Luận văn Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa

Nội dung text: Luận văn Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Mai Chuổi Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, tháng 08 năm 2019
2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Mai Chuổi Mã số sinh viên : 1511542814 Lớp : 15DTP1A Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Giáo viên hướng dẫn : TS. Lưu Xuân Cường Tp.HCM, tháng 8 năm 2019
3. TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 09 năm 2019 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ MAI CHUỔI Mã số sinh viên: 1511542814 Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm Lớp: 15DTPA 1. Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA 2. Nhiệm vụ luận văn Hoàn thành nhiệm vụ thực hiện hoàn tất luận văn - Thực hiện nghiêm túc và trung thực các thí nghiệm đưa ra trong quá trình hoàn thành đồ án - Tìm kiếm và đọc tài liệu tham khảo để có định hướng chính xác cho việc tiến hành làm đề tài - Hoàn chỉnh báo cáo đúng thời gian cho phép 3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 01/03/2019 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 4-11-2019 5. Người hướng dẫn: TS. Lưu Xuân Cường Họ và tên Học hàm, học vị Đơn vị Phần hướng dẫn Lưu Xuân Cường Tiến sĩ Khoa Kỹ thuật Thực phẩm 100% và Môi trường Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn. Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) ThS. Nguyễn Thị Vân Linh TS. Lưu Xuân Cường
4. LỜI CẢM ƠN Với sự nổ lực và cố gắng trong toàn bộ quá trình hoàn thiện luận văn, bằng lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Thầy Lưu Xuân Cường – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn tận tình để em có thể hoàn thành tốt luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn toàn thể các giáo viên bộ môn khoa Kỹ thuật Thực Phẩm và Môi trường – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã tạo nhiều điều kiện thuận lợi, yêu thương và truyền dạy những kiến thức chuyên ngành để em hoàn thành luận văn. Cảm ơn tất cả bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ trong những lúc khó khăn trong quá trình thực hiện thí nghiệm, chia sẻ những điều còn sai xót để cùng nhau phát triển và tốt hơn. Lời cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn đến Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã trang bị và cung cấp đầy đủ các thiết bị cho tất cả chúng em hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn! iv
5. TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Với mục tiêu tạo ra sản phẩm mứt dừa sấy dẻo có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan từ nguồn nguyên liệu dồi dào của cơm dừa non. Một đề xuất được thực hiện “ Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa” nhằm đưa ra những thông số và điều kiện tối ưu nhất để cho ra sản phẩm đạt chất lượng về giá trị về dinh dưỡng và cảm quan cao nhưng đảm bảo điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm. Việc khảo sát độ non, độ dày của nguyên liệu dừa thích hợp để chế biến ra sản phẩm dựa trên kết quả thực nghiệm hàm lượng chất khô hòa tan từ 12-150 Bx cho sản phẩm có cảm quan tốt. Dừa được thái lát độ dày 0.5-0.7 mm. Tỉ lệ mất nước thẩm thấu được xác định trong phạm vi nồng độ dung dịch thẩm thấu ( 40 – 600Bx) và nhiệt độ gia nhiệt ( 40 – 600C), thời gian gia nhiệt ( 30-270 phút). Kết quả cho thấy trong quá trình chế biến sự mất nước từ dừa tăng cùng với sự gia tăng nhiệt độ, nồng độ và thời gian gia nhiệt. Nguyên liệu sau giai đoạn này được đem ra thấm ráo bề mặt và đưa vào tủ sấy ở lần lượt các mốc nhiệt độ 40,50,60 0C. Các tiêu chí tiến hành khảo sát:  Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự mất nước thẩm thấu của dừa.  Ảnh hưởng của nồng độ đường đến sự mất nước thẩm thấu. Sản phẩm sau khi sấy được làm nguội cho vào túi PE, ghép mí chân không, bảo quản ở nhiệt độ thường, nơi khô ráo thoáng mát. Sản phẩm làm ra ở độ ẩm 14% ức chế được sự tấn công của VSV. v
6. MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP v MỤC LỤC vi DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi Chương 1. MỞ ĐẦU 1 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1 Chương 2. TỔNG QUAN 2 2.1 TỔNG QUAN VỀ SẤY 2 2.1.1 Khái niệm chung 2 2.1.2 Phân loại thiết bị sấy 3 2.1.3 Nguyên lí thiết kế thiết bị sấy 3 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 4 2.1.5 Thiết bị sấy 6 2.2 NGUYÊN LIỆU DỪA 11 2.2.1 Giới thiệu 11 2.2.2 Phân loại dừa ở Việt Nam 17 2.2.3 Đặc điểm cơ bản của dừa 20 vi
7. 2.3 Sơ lược về mứt 25 2.3.1 Sản phẩm mứt 25 2.3.2 Các sản phẩm từ cơm dừa 27 Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.1 NGUYÊN LIỆU 28 3.1.1 Nguyên liệu dừa 28 3.1.2 Đường saccharose 28 3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 30 3.2.1 Dụng cụ 30 3.2.2 Thiết bị 31 3.2.3 Nồi gia nhiệt 31 3.2.4 Cân điện tử 32 3.2.5 Máy đo ẩm 33 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 33 3.3.1 Thời gian nghiên cứu 33 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu 33 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 3.4.1 Quy trình công nghệ 34 3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu 37 3.4.3 Bố trí thí nghiệm 37 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 41 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 42 Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 43 4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ĐƯỜNG VÀ NHIỆT ĐỘ NGÂM LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA LÁT DỪA 43 vii
8. 4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY LÊN QUÁ TRÌNH SẤY. 45 Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 46 5.1 KẾT LUẬN 46 5.2 KHUYẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 viii
9. DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Phân loại dừa ở Việt Nam 18 Bảng 2.1 Thành phần hóa học của dừa 38 Bảng 3.1 Thiết kế thí nghiệm cho các thông số ở giai đoạn ngâm 32 Bảng 3.1 Thiết kế thí nghiệm cho các thông số ở giai đoạn sấy 33 ix
10. DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 thiết bị sấy thùng quay 6 Hình 2.2 Cấu tạo của thiết bị sấy tầng sôi 8 Hình 2.3 Cấu tạo của thiết bị sấy khí thổi 9 Hình 2.4 hệ thống thiết bị sấy phun 10 Hình 2.5 Dừa 11 Hình 2.5 Cấu tạo của quả dừa 14 Hình 2.6 một số sản phẩm từ cơm dừa 27 Hình 2.7 Dừa và cơm dừa sau xử lí 28 Hình 3.2 Đường saccharose – đường tinh luyện Biên Hòa 29 Hình 3.3 Máy sấy đối lưu 31 Hình 3.4 Nồi gia nhiệt 31 Hình 3.5 Cân điện tử 32 Hình 3.6 Máy đo ẩm 33 Hình 3.7 Sơ đồ quy trình công nghệ dừa sấy dẻo 34 Hình 3.8 Qui trình bố trí thí nghiệm 40 Hình 4.1 Ảnh hưởng của nồng độ đường lên chất rắn hoàn tan (SG) và lượng nước mất (WL) ở nhiệt độ ngâm 500C, tỉ lệ 1:5( cơm dừa-g/ dung dịch đường-ml) 43 Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên chất rắn hoàn tan (SG) và lượng nước mất (WL) ở nhiệt độ ngâm 600C, tỉ lệ 1:5( cơm dừa-g/ dung dịch đường-ml) 44 x
11. DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT - ĐBSCL: Đồng Bằng Sông Cửu Long xi
12. Chương 1. MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay các sản phẩm mứt dẻo trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng vô cùng phong phú và đa dạng. Việt Nam là một trong những đất nước Chấu Á có nguồn tài nguyên về dừa rất nhiều và sự có mặt của các sản phẩm mứt dừa sấy dẻo trên thị trường cũng vô cùng phổ biến. Tuy nhiên để tạo ra sản phẩm đạt được giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt đối với người tiêu dùng là điều cần thiết. Vì vậy, việc khảo sát “ Ảnh hưởng của nhiệt nhiệt và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa” nhằm lựa chọn những thông số và điều kiện thí nghiệm tối ưu để chế biến ra một loại mứt dừa sấy dẻo ngon, dinh dưỡng và thu hút cảm quan người tiêu dùng. Đồng thời sản phẩm có giá trị về mặc kinh tế góp phần nâng cao giá trị sử dụng nguồn nguyên liệu dồi dồi từ dừa, nâng cao thu nhập và đưa sản phẩm ra rộng hơn trên thị trường tiêu thụ. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch saccharose và nhiệt độ lên sự mất nước thẩm thấu của lát dừa. Từ đó đưa ra thông số kỹ thuật hợp lí cho ra sản phẩm có chất lượng về mặt cảm quan. 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Khảo sát nồng độ đường và nhiệt độ để biết được lượng chất rắn hòa tan đi vào miếng lát dừa và lượng nước mất đi từ nguyên liệu Khảo sát nồng độ đường và nhiệt độ ngâm đến đường cong sấy 1
13. Chương 2. TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ SẤY 2.1.1 Khái niệm chung Trong công nghệ hóa thực phẩm, quá trình tách nước ra khỏi vật liệu( làm khô vật liệu) là rất quan trọng. Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt. Tác nhân sấy : môi trường cung cấp nhiệt và tách ẩm ra khỏi vật liệu  Không khí nóng  Khói lò  Hơi nước Tùy theo tính chất và độ ẩm của vật liệu, mức độ làm khô được được thực hiện bằng một trong các phương pháp tách nước ra khỏi vật liệu sau đây  Phương pháp cơ học ( sử dụng máy ép, lọc, ly tâm, )  Phương pháp hóa lý ( sử dụng canxi clorua, acid sunfulric để tách nước).  Phương pháp nhiệt ( dùng nhiệt để bốc hơi ẩm ra khỏi vật liệu). Sấy là một quá trình bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt. Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm bằng cách dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc năng lượng điện trường có tần số cao. Mục đích của quá trình sấy là giảm khối lượng của vật liệu, tăng độ lien kết bề mặt và bảo quản được tốt hơn. Trong quá trình sấy, nước bay hơi ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởi sự chênh lệch độ ẩm ở bề mặt vật liệu đồng thời bên trong vật liệu có sự chênh lệch áp suất riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. Quá trình sấy được khảo sát về mặt tĩnh lực học và động lực học.  Tĩnh lực học quá trình sấy Quan hệ thông số đầu , cuối của vật liệu Quan hệ thông số đầu , cuối của tác nhân sấy Xác định lượng tác nhân sấy, nhiệt lượng  Động lực của quá trình sấy 2
14. Khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên độ ẩm của vật liệu với thời gian và các thông số của quá trình. 2.1.2 Phân loại thiết bị sấy Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp khác nhau nên có nhiều thiết bị sấy khác nhau, vì vậy có nhiều cách để phân loại thiết bị sấy.  Dựa vào tác nhân sấy: ta có thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò, ngoài ra còn có các thiết bị sấy bằng phương pháp phức tạp hơn như là sấy thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tần.  Dựa vào áp suất làm việc: gồm có thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất thường.  Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ .  Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy bang tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun,  Dựa vào chiều chuyển động của tác nhân sấy : cùng chiều, ngược chiều và giao chiều. 2.1.3 Nguyên lí thiết kế thiết bị sấy Yêu cầu của thiết bị sấy là phải làm việc tốt, tiết kiệm nguyên vật liệu, năng lượng và dê sử dụng. Khi thiết kế các thiết bị sấy cần có những số liệu cần thiết: loại vật liệu cần sấy,( rắn, nhão, lỏng, ) năng suất, độ ẩm đầu và cuối của vật liệu, nhiệt độ giới hạn, độ ẩm và tốc độ tác nhân sấy, thời gian sấy. Trước hết phải vẽ sơ đồ hệ thống thiết bị, vẽ qui trình sản xuất, chọn kiểu thiết bị phù hợp với tính chất của nguyên liệu và điều kiện sản xuất. Tính cân bằng vật liệu, xác định số liệu và kích thước thiết bị. Tính cân bằng nhiệt lượng để tính tiêu thụ và lượng tác nhân sấy cần thiết. Đối với các thiết bị làm việc ở áp suất khí quyển cần phải tính độ bền. 3
15. 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy và chúng có thể được chia thành hai nhóm: các yếu tố lien quan đến điều kiện sấy và các yếu tố liên quan đến bản chất của nguyên liệu cần sấy. 2.1.4.1 Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy - Nhiệt độ tác nhân sấy: trong phương pháp sấy đối lưu, khi tăng nhiệt độ tác nhân sấy thì tốc độ sấy sẽ tăng theo. Đó là do tốc độ truyền nhiệt gia tăng. Việc tăng nhiệt độ tác nhân sấy sẽ làm giảm độ ẩm tương đối của nó. Điều này giúp cho các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu cần sấy sẽ bốc hơi dễ dàng hơn. Ngoài ra ở nhiệ độ cao, thì sự khuếch tán của các phân tử nước sẽ diễn ra nhanh hơn. - Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tác nhân sấy quá cao thì các biến đổi vật lí và hóa học trong nguyên liệu sẽ diễn ra mạnh mẽ. Một số biến đổi này có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng dinh dưỡng và cảm quan sản phẩm. - Độ ẩm tương đối của tác nhân sấy: khi tăng độ ẩm tương đối của tác nhân sấy thì thời gian sấy sẽ kéo dài. Trong phương pháp sấy đố lưu, theo lí thuyết thì các phân tử nước trên bề mặt nguyên liệu bốc hơi thì cần có sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy. Sự chênh lệch này càng lớn thì nước trên bề mặt nguyên liệu càng dễ bốc hơi. Đây cũng chính là động lực của quá trình sấy. - Nếu độ ẩm tương đối của tác nhân sấy thì tốc độ sấy trong giai đoạn sấy đẳng tốc sẽ càng tăng. Tuy nhiên, độ ẩm tương đối của không khí nóng ít ảnh hưởng đến giai đoạn sấy giảm tốc. Cần lưu ý là độ ẩm tương đối của tác nhân sấy sẽ ảnh hưởng quyết định đến giá trị độ ẩm cân bằng của sản phẩm sau quá trình sấy. Khi sản phẩm sấy đã đạt độ ẩm cân bằng thì quá trình bốc hơi sẽ dừng lại. - Tốc độ tác nhân sấy: trong phương pháp sấy đối lưu, tốc độ tác nhân sấy sẽ ảnh hưởng đến thời gian sấy. Sự bốc hơi nước từ bề mặt nguyên liệu sẽ diễn ra nhanh hơn khi tốc độ truyền khối được tăng cường nhờ sự đối lưu, tức khi tốc độ tác nhân sấy được gia tăng. Kết quả thực nghiệm cho thấy 4
16. khi tăng tốc độ tác nhân sấy sẽ rút ngắn thời gian sấy đẳng tốc., tuy nhiên tốc độ tác nhân sấy ít ảnh hưởng đến giai đoạn sấy giảm tốc. - Áp lực: áp lực trong buồng sấy sẽ ảnh hưởng đến trạng thái của nước trong nguyên liệu cần sấy. Khi sấy trong điêu kiện chân không, do áp suất hơi của không khí giảm nên quá trình sẽ diễn ra nhanh hơn, đặc biệt là trong giai đoạn sấy đẳng tốc. Tuy nhiên, áp suất chân không ít ảnh hưởng đến sự khuếch tán ẩm ở bên trong nguyên liệu. 2.1.4.2 Các yếu tố liên quan đến nguyên liệu - Diện tích bề mặt của nguyên liệu: với hai mẫu nguyên liệu có cùng khối lượng và độ ẩm, mẫu nào có diện tích bề mặt lớn hơn thì thời gian sấy sẽ ngắn hơn. Đó là do khoảng cách của các phân tử nước ở bên trong nguyên liệu cần khuếch tán đến bề mặt miên sẽ ngắn hơn. Ngoài ra, do diện tích bề mặt lớn nên số phân tử nước tại bề mặt có thể bốc hơi trong một khoảng thời gian xác định sẽ tăng. - Cấu trúc của nguyên liệu: các nguyên liệu trong ngành công nghiệp thực phẩm có cấu tạo từ các nguyên liệu là tế bào thực vật hoặc động vật. Khi đó, phần ẩm nằm bên ngoài tế bào sẽ rất dễ tách trong quá trình sấy. Ngược lại, phần ẩm nằm bên trong tế bào rất khó tách. Khi cấu trúc tế bào bị phá hủy, việc tách nước nội bào sẽ diễn ra dễ dàng hơn. Tuy nhiên, sự phá hủy cấu trúc tế bào thực vật hoặc động vật trong các nguyên liệu thực phẩm sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm sau khi sấy. - Thành phần hóa học của nguyên liệu: thành phần định tính và định lượng của các hợp chất hóa học có trong mẫu nguyên liệu ban đầu sẽ ảnh hưởng đến tốc độ và thời gian sấy, đặc biệt là trong trường hợp sấy nguyên liệu có độ ẩm thấp. Một số cấu tử như đường, tinh bột, muối, có khả năng tương tác với các phân tử nước ở bên trong nguyên liệu. Chúng sẽ làm giảm tốc độ khuếch tán. Chúng sẽ làm giảm tốc độ khuếch của các phân các phân tử nước từ tâm nguyên liệu cho đến vùng bề mặt, do đó làm cho quá trình sấy diễn ra chậm hơn. 5
17. 2.1.5 Thiết bị sấy 2.1.5.1 Phương pháp sấy đối lưu: trong phương pháp này, người ta sử dụng không khí nóng làm tác nhân sấy. Thiết bị sấy với lớp nguyên liệu tĩnh: khi đó, dòng tác nhân sấy sẽ được thổi song song hoặc vuông góc với bề mặt lớp nguyên liệu. - Thiết bị sấy thùng: Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật hoặc hình trụ nằm ngang, bên trong thiêt bị có tấm lưới. Nguyên liệu cần sấy sẽ được dàn đều trên bề mặt tấm lưới. Tác nhân sấy sẽ được nạp vào từ phía bên dưới tấm lưới, sau đó sẽ chuyển động đi qua lớp nguyên liệu theo hướng vuông góc với bề mặt của lớp nguyên liệu rồi thoát ra ngoài thiết bị cửa. Tốc độ chuyển động của dòng tác nhân sấy, xấp xỉ 0.5 m/s. Thiết bị dạng này rẻ tiền, đơn giản và dễ vận chuyển. Nó thường được dùng để sấy rau tươi ở giai đoạn cuối ( giai đoạn giảm độ ẩm về 3-6%) sau khi nguyên liệu được sấy sơ bộ xuống độ ẩm 15% trong các thiết bị khác. Hình 2.1 thiết bị sấy thùng quay - Thiết bị sấy khay: Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật, bên trong có các khay được xếp song song nhau theo phương nằm ngang. Nguyên liệu cần sấy sẽ được cho vào trong khay với chiều cao lớp nguyên liệu khoảng 2-6 cm. không khí nóng được thổi vào 6
18. bên trong thiết bị theo hướng song song với bề mặt lớp nguyên liệu trong khay. Tốc độ chuyển động của dòng tác nhân sấy khoảng 0.5-5.0 m/s. thiết bị có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành và chi phí đầu tư thấp. - Thiết bị sấy hầm( tunnel dryer) Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật. Nguyên liệu sấy được đặt trên các giàn riêng biệt có gắn các bánh xe để duy chuyển. Việc nhập hoặc tháo nguyên liệu được thực hiện bằng cách đẩy các giàn xe vào hoặc ra khỏi hầm sấy. Dòng tác nhân sấy được thổi vào hầm theo hướng song song với chiều dài hoặc chiều rộng của hầm. Có nhiều cách bố trí quỹ đạo chuyển động của dòng tác nhân sấy. Thiết bị sấy với lớp nguyên liệu chuyển động tương đối Thiết bị hoạt động theo phương pháp liên tục. Người ta có thể thiết kế thiết bị ở dạng băng tải, dạng tháp hoặc dạng dĩa. Thiết bị sấy băng tải có cấu tạo như thiết bị sấy hầm. Điểm khác biệt là bên trong hầm sấy có một hay nhiều băng tải. Chiều rộng băng tải có thể lên đến 3m và chiều dài 20m. nguyên liệu cần sấy sẽ được đặt trên các băng tải. Đối với thiết bị có một băng tải, chiều cao của lớp nguyên liệu dao động trong khoảng 15 – 25 cm. trong trường hợp thiết bị có ba băng tải thì chiều cao lớp nguyên liệu có thể lên đến 25 – 90 cm. Khi băng tải chuyển động, lớp nguyên liệu sẽ chuyển động theo. Dòng tác nhân sấy có thể chuyển động cùng chiều với lớp nguyên liệu, hoặc ngược chiều hoặc ở dạng kết hợp cùng chiều và ngược chiều. Khi sử dụng thiết bị sấy băng tải, trong một số trường hợp, độ ẩm của sản phẩn còn khá cao (10-20%) khi ra khỏi thiết bị. Để tiếp tục giảm độ ẩm xuống giá trị yêu cầu, các nhà sản xuất có thể sử dụng thiết bị thùng để sấy tiếp. Thiết bị sấy nguyên liệu trong trạng thái xáo trộn Ví dụ điển hình của trường hợp sấy nguyên liệu trong trạng thái xáo trộn là thiết bị sấy thùng quay ( rotary dryer). Thiết bị dạng hình trụ nằm ngang và có thể xoay xung quanh trục của nó nhờ bộ truyền bánh răng. Bên trong thùng có lắp các cánh đảo. Thùng được đặt với một góc 7
19. nghiêng xấp xỉ 50 từ đầu nhập liệu đến đầu tháo liệu. Khi thùng quay, nguyên liệu bên trong thùng được nâng lên và đổ xuống đồng thời chuyển động tịnh tiến theo hướng từ cửa nhập liệu cho đến cửa tháo liệu. Trong công nghiệp thực phẩm, thiết bị sấy thùng quay được sử dụng để sấy saccharose tinh thể. Thiết bị sấy nguyên liệu ở trạng thái lơ lửng Hình 2.2 Cấu tạo của thiết bị sấy tầng sôi 45-638.jpg?cb=1430351694 Hình giới thiệu nguyên lí hoạt động của thiết bị sấy tầng sôi. Nguyên liệu sấy ở dạng hạt( ví dụ như ngũ cốc hoặc dạng bột). Trong phương pháp này dòng tác nhân sấy sẽ làm cho nguyên liệu ở trạng thái lơ lửng, do đó diện tích tiếp xúc giữa bề mặt nguyên liệu và tác nhân sấy sẽ tăng lên, giúp cho ẩm bốc hơi nhanh chóng. Bên trong thiết bị có một tấm lưới để đỡ khối nguyên liệu và phân bố tác nhân sấy theo tiết diện của buồng sấy đồng thời tạo nên các dòng không khí nóng để làm cho nguyên liệu, hạt hoặc bột ở trạng thái lơ lửng trong quá trình sấy. Thiết bị sấy khí thổi Quá trình sấy được thực hiện ở trạng thái khí động, các hạt nguyên liệu được lôi cuống theo dòng tác nhân sấy. Do đó, sự trao đổi nhiệt và ẩm được tăng cường, thời gian sấy nhanh. Trong phương pháp này, nguyên liệu sấy phải ở dạng hạt mịn. Kích thước hạt nguyên liệu càng nhỏ thì quá trình sấy diễn ra càng nhanh. Thiết bị sấy thổi thường được sử dụng để tách ẩm tự do trong nguyên liệu – ví dụ như sấy tinh bột. 8
20. Ngoài ra thiết bị sấy khí thổi còn được sử dụng để tách kiệt ẩm trong sữa bột và bột trứng thu được từ quá trình sấy phun. 1-quạt thổi; 2-catoriphe; 3-cửa nạp nguyên liệu; 4-ống sấy; 5- cyclone; 6-bộ phận lọc khí thải Hình 2.3 Cấu tạo của thiết bị sấy khí thổi 44-638.jpg?cb=1430351694 Nuyên liệu được nạp vào thiết bị theo cửa (3) và được dòng tác nhân sấy lôi cuốn trong ống (4) theo hướng từ dưới lên. Sau đó, hỗn hợp nguyên liệu và tác nhân sấy sẽ chuyển động theo hướng từ trên xuống và tại cyclone (5), nguyên liệu được tháo ra ngoài theo cửa đáy, còn dòng tác nhân sấy sẽ đi qua bộ phận lọc (6) để tận thu sản phẩm và thoát ra ngoài theo hướng đi lên. Thiết bị sấy phun (spray dryer) Người ta sử dụng thiết bị sấy phun khi nguyên liệu ở dạng lỏng hoặc huyền phù, còn sản phẩm được thu ở dạng bột. Hiện nay phương pháp sấy phun được sử dụng rất phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm và được ứng dụng để sấy sữa bột, bột rau quả, trà hòa tan, cà phê hòa tan, bột trứng và nhiều loại sản phẩm khác. Nguyên tắc sấy phun gồm ba giai đoạn 9
21. - Giai đoạn 1: chuyển nguyên liệu cần sấy thành dạng sương mù( các hạt lỏng phân tán trong môi trường khí) nhờ cơ cấu phun sương trong thiết bị sấy phun - Giai đoạn 2: hòa trộn sương mù với dòng tác nhân sấy trong buồng sấy. Đây chính là giai đoạn tách ẩm ra khỏi nguyên liệu. Do nguyên liệu được phun sương nên diện tích bề mặt tiếp xúc giữa các hạt lỏng và tác nhân sấy là rất lớn. Nhờ đó, ẩm trong nguyên liệu được bay hơi nhanh chóng. Sản phẩm được tạo thành ở dạng bột mịn. Thời gian tách ẩm được diễn ra trong khoảng vài giây đến 20 giây. - Giai đoạn 3: tách sản phẩm ra khỏi dòng tác nhân sấy. Người ta có thể sử dụng hệ thống sấy cyclone, túi lọc hoặc phương pháp kết tủa trong điện trường tĩnh. Hiệu suất thu hồi sản phẩm trong thiết bị sấy phun giao động trong khoảng 90-98%. Hình 2.4 hệ thống thiết bị sấy phun 2.1.5.2 Phương pháp sấy tiếp xúc Phương pháp sấy tiếp xúc thường được thực hiện trên thiết bị sấy trục hoặc sấy dĩa. Người ta có thể sử dụng môi trường chân không để gia tăng tốc độ sấy hoặc làm giảm nhiệt độ sấy nguyên liệu. 10
22. 2.1.5.3 Phương pháp sấy bức xạ. Thiết bị sấy hồng ngoại có thể hoạt động gián đoạn hoặc liên tục. - Thiết bị sấy hồng ngoại dạng đường hầm. Thiết bị này dùng để sấy cacao, bột ngũ cốc, các sản phẩm mì sợi, bột gia vị, - Thiết bị sấy chân không ( gia nhiệt theo nguyên tắc kết hợp sấy tiếp xúc và sấy hồng ngoại). Thiết bị này dùng để sấy bột trái cây, bột lòng đỏ và lòng trắng trứng, bột chiết từ malt đại mạch 2.1.5.4 Phương pháp sấy bằng lò vi sóng hoặc dòng điện cao tầng. Hiện nay các thiết bị sấy bằng vi sóng hoặc dòng điện cao tầng ít được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, vì giá thành thiết bị cao và năng suất hoạt động thấp. 2.1.5.5 Phương pháp sấy thăng hoa Thiết bị sấy thăng hoa gồm có hai bộ phận chính sau - Hệ thống sấy lạnh: để chuyển phần ẩm có trong nguyên liệu cần sấy sang trạng thái rắn. - Buồng sấy thăng hoa: để tách ẩm từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi. 2.2 NGUYÊN LIỆU DỪA 2.2.1 Giới thiệu 2.2.1.1 Khái quát về dừa Hình 2.5 Dừa 11
23. px-Koh_Phangan_Kokospalmen_8.2001.jpg Cây dừa có tên khoa học là Cocos nucifera L., được trồng lần đầu tiên vào những năm 1980 ( Child, 1974 )[1], thuộc ngành Hiển hoa bí tử, nhóm Đơn tử diệp, bộ Spacidiflorales, họ Palmae, chi Cocos, loài Nucifera. Đặc điểm của bộ này là than tròn, có mô bao lấy phấn hoa. Hoa được mang trên một gié to, gọi là buồng, hoa dừa là loại tạp tính, có cả hoa đực, hoa cái lưỡng tính. Cây dừa là cây công nghiệp dài ngày, sống trong vùng nhiệt đới, thích nghi dễ dàng trên nhiều vùng sinh thái khác nhau. Dừa là loài ít chọn đất, có thể sống trên nhiều loại đất khác nhau: đất cát ven biển, đất sét nặng ven biển, đất phù sa ven song, đất giồng cát, đất quanh vùng thổ cư. Nhiệt độ thích hợp để cây dừa phát triển là 27 – 29 0C, nhiệt độ dưới 20 0C kéo dài sẽ làm giảm năng suất dừa, nếu nhiệt độ thấp hơn 15 0C sẽ làm dừa rối loạn sinh lí, gây rụng trái non. Độ ẩm không khí thích hợp cho dừa là 60-90, khi độ ẩm thấp dưới 60, dừa sẽ rụng trái non vì quá khô hạn. Ngoài ra, dừa là cây ưa sáng, nếu không trồng trong bóng râm thì sẽ lâu cho trái. Dừa sẽ mọc và chi trái tốt khi có tổng số giờ chiếu sáng trong năm là 2000 giờ. Trái dừa là một quả nhân cứng đơn mầm, bao gồm một gáo cứng bao bọc phần cơm dừa bên trong, bên ngoài là lớp xơ dừa dày. Cấu tạo cắt ngang trái dừa từ ngòi vào trong gồm có hai phần, là lớp biểu bì và hạt. Lớp biểu bì được chia thành nhiều phần: phía ngồi là lớp biểu bì nhẵn, có sáp; kế đến là lớp trung bì vỏ quả giữa chứa xơ màu nâu, trong cùng là lớp gỗ màu vàng nâu rất cứng, gọi là lớp nội bì vỏ quả trong hay gáo dừa. Dưới lớp nội bì là hạt dừa. Cấu tạo của hạt dừa như sau: bên ngoài là vỏ hạt lớp màng mỏng màu nâu đỏ, dính chặt vào gáo; bên trong chứa phơi nhũ còn gọi là cơm dừa trắng bóng, dày 1 – 2 cm và chứa nước dừa, có màu trắng đục, chứa ¾ lòng gáo. Một trái dừa khi chín có thành phần trung bình theo phần trăm khối lượng trái: cơm dừa 30, vỏ dừa 33.5, gáo dừa 15, và nước dừa 21. 2.2.1.2 Nguồn gốc và canh tác Nguồn gốc của loài thực vật này là chủ đề gây tranh cãi trong đó có một số giả học cho rằng nó có nguồn gốc ở khu vực đông nam châu Á trong khi những người khác cho rằng nó có nguồn gốc ở khu vực đông nam Châu Á trong khi những nước khác 12
24. cho rằng nó có nguồn gốc ở miền tây bắc Nam Mỹ. Các mẫu hoá thạch tìm thấy ở New Zealand chỉ ra rằng các loại thực vật nhỏ tương tự như cây dừa đã mọc ở khu vực này từ khoảng 15 triệu năm trước. Thậm chí những hoá thạch có niên đại sớm hơn cũng đã được phát hiện tại Rajasthan và Maharashtra, Ấn Độ. Không phụ thuộc vào nguồn gốc của nó, dừa đã phổ biến khắp vùng nhiệt đới, có lẽ nhờ có sự trợ giúp của những người đi biển trong nhiều trường hợp. Quả của nó nhẹ và nổi trên mặt nước và có lẽ đã được phát tán rộng khắp nhờ các dòng hải lưu: quả thậm chí được thu nhặt trên biển tới tận Na Uy cũng còn khả năng nảy mầm được( trong các điều kiện thích hợp ). Tại khu vực quần đảo Hawaii, người ta cho rằng dừa được đưa vào từ Polynesia, lần đầu tiên do những người biển gốc Polynesia đem từ quê hương của họ ở khu vực miền nam Thái Bình Dương tới đây. Dừa phát triển tốt trên đất pha cát và có khả năng chống chịu mặn tốt cũng như nó ưa thích các nơi sinh sống có nhiều nắng và lượng mưa bình thường ( 700 – 2.000 mm hàng năm ), điều này giúp nó trở thành loại cây định cư bên các bờ biển nhiệt đới một cách tương đối dễ dàng. Dừa cần độ ẩm cao ( 70 – 80% + ) để có thể phát triển một cách tối ưu, điều này lí giải tại sao nó rất ít khi được tìm thấy trong các khu vực có ộđ ẩm thấp ( ví dụ như khu vực Địa Trung Hải ), thậm chí cả khi các kgu vực này có nhiệt độ đủ cao, do đó dừa chỉ có thể trồng từ cuối tháng 11 hoặc đầu tháng 12. Nó rất khó trồng và phát triển ở những khu vực khô cằn. Hoa của dừa là loại tạp tính ( có cả hoa đực lẫn hoa cái và hoa lưỡng tính), với cả hoa đực và hoa các trên cùng một cụm hoa. Dừa ra hoa liên tục với hoa cái tạo ra hạt. Người ta cho rằng dừa là một loài cây thụ phấn chéo là chủ yếu, mặc dù một vài giống lùn lại là tự thụ phấn [2]. 13
25. 2.2.1.3 Quả dừa Hình 2.5 Cấu tạo của quả dừa Về mặc thực vật học, dừa là loại quả khô đơn độc được biết đến như là quả hạchcó xơ. Vỏ quả ngoài thường cứng, nhẵn, nổi rõ 3 gờ, lớp vỏ quả giữa là các sợi xơgọi là xơ dừa và bên trong nó là lớp vỏ quả trong hay gáo dừa hoặc sọ dừa, lớp vỏ quả trong hóa gỗ, khá cứng, có ba lỗ mầm có thể nhìn thấy rất rõ từ phía mặt ngoài khibóc hết lớp vỏ ngoài và vỏ giữa (gọi là các mắt dừa). Thông qua một trong các lỗ này thì rễ mầm sẽ thò ra khi phôi nảy mầm. Bám vào thành phía trong của lớp vỏ quả trong làvỏ ngoài của hạt với nội nhũ dạng anbumin dày, là lớp cùi thịt, gọi là cùi dừa, nó có màu trắng và là phần ăn được của hạt. Khi nhìn từ một đầu, vỏ quả trong và các lỗ mầm trông giống như mặt của khỉ, từ trong tiếng Bồ Đào Nha để gọi nó là macaco, đôi khi được viết tắt thành coco, từ đây mà có tên gọi khoa học của dừa. Nucifera là từ trong tiếng Latinh để chỉ mang theo hột. Khi quả dừa còn non, nội nhũ bên trong còn mỏng và mềm và có thể nạo dễdàng. Nhưng lý do chính để hái dừa vào giai đoạn này là để lấy nước dừa làm thứcuống; những quả to có thể chứa tới 1 lít nước uống bổ dưỡng. Khi quả đã già và lớp vỏngoài chuyển thành màu nâu (khoảng vài tháng sau) thì nó sẽ rụng từ trên cây xuống. Vào thời điểm đó nội nhũ đã dày và cứng hơn, trong khi nước dừa sẽ có vị nồng hơn.Khi đó nếu uống nhiều có thể bị tiêu chảy, chỉ sau khoảng 15 phút. Để lấy nước của quả dừa cần loại bỏ lớp vỏ ngoài và lớp xơ dừa sau đó dùng đũa/que chọc vào mắt lớnnhất của quả rồi đặt ống hút vào. Người ta có thể lấy nước bằng cách chặt bỏ một phầnvỏở 14
26. phần đối diện với cuống dừa để phần vỏ cứng bên trong phơi ra, sau đó vạt đi phần của lớp vỏ cứng đó và rót nước dừa vào vật chứa (cốc, chén, bát, v.v.). Ngày nay, ngườita còn dùng dao/máy bào bớt đi lớp vỏ bên ngoài làm gần lộ ra phần vỏ cứng phía đối diện cuống dừa, rồi cũng vạt bỏ đi phần này khi muốn lấy nước. Do quả dừa có điểm rạn tự nhiên nên có thể bổ quả dừa bằng các loại dao to, chẳng hạn dao mác, daophay hay các loại tuốc vít bản bẹt và búa. Trên quả dừa đã lột bỏ vỏ có 3 lằn gân ứngvới3 mắt, kinh nghiệm cho thấy khi dùng sống dao hoặc lưỡi dao hơi cùn đập vuông góc vào gân chính (ứng với mắt lớn nhất - như chỉ bởi mũi tên đỏ trong hình) thì quả dừa sẽ bể đôi dễ dàng, đường bể thường thẳng và đều. Các nông dân ở Bến Tre thường dùng một loại dao đặc biệt lưỡi không bén (sắc)lắm gọi là cái rựa để bổ dừa. Tại Việt Nam, dừa được trồng nhiều ở nhiều nơi từ Bắc chí Nam, nhất là cácvùng duyên hải. Tỉnh Bến Tre có diện tích trồng dừa lớn nhất được mệnh danh là "xứ dừa".Cây dừa đã trở thành biếu tượng tại đây. 2.2.1.4 Sử dụng Tất cả các phần của quả dừa và cây dừa đều có thể được sử dụng. Dừa còn là loại cây cho quả tương đối nhiều (tới 75 quả mỗi năm); vì thế nó có giá trị kinh tế đáng kể.Tên gọi của dừa trong tiếng Phạn là kalpa vriksha, có thể dịch thành "cây đem lại mọi thứ cần thiết cho cuộc sống". Trong tiếng Mã Lai, dừa được gọi là pokok seribu guna tức là "cây có cả ngàn công dụng". Tại Philippines, nói chung dừa được gọi là "Cây của sự sống". Công dụng của các phần khác nhau của cây dừa bao gồm: Phần cùi (cơm) dừa trắng ăn được và được sử dụng ở dạng tươi hay sấy khô trong một số món ăn. Cơm dừa khô là nguyên liệu sản xuất dầu dừa. Nước dừa nằm trong khoang bên trong quả dừa có chứa cácchất như đường, đạm, chất chống ôxi hóa, các vitamin và khoáng chất, là nguồn cung cấp và tạo ra cân bằng điện giải đẳng trương tốt cũng như là nguồn thực phẩm bổ dưỡng. Nước dừa được dùng làm nước giải khát tại nhiều vùng nhiệt đới. Nước dừa là vô trùng khi quả dừa chưa bị bổ ra, và có thể dùng làmdung dịch truyền ven (xem PMID 10674546). Nó cũng được dùng để sản xuất món 15
27. tráng miệng dạng sệt có tên gọi thạch dừa (nata de coco). Đôi khi, nước dừa khô cũng được cô cạn thành chất có màu nâu đen được gọi là nước màu dừa, dùng làm chất tạo màu cho thức ăn thay cho nước màu được làmtừđường (gluco). Cây cảnh: Những cây dừa lạ (do biến dị) được trồng làm cảnh,chủyếu tại Philippines, tại đây nó được gọi là macapuno. Nước cốt dừa, hay còn gọi là sữa dừa, (chứa khoảng 17% chất béo) được tạo ra từ cơm dừa đã nạo nhỏ hòa với nước nóng hay sữa nóng. Nước cốt dừa là thành phần chủ yếu của các món ăn vùng Đông Nam Á và Việt Nam. Các bã sợi cơm dừa còn lại từ việc sản xuất sữa dừa được dùng làm thức ăn cho giasúc. Kẹo dừa là món đồ ngọt thông dụng tại Việt Nam, nguyên liệu chính là nước cốt dừa cô đặc pha hương vị lá dứa, Sầu riêng hoặc Sôcôla. Mứt dừa được làm từ cơm dừa được cắt sợi và sên với đường cát để khô dùng trong ngày tết ở việt Nam. Kem dừa là lớp chất nổi lên trên khi sữa dừa bị làm lạnh. Nhựa dừa thu được từ việc rạch các cụm hoa dừa được lên men để sản xuất rượu vang dừa (ở Philippines gọi là tuba). Gáo dừa khô bổ đôi được dùng làm bộ phận trong một số loại nhạc cụ như gia hồ và bản hồ của Trung Quốc hay đàn gáo của Việt Nam, chúng được đập vào nhau để tạo ra hiệu ứng âm thanh tựa như tiếng vó ngựa. Gáo dừa còn được dùng làm gáo múc nước và là nguyên liệu làm đồ thủ công mỹ nghệ. Xơ dừa được dùng làm dây thừng, chão, thảm, bàn chải, khảm thuyền cũng như làm vật liệu lèn; nó còn được dùng rộng rãi trong nghề làm vườn để làm chất độn trong phân bón. Vỏ và xơ dừa có thể làm nguồn nhiên liệu hay để sản xuất than củi. Một loại dừa hiếm tại Nam bộ có xơ dừa tươi chonước khá ngọt khi nhai, trong khi các loài khác cho vị chát.Vỏ dừa bện dây rất tốt đối với người đành cá vì nómềm dẻo chịu mưa nắng Lá là nguồn cung cấp vật liệu làm mái che, làm một số loại giỏ đựng đồ vàlàm chổi dừa.Lá làm tranh 16
28. Các gân giữa của các lá (chét) có độ cứng thích hợp cho việc làm các que xiên (để nướng thịt chẳng hạn) trong nấu ăn. Các chồi non trên ngọn cây dừa có thể ăn được và nó đôi khi được thu hái để làm rau ăn (mặc dù kiểu thu hái này sẽ làm chết cây dừa). Phần bên trong của lá non đang lớn cũng có thể thu hoạch làm tim dừa và nó được coi là một loại đặc sản. Kiểu thu hái này cũng làm chết cây dừa. Timdừa thường được ăn trong các món rau trộn; các món rau trộn như thế đôi khi được gọi là "salad triệu phú". Gỗ dừa có thể dùng làm đồmỹ nghệ hoặc làm vật liệu cho một số công trình xây dựng đặc biệt (nổi tiếng nhất là cung điện Dừa tại Manila). Người Hawaii còn đục rỗng thân cây dừa đểlàm trống, thùng chứa hay các loại xuồng nhỏ. Còn có thể làm máng.Cọng lá làm vách Rễ dừa có thể dùng làm thuốc nhuộm, thuốc sát trùng để súc miệng hay chữa trị bệnh lỵ. Nó còn được dùng để đánh răng. Củ hũ dừa là phần lõi trong thân cây dừa, đôi khi cũng được dùng làm món ăn. Gốc dừa già làm chõ đồ xôi. 2.2.2 Phân loại dừa ở Việt Nam Có thể phân loại các giống dừa theo đặc tính của trái, theo hoa tự hay theo phương pháp thụ phấn. Nếu .phân loại theo phương pháp thụ phấn, có thể chia thành ba nhóm dừa sau: dừa cao, dừa lùn và dừa lai. Đặc tính của các nhómdừa được thể hiện trong (bảng 2.1). Dừa được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới thuộc châu Á, châu Phi và châu Mỹ la tinh như Indonesia, Phillipine, Malaysia, Ấn Độ, Việt Nam, 17
29. Bảng 2.1 Phân loại dừa ở Việt Nam Dừa cao Dừa lùn Dừa lai Thân cao 18 – 20 Thân nhỏ, cao Thân cao trung m, ở phần gốc cách mặt khoảng 5m, không có bình, cao hơn dừa lùn đất 50 cm có phần phần phình ở gốc, tán lá nhưng thấp hơn dừa phình ra, tán lá nhiều ít 20 – 22 lá. cao, gốc có phần phình 38 – 40 lá. ra Cho trái muộn 5 – Cho trái sớm Thời gian cho trái 7 năm sau khi trồng xấp xỉ nhóm đừa lùn Sống lâu 90 – 100 Sống khoảng 30 – năm 40 năm Trái to, phẩm chất Trái nhỏ, cây cho Cơm, dầu dừa tốt cơm, xơ, dầu dờ tốt. nhiều trái, nhưng chất hơn nhóm dừa cao, lượng cơm, dầu, xơ dừa nhưng cho số trái và không tốt bằng nhóm sản lượng cơm dừa cao dừa cao. hơn. Thụ phấn chéo Tự thụ phấn Thụ phấn nhân tạo Chống chịu được Kháng được điều Mẫn cảm với sự điều kiện khắc nhiệt kiện khí hậu khắc thay đổi độ ẩm của đất, của khí hậu, đất đai, nghiệt, đất đai dễ bị nhưng kháng được các không kháng được các kiến vương, đuông phá bệnh nguy hiểm như bệnh nguy hiểm như hoại, nhưnng kháng Lethal yellow, Cadang Lethal yellow, Cadang được các bệnh nguy cadang cadang. hiểm như Lethal yellow, Cadang cadang Ba giống dừa ( Cao, Lùn và Lai) đã được phân tích tính chất hóa lý của thịt quả và nước quả, natri, độ ẩm %, tro%, Canxi, Sắt, Magie, Cobalt, Kali, Ph, chất dễ bay hơi, Caloric giá trị, và tổng chất rắn hoàn tan. Phân tích hóa học của thịt quả ở giai đoạn 18
30. trưởng thành và chưa trưởng thành cho thấy tỷ lệ cao của Magie và Natri trong các giống nghiên cứu. Tuy nhiên, rõ ràng phần lớn Canxi, Magie và Natri được lưu trữ trong nước. Các chất dinh dưỡng có nồng độ Photpho và Magie tương đối lớn hơn trong nước. K ( 56% đến 81%) trong nước cao hơn so với các nghiên cứu khác [3]. Ở nước ta, cây dừa được trồng nhiều ở Bến Tre, đồng bằng sông Cửu Long và các tỉnh ven biển miền Trung: Bình Định, Khánh Hoà Việt Nam có những giống dừa rất tốt, không kém gì các giống dừa tốt trên thế giới. Ở đồng bằng sông Cửu Long, có thể xếp các giống dừa thành ba nhóm:  Nhóm có hiệu quả kinh tế cao Đây là các giống cho năng suất và hàm lượng dầu cao, phẩm chất cơ, và xơ dừa tốt, thích hợp cho công nghiệp dầu và xơ dừa, bao gồm các giống sau: Dừa ta: thuộc nhóm dừa cao, cỡ trái trung bình, 3 khía rõ rệt, cơm dày 1,1 – 1,2 cm, sau khi trồng năm năm thì cho trái, khoảng 4.000 – 4.500 trái cho một tấn cơm dừa khô. Dừa ta chống chịu rất tốt với các điều kiện khác nghiệt của khí hậu, đất đai. Tuỳ theo màu sắc của vỏ trái, ta cógiống dừa Ta xanh và Ta vàng. Dừa lửa: thuộc nhóm dừa cao, cỡ trái trung bình đến to, dạng trái tròn. Sản lượng cơm dừa tương đương với giống dừa Ta. Dừa nhím: thuộc nhóm dừa cao, dạng trái hơi dài, có ba khía roc rệt, đầu có núm, trái từ nhỏ đến trung bình, cơm dày 1,1 – 1,2 cm. sản lượng xấp xỉ giống dừa Ta. Tuỳ theo màu sắc vỏ trái, ta có giống dừa Nhím xanh và vàng. Dừa dâu: thuộc nhóm dừa lai, cỡ trái hơi nhỏ, dạng trái tròn, ba khía không rõ. Trái tuy hơi nhỏ nhưng xơ mỏng nên hàm lượng cơm dừa trong trái khá cao, đặc biệt hàm lượng đâu cao nhất trong các giống dừa hiện nay. Dừa dâu trồng tốt mỗi năm cho 14 – 16 buồng, mỗi buồng 10 – 15 trái, khoảng 4.000 – 4.500 trái cho 1 tấn cơm dừa khô. Tuỳ theo màu sắc của vỏ quả, ta có giống dừa Dâu xanh, đỏ và vàng. 19
31. Nhóm cho nước dừa tươi Gồm các giống cho trái nhỏ, lượng cơm thấp nhưng nước rất ngọt: Dừa ẻo: thuộc nhóm dừa cao, cỡ trái nhỏ nhất trong các giống hiện nay, mỗi buồng cho 30 – 50 trái. Dừa xiêm: thuộc nhóm dừa lùn, mỗi năm cho 16– 18 buồng, trung bình mỗi buồng 20 trái. Tuỳ theo màu sắc của vỏ quả, ta có dừa Xiêm xanh và đỏ. Dừa tam quan: thuộc nhóm dừa lùn, trái có kích thước trung bình, trái có màu vàng ngà.  Nhóm có hiệu quả kinh tế thấp Gồm các giống có lượng cơm dừa thấp, tỉ lệ đậutrái thấp, ít có hiệu quả kinh tế: dừa Dừa hay dừa Bông, dừa Sáp, dừa Dang, dừa Bị. Trong các giống dừa trồng ở Việt Nam, giống dừa Ta là giống dừa được trồng nhiều nhất chiếm 65 – 75 diện tích, hơn nữa chúng cho sản lượng cơm dừa cao cũng như chất lượngcơm dừa tốt nên phù hợp sản xuất bột sữa dừa. 2.2.3 Đặc điểm cơ bản của dừa 2.2.3.1 Cấu tạo  Thân Thân dừa mọc thẳng, không phân nhánh, chiều cao trung bình từ 15 20m. trong giai đoạn đầu sau khi trồng thân dừa ngắn, phát triển chậm, cho đến khi chiều ngang phát triển đầy đủ thì thân mới bắt đầu cao lên. Giai đoạn nầy kéo dài khoảng 4 năm tùy theo giống. Do đặc điểm nầy mà thân dừa cao chỉ phát triển mạnh sau4– 5 năm. Gốc dừa là một trong những đặc điểm để phân biệt nhóm giống dừa cao và dừa lùn. Ởnhóm giống dừa lùn thường có gốc nhỏ, ngược lại ở nhóm giống dừa cao và dừa laigiữa giống lùn và giống cao thường có gốc phình to đến rất to. Số sẹo lá trên thân trên 1m chiều cao thân là một trong những đặc điểm để đánh giá điều kiện sinh trưởng và phát 20
32. triển của cây, dựa trên đặc điểm này làm tiêu chuẩn để chọn giống theo phương pháp truyền thống.Thân dừa là đặc điểm dùng để đánh giá sự sinh trưởng của cây. Thân dừa to, không bị tổn thương, sẹo to, khít là cây dừa sinh trưởng mạnh, cho năng suất cao.  Rễ Dừa có rễ bất định sinh ra liên tục ở phần đáy gốc thân, không có rễ cọc. Lúc mới mọc có màu trắng sau chuyển sang màu đỏ nâu. Rễ không có rễ lông hút mà chỉ cónhững rễ nhỏ là rễ dinh dưỡng. Những rễ nầy hình thành trên rễ chính và có hoạt động nhưrễ hô hấp, giúp cho cây trao đổi khí. Trong điều kiện ngập nước liên tục sẽ ảnh hưởng đến khả năng hô hấp của bộ rễ, làm cho cây dừa giảm sức tăng trưởng do cây dừa là cây chịu nước nhưng không chịu ngập. Rễ già sẽ chết và rễ mới phát triển liên tục.  Lá Một cây dừa có khoảng 30 – 35 tàu lá. Mỗi tàu lá dài 5-6m vào thời kỳ trưởng thành. Ở cây trưởng thành, 1 tàu lá dừa gồm 2 phần. Phần cuống lá không mang lá chét, lồi ở mặt dưới, phẳng hay hơi lõm ở mặt trên, đáy phồng to, bám chặt vào thân và khi rụng sẽ để lại một vết sẹo trên thân. Phần mang lá chét mang trung bình 90 – 120 lá chét mỗi bên, không đối xứng hẳn qua sống lá mà một bên này sẽ có nhiều hơn bên kia khoảng 5 – 10 lá chết. Đỉnh sinh trưởng sản xuất lá liên tục, cứ một lá xuất hiện trên tán thì có thêm một chồi lá xuất hiện và một lá già rụng đi. Một cây dừa tốt, mỗi năm ra ít nhất 14 – 16 lá (24 – 26 ngày/lá) đối với nhóm dừa cao và 16– 18 lá (20 – 22 ngày/lá) đối với nhóm dừa lùn. Mùa khô dừa ra lá nhanh hơn so với mùa mưa. Một tàu lá dừa luôn luôn có đời sống 5 năm, từ khi tượng đến khi xuất hiện 2,5 năm và từ khi xuất hiện đến khi khô, rụng là 2,5 năm. Nếu điều kiện tự nhiên bất lợi lá sẽ ra chậm hơn, số lá ít đi chứ không rút ngắn đời sống của lá. Điều kiện dinh dưỡng và nước đầy đủ cây ra nhiều lá sẽ làm cho số lá trên tán cây nhiều hơn (35 – 40 tàu). Nếu gặp điều kiện bất lợi thời gian ra lá kéo dài, số lá trên tán cây sẽ ít. Ở vùng khô hạn, trên tán lá có một số lá khô nhưng không rụng, đó là điều kiện rất đặc trưng chứng tỏ cây bị thiếu nước. Quan sát tán lá của cây dừa ta có thể đánh giá được khả năng sinh trưởng và cho năng suất của cây. Đây là một trong những chỉ tiêu dùng để tuyển chọn cây làm giống. Tán lá phân phối đều chứng tỏ cây mạnh và có khả năng cho nhiều trái. 21
33.  Hoa Thời gian từ khi tượng đến khi nở trung bình từ 30 – 40 tháng. Thông thường mỗi nách lá mang một phát hoa, do đó có bao nhiêu lá mới là có khả năng có bấy nhiêu phát hoa được sinh ra mỗi năm. Tuy nhiên, giai đoạn 15 – 16 tháng trước khi hoa nở (giai đoạn phân hóa nhánh gié) phát hoa dừa có thể bị thui do cây dừa bị thiếu dinh dưỡng, khô hạn hay ngập úng. Đây là một trong những nguyên nhân góp phần gây ra hiện tượng “mùa treo” ở dừa. Hoa dừa thuộc loại đơn tính, đồng chu nghĩa là hoa đực và hoa cái riêng rẻ nhưng ở trên cùng một gié hoa. Số lượng hoa cái trung bình biến động từ 20 – 40 cái trên mỗi phát hoa tùy theo giống. Số hoa cái trên buồng ít có thể do thiếu chất đạm. Nhóm dừa lùn có số lượng hoa cái nhiều hơn nhóm dừa cao. Mỗi phát hoa có thể mang trung bình từ 5– 10g phấn hoa. Mỗi hoa đực chứa khoảng 272 triệu hạt phấn có kích thước rất nhỏ. Chỉ khoảng 40% hạt phấn có khả năng thụphấn trong mỗi phát hoa. Thời gian để hoa cái đầu tiên nở đến hoa cái cuối cùng thụ phấn xong trên cùng phát hoa gọi là pha cái, kéo dài từ 5– 7 ngày ở giống dừa cao và từ 10 – 14 ngày đối với giống dừa lùn. Thời gian để hoa đực đầu tiên mở đến hoa đực cuối cùng mở gọi là pha đực, kéo dài khoảng 18– 22 ngày. Thời gian xuất hiện của pha đực và pha cái hình thành nên kiểu thụ phấn khác nhau và là mộttrong những đặc tính quan trọng để phân biệt giữa các giống.  Trái Trái dừa thuộc loại quả hạch, nhân cứng. Trái gồm có ba phần là ngoại quả bì (phầnvỏ bên ngoài được phủ cutin), trung quả bì (xơ dừa) và nội quả bì bao gồm gáo, nước và cơm dừa. Vỏ dừa dày từ 1 – 5cm tùy theo giống, phần cuống có thể dày đến 10cm. Vỏ dừa bao gồm 30% là xơ dừa và 70% là bụi xơ dừa. Bụi xơ dừa có đặc tính hút vàgiữ ẩm cao từ 400 – 600% so với thể tích của chính nó. Gáo dừa có hình dạng rất khác biệt tùy theo giống, độ dày của gáo từ 3 – 6mm. Bốn tháng tuổi sau khi thụ phấn gáo dừa bắt đầu hình thành và chuyển sang màu nâu và cứng hơn khi trái được 8 tháng tuổi. Nước dừa xuất hiện từ tháng thứ ba sau khi thụ phấn và đạt được thể tích lớn nhấtở tám tháng tuổi. Thể tích sẽ giảm dần khi trái khô. Thành phần hóa học chủ yếu của nước dừa là đường và muối khoáng. Cơm dừa bắt đầu hình thành 5 tháng sau khi thụ 22
34. phấn, có thể thu hoạch để uống nước vào tháng thứ 7– 8. Thời gian để hoa cái thụ phấn, phát triển thành trái và đến khi trái khô kéo dài 12 tháng. Bảng 2.2 Thành phần hóa học của dừa Physicochemistry Coconut maturity (months) Properties stage 5-6 8-9 >12 Volume of water (ml) 684 518 332 Total soluble solid 5.6 6.15 4.85 (0brix) Titratable acidity (%) 0.089 0.076 0 61 pH 4.78 5.34 5.71 Turbidity 0.031 0.337 4.051 Sugar content Fructose (mg/mL) 39.04 32.52 21.48 Glucose 35.43 29.96 19.06 sucrose 0.85 0.36 14.37 Minerals K ( mg/ 100mL) 220.94 274.32 351.10 Na 7.61 5.6 36.51 Mg 22.03 20.87 31.65 Ca 8.75 15.19 23.98 Protein 0.041 0.042 0.043 23
35. 2.2.3.2 Điều kiện sinh thái  Khí hậu Sự tăng trưởng phát triển của cây dừa tùy thuộc vào 2 yếu tố khí hậu và đất đai. Sự hiểu biết về môi trường và những ảnh hưởng của chúng trên đời sống cây dừa giúp chọn đúng nơi có thể phát triển trồng dừa. Sự xác định những yếu tố giới hạntrên năng suất dừa giúp ta có biện pháp kỹ thuật để cải thiện tăng năng suất, nâng cao hiệu quả sử dụng đất đai, gia tăng thu nhập. Cây dừa được trồng trong hầu hết các vùng nhiệt đới ẩm, hơn 90% vườn dừa trên thế giới được tìm thấy giữa Bắc và Nam vĩ tuyến thứ 20, với độ cao trung bình dưới 500m so với mặt nước biển. Nhiệt độ thích hợp cho cây dừa là 27 độ C và dao động từ 20 – 34 độ C. Nhiệt độ thấp dưới 15 độ C gây ra hiện tượng rối loạn sinh lý của cây. Do tác động của nhiệt độ nên khi trồng dừa ở những vùng có độ cao trên 500m thường cho năng suất không cao. Cây dừa có thể trồng trên các vùng có lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.000 – 4.000mm. Lượng mưa lý tưởng từ 1.500 – 2.300mm và phân bố tương đối đều trong năm. Ẩm độ thích hợp là 80 – 90%, ẩm độ dưới 60% có thể gây ra hiện tượng rụng trái non. Dừa là cây ưa sáng, cần tối thiểu 2.000 giờ chiếu sáng mỗi năm, 120 giờ chiếu sáng mỗi tháng thích hợp cho cây dừa (4 giờ/ngày). Gió nhẹ giúp tăng khả năng thụ phấn và đậu trái, đồng thời tăng khả năng thoát hơi nước dẫn đến tăng khả năng hút nước và dinh dưỡng của cây. Nhìn chung, ở ĐBSCL điều kiện nhiệt độ, ẩm độ và ánh sáng rất thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây dừa. Nhiệt độ bình quân ở ĐBSCL là 27 độ C, thấp nhất khoảng 19 – 20 độ C, chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm và giữa hai mùa không cao. Ẩm độ biến động từ 70-85%, rất thích hợp cho cây dừa. Ánh sáng trong mùa khô từ 8 – 9 giờ/ngày và trong mùa mưa là 4,7– 4,9 giờ/ngày. Đối với lượng mưa hàng năm biến động từ 1.000 – 2.300mm rất thích hợp cho nhu cầu của cây dừa nhưng do sự phân bố không đều, mùa khô kéo dài 4-5 tháng với lượng mưa rất thấp gây ra sự thiếu nước nhưng mùa mưa với lượng mưa tập trung trên 90% lượng mưa cả năm kết hợp với mùa nước nổi gây ra sự ngập úng, có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất dừa. Ngoài ra, trong mùa mùa khô còn có hiện tượng xâm nhập mặn ở các vùng ven biển. Đây cũng là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến năng suất dừa. Do đó, để đạtđược năng suất cao cây dừa cần tưới nước trong mùa khô và thoát nước trong mùa mưa. 24
36.  Đất đai Cây dừa có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau từ đất cát nghèo dinh dưỡng. Tuy nhiên, thích hợp nhất là đất thịt pha cát, thoát thủy tốt. Cây dừa có thể chịu được đất với độ pH từ 5 đến 8. Tuy nhiên pH đất thích hợp nhất từ 5,5– 7. Vùng bị khô hạn hay ngập úng không thích hợp cho cây dừa. vùng mặn dừa có trái nhỏ. Ở ĐBSCL, để đạt được năng suất cao, khi chọn đất phát triển cây dừa cần chú ý một số đặc điểm sau:  Bề dày tầng đất mặt trên 1m  Không bị ngập úng  Không bị nhiễm mặn liên tục  pH từ 6 – 7  Thành phần cơ giới là cát pha hay thịt pha cát 2.3 Sơ lược về mứt 2.3.1 Sản phẩm mứt Mứt, mứt trái cây hay mứt quả là một loại thực phẩm ngọt có thể được tìm thấy ở nhiều nước trên thế giới, nó được chế biến từ các lọa trái cây và một số loại củ nấu với đường đến độ khô từ 65-70%. Nguyên liệu đường trong mứt luôn có mặt và cần đạt nồng độ khoảng 55-65%, nó không chỉ đóng vai trò làm tăng độ ngọt, chất dinh dưỡng mà còn để bảo quản mứt. Đường cho vào mứt có tác dụng tăng độ đông là do đường có tính dehidrat hóa. Trong sản phẩm mứt đường có hàm lượng cao, những tế bào vi sinh vật ở trạng thái co nguyên sinh nên bị ngừng hoạt động, vì vậy có nhiều loại mứt quả khonng cần thanh trùng mà vẫn bảo quản dài ngày được. Một số dạng mứt có hàm lượng đường tương đối thấp cần phải thanh trùng với chế độ mềm( nhiệt độ không cao, thời gian không dài) chủ yếu để diệt nấm men, nấm mốc. Các lạo trái cây, củ được dùng để làm mứt rất đa dạng và phong phú từ dâu tây, khoai lang, táo, đến hạt sen, mỗi loại mứt sẽ có màu sắc và hương đặc trưng tùy theo nguyên liệu dùng để chế biến thành các loại mứt khác nhau. Mứt quả được chế biến ở nhiều dạng: mứt đông, mứt nhuyễn, mứt rim, mứt khô, 25
37. - Mứt đông là mứt được sản xuất từ nước quae hoặc si rô quả. Dùng nước quả và si rô quả ở dạng trong. - Mứt nhuyễn là mứt được sản xuất từ pure quả chà mịn, nấu với đường. Có thể nấu từ quả tươi hoặc quả bán chế phẩm của một loại quả hay hỗn hợp nhiều loại quả. - Mứt miếng đông là mứt được sản xuất từ quả tươi hoặc quả bán chế phẩm dạng nguyên quả hay dạng miếng nấu với đường. - Mứt rim là mứt được sản xuất bằng cách nấu quả với đường khô hoặc nước đường sao cho quả mứt không bị nát. Nước đường trong sản phẩm cần đặc, sánh nhưng không đông. - Mứt khô là mứt được chế biến từ quả nấu với đường rồi sấy khô để sản phẩm đạt tới độ khô 80%, trên bề mặt miếng mứt tạo thành có một màng trắng đục. (Nguồn: Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, Công nghệ sau thu hoạch và chế biến rau quả, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật Hà Nội, 26
38. 2.3.2 Các sản phẩm từ cơm dừa a) Bột dừa b) Dừa sấy giòn a) Nước cốt dừa d) Sữa dừa e) Bánh dừa một nắng Hình 2.6 một số sản phẩm từ cơm dừa 27
39. Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 NGUYÊN LIỆU 3.1.1 Nguyên liệu dừa Cơm dừa được lấy từ các vựa dừa, cơm dừa có độ dày 0.5cm, có độ tuổi 8-9 tháng để cho ra sản phẩm có độ dẻo mong muốn. Hình 3.7 Dừa và cơm dừa sau xử lí Sau khi tận thu nguồn nguyên liệu thì được xử lí thủ công 3.1.2 Đường saccharose Hình 3.1 Công thức cấu tạo của đường saccharose 28
40. 3.1.2.1 Tính chất Hình 3.2 Đường saccharose – đường tinh luyện Biên Hòa Saccharose dạnh tinh thể, không mùi, không màu và có vị ngọt. Có công thức phân tử là C12H22O11.Với sự có mặt của ion H+ hoặc một số enzym đặc hiệu, dung dịch saccharose sẽ phân giải tạo thành hợp chất gồm D - Glucose và D - fructose, hợp chất này gọi là đường nghịch chuyển. Dễ hòa tan trong nước, nhiệt độ tăng, độ hòa tan tăng. Ở nhiệt độ thường, có thể hòa tan với tỉ lệ nước và đường là 1 : 2. Saccharose không hòa tan trong các dung môi có phân cực. Đường hòa tan vào nước để điều vị. Bên cạnh đó, nó cũng xảy ra một số tính chất như: nhiệt độ sôi tăng áp suất thẩm thấu tăng, giảm áp suất hơi. Với hàm lượng nước khá thấp nên saccharose ít bị tấn công bởi các vi sinh vật. Nhưng trong quá trình bảo quản cần phải chú ý và phải bảo quản saccharose nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ẩm ướt gây đống cục đường gây khó khan cho các công đoạn chế biến. Với hàm lượng nước khá thấp nên saccharose ít bị tấn công bởi các vi sinh vật. Nó tan chảy và phân ly ở nhiệt độ 186oC tạo caramen, khi cháy tạo CO2 và H2O, là loại đường quan trọng tìm thấy trong thực vật. 29
41. Saccharose là chất dinh dưỡng dễ tiêu hóa vì nó cung cấp nguồn năng lượng nhanh chống cho cơ thể, tạo ra sự gia tăng hàm lượng glucose trong máu khi ăn vào cơ thể. Tuy nhiên nó không nhất thiết là một trong những khẩu phần ăn uống cho một chế độ dinh dưỡng mặc dù nó làm cho thực phẩm trở nên ngon hơn. Trong các sản phẩm mứt với hàm lượng đường cao thì nó ngoài tác dụng tạo ngọt còn là chất bảo quản sản phẩm rất tốt trong điều kiện nhiệt độ bình thường. + Hàm lượng đường tối thiểu: 99,5% + Độ ẩm tối đa: 0,25% + Độ tro sulfat tối đa: 0,14% 3.1.2.2 Ứng dụng Saccharose là chất làm ngọt phổ biến trong công nghiệp, đặc biệt là trong công nghiệp bánh kẹo, những tinh thể đường tạo kết tủa để làm cứng kẹo. Nó góp phần quan trọng để tạo cấu trúc nhiều loài thực phẩm bao gồm: bánh qui, kem, mứt đồng thời hỗ trợ trong quá trình bảo quản sản phẩm. Nếu một thực phẩm được bảo quản bằng một dung dịch đường đậm đăc, nó sẽ trở nên không thích hợp đối với sự phát triển của vi sinh vật, các bào tử không thể nảy chồi. Khả năng bảo quản của đường do áp suất thẩm thấu cao hơn do nồng độ chất khô cao. một dung dịch 5% glucose (Nguồn: Bài giảng phụ gia thực phẩm - PGS.TS. Lý Nguyễn Bình, Trường Đại Học Cần Thơ) 3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 3.2.1 Dụng cụ - Giấy bạc - Dao - Giấy stick - Khăn giấy - Thau, rổ, nồi nấu - Bếp điện - Dĩa - Cốc thủy tinh 1000ml 30
42. - Nhiệt kế - Thớt 3.2.2 Thiết bị 3.2.2.1 Máy sấy Nơi sản xuất: Việt Nam Thông số kỹ thuật: Số khay: 60 cm x 60 cm x 2 cm (30 khay) Nhiệt độ sấy: 30–65 C Công suất: 3 kWh Hình 3.3 Máy sấy đối lưu 3.2.3 Nồi gia nhiệt Hình 3.4 Nồi gia nhiệt 31
43. 3.2.4 Cân điện tử Hình 3.5 Cân điện tử Model: PA512 Nơi sản xuất: Ohaus (Mỹ) Thông số kỹ thuật: - Kích thước đĩa cân: Æ18cm - Kích thước tổng thể: 19.6×9.2×32.7cm - Khối lượng cân: 2kg. 32
44. 3.2.5 Máy đo ẩm Hình 3.6 Máy đo ẩm 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 3.3.1 Thời gian nghiên cứu Từ 7h30 đến 16h30 ngày 01 tháng 06 năm 2019 đến hết ngày 30 tháng 8 năm 2019. 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu Tại phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Kỹ thuât Thực phẩm và Môi trường, Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành cơ sở 331 Quốc lộ 1A, Phường An Phú Đông, Quận 12, TP HCM. 33
45. 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.4.1 Quy trình công nghệ 3.4.1.1 Sơ đồ qui trình công nghệ dừa sấy dẻo Cơm dừa non Saccharose Phân loại Bào vỏ Rửa Thái lát Rửa Phối trộn Dừa sấy dẻo Ngâm Sấy Bảo quản Làm nguội Bao gói, ghép mí Hình 3.7 Sơ đồ quy trình công nghệ dừa sấy dẻo 34
46. 3.4.1.2 Mục đích và các biến đổi trong quá trình công nghệ Nguyên liệu Chọn những trái dừa không quá già hoặc quá non, phải chọn loại cơm dừa dẻo, vừa ăn. Phân loại Mục đích: chuẩn bị Biến đổi: loại bỏ được một số tạp chất có trong nguyên liệu, phân thành phần sử dụng được và không sử dụng được ( ví dụ như phần cơm dừa quá non được cắt bỏ) Bào da Mục đích : chuẩn bị Biến đổi vật lí: giảm khối lượng nguyên liệu, thay đổi hình dạng, màu sắc nguyên liệu. Rửa Mục đích: chuẩn bị Biến đổi vật lí : loại bỏ những phần nguyên liệu dư thừa còn bám trên bề mặt, loại bỏ được vi khuẩn bề mặt. Thái lát Mục đích: chuẩn bị Biến đổi vật lí : thay đổi hình dạng, kích thước nguyên liệu Rửa Mục đích: chuẩn bị Biến đổi vật lí : làm sạch bề mặt nguyên liệu giúp cho màu sắc nguyên liệu đẹp mắt hơn Phối trộn Mục đích: chế biến 35
47. Biến đổi: nguyên liệu chính sẽ được phối trộn với phụ gia, do đó thành phần hóa học của hỗn hợp sẽ thay đổi sau khi phối trộn so với nguyên liệu ban đầu. Ngâm Mục đích: chuẩn bị Biến đổi:  Vật lí: nhiệt độ nguyên liệu, cấu trúc, khối lượng giảm  Hoa lý : sự mất nước thẩm thấu diễn ra nhanh hơn Sấy Mục đích: chế biến, bảo quản Biến đổi:  Vật lý : giảm khối lượng, cấu trúc nguyên liệu thay đổi, nhiệt độ nguyên liệu tăng  Hóa lý : sự chênh lệch áp suất thẩm thấu bên ngoài và bên trong  Hóa học: phản ứng caramel, phản ứng mailard. Làm nguội Mục đích: hoàn thiện Các biến đổi không đáng kể Bao gói, ghép mí Mục đích: hoàn thiện, bảo quản Các biến đổi không đáng kể. Bảo quản Mục đích: hoàn thiện Các biến đổi không đáng kể 36
48. 3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu Khảo sát nguyên liệu Độ ẩm nguyên liệu tươi đầu vào - Nồng độ - Sự mất nước đường Khảo sát động học thẩm thấu - Nhiệt độ thẩm thấu - Hàm dung dịch lượng chất khô - Thời gian - Đường Khảo sát động học sấy sấy cong sấy - Nhiệt độ sấy 3.4.3 Bố trí thí nghiệm 3.4.3.1 Giai đoạn 1: khảo sát ảnh hưởnguaủan ồng độ đườngvaà nhiệt độ đến sự mất nước thẩm thấu của lát dừa Nguyên liệu sau khi được xử lý được đem đi phối trộn với dung dịch đường pha sẵn. Tỉ lệ nguyên liệu (g)/dung dịch đường(ml) luôn là 1:5 (30g/150ml). Chuẩn bị 9 cốc thủy tinh được đánh dấu từ 1- 9 tương ứng với 9 mốc thời gian thẩm thấu 30 – 270 phút. Nồng độ dung dịch trong phạm vi ( 40 – 60 0 Brix), nhiệt độ dung dịch ( 50, 60 0 C) được cho vào nồi chần. Cứ mỗi mốc thời gian định sẵn, từng cốc lần lượt được lấy ra thấm khô bề mặt rồi đem cân, ghi nhận khối lượng nguyên liệu giảm theo thời gian. 37
49. Bảng 3.1 Thiết kế thí nghiệm cho giai đoạn ngâm Thời gian Nồng độ Nhiệt độ ngâm ( phút) (0Brix) ngâm(0C) 1 30 40,50 và 60 50 và 60 2 60 - - 3 90 - - 4 120 - - 5 150 6 180 7 210 8 240 - - 9 270 40,50 và 60 50 và 60 3.4.3.1 Giai đoạn 2: Sấy đối lưu Nguyên liệu sau khi ngâm, từng mẫu lấy ra được đưa vào tủ sấy ở nhiệt độ 50, 60 0C, sấy từ 30 đến 270 phút. Trước khi tiến hành thu thập số liệu để xử lí, máy sấy phải được chạy thử với mẫu giả trong ít nhất một vài giờ để đạt được điều kiện trạng thái ổn định và nhiệt độ mong muốn. Bảng 3.2 Thiết kế thí nghiệm cho các thông số ở giai đoạn sấy Thời gian sấy Thời gian Nồng độ Nhiệt độ Nhiệt độ (30-270 phut) ngâm ( phút) (0B) ngâm(0C) sấy (0C) 1 30 30 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 2 60 30 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 3 90 30 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 38
50. 4 120 30 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 5 150 30 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 6 180 30 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 7 210 30 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 8 240 30 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 9 270 30 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 1 30 60 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 2 - - 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 3 - - 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 4 - - - - - 5 - - - - - 6 - - - - - 7 - - - - - 8 - - - - - 9 270 60 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 1 30 90 - - - 2 60 - - - - 3 90 - - - - 4 120 - - - - 5 150 - - - - 6 180 - - - - 7 210 - - - - 8 240 - - - - 9 270 90 40, 50 và 60 50 và 60 40, 50 và 60 39
51. Qui trình bố trí thí nghiệm Dừa Suyrup saccharose Xử lí Phối trộn A1:40 Brix A2: 50 Brix A3: 60 Brix B1:400C;B2: 500C; B3: 600C B1:400C;B2: 500C; B3: 600C B1:400C;B2: 500C; B3: 600C C1;C2;C3;C4;C5;C6;C7;C8;C9 C1;C2;C3;C4;C5;C6;C7;C8;C9 C1;C2;C3;C4;C5;C6;C7;C8;C9 (C1=>C9)(30 – 270 phút) (C1=>C9)(30 – 270 phút) (C1=>C9)(30 – 270 phút) Gia nhiệt Mục đích: lấy khối lượng Cân mẫu thay đổi theo thời gian để phân tích lượng đường đi vào và nước đi ra từ nguyên liệu Sấy Làm nguội Đóng gói Dừa sấy dẻo Hình 3.8 Qui trình bố trí thí nghiệm 40
52. Nhân tố A : nồng độ đường : 40, 50, 600 Brix Nhân tố B : nhiệt độ ngâm : 40,50,60 0C Nhân tố C : thời gian gia nhiệt từ 30 đến 270 phút tương ứng với 9 cốc thí nghiệm. 3.4.3.2 Giai đoạn 2: khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên tính chất cảm quan của sản phẩm Nguyên liệu sau khi ngâm, từng mẫu lấy ra được đưa vào tủ sấy ở nhiệt độ 50, 60 0C, sấy từ 30 đến 270 phút. Trước khi tiến hành thu thập số liệu để xử lí, máy sấy phải được chạy thử với mẫu giả trong ít nhất một vài giờ để đạt được điều kiện trạng thái ổn định và nhiệt độ mong muốn. 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 푆푡−푆0 SG = * 100 0 (푊 −푊 )+(푆 −푆 ) WL= 0 푡 푡 0 * 100% 푊0 ℎố 𝑖푙ượ 푛𝑔 푛 đầ ∗ ( 100 − ẩ đầ ) 푆 = 0 100% ℎố 𝑖 푙ượ 푛𝑔푠 푛𝑔â ∗ (100 − ẩ 푠 푛𝑔â ) 푆 = 푡 100% SG: hàm lượng chất rắn hòa tan (%) WL: lượng nước thoát ra từ nguyên liệu (%) Wt: khối lượng nguyên liệu sau quá trình ngâm (g) 41
53. 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Các mẫu thí nghiệm tiến hành làm lặp 3 lần để đánh giá mức độ tương thích dựa trên: mất nước, hàm lượng chất khô, độ ẩm. Phần mềm ứng dụng xử lý số liệu và vẽ đồ thị trên origin. Kết quả sau khi thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm Excel 42
54. Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ĐƯỜNG VÀ NHIỆT ĐỘ NGÂM LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA LÁT DỪA Hình 4.1a Ảnh hưởng lên lượng chất rắn hòa tan (SG). 50 40 30 WL (%) 40Bx 20 50Bx 60Bx 10 0 0 50 100 150 200 250 300 Osmotic time (min) Hình 4.1b Ảnh hưởng lên lượng nước mất đi (WL) từ nguyên liệu. Hình 4.1 Ảnh hưởng của nồng độ đường lên chất rắn hoàn tan (SG) và lượng nước mất (WL) ở nhiệt độ ngâm 500C, tỉ lệ 1:5( cơm dừa-g/ dung dịch đường-ml) Trong khảo sát này, sự mất nước và độ hòa tan của các mẫu dừa được xử lý trong dung dịch đường 40,50, 60 ºBx ở nhiệt độ 50 và 60 ºC, tương ứng, ở điều kiện áp suất thường. 43
55. Trong khảo sát từ Hình 4.1a cho ta thấy rằng ở ba mức nồng độ khác nhau thì lượng chất rắn đi vào nguyên liệu có xu hướng tăng dần theo thời gian. Ở nồng độ đường 600 Brix cho ta thấy lượng dung dịch đi vào cao nhất ở thời gian ngâm 240 và 270 phút và đồng thời lượng nước mất từ đi từ Hình 4.1b của nguyên liệu cũng tăng lên. Theo một nghiên cứu khác của JAMES HAWKES AND JAMES M. FLINK thì lượng chất rắn đi vào nhiều nhất khi ngâm ở 120 phút [4]. Hình 4.2a Ảnh hưởng lên lượng chất rắn hòa tan (SG). Hình 4.2b Ảnh hưởng lên lượng nước mất đi (WL) từ nguyên liệu. Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên chất rắn hoàn tan (SG) và lượng nước mất (WL) ở nhiệt độ ngâm 600C, tỉ lệ 1:5( cơm dừa-g/ dung dịch đường-ml) 44
56. Tương tự, như sự so sánh trên thì ở đây ta có thể thấy được ở hai nhiệt ngâm khác nhau 50 và 600C thì quá trình mất nước có xu hướng diễn ra nhanh hơn khi ngâm ở nhiệt độ càng cao. Tuy nhiên, cần lưu ý nếu nhiệt độ quá cao sẽ phá vỡ cấu trúc nguyên liệu. 4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY LÊN QUÁ TRÌNH SẤY. 140 140 t= 30 min, 50Bx t= 30 min, 50Bx t=30min, 60Bx t=30min, 60Bx 120 120 t= 120min, 50Bx t= 120min, 50Bx t=120min, 60Bx t=120min, 60Bx 100 100 t= 210min, 50Bx t= 210min, 50Bx t= 210min, 60Bx 80 t= 210min, 60Bx 80 60 60 Moisture content (%) content Moisture Moisture content (%) content Moisture 40 40 20 20 0 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Drying time (min) Drying time (min) 0 Hình 4.3a Ở 500 Brix Hình 4.3a Ở 60 Brix Hình 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ đường lên đường cong sấy. 120 100 30min, 50C t=30min, 50C 30, 60C 100 120, 50C t=30, 60C 80 120, 60C t=120, 50C 210, 50C 80 t=120, 60C 210, 60C t=210, 50C 60 t=210, 60C 60 40 40 Moisture content (%) content Moisture (%) 20 20 0 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Drying time (min) Drying time (min) Hình 4.4a Ở 500C Hình 4.4b Ở 600C Hình 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm lên đường cong sấy Từ Hình 4.3 và Hình 4.4 Đường cong sấy của mẫu dừa ở những điều kiện khác nhau cho thấy được tốc độ sấy diễn ra nhanh hay chậm. Điều này thể hiện ở hàm lượng ẩm trong nguyên liệu thay đổi theo thời gian. Trong giai đoạn đầu 30-210 phút, độ ẩm giảm nhanh, nhưng từ 210-270 phút độ ẩm giảm đi chậm dần và có xu hướng cân bằng. 45
57. Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Qua quá trình khảo sát thì tôi nhận thấy mất nước thẩm thấu là một phương pháp tách nước ra khỏi vật liệu mà không làm thay đổi cấu trúc nguyên liệu. Nồng độ đường saccharose và nhiệt độ thẩm thấu càng lớn, thì sự chuyển khối lượng vật chất và lượng chất rắn đi vào càng tăng. Qua quá trình nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đường và nhiệt độ gia nhiệt cho thấy sản phẩm cơn dừa sấy dẻo muốn có chất lượng tốt và giá trị cảm quan cao thì cần có đủ các điều kiện sau: để sản phẩm có màu sáng đẹp, cấu trúc mềm dẻo không quá cứng hoặc bị vỡ, có độ ngọt vừa phải và có hượng vị hài hòa, đồng thời được người tiêu dùng chấp nhận về giá trị cảm quan thì chọn nguyên liệu có cáu trúc không quá cứng hoặc quá mềm, nồng độ đường 50%, nhiệt độ gia nhiệt 500C và thời gian gia nhiệt 240 phút, nhiệt độ sấy 500C, thời gian sấy 210 phút sẽ cho ra sản phẩm có giá trị cảm quan tốt nhất. 5.2 KHUYẾN NGHỊ Do thời gian và một số điều kiện còn hạn chế trong quá trình nghiên cứu vẫn còn một số vấn đề chưa thực hiện được.Vì vậy kiến nghị trong thời gian tới có thể tiến hành nghiên cứu tiếp các vấn đề sau:  Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến chất lượng sản phẩm bằng thiết bị khác.  Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm.  Khảo sát thời gian thu hoạch cơm dừa nước đạt yêu cầu nguyên liệu. 46
58. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] H. C. Harries, “The evolution, dissemination and classification of Cocos nucifera L.,” Bot. Rev., vol. 44, no. 3, pp. 265–319, 1978. [2] B. E. Grimwood, F. Ashman, C. G. Jarman, and D. A. V. Dendy, “Coconut Palm Products: Their Processing in Developing Countries.” p. 261, 1975. [3] H. S. Abdul and M. Zafar Iqbal, “Chemical composition of meat (kernel) and nut water of major coconut (Cocos nucifera L.) cultivars at coastal area of Pakistan,” Pakistan J. Bot., vol. 43, no. 1, pp. 357–363, 2011. [4] J. HAWKES and J. M. FLINK, “Osmotic Concentration of Fruit Slices Prior To Freeze Dehydration,” J. Food Process. Preserv., vol. 2, no. 4, pp. 265–284, 1978. Bài giảng phụ gia thực phẩm - PGS.TS. Lý Nguyễn Bình, Trường Đại Học Cần Thơ 1. Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, Công nghệ sau thu hoạch và chế biến rau quả, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật Hà nội, 1996. 2. Lê Văn Việt Mẫn, Lê Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thị Thu Hà, Công nghệ Chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đạ học Quốc gia TPHCM- 2011. 3. H. S. Abdul and M. Zafar Iqbal, “Chemical composition of meat (kernel) and nut water of major coconut (Cocos nucifera L.) cultivars at coastal area of Pakistan,” Pakistan J. Bot., vol. 43, no. 1, pp. 357–363, 2011. 4. W. P. da Silva, C. M. D. P. da Silva e Silva, J. E. de Farias Aires, and A. F. da Silva Junior, “Osmotic dehydration and convective drying of coconut slices: Experimental determination and description using one-dimensional diffusion model,” J. Saudi Soc. Agric. Sci., vol. 13, no. 2, pp. 162–168, 2014. 5. J. M. Barat, A. Chiralt, and P. Fito, “Effect of Osmotic Solution Concentration, Temperature and Vacuum Impregnation Pretreatment on Osmotic Dehydration Kinetics of Apple Slices,” Food Sci. Technol. Int., vol. 7, no. 5, pp. 451–456, 2001.
59. 6. An Overview of Phytoconstituents, Biotechnological Applications, and Nutritive Aspects of Coconut ( Cocos nucifera) 7. H. C. Harries, “The evolution, dissemination and classification of Cocos nucifera L.,” Bot. Rev., vol. 44, no. 3, pp. 265–319, 1978. 8. S. Ray, U. Raychaudhuri, and R. Chakraborty, “An overview of encapsulation of active compounds used in food products by drying technology,” Food Biosci., vol. 13, pp. 76–83, 2016. 9. P. S. Madamba, “Thin layer drying models for osmotically pre-dried young coconut,” Dry. Technol., vol. 21, no. 9, pp. 1759–1780, 2003.