cm. - Quả bế dài bằng 1/3 vảy, hình trứng ngược, hai mặt lồi và hơi có ba cạnh, dài 2 - 4mm. Hình 2.16 Cỏ năng 18
  30. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 2.2.3 Thành phần hóa học [1, 22] Các nhà khoa học ở Trung Quốc đã nguyên cứu thành phần hóa học trong củ năng tươi và đưa ra kết luận như sau: Hình 2.17 Củ năng tươi Bảng 2.7 Thành phần hoá học của củ năng tươi trong 100 g Thành phần Hàm lượng Độ ẩm 77.29% Protein 1.53% Chẩt béo 0.15% Nitơ tổng 18.9% Đường tổng 1.94% Saccharose 6.35% Tinh bột 7.34% Chất xơ 0,94% Tro 1.19% Canxi 10 - 20mg Sắt 0.43 - 0.6mg Photpho 52,2 – 65 mg Thiamine 0,24mg Riboflavin 0,007mg Niacin 0,924mg Vitamin C 9,2mg 19
  31. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Củ năng sở hữu một thành phần dinh dưỡng khác các loại củ khác, chúng chứa một lượng nhỏ chất béo, nhiều carbohydrate, không có cholesterol, đặc biệt là có các loại khoáng chất cần thiết cho cơ thể như kali, canxi, kẽm và sắt. - Ngoài ra, củ năng còn có chất puchiin nhờ vậy dịch ép từ củ năng có tác dụng kháng khuẩn đối với các chủng Staphylococcus aureus, Escherichia coli và Aerobacter aerogen. 2.2.4 Ứng dụng [1] 2.2.4.1 Trong thực phẩm Củ năng dùng ăn sống hoặc nấu canh với thịt, có khi nấu chè hoặc làm mứt. Củ năng là loại thức ăn bổ mát. 2.2.4.2 Trong y học - Trong y học cổ truyền, mã thầy (củ năng) được nói đến rất sớm trong các y thư cổ. Các nhà y học trong nhiều thời đại đã đúc kết: mã thầy ích khí, an trung, khai vị, tiêu thực, giải thực nhiệt trong ngực, tiêu đờm. Cuốn "Bản thảo cầu chân" có nói, mã thầy có tác dụng phá tích trệ, cầm máu, chữa lỵ, trị nhọt, giải độc, lên đậu, làm trong giọng, chữa say rượu. - Y học hiện đại qua phân tích đã chứng minh: mã thầy còn có một hoạt chất chống vi khuẩn, phòng chữa ung thư, hạ huyết áp, diệt cầu khuẩn nho màu vàng, trực khuẩn đại tràng, trực khuẩn sinh đầy hơi. 20
  32. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 2.2.5 Một số sản phẩm có mặt trên thị trường Bảng 2.8 Các sản phẩm của củ năng có mặt trên thị trường STT Tên sản phẩm Hình sản phẩm 1 Bột củ năng 2 Củ năng đóng hộp 3 Củ năng - Phần lớn các sản phẩm từ củ năng đóng hộp ở Việt Nam là rất ít. Chúng được sử dụng để ăn sống, nấu chè, xào, hầm chúng với các thực phẩm khác. Mặc khác, các sản phẩm từ củ năng như: bột củ năng, củ năng đóng hộp nhập khẩu phần lớn tại Trung Quốc. - Vì vậy, củ năng là một nguyên liệu tiềm năng cho việc phát triển sản phẩm mới ở các công ty thực phẩm trong nước. 2.2.6 Một số nguyên cứu sản phẩm từ củ năng Hiện nay, chưa có công bố nguyên cứu khoa học nào về củ năng trong lĩnh vực y học cũng như thực phẩm. 21
  33. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 2.3 NGUYÊN LIỆU KHÁC 2.3.1 Nguyên liệu phụ 2.3.1.1 Nước a) Vai trò của nước - Dùng để pha loãng dung dịch đến độ khô thích hợp. - Hòa tan các phụ gia. - Tiêu chuẩn của nước dùng trong sản xuất: theo tiêu chuẩn TCVN 5501 – 1991. - Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không mùi và không có vị lạ. b) Chỉ tiêu hóa lý: theo TCVN 5501 – 1991 Bảng 2.9 Chỉ tiêu hóa lý của nước Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng Độ cứng mg/lít <1,5 Độ cặn mg/lít <1000 Độ pH 5 6 Độ oxy hóa mg/lít <2 Hàm lượng asen mg/lít 0,05 Hàm lượng Pb mg/lít 0,1 Hàm lượng Clo mg/lít 0,5 Hàm lượng Flo mg/lít 3 Chỉ tiêu vi sinh Tổng số vi khuẩn hiếu khí <100 Chỉ số E.coli 0 2.3.1.2 Đường a) Vai trò của đường - Chủ yếu là tạo vị ngọt cho sản phẩm. - Góp phần tạo màu và mùi thơm cho sản phẩm nhờ một số phản ứng của đường. - Góp phần làm giảm hoạt độ của nước, tạo thuận lợi cho quá trình bảo quản. 22
  34. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên b) Tiêu chuẩn của đường tinh luyện Bảng 2.10 Chỉ tiêu của đường trắng ( TCVN 6995 – 2001 về đường trắng) Chỉ tiêu Đường trắng hạng A Đường trắng hạng B Hàm lượng saccarose, %CK 99,7 99,5 Sự giảm khối lượng khi sấy ở 0,06 0,07 1080C trong 3 giờ, %KL Hàm lượng đường khử, %KL 0,10 0,15 Hàm lượng tro, %KL 0,07 0,10 Độ màu, ICUMSA % KL 160 200 Hình dạng Tinh thể đồng đều tơi khô, không vón cục Tinh thể đường và dung dịch đường trong nước cất có vị Mùi vị ngọt, không có mùi lạ Tinh thể màu trắng, khi Tinh thể màu trắng ngà đến Màu sắc pha vào nước cất cho dung trắng, khi pha vào nước cất cho dịch trong dung dịch tương đối trong Dư lượng SO2, mức tối đa 20 mg/kg 70mg/kg Các hợp chất nhiễm bẩn Tạp chất không tan trong nước 60 90 As 1mg/kg 1mg/kg Cu 2mg/kg 2mg/kg Pb 0,5mg/kg 0,5mg/kg 2.3.2 Phụ gia [2] 2.3.2.1 Pectin a) Nguồn gốc Pectin là polysaccharide có ở quả, củ hoặc thân cây. Pectin lấy từ các nguồn khác nhau sẽ khác nhau về khả năng tạo gel và khác nhau ít nhiều về số nhóm CH3O- (methoxyl) trong phân tử. 23
  35. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên b) Cấu tạo - Trong thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng: Dạng protopectin không tan: tồn tại chủ yếu ở thành tế bào dưới dạng kết hợp với polysaccharide araban. Dạng hòa tan của pectin: tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào. - Dưới tác dụng của acid, của enzyme protopectinaza hoặc khi đun sôi, protopectin chuyển sang dạng pectin hòa tan. c) Các chỉ số đặc trưng của pectin - Chỉ số methoxyl (MI): biểu hiện tỷ lệ methyl hóa, là phần trăm khối lượng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử. MI max = 16,3%. MI của pectin thực vật = 10 – 12%. - Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của pectin, là phần trăm về số lượng của các gốc acid galactoronic được ester hóa trên tổng số lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử. d) Phân loại - Pectin là tên gọi dùng để chỉ các chuỗi polygalacturonic metyl hoá 100%. - Acid pectinic là tên gọi dùng để chỉ các chất metyl hoá thấp hơn 100%. - Acid pectic tên gọi dùng để chỉ acid polygalacturonic hoàn toàn không chứa nhóm metyl. - Tuy nhiên trong thực tế thì tên pectin dùng để chỉ cả acid pectinic và pectin. Tỷ lệ metyl hóa được biễu diễn bằng chỉ số metoxy. Sự metyl hóa hoàn toàn tương ứng chỉ số metoxyl 16,3%. - Trong thương mại, pectin được chia ra làm hai loại : Pectin metoxy hóa cao ( High Methoxyl Pectin – HMP): DE > 50% hay MI > 7%. Pectin metoxy hóa thấp ( Low Methoxyl Pectin – LMP): DE 50% hay MI 7%. e) Tính chất - Pectin tan được trong nước, không tan trong ethanol. 24
  36. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu. - Khi có mặt acid và đường, pectin có khả năng tạo thành gel, vì vậy nó được ứng dụng phổ biến trong kỹ thuật sản xuất mứt kẹo. Để tạo thành gel pectin có thể thêm đường sacaroza tới tỷ lệ 60 – 70% (bão hòa đường) và tạo môi trường pH khoảng 3,1 – 3,5 nhờ các acid hữu cơ như acid citric. - Pectin hòa tan là polysaccharide cấu tạo bởi gốc acid galacturonic trong đó một số gốc acid có chứa nhóm metoxyl. Pectin hòa tan khi bị tác dụng của chất kiềm loãng hoặc enzyme pectaza sẽ giải phóng nhóm metoxyl dưới dạng rượu metylic và polysaccharide còn lại, tạo thành acid galacturonic, được gọi là pectin tự do. Dưới dạng acid pectin tự do, nó mất khả năng tạo gel của pectin hòa tan, do đó cần chú ý tránh môi trường kiềm hoặc các tác dụng thủy phân của enzyme pectaza. f) Tính chất tạo gel của pectin - Các pectin (và acid pectinic) đều là những keo háo nước nên có khả năng hydrat hóa cao nhờ sự gắn các phân tử nước vào nhóm hydroxyl của chuỗi polymethylgalacturonic. Ngoài ra, trong phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau do đó làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch. Khi làm giảm độ tích điện và hydrat hóa sẽ làm cho sợi pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong. - Khả năng tạo gel của pecin phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố: chiều dài của chuỗi pectin và mức độ metyl hóa. 2.3.2.2 CMC (carboxymethyl cellulose) a) Nguồn gốc CMC là dẫn xuất của cellulose với chloroacetic acid. b) Cấu tạo - Hợp chất CMC được sản xuất từ việc xử lý celluloza với dung dịch NạOH và sau đó là phản ứng Williamson: Cell-OH + NaOH + ClCH2- COONa Cell-O-CH2COONa + H2O + NaCl Mono Cloracetatnatri CMC ClCH2-COONa + NaOH HOCH2COONa + NaCl 25
  37. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Như vậy, CMC là một dẫn xuất quan trọng của cellulose được cấu tạo từ hợp chất cellulose kết hợp với Natri. c) Chỉ số đặc trưng Chỉ số Ds ( Degree of substitution): thể hiện mức độ thay thế nhóm chức. d) Phân loại - CMC thông thường có Ds: 0 – 3. - Dạng thương phẩm có Ds: 0,4 – 1,4. - Dùng cho thực phẩm có Ds: 0,65 – 0,95. - CMC có Ds < 0,4 không hòa tan trong nước. e) Tính chất của CMC - CMC là chất dạng bột hoặc dạng xơ màu trắng không mùi, không vị, không độc hại. - CMC có khả năng hòa tan trong nước lạnh hay nước ấm. - Ở CMC là các anion polyme mạch thẳng cho chất lỏng gọi là dung dịch giả. - Dung dịch CMC có thể bị phá hủy do các vi sinh vật hoặc enzyme khử. f) Tính chất tạo gel - Độ nhớt CMC giảm khi nhiệt độ tăng, tác dụng đó có tính thuận nghịch. - Độ hòa tan và độ nhớt của CMC phụ thuộc rất nhiều vào pH. pH= 5 – 9 dung dịch ít thay đổi tính chất. pH < 3 độ nhớt gia tăng hoặc kết tủa. Do đó, không sử dụng CMC cho sản phẩm có độ pH < 3. - Độ nhớt của CMC còn chịu ảnh hưởng bởi các ion kim loại: Cation hóa trị 1: ít tác dụng ở điều kiện bình thường. Cation hóa trị 2: Ca2+, Mg2+ làm giảm độ nhớt. Cation hóa trị 3: Al3+, Cr3+, Fe3+ tạo gel. 26
  38. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Nói chung, tác dụng trên độ nhớt của các loại muối cũng tùy thuộc vào phương pháp thêm vào. CMC có thể kết hợp dễ dàng với thành phần hoá học thực phẩm như: đường, protein, tinh bột và hầu hết các polymer trung tính. 2.3.2.3 Xanthan gum a) Nguồn gốc - Xanthan gum là một loại polysaccharide ngoại bào được tổng hợp bởi chủng Xanthoonas campestris và một số loại vi sinh vật khác trên môi trường chứa glucose, NH4Cl, acid amin và khoáng chất cần thiết. - Xanthan gum được tách khỏi môi trường nhờ kết tủa bằng isopropanol khi có mặt KCl. b) Cấu tạo - Xanthan gum có thể được coi là một dẫn xuấtcủa cellulose. Mạch xanthan gum chứa các liên kết 1,4 của β-glucopyranose. Cứ cách một gốc đường, tại vị trí C3 của đường glucose tiếp theo lại gắn với một đoạn mạch nhánh trisaccharide có cấu trúc β-D-Manp- (1-4 )- β-D-GlcpA(1-2 )-α-D-Manp. - Gốc đường mannose nối với mạch chính bị acetyl hóa ở C6, còn khoảng 50% đường mannose ở đầu cuối của đoạn mạch nhánh này liên kết với pyruvat thành 4,6-O-( 1- carboxyl-ethylidene)-D-mannopyranose. c) Tính chất - Trọng lượng phân tử của xanthan gum > 106Da, tuy nhiên nó tan khá tốt trong nước. - Ở dạng bột màu trắng, không mùi, có độ nhớt cao thể hiện tính chất của một chất lỏng giả dẻo và giá trị độ nhớt phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ. - Các dung dịch, hệ nhũ tương hay gel khi có mặt xanthan gum đều rất bền khi chuyển giữa hai trạng thái lạnh đông và tan giá. d) Tính chất tạo gel - Xanthan gum có khả năng làm bền nhũ tương và ổn định khả năng lơ lửng của các hạt nhỏ. - Tính chất của hệ giả dẻo được tạo nên do sự liên kết nội phân tử bên trong các sợi xanthan gum riêng rẽ để tạo thành các cuộn ngẫu nhiên . 27
  39. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Dung dịch có độ nhớt cao khi không chịu tác dụng của lực và giảm độ nhớt rất nhanh thành dạng chảy lỏng khi chịu tác dụng của lực. 28
  40. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU 3.1 Nguyên liệu 3.1.1 Hạt sen tươi Hạt sen được dùng trong nghiên cứu mua ở chợ Bà Chiểu, quận Bình Thạnh. Đây là loại hạt sen đã được bóc sẵn vỏ và tim thường bán ở các chợ, khác với loại hạt sen trong gương sen mà khi mua về ta phải tách ra. Hình 3.1 Hạt sen tươi 3.1.2 Củ năng tươi Củ năng cũng được mua ở chợ Bà Chiểu, quận Bình Thạnh. Củ năng được trồng ở Đồng Tháp, được nhập về thành phố Hồ Chí Minh và phân phối đến các chợ. Hình 3.2 Củ năng tươi 3.1.3 Nước Sử dụng trong hệ thống cấp nước của thành phố Hồ Chí Minh. 3.1.4 Đường Cảm quan: dạng tinh thể màu trắng, hạt mịn. Các chỉ tiêu hoá lý 29
  41. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Bảng 3.1 Các chỉ tiêu của đường RE được ghi trên bao bì Chỉ tiêu Giá trị Saccharose 99,8% Đường khử (Reducing sugars) 0,03% Độ ẩm (Moisture) 0,05% Tro (Ash) 0,03% Độ màu (Color value) 20 ICUMSA Nơi sản xuất: công ty đường Biên Hòa. 3.1.5 Chất ổn định cấu trúc 3.1.5.1 Pectin Cảm quan: dạng bột mịn, màu nâu. Độ tinh sạch: sử dụng cho thực phẩm. Nước sản xuất: Trung Quốc. Nơi phân phối: đại lý hóa chất 11B Tô Hiến Thành, Q10, Tp.HCM. 3.1.5.2 CMC Cảm quan: dạng bột mịn, màu trắng. Độ tinh sạch: sử dụng cho thực phẩm. Nước sản xuất: Trung Quốc. Nơi phân phối: đại lý hóa chất 11B Tô Hiến Thành, Q10, Tp.HCM. 3.1.5.3 Xanthan gum Cảm quan: dạng bột mịn, màu trắng. Độ tinh sạch: sử dụng cho thực phẩm. Nước sản xuất: Trung Quốc. Nơi phân phối: đại lý hóa chất 11B Tô Hiến Thành, Q10, Tp.HCM. 30
  42. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 3.2 Quy trình công nghệ dự kiến Hạt sen Củ năng tươi Phân loại Rửa lần 1 Nước Rửa Nước thải Gọt vỏ Vỏ Nước Rửa lần 2 Nước thải Cắt nhỏ Nghiền Lọc Bã Gia nhiệt Đường Chất ổn định Phối chế Đồng hóa Đóng chai Tiệt trùng Làm nguội Bảo ôn Sản phẩm Hình 3.3 Quy trình dự kiến sản xuất sữa hạt sen – củ năng 31
  43. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Thuyết minh quy trình 3.2.1 Nguyên liệu Nguyên liệu sử dụng được trình bày như ở trên. Chất lượng nguyên liệu ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sản phẩm, do đó yêu cầu đối với nguyên liệu như sau: a) Đối với hạt sen tươi - Hạt có màu vàng nhạt tự nhiên đồng nhất, không bị dập, bị thâm, thối vì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. - Hạt còn nguyên vẹn, đối với các hạt chỉ bị hư hỏng một phần thì có thể gọt bỏ phần hỏng. - Hạt không còn lẫn tim sen, vì tim sen sẽ gây vị đắng cho sản phẩm. Phân loại Để loại ra các hạt không đạt yêu cầu như trên. Khi mua về thường thì chất lượng hạt sen tương đối đồng đều nên khâu lựa chọn không mất nhiều thời gian. Rửa - Nhằm loại bỏ các tạp chất lẫn trong hạt như: đất, đá, bụi, cỏ và giảm lượng vi sinh vật bám ở bề mặt ngoài hạt, do hạt sen tươi tương đối sạch nên thời gian rửa không cần kéo dài. - Rửa nhẹ nhàng để không làm dập hạt và sử dụng nước mát để rửa vì nếu nhiệt độ nước rửa quá cao sẽ ảnh hưởng đến thành phần hóa học của hạt. b) Đối với củ năng - Củ năng tươi yêu cầu không bị dập, bị thâm và có mùi chua. Củ bóp vào phải cứng không bị mềm. - Củ hư hỏng một phần có thể gọt bỏ phần hỏng. Xử lý nguyên liệu - Củ năng được rửa lần 1 loại bỏ bùn, đất đá, một phần vi sinh vật trên bề mặt vỏ củ để tránh ảnh hưởng đến thịt quả trong quá trình gọt vỏ. 32
  44. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Sau khi gọt vỏ xong, củ năng được rửa lại với nước, quá trình này được tiến hành rửa nhanh không ngâm củ trong nước để tránh mất đi vị ngọt cũng như chất dinh dưỡng trong củ. Cắt nhỏ Để giảm kích thước nguyên liệu thuận lợi cho công đọan xay tiếp theo. 3.2.2 Xay - Được thực hiện bằng máy xay sinh tố nhằm phá vỡ cấu trúc tế bào, giải phóng protein, glucid, các chất hòa tan khác có trong hạt sen và củ năng vào trong nước. - Nguyên liệu được nghiền mịn để chuẩn bị cho công đoạn lọc thu hồi dịch sữa tiếp theo. 3.2.3 Lọc Phần dịch trích được tiến hành lọc thô để thu dịch sữa bằng túi vải mục đích: Loại bỏ thành phần bã, thu lấy huyền phù sữa đồng nhất. Giúp cho quá trình truyền nhiệt tốt hơn trong các giai đoạn sau. Cải thiện giá trị cảm quan cho sản phẩm. 3.2.4 Gia nhiệt Mục đích hồ hóa tinh bột có trong dịch, hình thành sơ bộ trạng thái của sản phẩm. Tiêu diệt một phần vi sinh vật có trong dịch sữa bán thành phẩm. Diệt một số enzyme. Tăng mùi thơm cho sữa do nấu làm các carbohydrate trong dịch sữa bị biến tính. Nấu không chỉ làm tăng giá trị dinh dưỡng mà còn làm cho giá trị cảm quan được nâng cao, đồng thời còn có tác dụng bảo quản sản phẩm được lâu dài. 3.2.5 Phối chế - Quá trình này nhằm tạo ra sản phẩm sữa có giá trị cảm quan phù hợp thị hiếu người tiêu dùng về màu sắc, mùi vị, cấu trúc. - Dịch sữa được phối trộn với dung dịch đường và chất ổn định nhằm tạo ra sản phẩm có độ nhớt vừa phải và có vị phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng. 33
  45. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 3.2.6 Đồng hóa - Để cải thiện cấu trúc sản phẩm làm cho dịch sữa đồng nhất. - Giảm hiện tượng lắng, tách lớp, tăng độ ổn định trong thời gian bảo quản sản phẩm. - Do điều kiện phòng thí nghiệm chúng tôi dùng máy xay sinh tố để đồng hóa 3000 vòng/phút. 3.2.7 Đóng chai - Để bảo quản sản phẩm, tránh sự xâm nhập của các chất bẩn và vi sinh vật từ bên ngoài vào trong sản phẩm - Hoàn thiện tính thẫm mỹ cho sản phẩm, thuận lợi cho quá trình tiệt trùng vận chuyển và phân phối. 3.2.8 Tiệt trùng - Đối với nước giải khát có pH > 4,6: vi sinh vật phát triển mạnh trong môi trường này đều là các vi sinh vật chịu nhiệt. Vì vậy, cần phải có nhiệt độ tiệt trùng mới tiêu diệt được các loại vi sinh vật ưa nhiệt gây hư hỏng. Nhiệt độ khoảng 105 – 1210C. - Nhằm tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa hoạt động của vi sinh vật, bào tử của chúng có trong sữa, giữ gìn và bảo quản tốt những tính chất của sản phẩm để sản phẩm không bị hỏng biến chất trong thời gian bảo quản. 3.2.9 Làm nguội Sau khi tiệt trùng, sản phẩm phải được làm nguội ngay đến 35 – 45oC nhằm thuận tiện cho quá trình bảo quản và tiêu diệt các vi sinh vật ưa nhiệt phát triển ở nhiệt độ khoảng 49 – 710C. 3.2.10 Bảo ôn Sản phẩm sau khi làm nguội được bảo quản ở nhiệt độ phòng trong thời gian 2 tuần nhằm phát hiện những mẫu bị tách lớp hoặc những mẫu có sự thay đổi màu sắc, hư hỏng để kịp thời khắc phục. 34
  46. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 3.3 Các nội dung nguyên cứu 3.3.1 Lựa chọn nguyên liệu - Có 2 dạng hạt sen tươi thường bán ở chợ: 1 loại phải tách ra từ gương sen khi mua về và 1 loại đã được tách sẵn tim, vỏ. - Dựa vào trạng thái cảm quan, tỉ lệ thu hồi hạt sen dùng cho chế biến và giá thành của 2 loại hạt sen để rút ra kết luận về loại nguyên liệu dùng cho việc nghiên cứu. 3.3.2 Phân tích nguyên liệu Phân tích thành phần cấu tạo và thành phần hóa học của hai loại nguyên liệu hạt sen và củ năng để có những thông số kỹ thuật sơ bộ về nguyên liệu nhằm chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo. 3.3.3 Khảo sát chọn công thức phối chế sản phẩm 3.3.3.1 Mục đích Tạo sản phẩm đạt chất lượng cảm quan cao nhất. 3.3.3.2 Phương pháp thí nghiệm a) Khảo sát tỷ lệ hạt sen : củ năng cho quá trình xay - Cố định nhiệt độ nấu: 80 - 850C. - Cố định thời gian nấu: 20 phút. - Cố định tỷ lệ cái : nước là 1 : 9. - Thay đổi tỷ lệ hạt sen : củ năng: 3 : 1; 2 : 1; 1 : 1; 1 : 2; 1 : 3. - Xác định hàm lượng chất khô trích ly và đánh giá cảm quan tổng thể các mẫu thí nghiệm. b) Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cái và nước cho quá trình xay - Hàm lượng chất khô trong mẫu hạt sen – củ năng ban đầu: 17,98 g. - Cố định tỷ lệ hạt sen : củ năng là 2: 1. - Thay đổi tỷ lệ cái : nước là 1: 6; 1:7; 1:8; 1:9; 1:10. - Xác định hàm lượng chất khô của mỗi mức và đánh giá cảm quan về chất lượng dịch lọc. 35
  47. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên c) Khảo sát công thức phối chế đường - Phối chế đường ở các hàm lượng 10%, 11%, 12%, 13%. - Đánh giá cảm quan 4 mẫu bằng phương pháp so hàng để chọn ra mẫu tối ưu nhất. 3.3.4 Khảo sát chế độ gia nhiệt 3.3.4.1 Mục đích Nhằm tìm ra các thông số kỹ thuật thích hợp cho quá trình nấu dịch để thu được chất lượng dịch tốt nhất. 3.3.4.2 Phương pháp thực hiện a) Khảo sát nhiệt độ nấu - Hàm lượng chất khô trong mẫu hạt sen – củ năng ban đầu: 17,98 g - Cố định định tỷ lệ hạt sen : củ năng là 2 : 1. - Cố định tỷ lệ cái : nước là 1: 8. - Cố định thời gian nấu là 15 phút. - Thay đổi khoảng nhiệt độ nấu: 75 – 800C; 80 – 850C; 90 – 950C. - Xác định hàm lượng chất khô trích ly được, đánh giá tổng quan chất lượng dịch lọc ứng với từng giá trị nhiệt độ. b) Khảo sát thời gian nấu - Hàm lượng chất khô trong mẫu hạt sen – củ năng ban đầu: 17,98 g. - Cố định tỷ lệ sen : năng là 1 : 2. - Cố định tỷ lệ cái : nước là 1 : 8. - Cố định khoảng nhiệt độ nấu là 80 – 850C. - Thay đổi thời gian nấu là 10 phút, 15 phút, 20 phút. - Xác định hàm lượng khô trích ly được và đánh giá tổng quan chất lượng dịch sữa ứng với từng giá trị thời gian. 3.3.5 Khảo sát phụ gia tạo cấu trúc 3.3.5.1 Mục đích 36
  48. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Xác định loại phụ gia và hàm lượng bổ sung thích hợp nhất. 3.3.5.2 Phương pháp thực hiện - Chiều cao ban đầu của dịch sữa hạt sen – củ năng rót trong chai h0 = 11 cm. - Cố định tỷ lệ hạt sen : củ năng: 2 : 1. - Cố định tỷ lệ cái : nước: 1 : 8. - Cố định khoảng nhiệt độ và thời gian nấu: 80 – 850C/ 15 phút. - Cố định hàm lượng đường 12%. - Cố định thời gian ngâm pectin, CMC, xanthan gum: 10 phút. - Thay đổi tỷ lệ phụ gia: 0,01%; 0,02%; 0,03%; 0,04%; 0,05%. - Khảo sát tốc độ lắng trong 7 ngày và xác định tỷ lệ và loại chất phụ gia nào tạo cấu trúc tốt nhất. 3.3.6 Khảo sát chế độ tiệt trùng 3.3.6.1 Mục đích Xác định nhiệt độ, thời gian tiệt trùng tốt nhất. 3.3.6.2 Phương pháp thực hiện a) Khảo sát nhiệt độ tiệt trùng - Cố định thời gian tiệt trùng: 15 phút. - Thay đổi nhiệt độ tiệt trùng: 1010C, 1150C, 1210C. - Bảo ôn ở nhiệt độ phòng trong 15 ngày sau đó tiến hành kiểm tra. b) Khảo sát thời gian tiệt trùng - Cố định nhiệt độ tiệt trùng là 1210C. - Thay đổi thời gian tiệt trùng: 10 phút, 15 phút, 20 phút. - Để bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 15 ngày và tiến hành đánh giá cảm với từng mức thời gian. 3.3.7 Phân tích và đánh giá cảm quan sản phẩm Phân tích hóa học, vi sinh và đánh giá cảm quan thị hiếu sản phẩm sữa hạt sen – củ năng. 37
  49. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Nội dung nguyên cứu được thể hiện qua hình 3.7. Xác định thành phần của hạt sen Xác định thành phần của củ năng Yếu tố khảo sát Thông số kiểm tra Yếu tố khảo sát Thông số kiểm tra Lựa chọn + Khối lượng các thành Thành phần Khối lượng các thành phần của gương sen nguyên liệu cấu tạo phần của củ năng + Đặc điểm cảm quan + Giá thành nguyên liệu Thành phần Độ ẩm, đường tổng, Thành phần hóa Độ ẩm, đường tổng, tinh hóa học tinh bột, protein, tro học bột, protein, tro Xác định công thức phối chế Yếu tố khảo sát Thông số kiểm tra Tỷ lệ hạt sen : củ năng cho quá trình xay Hàm lượng chất khô, màu, mùi Tỷ lệ cái : nước cho quá trình xay Hàm lượng chất khô, màu, mùi, trạng thái Hàm lượng đường Đánh giá cảm quan so hàng Khảo sát hàm lượng phụ gia tạo cấu trúc Các yếu tố khảo sát Thông số kiểm tra Hàm lượng phụ gia sử dụng Hàm lượng chất khô, pH, độ nhớt, trạng thái, màu sắc Khảo sát chế độ gia nhiệt Các yếu tố khảo sát Thông số kiểm tra Nhiệt độ gia nhiệt Hàm lượng chất khô, trạng thái, màu sắc, Thời gian gia nhiệt mùi, cấu trúc Khảo sát chế độ tiệt trùng Các yếu tố khảo sát Thông số kiểm tra Nhiệt độ tiệt trùng Màu, mùi vị, cấu trúc, trạng thái Thời gian tiệt trùng Khả năng hư hỏng của sản phẩm Sản phẩm + Phân tích cảm quan: màu sắc, mùi vị, cấu trúc + Phân tích hóa học + Phân tích chỉ tiêu vi sinh Hình 3.4 Sơ đồ nguyên cứu 38
  50. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 3.4 Các phương pháp phân tích 3.4.1 Các phương pháp phân tích hoá lý 3.4.1.1 Xác định thành phần cấu tạo a) Nguyên tắc Nhằm xác định tỷ lệ giữa các thành phần của hạt sen trong gương sen và của củ năng, từ đó biết được tỷ lệ sử dụng được trong nguyên liệu. b) Dụng cụ Cân điện tử. c) Tiến hành Đối với hạt sen Chọn ngẫu nhiên m(g) gương sen, tách rời phần gương sen sau khi đã tách hạt, vỏ hạt, tim sen và hạt non. Sau đó đem cân và tính phần trăm (%) gương sen đã tách hạt, vỏ hạt, tim sen, hạt non và hạt sen. Đối với củ năng Cân ngẫu nhiên m(g) củ năng, tách rời phần thịt và phần vỏ. Sau đó đem cân và tính phần trăm (%) phần thịt và phần vỏ. d) Tính kết quả Phần trăm khối lượng (%) các thành phần của gương sen và củ năng tính theo công thức: x X = i 100 (3.1) m Trong đó: X phần trăm khối lượng các phần trong gương sen hoặc củ năng (%) xi khối lượng các phần của gương sen hoặc của củ năng (g) m khối lượng toàn phần của một gương sen hoặc của củ năng (g) 3.4.1.2 Xác định pH a) Nguyên tắc Dùng máy đo pH để xác định độ pH của sản phẩm sữa hạt sen - củ năng. 39
  51. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên b) Dụng cụ Máy đo pH hiệu SensIon1. 3.4.1.3 Xác định độ ẩm a) Nguyên tắc Dùng sức nóng làm bay hơi hết lượng nước tự do có trong mẫu (đến khối lượng không đổi). b) Dụng cụ Máy đo độ ẩm Axis. 3.4.1.4 Xác định độ nhớt dung dịch a) Nguyên tắc Độ nhớt tương đối của dung dịch được xác định thông qua độ nhớt của nước bằng cách so sánh thời gian chảy của dung dịch và nước trong một mao quản nhỏ ở cùng một điều kiện. b) Dụng cụ - Nhớt kế Otswald. - Ống đong 30ml. - Ống bóp. c) Cách tiến hành Đong 20 ml dịch sữa hạt sen – củ năng cho vào nhánh phía dưới của nhớt kế Otswald, dùng ống bóp cao su bóp dịch chảy qua nhánh có chia vạch, đo thời gian dung dịch chảy qua hai khoảng vạch chia trên nhớt kế. Làm tương tự với mẫu nước trong cùng một điều kiện. d) Tính kết quả Độ nhớt của dịch sữa hạt sen – củ năng (dd) được tính theo công thức sau: Tdd dd = (3.2) Tdm Trong đó: Tdd: thời gian chảy của dịch sữa hạt sen – củ năng (giây). Tdm: thời gian chảy của nước (giây). 40
  52. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên dd: độ nhớt của dịch hạt sen – củ năng (cP). 3.4.1.5 Xác định hàm lượng tro a) Nguyên tắc Dùng nhiệt độ cao 550 – 6000C để nung chảy toàn bộ chất hữu cơ, phần tro trắng còn lại đem đi cân ta sẽ xác định được % tro có trong nguyên liệu. b) Dụng cụ - Lò nung - Bình hút ẩm chứa silicagen. - Chén nung. - Kẹp gấp. - Cân điện tử. c) Tiến hành Cân Gg mẫu, cho vào chén nung đã được nung và cân đến trọng lượng không đổi. Sau đó cho chén chứa mẫu vào lò nung. Nâng dần nhiệt độ lò nung lên tới 600oC. Giữ nhiệt độ này trong 3 giờ. Lấy chén nung ra, để nguội trong bình hút ẩm và cân. Tiếp tục nung lại và cân đến khi trọng lượng không đổi. d) Tính kết quả Phần trăm khối lượng của tro được tính theo công thức: GG Y = 2 1 100 (%) (3.3) G Trong đó: G1: Trọng lượng chén nung (g) G2: Trọng lượng chén nung có chứa tro (g) G: Trọng lượng mẫu (g) 3.4.1.6 Xác định hàm lượng chất khô trích ly được a) Nguyên tắc Dựa vào lượng nước bay hơi của mẫu sau khi sấy ở nhiệt độ 1050C. 41
  53. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên b) Dụng cụ Máy cân sấy ẩm Axis. c) Tiến hành Tiến hành sấy dịch Cân ag mẫu nguyên liệu hạt sen và củ năng. Sau khi cân mẫu tiến hành xay với nước ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau. Lúc này, ta sẽ thu được dịch lọc tương ứng với các tỷ lệ, sau đó cho 1 lượng nhỏ dịch vào máy cân sấy ẩm điều chỉnh nhiệt độ, để tiến hành sấy dịch. Đọc kết quả trên máy sau khi sấy dịch đến khối lượng không đổi (mi). Tiến hành sấy mẫu Cân ag mẫu nguyên liệu hạt sen và củ năng. Sau khi cân mẫu tiến hành băm nhỏ, trộn đều nguyên liệu và lấy 1 lượng nhỏ mẫu cho vào máy cân sấy ẩm để tiến hành sấy mẫu. Đọc kết quả trên máy sau khi sấy mẫu đến khối lượng không đổi (m1). d) Tính kết quả Hàm lượng chất khô trích ly được được tính theo công thức: m L = i 100 (3.4) m1 Trong đó: mi khối lượng chất khô của dịch sau khi sấy ở các tỷ lệ pha loãng (g). m1: khối lượng chất khô của mẫu nguyên liệu sau khi sấy (g). L: hàm lượng chất khô trích ly được (%). 3.4.1.7 Xác định độ lắng H a) Nguyên tắc Dựa vào độ sa lắng của huyền phù. Đo chiều cao từ mực chất lỏng đến vạch phân pha so với chiều cao của mực chất lỏng rót trong chai ban đầu, từ đó tính được độ lắng của sản phẩm. b) Dụng cụ Dưỡng kế. 42
  54. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên c) Tiến hành Dịch lọc sau khi phối trộn với 3 loại chất ổn định cấu trúc CMC, pectin, xanthan gum ở các tỷ lệ khác nhau đem đi tiệt trùng. Giữ ổn định trong 24 giờ sau đó lắc đều tất cả các chai và bắt đầu tính thời gian và đo chiều cao tách lớp trong 7 ngày. d) Tính kết quả Độ lắng H: h H = n (3.5) h0 Trong đó: hn: Chiều cao đo từ mực chất lỏng trên cùng đến vạch phân pha. h0: chiều cao ban đầu của dịch sữa hạt sen – củ năng rót trong chai. H càng nhỏ nghĩa là sản phẩm càng ít tách pha. H = 0: không có hiện tượng tách pha. Chú ý: Lượng nước dùng để ngâm 3 loại chất ổn định cấu trúc sẽ được trừ ra trong quá trình pha loãng vào dịch sữa. 3.4.2 Phương pháp đánh giá cảm quan Trong quá trình thử nghiệm chúng tôi dùng phương pháp đánh giá so hàng và phương pháp đánh giá cảm quan thị hiếu. 3.4.2.1 Phương pháp so hàng a) Mục đích Sử dụng phương pháp so hàng để khảo sát công thức phối chế của sản phẩm. b) Nguyên tắc - Ở phương pháp đánh giá so hàng, chúng tôi tiến hành thử ở 15 người với mỗi lần thử là bốn mẫu dựa trên việc sắp xếp các mẫu từ thích nhất cho đến không thích nhất. - Sau đó chúng tôi chọn mẫu có tổng số thấp nhất và dùng phần mềm Statgraf để xác định mức khác nhau có ý nghĩa giữa các mẫu. Nếu mức ý nghĩa (Sign. Level) ≤ 0,05 thì ta có thể kết luận các mẫu khác nhau có nghĩa với mức ý nghĩa = 0,05. Ngược lại, các mẫu không khác nhau có nghĩa. 43
  55. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 3.4.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan thị hiếu a) Mục đích Do sữa hạt sen - củ năng là sản phẩm mới nên chúng tôi chọn cảm quan thị hiếu nhằm đánh giá mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm. b) Nguyên tắc - Ở phương pháp đánh giá cảm quan thị hiếu, chúng tôi tiến hành thử ở 60 người để đánh giá mức độ ưa thích về màu, mùi, vị, cấu trúc và mức độ ưa thích chung đối với sản phẩm theo thang điểm 1 − 9. Bảng 3.2 Đánh giá cảm quan sữa hạt sen - củ năng Thang điểm Mức độ ưa thích 9 Cực kì thích 8 Rất thích 7 Thích 6 Hơi thích 5 Bình thường 4 Hơi chán 3 Chán 2 Rất chán 1 Cực kỳ chán 44
  56. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN Qua các nghiên cứu, thử nghiệm, chúng tôi nhận được các kết quả như sau: 4.1 Khảo sát nguyên liệu 4.1.1 Hạt sen - Hạt sen khô có mùi thơm kém hơn hạt sen tươi, nhưng lại có ưu điểm là có thể sử dụng được trong những tháng không phải mùa thu hoạch sen, nên có thể nghiên cứu thêm để làm nguyên liệu cho sản xuất. Do thời gian làm đồ án có hạn nên chúng tôi chỉ dừng ở việc khảo sát nguyên liệu hạt sen tươi. - Hai loại hạt sen tươi thường thấy hiện nay là loại hạt sen đã được tách sẵn vỏ, tim và loại hạt sen tươi phải tách ra từ gương sen khi mua về. Để chọn được nguyên liệu thích hợp cho việc nghiên cứu, cả hai loại hạt sen đều được mua từ khu vực trồng sen ở Thanh Đa. 4.1.1.1 Lựa chọn nguyên liệu hạt sen để nguyên cứu a) Xác định tỷ lệ thu hồi hạt sen dùng để chế biến từ gương sen Sau khi thu mua về, cân riêng từng gương sen, sau đó tách hạt ra khỏi gương, phân loại ra hạt non, vỏ hạt và tim sen, cân các thành phần và tính tỷ lệ thu hồi hạt sen dùng cho chế biến. Kết quả thu được như sau: Bảng 4.1 Tỷ lệ thu hồi hạt sen từ gương sen Khối lượng 1 Gương sen sau Hạt sen dùng Hạt non Vỏ hạt Tim sen STT gương sen khi đã tách hạt để chế biến (%) (%) (%) (g) (%) (%) 1 79,00 35,69 12,91 20,51 2,41 27,85 2 110,90 37,69 4,33 25,69 3,97 28,13 3 89,50 39,11 9,49 21,68 2,91 26,48 4 100,90 40,14 3,67 24,38 3,57 28,15 5 95,30 40,39 8,18 22,35 2,94 25,92 Trung bình 38,60 7,72 22,92 3,16 27,31 45
  57. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 27,31% Gương sen đã tách hat 38,60% Hạt non Vỏ hạt Tim sen 3,16% Hạt sen 22,92% 7,72% Hình 4.1 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ các phần của gương sen Nhận xét Nếu dùng nguyên liệu là gương sen rồi tách bỏ các phần không sử dụng để lấy hạt sen chế biến thì tỷ lệ thu hồi cho chế biến chỉ chiếm 27,31%. Trong khi đó, phần sử dụng cho chế biến của loại hạt sen đã tách sẵn vỏ, tim là 100%. Như vậy, hiệu suất thu hồi của loại hạt sen đã tách sẵn vỏ, tim cao hơn hiệu suất thu hồi của loại hạt sen phải tách ra từ gương khi mua về. b) Giá thành của hai loại hạt sen - Giá thành của gương sen là 30.000 đồng/kg, lượng hạt sen thu được từ 1kg gương chỉ có 273,1g. Vậy 273,1 g hạt sen dùng để chế biến sẽ có giá là 30.000 đồng. - Giá thành của loại hạt sen đã tách sẵn vỏ, tim là 50.000 đồng/kg. 273,1g hạt sen đã tách sẵn vỏ, tim dùng để chế biến sẽ có giá là 13.655 đồng. Như vậy, sử dụng loại hạt sen đã tách sẵn vỏ, tim có lợi về mặt kinh tế hơn so với loại hạt sen phải tách ra từ gương khi mua về. c) Đặc điểm cảm quan của hai loại hạt sen Bảng 4.2 Đặc điểm cảm quan của hai loại hạt sen Loại Hạt sen tách ra từ gương Hạt sen đã được tách sẵn Chỉ tiêu sen khi mua về vỏ, tim Màu sắc Trắng ngà Vàng nhạt Mùi Thơm nhẹ Thơm Cấu trúc Mềm, giòn Hơi cứng, giòn 46
  58. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Nhận xét Yêu cầu cảm quan đối với sữa hạt sen – củ năng thành phẩm là có màu vàng nhạt, có mùi thơm của sen. Qua đánh giá trạng thái cảm quan ban đầu của 2 loại hạt sen, chúng tôi nhận thấy loại sen đã được tách sẵn vỏ, tim có thể đáp ứng được yêu cầu này. Kết luận Dựa vào trạng thái cảm quan, giá thành và tỷ lệ thu hồi cho chế biến, chúng tôi thấy rằng loại hạt sen đã được tách sẵn vỏ, tim là nguyên liệu thích hợp cho việc nghiên cứu tiếp theo. 4.1.1.2 Thành phần hoá học của hạt sen tươi Sau khi gửi mẫu phân tích 3 thành phần protein, đường tổng, tinh bột tại trung tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng 3 – số 31 Hàn Thuyên, Q1 và tiến hành làm thí nghiệm xác định độ tro và độ ẩm, chúng tôi thu được bảng kết quả như sau: Bảng 4.3 Thành phần hoá học của nguyên liệu hạt sen tươi STT Thành phần Đơn vị tính Hàm lượng Phương pháp phân tích 1 Độ ẩm % 62* Sấy ở 1050C đến trọng lượng không đổi 2 Đường tổng % 5,2 TCVN 4594 : 1988 3 Tinh bột % 12,2 TCVN 4594 : 1988 4 Protein % 9,7 FAO FNP 14/7 Nung ở 600oC đến trọng lượng không 5 Độ tro % 2* đổi. * Phân tích tại phòng thí nghiệm thực phẩm trường đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. HCM. - Từ bảng kết quả trên, chúng tôi thấy rằng hàm lượng nước trong hạt sen tươi tương đối thấp nên thuận lợi cho quá trình bảo quản. - Thành phần hóa học của nguyên liệu hạt sen đem đi kiểm tra so với kết quả công bố trên tài liệu bảng 2.3 ta thấy nguyên liệu hạt sen có hàm lượng protein và tro đều cao hơn 0,2% về khối lượng. - Hạt sen tươi có hàm lượng protein và khoáng cao trong đó thành phần protein có 8 loại axit amin không thay thế thì trong hạt sen có 5 loại (threonin, methionin, leucin, isoleucin, 47
  59. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên phenylalanine) và các khoáng chất cần thiết như sắt, canxi và photpho nên chúng thích hợp cho việc làm nước giải khát bổ sung dinh dưỡng cho cơ thể. 4.1.2 Củ năng 4.1.2.1 Thành phần cấu tạo của củ năng Cấu tạo của củ năng gồm: một lớp vỏ màu nâu ở bên ngoài và bên trong là phần thịt màu trắng đục. Bảng 4.4 Tỷ lệ các phần của củ năng STT Khối lượng củ năng (g) Vỏ (%) Thịt (%) 1 300,00 30,48% 69,52% 2 300,02 31,52% 68,48% 3 300,05 33,11% 66,89% 4 300,12 32,43% 67,57% 5 300,04 31,07% 68,93% 6 300,06 31,38% 68,62% TB 300,05 31,67% 68,33% 31.67% Vỏ Thịt 68.33% Hình 4.2 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ các phần của củ năng 48
  60. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Nhận xét Qua kết quả bảng 4.4 và đồ thị 4.2 cho thấy rằng: tỷ lệ phần thịt củ chiếm khá cao trong củ năng. Do đó, việc chế biến sản phẩm sữa hạt sen – củ năng sẽ có ý nghĩa về mặt kinh tế. Ngoài ra, giá thành của củ năng rẻ hơn so với hạt sen, nên việc phối chế hai loại hạt sen và củ năng không chỉ tạo nên hương vị đặc trưng, bổ dưỡng cho sản phẩm mà còn làm giảm giá thành sản phẩm. 4.1.2.2 Thành phần hoá học của phần thịt củ năng Sau khi xác định được tỷ lệ các thành phần cấu tạo của củ năng, chúng tôi tiến hành gửi mẫu phân tích thành phần hóa học chính của củ năng tại trung tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng 3 – số 31 Hàn Thuyên, Q1. Kết quả thu ở bảng 3.2 Bảng 4.5 Thành phần hoá học của củ năng Đơn vị STT Thành phần Hàm lượng Phương pháp phân tích tính 1 Độ ẩm % 83,6 FAO FNP 14/7 (P.205) – 1986 2 Đường tổng % 10,3 TCVN 4594 : 1988 3 Tinh bột % 1,9 TCVN 4594 : 1988 FAO FNP 14/7 (P.221) – 1986 4 Protein % 1,8 Phương pháp Kieldahl 5 Độ tro % 1,1 FAO FNP 14/7 (P.228) - 1986 Nhận xét - Từ bảng 4.5 cho thấy củ năng có độ ẩm khá cao (83,6%), điều đó chứng tỏ rằng thành phần chủ yếu của củ năng là nước còn các thành phần hoá học khác là ít. Tuy nhiên trong củ năng chứa các thành phần hoá học khác rất tốt cho con người như hàm lượng tro (sắt, canxi, kẽm) và protein. - Mặt khác, nguyên liệu củ năng có thành phần hóa học đem đi kiểm tra so với kết quả công bố trên tài liệu bảng 2.7 với hàm lượng protein nhiều hơn 0,27% về khối lượng và hàm lượng tro nhỏ hơn 0,09% về khối lượng là do ảnh hưởng của điều kiện khí hậu, địa lý, trồng trọt. Ngoài ra trong các nguyên cứu cho biết trong củ năng còn chứa chất puchiin có khả năng kháng khuẩn cao. 49
  61. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 4.2 Khảo sát tỷ lệ hạt sen : củ năng cho quá trình xay - Qua quá trình khảo sát sơ bộ ta thấy nếu: Cố định tỷ lệ củ năng là 1  Nếu tỷ lệ hạt sen : củ năng > 3 : 1 thì sản phẩm có màu vàng rất đẹp, mùi thơm của sen rất rõ, nhưng sẽ không kinh tế. Vì vậy, nó không phù hợp cho sản xuất công nghiệp. Cố đinh tỷ lệ hạt sen là 1  Nếu tỷ lệ hạt sen : củ năng > 1 : 3 thì sản phẩm có màu trắng đục, mùi thơm của củ năng rất rõ, mất đi mùi hài hòa của hạt sen và củ năng và cũng không kinh tế. Do đó, nó cũng không phù hợp cho sản xuất công nghiệp. - Vì thế, chúng tôi tiến hành khảo sát tỷ lệ hạt sen : củ năng ở các tỷ lệ như sau: 3 : 1; 2 : 1; 1 : 1; 1 : 2; 1 : 3. Ở mỗi tỷ lệ, chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng chất hoà tan trích được và đánh giá cảm quan tổng thể các mẫu. Hình 4.3 Dịch lọc trước khi nấu Hình 4.4 Dịch lọc sau khi nấu 50
  62. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Kết quả thu được được trình bày ở bảng 4.6 Bảng 4.6 Trạng thái của dịch hạt sen : củ năng theo các tỷ lệ khác nhau Dịch trước khi nấu Dịch sau khi nấu Tỷ lệ Hàm Hàm lượng lượng Màu sắc Mùi Màu sắc Mùi Hạt sen : củ chất khô chất khô năng (g) (g) Vàng đục 3 : 1 10,55 Vàng đục Rất thơm 11,43 Rất thơm sậm Vàng đục Thơm hài 2 : 1 10,53 Thơm 11,40 Vàng đục đậm hòa Vàng đục Vàng đục 1 : 1 10,51 Thơm rất ít 11,39 Thơm rất ít nhạt nhạt Không 1 : 2 10,52 Trắng ngà 11,41 Trắng ngà Không thơm thơm Không 1 : 3 10,54 Trắng đục 11,43 Trắng đục Không thơm thơm Nhận xét - Dựa vào bảng 4.6 ta thấy ở tất cả các tỷ lệ trước và sau khi nấu thì hàm lượng chất khô không chênh lệch nhiều, tỷ lệ 1 : 2 và 1 : 3 cả màu sắc và mùi vị đều mất đi tính đặc trưng của sản phẩm do hàm lượng củ năng quá nhiều. - Với tỷ lệ 1 : 1 dịch có mùi thơm rất nhạt, còn tỷ lệ 2 : 1 và 3 : 1 thì hàm lượng chất khô thu được đều cao gần như nhau nhưng tỷ lệ 2 : 1 khi nấu dịch có màu đẹp và mùi hài hoà đặc trưng và kinh tế hơn so với tỷ lệ 3 : 1. Kết luận Chúng tôi chọn tỷ lệ 2 : 1 là tỷ lệ phối trộn tối ưu nhất. 51
  63. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 4.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cái và nước cho quá trình xay - Quá trình xay phụ thuộc vào tỷ lệ giữa nguyên liệu và dung môi đem xay. Sự chênh lệch giữa lượng dung môi và nguyên liệu càng lớn thì chênh lệch nồng độ chất hòa tan trong nguyên liệu và trong dung môi càng lớn, do đó sự khuếch tán chất hòa tan trong nguyên liệu ra dung môi càng nhiều. Tuy nhiên, khi càng tăng lượng dung môi lên thì lượng chất hòa tan càng bị pha loãng trong dịch lọc. - Vì đây là quá trình chuẩn bị dịch nên chúng tôi quan tâm đến hàm lượng chất hòa tan trong dịch lọc. Qua khảo sát sơ bộ cho thấy ở các tỷ lệ cái : nước < 1 : 6 thì dịch sữa thu được có mùi thơm rõ và màu vàng rất đẹp nhưng lượng dịch thu được thấp, không thích hợp cho sản xuất công nghiệp. Vả lại, nếu lượng nước ít thì sẽ không đủ dung môi để trích ly hiệu quả các hợp chất hòa tan có trong nguyên liệu. - Do đó, chúng tôi tiến hành khảo sát quá trình trích ly ở 5 mức tỷ lệ cái : nước lần lượt là 1 : 6; 1 : 7; 1 : 8; 1 : 9; 1 : 10. Ở mỗi tỷ lệ tiến hành xác định hàm lượng chất khô trích ly của mỗi mức và đánh giá cảm quan về chất lượng dịch lọc. - Kết quả thu được như bảng 4.7 52
  64. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Bảng 4.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ cái : nước đến chất lượng dịch lọc Tỷ lệ 1 : 6 1: 7 1 : 8 1: 9 1: 10 cái : nước Vàng đục Vàng đục Vàng rất Màu sắc Vàng đục Vàng nhạt đậm đậm nhạt Thơm hài Không Mùi Rất thơm Rất Thơm Thơm ít hoà mùi Độ đặc Hơi đặc Hơi đặc Vừa Hơi loãng Rất loãng Khối lượng dd sen : năng ban 350 400 450 500 550 đầu (g) mdd sen-năng sau 290 340 390 410 480 khi lọc (g) Lượng chất khô 5,19 7,44 10,51 10,53 10,55 (g) Hàm lượng chất khô trích ly được 28,87 41,38 58,45 58,57 59,68 (%) 60 58.57 50 58.45 40 58.34 30 41.38 (%) 20 28.87 10 0 1:6 1:7 1:8 1:9 1:10 Hàm lượng chất khô trích ly được ly lượng khôtrích chất Hàm Tỷ lệ cái : nước Hình 4.5 Đồ thị biễu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ cái : nước đến hàm lượng chất khô trích ly 53
  65. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Nhận xét - Tỷ lệ cái : nước ảnh hưởng đến hàm lượng chất hòa tan trích ly và chất lượng của dịch lọc. - Khi tỷ lệ từ 1 : 6 đến 1 : 8 hàm lượng chất hòa tan tăng và chất lượng dịch lọc cũng tăng. Ở tỷ lệ 1 : 6, sau khi xay và lọc lượng nước ít nên không đủ trích ly các chất hòa tan có trong sen : năng dẫn đến hàm lượng chất khô và hiệu suất thu được là thấp nhất và trạng thái dịch là rất đặc. Ở các tỷ lệ 1 : 7 và 1: 8 lượng nước tăng lên dần, khối lượng dịch lọc thu được nhiều hơn và hàm lượng chất hoà tan trích ly cũng tăng lên tương ứng, độ đặc của dịch cũng giảm đi nhưng mùi thơm của dịch giảm đi ít không đáng kể. - Ở các tỷ lệ 1 : 9 và 1: 10 lượng nước nhiều hơn, khối lượng dịch trích thu được tăng thêm và nồng độ chất khô lúc này vẫn còn nhưng ít dẫn đến hàm lượng chất hòa tan tăng không đáng kể. - Do vậy, tuy tỷ lệ 1 : 9 và 1 : 10 hàm lượng chất hoà tan trích ly được cao hơn một ít so với tỷ lệ 1 : 8 nhưng xét về mặt kinh tế : tiêu tốn nhiên liệu, thời gian. Kết luận Chúng tôi chọn tỷ lệ 1: 8 là tỷ lệ tối ưu nhất cho quá trình xay. 4.4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nấu dịch lọc - Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình hồ hoá tinh bột và quá trình trích ly. - Khi thay đổi nhiệt độ thì chất lượng và hàm lượng chất hòa tan cũng thay đổi. Nhiệt độ gia nhiệt càng cao, độ nhớt dịch lọc càng giảm, tốc độ hồ hóa tinh bột được tăng lên, do đó tăng hàm lượng chất hòa tan trong dịch lọc và một phần nào đó ảnh hưởng đến chất lượng dịch lọc. Ngược lại, ở nhiệt độ thấp thì khả năng hồ hóa tinh bột và hàm lượng chất hoà tan trích ly cũng thấp và chất lượng dịch trích không đạt. Tuy nhiên, ở một giá trị nhiệt độ nào đó thì hàm lượng chất hòa tan trích ly và tinh bột được hồ hoá đạt cực đại và chất lượng dịch lọc là tối ưu. Sau đó việc tăng 54
  66. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên nhiệt độ cũng sẽ không làm tăng đáng kể hàm lượng chất hòa tan và sẽ giảm chất lượng dịch lọc. - Chúng tôi tiến hành khảo sát chế độ nấu ở bốn khoảng giá trị nhiệt độ: 75 - 800C; 80 - 850C; 90 – 950C. Ở mỗi giá trị nhiệt độ tiến hành xác định hàm lượng chất khô trích ly và đánh giá cảm quan tổng thể các mẫu thí nghiệm. - Kết quả thu được được trình bày ở bảng 4.8 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nấu dịch lọc Nhiệt độ (0C) Chỉ tiêu theo dõi 75 – 80 80 - 85 90 – 95 Màu sắc Vàng đục Vàng đục Vàng đục sậm Mùi Ít thơm Thơm Có mùi nấu Tinh bột chưa được Tinh bột không Tinh bột không còn hồ hoá hết còn lắng Trạng thái lắng dưới đáy, dịch lắng dưới đáy. Dịch dưới đáy, dịch còn đồng nhất đồng nhất hơi sống Hàm lượng chất khô trích ly được 59,84 63,29 63,45 (%) 64 63 63.45 62 61 63.29 60 59.84 59 (%) 58 58.45 57 56 55 0 75 - 80 80 - 85 90 - 95 Hàm lượng chất khô trích ly đượcly khô lượng trích chất Hàm Nhiệt độ nấu ( 0C ) Hình 4.6 Đồ thị biễu diễn nhiệt độ nấu ảnh hưởng đến hàm lượng chất khô trích ly Nhận xét - Dựa vào bảng 4.8 và đồ thị 4.6 ta thấy: hàm lượng chất hòa tan của quá trình tăng khi nhiệt độ tăng và khi đó chất lượng dịch cũng thay đổi. 55
  67. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Ở khoảng nhiệt độ 75 – 800C và 80 – 850C khi tăng nhiệt độ thì hàm lượng chất hòa tan trích ly cũng tăng ứng với mỗi khoảng nhiệt độ đó, nhưng màu vàng đục của dịch gần như không bị biến đổi nhiều và mùi thơm đặc trưng của dịch xuất hiện rõ hơn theo độ tăng của nhiệt độ. - Ở khoảng nhiệt độ 75 – 800C, hàm lượng chất hòa tan trích ly có cao so với dịch chưa nấu nhưng thấp so với các khoảng nhiệt độ cao hơn. Do ở nhiệt độ này các cấu tử tinh bột chưa trương nở hết nên tinh bột còn lắng dưới đáy và trạng thái dịch rất loãng. Nếu đem dịch đi tiệt trùng ở nhiệt cao các cấu tử tinh bột lắng dưới đáy sẽ tiếp tục trương nở và biến tính tạo màng dày dưới đáy chai - Khi tăng khoảng nhiệt độ lên 90 – 950C thì hàm lượng chất hòa tan có xu hướng tăng không đáng kể so với khoảng nhiệt độ 80 – 850C, chất lượng dịch cũng bị biến đổi xấu cả về màu sắc và mùi. Kết luận Chúng tôi chọn khoảng nhiệt độ nấu thích hợp nhất là 80 – 850C. 4.5 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian gia nhiệt đến quá trình nấu dịch lọc - Quá trình gia nhiệt cũng bị ảnh hưởng bởi yếu tố thời gian. Thông thường thời gian nấu càng dài thì lượng chất hòa tan khếch tán vào dịch càng nhiều dẫn đến hàm lượng chất hòa tan tăng lên và chất lượng dịch lọc cũng tốt hơn. - Nhưng đến một thời gian nào đó hàm lượng chất hòa tan sẽ không tăng lên nữa và chất lượng dịch kém dần do thời gian nấu quá lâu sẽ trích ly cả những hợp chất không mong muốn. - Thực hiện quá trình nấu dịch lọc với các khoảng thời gian lần lượt là 10 phút, 15 phút, 20 phút. Ở mỗi mức thời gian, chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng chất khô trích ly và đánh giá cảm quan chất lượng của dịch lọc. - Kết quả thu được được trình bày ở bảng 4.9 56
  68. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Bảng 4.9 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình nấu dịch lọc Thời gian trích ly (phút) Chỉ tiêu theo dõi 10 15 20 Màu sắc Vàng đục Vàng đục Vàng đục sậm Mùi Thơm Thơm Hơi có mùi nấu Tinh bột vẫn còn lắng Tinh bột không Tinh bột không còn Trạng thái dưới đáy, dịch còn lắng dưới đáy, dich lắng dưới đáy, dịch sống. đồng nhất. đồng nhất. Hàm lượng khô 60,12 63,29 63,40 trích ly được (%) 64 63 63.40 62 63.29 61 (%) 60 60.12 59 58 10 phút 15 phút 20 phút Hàm lượng chất khô trích ly được ly khô lượng trích chất Hàm Thời gian nấu ( 0C ) Hình 4.7 Đồ thi biễu diễn thời gian nấu ảnh hưởng đến hàm lượng chất khô trích ly Nhận xét - Dựa vào bảng 4.9 và đồ thị 4.7 ta thấy: - Khi tăng thời gian nấu thì hàm lượng chất hoà tan trích ly được tăng theo và chất lượng dịch lọc cũng thay đổi theo. - Hàm lượng chất hòa tan tăng tương ứng khi tăng thời gian gia nhiệt trong 10 và 15 phút. Ở nhiệt độ này chưa ảnh hưởng gì đến màu sắc và mùi của dịch. 57
  69. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Ở thời gian 10 phút do thời gian quá ngắn các cấu tử tinh bột chưa trương nở hết nên tinh bột còn lắng dưới đáy và dẫn đến hàm lượng chất khô là thấp nhất. Khi tăng thời gian lên 15 phút, các cấu tử tinh bột trương nở nhiều hơn dẫn đến hàm lượng chất khô hòa tan trong dịch trích cũng tăng lên. - Tiếp tục tăng thời gian lên 20 phút, hàm lượng chất khô cũng tăng lên nhưng không đáng kể và chất lượng dịch lọc cũng giảm nhẹ về mùi và màu so với thời gian 15 phút. Kết luận Chúng tôi chọn thời gian gia nhiệt tối ưu nhất là 15 phút.  Từ những thí nghiệm trên, các thông số kỹ thuật của quá trình chuẩn bị dịch sữa được chọn là: Tỷ lệ hạt sen: củ năng: 2 : 1. Tỷ lệ cái : nước: 1 : 8. Khoảng nhiệt độ nấu: 80 – 850C. Thời gian nấu: 15 phút. 4.6 Khảo sát công thức phối chế sản phẩm Vị của sản phẩm có một vai trò hết sức quan trọng đối với chất lượng nước giải khát nên chúng tôi đã tiến hành phối chế với nhiều công thức khác nhau bằng cách thay đổi về hàm lượng đường ở các mức: 10%, 11%, 12%, 13% và đánh giá cảm quan 4 mẫu theo phương pháp so hàng để chọn ra mẫu tối ưu nhất. Bảng 4.10 Bảng ký hiệu các mẫu khảo sát công thức phối chế đường Hàm lượng đường (%) 10 11 12 13 M1 M2 M3 M4 Mẫu pH = 6,48 pH = 6,48 pH = 6,48 pH = 6,48 Brix = 12 Brix = 13 Brix = 14 Brix = 15 Số thành viên là 15 người. Kết quả đánh giá thể hiện ở bảng 4.11 như sau: 58
  70. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Bảng 4.11 Kết quả đánh giá cảm quan về độ ngọt theo phương pháp so hàng Mẫu STT M1 M2 M3 M4 1 4 2 1 3 2 4 1 2 3 3 3 2 1 4 4 2 3 1 4 5 4 2 1 3 6 4 1 2 3 7 4 2 1 3 8 3 4 2 1 9 2 4 1 3 10 4 2 1 3 11 4 3 2 1 12 2 3 1 4 13 3 4 1 2 14 3 2 1 4 15 4 2 1 3 Tổng số 50 37 19 44 Bảng 4.12 So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu Mẫu M1a M2a M3b M4a Chú thích: Các chữ cái khác nhau biểu diễn sự khác nhau có ý nghĩa ở =0,05 59
  71. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Với kết quả đánh giá so hàng ở bảng 4.11 mẫu M3 được đánh giá cao nhất . - Theo kết quả phân tích về vị ngọt bằng phần mềm Statgraf ở phụ lục 2 cho thấy giữa các nghiệm thức có sự khác nhau có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95% hay mẫu M3 khác ba mẫu còn lại ở mức ý nghĩa = 0,05. - Mô tả sản phẩm: Bảng 4.13 Bảng mô tả sản phẩm Mẫu pH Brix Mô tả sản phẩm M1 6,48 12 Ít ngọt, mùi thơm của dịch hơi nồng M2 6,48 13 Vị ngọt chưa rõ, mùi thơm cảm nhận rõ M3 6,48 14 Vị ngọt rõ ràng, mùi thơm đặc trưng, dịu và hài hòa M4 6,48 15 Vị ngọt gắt, mùi thơm giảm và có mùi đường - Như vậy, hàm lượng đường không ảnh hưởng gì đến pH và màu sắc của dịch, chỉ ảnh hưởng đến vị và mùi.Qua đánh giá cảm quan chúng tôi đã xác định mẫu M3 là mẫu có công thức phối chế thích hợp nhất có vị ngọt và mùi thơm hài hòa. Kết luận Vậy công thức phối đường của dịch sữa hạt sen – củ năng là: Hàm lượng đường: 12%. 0Brix: 14. 4.7 Khảo sát phụ gia tạo cấu trúc - Có rất nhiều loại phụ gia được sử dụng để tạo cấu trúc như: pectin, agar, CMC nhưng mỗi loại có những ưu điểm và hạn chế riêng. Tuy nhiên do hạn chế về thời gian nên chúng tôi chọn 3 loại phụ gia để khảo sát là pectin, CMC, xanthangum. - Nếu bổ sung hàm lượng phụ gia tạo cấu trúc nhiều thì sản phẩm sẽ rất nhớt làm ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Ngược lại, nếu hàm lượng chất ổn định sử dụng quá thấp thì sẽ không giữ được cấu trúc cho sản phẩm và làm cho sản phẩm bị tách lớp, giá trị kém về mặt cảm quan. - Trong phần này, chúng tôi tiến hành khảo sát tỷ lệ pectin, CMC, xanthangum sử dụng trong sản phẩm lần lượt ở các mức 0,02%; 0,03%; 0,04%; 0,05% để đo độ nhớt, xác định 60
  72. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên hàm lượng và loại chất ổn định cấu trúc nào sử dụng tối ưu nhất nhằm làm cho sản phẩm vừa đạt cấu trúc tốt nhất vừa đảm bảo sản phẩm có độ nhớt vừa phải và đo độ lắng trong 7 ngày. 4.7.1 Khảo sát tỷ lệ các chất ổn định ảnh hưởng đến độ nhớt Bảng 4.14 Ảnh hưởng của tỷ lệ các chất ổn định đến độ nhớt của dịch Tỷ lệ Thời gian chảy Độ nhớt Loại chất ổn định (%) (giây) (cP) Không sử dụng chất ổn định 0 203 2,01 0,02 227 2,25 0,03 297 2,94 Xanthangum 0,04 315 3,12 0,05 355 3,51 0,02 221 2,19 0,03 290 2,87 CMC 0,04 308 3,05 0,05 348 3,45 0,02 217 2,15 0,03 286 2,83 Pectin 0,04 304 3,01 0,05 342 3,39 Tỷ lệ các chất phụ gia (%) Hình 4.8 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ chất ổn định ảnh hưởng đến độ nhớt của dịch 61
  73. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Nhận xét - Qua bảng 4.14 và đồ thị 4.8 cho thấy độ nhớt của dịch khi sử dụng xanthangum cao hơn so với 2 loại chất ổn định CMC và pectin ở cùng nồng độ. Độ nhớt của CMC cũng cao hơn so với pectin nhưng khoảng chênh lệch ít hơn so với xanthangum. - Ở tỷ lệ chất ổn định 0,05%, dịch có độ nhớt lớn, độ nhớt dịch lớn sẽ gây cảm giác ngán khi uống sản phẩm. Nhưng khi không bổ sung chất ổn định, sản phẩm có độ nhớt thấp không hấp dẫn. Kết luận Xanthan gum có độ nhớt cao nhất, sau đó đến CMC và pectin nhưng độ nhớt của CMC và pectin chênh lệch không quá lớn. 4.7.2 Khảo sát tỷ lệ chất ổn định ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm Để tiến hành khảo sát độ lắng của dịch trong 7 ngày và để bảo quản cho sản phẩm không bị hư hỏng, chúng tôi chọn chế độ tiệt trùng 1210C trong 15 phút và tiến hành theo dõi hiện tượng phân lớp. 4.7.2.1 Khảo sát tỷ lệ phối trộn xanthan gum Kết quả thu được ở bảng 4.15 Bảng 4.15 Ảnh hưởng của tỷ lệ xanthan gum đến độ lắng của sản phẩm Xanthangum(%) 0 0,02 0,03 0,04 0,05 Độ nhớt (cP) 2,01 2,21 2,89 3,06 3,47 0 ngày 0 0 0 0 0 1 ngày 0,086 0,065 0,064 0,035 0,032 Độ lắng H 2 ngày 0,197 0,152 0,130 0,064 0,060 3 ngày 0,277 0,230 0,223 0,091 0,087 4 ngày 0,288 0,245 0,240 0,143 0,136 5 ngày 0,320 0,255 0,255 0,157 0,145 6 ngày 0,325 0,260 0,255 0,160 0,149 7 ngày 0,325 0,260 0,257 0,160 0,150 Chú thích: ngày thứ 0 là ngày chế biến. 62
  74. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 0.35 0.3 0.25 0,00% 0.2 0,02% 0.15 0,03% 0,04% 0.1 ĐộH lắng 0,05% 0.05 0 0 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày 4 ngày 5 ngày 6 ngày 7 ngày Thời gian đo độ lắng Hình 4.9 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ xanthangum ảnh hưởng đến độ lắng Nhận xét - Sau 7 ngày quan sát, tôi nhận thấy rằng tuy độ lắng của các mẫu có giảm đáng kể so với mẫu không bổ sung xanthan gum nhưng vẫn có hiện tượng tách pha rõ rệt ở tất cả các tỷ lệ phối trộn trên. - Nếu bổ sung hàm lượng xanthangum càng nhiều thì quá trình lắng xảy ra chậm nhưng đồng thời độ nhớt tăng mạnh làm cấu trúc dịch sữa càng đặc, không đạt giá trị cảm quan. Kết luận Chúng tôi không dùng xanthangum để làm chất ổn định cấu trúc cho sản phẩm. 4.7.2.2 Khảo sát tỷ lệ phối trộn CMC Kết quả thu được ở bảng 4.16 63
  75. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Bảng 4.16 Ảnh hưởng của tỷ lệ CMC đến độ lắng của sản phẩm CMC (%) 0 0,02 0,03 0,04 0,05 Độ nhớt (cP) 2,01 2,19 2,87 3,04 3,45 0 ngày 0 0 0 0 0 1 ngày 0,086 0,029 0,018 0 0 Độ lắng H 2 ngày 0,197 0,055 0,057 0 0 3 ngày 0,277 0,135 0,084 0,005 0 4 ngày 0,288 0,179 0,125 0,007 0,005 5 ngày 0,320 0,236 0,130 0,007 0,005 6 ngày 0,325 0,292 0,132 0,008 0,005 7 ngày 0,325 0,310 0,132 0,008 0,005 Chú thích: ngày thứ 0 là ngày chế biến 0.35 0.3 0,00% 0.25 0,02% 0.2 0,03% 0.15 0,04% 0,05% 0.1 Độ H lắng 0.05 0 0 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày 4 ngày 5 ngày 6 ngày 7 ngày Thời gian đo độ lắng (ngày) Hình 4.10 Đồ thị biễu diễn tỷ lệ CMC ảnh hưởng đến độ lắng của sản phẩm Nhận xét - Nếu không bổ sung CMC hiện tượng tách pha rất rõ ràng, độ lắng H rất cao. - Bổ sung 0,02%: hiện tượng tách pha vẫn rõ, độ lắng H có giảm trong những ngày đầu nhưng theo thời gian bảo quản vẫn tiệm cận đến giá tri cao nhất khi không bổ sung CMC. Nguyên nhân là hàm lượng CMC quá ít, độ nhớt của sản phẩm còn thấp, theo thời gian bảo quản thì các phần tử có kích thước lớn lắng dần xuống. 64
  76. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Bổ sung 0,03%: Độ lắng giảm mạnh so với khi không bổ sung CMC nhưng hiện tượng tách pha vẫn còn thấy rõ. - Bổ sung 0,04%: hiện tượng tách pha mờ nhạt, độ lắng giảm đáng kể, theo thời gian bảo quản vẫn không tăng nhiều. Độ nhớt vừa phải, có thể chấp nhận được. - Bổ sung 0,05%: vẫn nhận thấy hiện tượng tách pha tuy nhiên rất mờ nhạt và không đáng kể. Độ nhớt tăng mạnh (3,45cP) cấu trúc hơi sánh. Không đạt giá trị cảm quan về cấu trúc. - Như vậy, khi bổ sung 0,04% CMC tuy hiệu quả chống tách pha không đạt 100% nhưng có thể chấp nhận được. Nếu tăng hàm lượng CMC thì quá trình tách pha càng giảm nhưng độ nhớt đồng thời cũng tăng mạnh. Do đó, chúng tôi chọn tỷ lệ bổ sung là 0,04%. Kết luận Chúng tôi chọn CMC với tỷ lệ 0,04% là tỷ lệ thích hợp nhất. 4.7.2.3 Khảo sát tỷ lệ phối trộn pectin Bảng 4.17 Ảnh hưởng của hàm lượng pectin đến độ lắng của sản phẩm Pectin (%) 0 0,02 0,03 0,04 0,05 Độ nhớt (cP) 2,01 2,15 2,83 3,00 3,41 0 ngày 0 0 0 0 0 1 ngày 0,086 0,031 0,015 0 0 Độ lắng H 2 ngày 0,197 0,058 0,055 0 0 3 ngày 0,277 0,134 0,083 0,003 0 4 ngày 0,288 0,177 0,125 0,005 0,003 5 ngày 0,320 0,234 0,126 0,005 0,003 6 ngày 0,325 0,290 0,130 0,006 0,003 7 ngày 0,325 0,307 0,130 0,006 0,003 Chú thích: ngày thứ 0 là ngày chế biến 65
  77. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 0.35 0.3 0.25 0,00% 0.2 0,02% 0.15 0,03% 0,04% Độ H lắng 0.1 0.05 0,05% 0 0 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày 4 ngày 5 ngày 6 ngày 7 ngày Thời gian đo độ lắng Hình 4.11 Đồ thị biễu diễn hàm lượng pectin ảnh hưởng đến độ lắng sản phẩm Nhận xét - Dựa vào bảng 4.17 và hình 4.11 ta thấy độ lắng khi sử dụng pectin gần giống với độ lắng khi sử dụng CMC. Nhưng độ lắng có giảm đi một ít. - Bổ sung với tỷ lệ 0,02% và 0,03% độ lắng có giảm mạnh so với khi không bổ sung pectin nhưng hiện tượng tách pha vẫn còn thấy rõ. Do lúc này hàm lượng pectin còn quá ít chưa đủ để giữ được các hạt có kích thước lớn. - Bổ sung với 0,04% và 0,05% thì hiện tượng tách pha vẫn thấy tuy nhiên mờ nhạt dần và không đáng kể. Ở tỷ lệ 0,05% hiện tượng tách pha rất mờ nhạt nhưng quá nhớt so với tỷ lệ 0,04%. Kết luận Chúng tôi chọn tỷ lệ pectin 0,04% là tỷ lệ tối ưu nhất.  Kết luận: Qua các kết quả phân tích ta thấy: - Xanthangum nhớt nhất và giữ cấu trúc là thấp nhất nên loại. - Còn CMC có độ nhớt cao hơn và khả năng giữ cấu trúc thấp hơn pectin nhưng độ chênh lệch không đáng kể. Nên 2 loại chất ổn định này có hiệu quả gần như nhau, nhưng pectin có độ lắng H và độ nhớt thấp hơn CMC. - Vì thế, chúng tôi tiến hành chọn pectin ở nồng độ 0,04% là nồng độ thích hợp nhất. Ở tỷ lệ 0,04% so với dịch có thể tạo độ nhớt vừa phải, đảm bảo cho sản phẩm bị phân lớp 66
  78. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên rất ít trong thời gian bảo quản và có thể khắc phục bằng cách đồng hóa 3000 vòng/ phút để giúp ổn định cấu trúc, tăng độ đồng nhất cho sản phẩm và giảm đi tình trạng phân lớp. - Trong điều kiện của phòng thí nghiệm, chúng tôi sử dụng máy xay sinh tố để đồng hóa mặc dù hiện tượng tách lớp không còn sau 15 ngày bảo ôn nhưng mùi bị biến đổi mạnh. Do có sự ma sát giữa dịch sữa và miếng cao su khi xay nên sinh ra mùi lạ. Nên chúng tôi không đồng hóa. - Sau những thí nghiệm được thực hiện để khảo sát các quá trình phối chế, chúng tôi nhận được một số kết quả, chính những kết quả này là thông số cố định để khảo sát quá trình nguyên cứu tiếp theo: Tỷ lệ hạt sen : củ năng: 2 : 1. Tỷ lệ cái : nước: 1: 8. Nồng độ chất khô hoà tan: 140Bx Hàm lượng pectin: 0,04%. 4.8 Nguyên cứu quá trình tiệt trùng 4.8.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chế độ tiệt trùng - Chúng tôi tiến hành khảo sát chế độ tiệt trùng ở nhiệt độ trong khoảng 105 – 1210C. Do thời gian hạn chế nên chúng tôi chỉ khảo sát các mức nhiệt độ như sau: 1010C, 1150C, 1210C và bảo ôn trong 15 ngày sau đó tiến hành kiểm tra. - Kết quả thu được trình bày ở bảng 4.18 67
  79. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Bảng 4.18 Ảnh hưởng của nhiệt độ tiệt trùng đến chất lượng sản phẩm sau 15 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng Màu sắc Mùi vị Cấu trúc Nhiệt độ tiệt trùng 0 ( C) Ngay sau Sau Ngay sau Sau Ngay sau Sau tiệt trùng 15 ngày tiệt trùng 15 ngày tiệt trùng 15 ngày Biến đổi Đồng nhất, màu, có bọt Mùi thơm, Có mùi Bị tách 1100C Vàng đục không tách khí xuất vị đặc trưng vị lạ pha pha hiện Có mùi Đồng nhất, Đồng nhất Không thay Không 1150C Vàng đục thơm, vị không tách không bị đổi thay đổi đặc trưng pha tách pha Đồng Có mùi Đồng nhất, Vàng đục Không Không nhất, 1210C thơm, vị không tách sáng thay đổi thay đổi không đặc trưng pha tách pha Nhận xét Dựa vào bảng 4.18, chúng tôi có thể kết luận: - Ở nhiệt độ 1100C, sản phẩm có dấu hiệu hư hỏng gây ảnh hưởng tới màu sắc, có mùi vị lạ, bọt khí và có hiện tượng tách lớp rõ. Do xử lý ở nhiệt độ này và trong một thời gian ngắn không thể tiêu diệt hết được vi sinh vật gây hư hỏng có trong sản phẩm. - Ở nhiệt độ 1150C và 1210C, sản phẩm vẫn giữ được chất lượng và không bị tách pha nhưng ở nhiệt độ tiệt trùng 1210C, màu của sản phẩm đẹp hơn. Do đó, nhiệt độ tiệt trùng có thể chọn là 1150C và 1210C nhưng để đảm bảo an toàn chất lượng sản phẩm, chúng tôi chọn nhiệt độ tiệt trùng tối ưu là 1210C. Kết luận Chúng tôi chọn nhiệt độ tiệt trùng là 1210C là nhiệt độ tối ưu nhất. 4.8.2 Ảnh hưởng của thời gian đến chế độ tiệt trùng - Thời gian tiệt trùng cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Nếu thời gian tiệt trùng quá lâu sản phẩm sẽ bị thay đổi chất lượng, nhưng nếu thời gian thanh trùng quá ngắn thì chưa đủ để tiêu diệt hết vi sinh vật gây hại và làm cho sản phẩm dễ bị hư hỏng. 68
  80. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên - Chúng tôi tiến hành khảo sát thời gian tiệt trùng ở các mức thời gian 10 phút, 15 phút, 20 phút để xác định thời gian tiệt trùng tối ưu nhất. - Kết quả thu được ở bảng 4.19 Bảng 4.19 Ảnh hưởng của thời gian tiệt trùng đến chất lượng sản phẩm sau 15 ngày bảo quản ở nhiệt độ thường Màu sắc Mùi vị Cấu trúc Thời gian tiệt trùng (phút) Ngay sau Sau Ngay sau Sau Ngay sau Sau tiệt trùng 15 ngày tiệt trùng 15 ngày tiệt trùng 15 ngày Đồng nhất, Vàng đục Không bị Mùi thơm, vị Không thay Không hư 10 phút không tách sáng biến đổi đặc trưng. đổi hỏng pha Đồng nhất, Vàng đục Không bị Mùi thơm, Không Không 15 phút không tách sáng biến đổi vị đặc trưng thay đổi hư hỏng pha Đồng nhất, Vàng đục Không bị Không thay Không hư 20 phút Có mùi nấu không tách sậm biến đổi đổi hỏng pha Nhận xét - Dựa vào bảng 4.19 chúng tôi thấy rằng: sau 15 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng sản phẩm không bị hư hỏng. Tuy nhiên, chất lượng sản phẩm bị ảnh hưởng bởi thời gian tiệt trùng. - Ở 10 phút và 15 phút, sản phẩm không bị hư hỏng và vẫn giữ được chất lượng nhưng khi kéo dài thời gian tiệt trùng lên đến 20 phút thì sản phẩm tuy không bị hư hỏng nhưng chất lượng sản phẩm bị thay đổi (màu sậm hơn, có mùi nấu). - Do đó, chúng tôi có thể chọn thời gian tiệt trùng là 10 phút và 15 phút. Nhưng để đảm bảo cho quá trình tiệt trùng tốt nhất tôi chọn thời gian tiệt trùng là 15 phút. Kết luận Chúng tôi chọn thời gian tiệt trùng tối ưu nhất là 15 phút. - Từ các quá trình khảo sát trên tôi đã xác định được thông số quá trình thanh trùng tối ưu: 69
  81. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Nhiệt độ tiệt trùng: 1210C. Thời gian tiệt trùng: 15 phút. 4.9 Kiểm tra phân tích các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 4.9.1 Phân tích thành phần hoá học của sản phẩm sữa hạt sen – củ năng Thành phần hóa học của sản phẩm sữa hạt sen – củ năng được phân tích tại trung tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng 3 – số 31 Hàn Thuyên, Q1, kết quả thể hiện ở bảng 4.20 Bảng 4.20 Thành phần hoá học của sản phẩm sữa hạt sen – củ năng Số thứ tự Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Phương pháp 1 Hàm lượng chất khô * % 14,70 Sử dụng máy cân sấy ẩm 2 pH* Độ pH 6,48 Sử dụng máy đo pH 3 Protein % 0,65 AOAC 991.20 4 Tro % 0,12 AOAC 940.26 * Phân tích tại phòng thí nghiệm thực phẩm trường đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. HCM. 4.9.2 Phân tích chỉ tiêu vi sinh thực phẩm Để kiểm tra mức độ vô trùng của sản phẩm, sau 15 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng chúng tôi đưa sản phẩm đi phân tích chỉ tiêu vi sinh tại trung tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng 3 – số 31 Hàn Thuyên, Q1. Kết quả trình bày ở bảng 4.21 Bảng 4.21 Kết quả kiểm nghiệm vi sinh của sản phẩm sữa hạt sen – củ năng STT Chỉ tiêu thử nghiệm Phương pháp Kết quả FDA Bacteriological 1 Tổng vi sinh vật hiếu khí Không phát hiện. manual – 2001 FDA Bacteriological 2 Tổng số nấm men và nấm mốc Không phát hiện manual – 2001 3 E.coli ISO : 16649 – 2 : 2001 Không phát hiện 4 Coliform FDA Bacteriological Không phát hiện 70
  82. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên manual – 2002 Nhận xét Qua bảng 4.21 cho thấy: về mặt vi sinh có thể xem sản phẩm sữa hạt sen – củ năng đã nguyên cứu đảm bảo vô trùng sau 15 ngày bảo quản. 4.10 Phân tích, đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm - Chúng tôi tiến hành phân tích, đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm bằng phương pháp điều tra thị hiếu. - Mức chất lượng được xác định bằng thang điểm từ 1 − 9. Sau đó, số liệu kết quả nhận được từ 60 người thử được trình bày ở bảng 4.22 và phụ lục 5 Bảng 4.22 Kết quả phân tích cảm quan sản phẩm sữa hạt sen – củ năng Mức độ ưa thích Các chỉ tiêu ( Điểm trung bình ) Màu 6,52 Mùi 7,53 Vị 6,80 Trạng thái cấu trúc 6,65 Ưa thích chung 7,12 7.6 7.4 7.53 7.2 7 7.12 6.8 6.80 6.6 6.65 6.4 6.52 6.2 Điểm trung bình trung Điểm 6 Màu Mùi Vị Trạng thái Ưa thích cấu trúc chung Mức độ ưa thích Hình 4.12 Mức độ ưa thích sản phẩm sữa hạt sen – củ năng đối với các chỉ tiêu 71
  83. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Nhận xét Từ bảng số liệu 4.22 và hình 4.12 tôi nhận thấy, các điểm trung bình về mức độ ưa thích đối với các yếu tố cảm quan đều nằm trong khoảng 6 – 7. Điều đó cho thấy người tiêu dùng thích sản phẩm. 4.11 Tính chi phí nguyên liệu cho một chai sữa 200ml - Trong phần này chúng tôi chỉ ước tính chi phí nguyên liệu cho 1000ml sữa hạt sen – củ năng, từ đó suy ra chi phí nguyên liệu cho một chai sữa 200ml (không bao gồm chi phí lao động và máy móc thiểt bị). - Chúng tôi có bảng ước tính như sau: Bảng 4.23 Chi phí nguyên liệu cho 1000ml sữa hạt sen – củ năng thành phẩm Đơn giá Lượng STT Tên nguyên liệu Đơn vị tính Thành tiền (đồng) (đồng) sử dụng 1 Hạt sen kg 50.000 74,07 g 3703,5 2 Củ năng kg 20.000 37,04 g 740,8 3 Đường kg 19.500 120 g 2340 4 Pectin kg 225.000 0,4 g 90 TỔNG CỘNG 6874.3 Nhận xét - Như vậy tính sơ bộ chi phí nguyên liệu cho sản xuất 200ml sản phẩm sữa hạt sen – củ năng (chưa tính chi phí bao bì) là 1375 đồng. - Ở đây việc tính chi phí nguyên liệu dựa trên giá mua lẻ, thực tế sản xuất chi phí này có thể thấp hơn do nhà sản xuất sẽ tìm được nguồn cung ứng giá sỉ. Chúng tôi chưa tính tổng giá thành cho một sản phẩm do gặp những khó khăn trong khấu hao thiết bị, nhân công, chi phí thuế, chi phí điện (đèn, các thiết bị, ), chi phí nước trong những quá trình rửa dụng cụ. 72
  84. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận 5.1.1 Quy trình chế biến sữa hạt sen – củ năng Hạt sen Củ năng tươi Phân loại Rửa lần 1 Nước Rửa Nước thải Gọt vỏ Vỏ Nước Nước thải Rửa lần 2 Cắt nhỏ Nghiền Lọc Bã 0 0 Gia nhiệt t = 80 – 85 C T = 15 phút Đường Hạt sen /củ năng: 2/1; Chất ổn Phối chế cái/nước: 1/8; pectin: 0,04%; đường: 12%. Đồng hóa Đóng chai 0 Tiệt trùng 115 C/ 15 phút Làm nguội Bảo ôn Sản phẩm Hình 5.1 Quy trình chế biến sữa hạt sen - củ năng 73
  85. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 5.1.2 Các thông số đã nguyên cứu 5.1.2.1 Quá trình phối trộn Sản phẩm sữa hạt sen – củ năng sau một thời gian khảo sát chúng tôi đã tìm ra công thức phối chế được trình bày theo bảng 5.1 Bảng 5.1 Tỷ lệ phối chế các loại phụ gia đã khảo sát Nguyên liệu, phụ gia Đơn vị Hàm lượng Nước % 78,19 Hạt sen % 6,51 Củ năng % 3,26 Đường % 12 Pectin % 0,04 5.1.2.2 Quá trình gia nhiêt Chế độ gia nhiệt đã khảo sát ở chương 4 gồm các thông số sau:  Thời gian: 15 phút.  Nhiệt độ: 80 – 850C. 5.1.2.3 Quá trình tiệt trùng Chế độ tiệt trùng đã khảo sát ở chương 4 gồm các thông số sau:  Nhiệt độ: 1150C.  Thời gian: 15 phút. 74
  86. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên 5.1.3 Hình ảnh của sản phẩm Hình 5.2 Sản phẩm sữa hạt sen – củ năng 75
  87. Đồ án tốt nghiệp GVHD: Phan Thị Hồng Liên Kết luận - Qua các kết quả trình bày ở trên có thể đi đến kết luận: chúng tôi đã sản xuất được sữa hạt sen – củ năng đóng chai. Sản phẩm đạt được một số yêu cầu kỹ thuật đặt ra: có giá trị dinh dưỡng tốt, chất lượng cảm quan được người tiêu dùng đánh giá thích và đảm bảo chất lượng vệ sinh. - Sữa hạt sen – củ năng ở dạng lỏng, có màu trắng ngà vàng, mùi, vị hạt sen và củ năng hoà quyện thơm ngon đặc trưng. - Chi phí nguyên liệu cho sản xuất 200ml sữa hạt sen – củ năng là 1375 đồng. 5.2 Kiến nghị Vì thời gian ngắn và điều kiện thí nghiệm không cho phép nên nguyên cứu còn nhiều thiếu sót và hạn chế. Chính vì vậy, chúng tôi có một số kiến nghị cho những nguyên cứu tiếp theo như sau: Nguyên cứu thử nghiệm nguồn nguyên liệu phụ khác ngoài củ năng để bổ sung vào hạt sen. Thử nghiệm dùng máy đồng hóa áp suất cao để đảm bảo sản phẩm không bị tách lớp trong quá trình bảo quản. Thử nghiệm chất chống lắng khác ngoài pectin, xanthangum, CMC. Thử nghiệm rút ngắn thời gian và nhiệt độ tiệt trùng. Nguyên cứu sự biến đổi của sản phẩm trong thời gian bảo quản sản phẩm. Nguyên cứu thử nghiệm dùng enzyme để thuỷ phân tinh bột của hạt sen và củ năng để giảm nhiệt độ và thời gian gia nhiệt. 76