-
i PHẠM NGUYỄN THANH TÂM

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM
BỘT QUẢ HÒA TAN TỪ QUẤT VÀ BẠC HÀ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nha Trang, ngày tháng 7 năm 2013
SVTH: Phạm Nguyễn Thanh Tâm

-
ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC BẢNG vii
DANH MỤC HÌNH ix
LỜI MỞ ĐẦU 1

1.2.3. Tình hình sản xuất bột hòa tan từ nguyên liệu rau quả 20
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1. Vật liệu nghiên cứu 27
2.1.1. Nguyên liệu chính 27
2.1.1.1. Quất 27
2.1.1.2. Bạc hà 27
2.1.2. Nguyên liệu phụ 28
2.1.2.1. Mantodextrin 28
2.1.2.2. Đường saccaroza 28
2.1.2.3. Vitamin C (C
6
H
8
O
7
.H
2
O) 28
2.1.2.4. Vật liệu và phương pháp bao gói 28
2.2. Phương pháp nghiên cứu 29
2.2.1. Phương pháp phân tích lý - hóa 29
2.2.2. Phương pháp phân tích cảm quan 29
2.2.3. Phương pháp phân tích vi sinh 29
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu 29
2.3. Hóa chất và thiết bị 29
2.3.1. Hóa chất 29
2.3.2. Thiết bị 29
2.4. Quy trình công nghệ dự kiến sản xuất thử nghiệm bột hòa tan từ quất và bạc hà 31
2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 34
2.5.1. Thí nghiệm nghiên cứu xác định thời gian và nhiệt độ chần quất 34

3.3.2. Thuyết minh quy trình 77
3.4. Kết quả sản xuất thử nghiệm 79
3.4.1. Kết quả kiểm tra lý - hóa của sản phẩm 79
3.4.2. Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sấy 80
3.4.3. Đánh giá xếp loại sản phẩm 80
3.5.1. Tiêu hao nguyên liệu chính 81
3.5.2. Tiêu hao nguyên liệu phụ 82
3.5.3. Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất ra 1000 gói bột quất – bạc hà 10g 82
3.5.4. Hình ảnh sản phẩm 83 -
v

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

-
vii

DANH MỤC BẢNG
Bảng

Nội dung Trang
1.1 Thành phần hóa học của quất 4
1.2 Ảnh hưởng của chất trợ sấy đến quá trình sấy và tính chất cảm
quan của sản phẩm
18

3.17 Tiêu hao quất qua các công đoạn

81
3.18 Tiêu hao bạc hà qua các công đoạn

81 -
viii

3.19 Bảng phần trăm tiêu hao nguyên liệu phụ khi sản xuất 82
3.20 Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất ra 1000 gói quất và
bạc hà có khối lượng 10g
82

2.4 Sơ đồ thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian chần quất 35
2.5
Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian chần quất bằng NaOH 0,1N
37
2.6
Sơ đồ thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian chần bạc hà
39
2.7
Sơ đồ thí nghiệm xác định tỉ lệ nước bổ sung vào quất
41
2.8
Sơ đồ thí nghiệm xác định tỉ lệ nước bổ sung vào bạc hà
42
2.9 Sơ đồ xác định tỉ lệ phối trộn quất/bạc hà thích hợp 44
2.10 Sơ đồ thí nghiệm xác định mantodextrin bổ sung 46
2.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy 48
2.12 Sơ đồ thí nghiệm xác định tỉ lệ Vitamin C bổ sung 50
2.13 Sơ đồ thí nghiệm xác định tỉ lệ đường bổ sung 52
3.1 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ chần bạc
hà đến chất lượng cảm quan
62
3.2 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn quất và bạc hà
đến chất lượng cảm quan sản phẩm
67
3.3 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hiệu suất
thu hồi bột
69
3.4 Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến khối lượng bột 71
của người tiêu dùng, đồng thời tạo ra ngành sản xuất mới góp phần tạo nên việc làm
ổn định và tăng thu nhập cho người dân.
Bột hòa tan là một sản phẩm được ưa chuộng nhiều nước trên thế giới bởi tính
tiện dụng cao. Trong khi ngành sản xuất bột hòa tan của nước ta còn non trẻ, nhưng
chưa được sử dụng nhiều vì tính chất của nguyên liệu không cho phép để sản xuất,
nguyên liệu chủ yếu được sử dụng chủ yếu là các loại rau, các loại cây thuốc bắc.
Vì thế để tạo ra loại sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu thiết yếu của người tiêu dùng
thì sản xuất bột hòa tan từ trái cây cần được đầu tư sản xuất.
Hiện nay tất cả các sản phẩm bột hòa tan đang được người tiêu dùng rất ưa
chuộng, nhất là các sản phầm có thêm chức năng phòng chữa bệnh cho con người.
Vì thế đề tài: ”NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM BỘT QUẢ HÒA
TAN TỪ QUẤT- BẠC HÀ” là hết sức cần thiết.
Mục tiêu nghiên cứu
- Tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất. Nâng cao giá trị sử dụng và
giá thành cho nguyên liệu quất và bạc hà.
- Tạo ra một sản phẩm mới, hấp dẫn, bổ sung các chất cần thiết mà không độc
hại đối với cơ thể.
- Tìm được hướng giải quyết tối đa cho việc tiêu thụ nguyên liệu khi vào mùa vụ.
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất thử nghiệm bột quả hòa tan từ Quất và
Bạc hà. -
2

- Sản xuất thử nghiệm bột quả hòa tan từ Quất và Bạc hà tại phòng thí nghiệm.
- Tính toán sơ bộ chi phí nguyên vật liệu để sản xuất bột quả hòa tan từ Quất và
Bạc hà.
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về nguyên liệu
1.1.1. Tổng quan về quất
1.1.1.1. Đặc tính sinh học của quất[17], [18]
Quả quất ở Đông Nam Bộ Việt Nam gọi là tắc, Tây Nam Bộ gọi là hạnh.
Cây quất (có tên khoa học là Citrus japonica) là một loài thực vật có quả múi nhỏ,
có hoa thuộc chi Cam chanh. Quả của nó trông giống quả cam nhưng nhỏ hơn nhiều.
Quất có nguồn gốc từ Trung Quốc, có thể được trồng làm cây cảnh trong nhà.
Ở Trung Quốc và Việt Nam, cây quất ra trái hay được trưng bày vào dịp Tết vì
người ta cho rằng quất là biểu tượng của may mắn.
Quất được du nhập vào nước ta từ rất lâu nhưng được người dân biết đến rộng
rãi cách đây 800 năm, thời Vua Lý Nhân Tông, dùng để trị chứng ho, mất tiếng dai
dẳng kéo dài.
- Đặc tính sinh học
Cây quất là một loại cây bụi phát triển chậm, nhỏ gọn, thường cao 2,4 - 4,5m,
thân có thể có gai. Lá đơn giản, hình mũi mác, thường dài 3,25 - 8,6cm, có màu
xanh, hơi bóng. Hoa màu trắng 5 cánh, có mùi thơm dịu, mọc thành chùm từ 1 - 4
hoa trong một nách lá. Quả là hình bầu dục thuôn dài hoặc tròn, to khoẳng từ 1,6 -
4cm; có vỏ màu vàng, hay vàng da cam; quả có nhiều thịt, dày, có thể ăn được.
Quất được trồng rộng khắp cả nước, được trồng quanh năm nhưng thường trồng
vào đầu mùa mưa.
- Các giống phổ biến hiện nay:
 Quất “Hồng Kông” (tên khoa học là Fortunella Hindsii Swing) có nguồn
gốc từ Hồng Kông. Quả quất gần tròn, to khoảng 1,6 - 2cm; vỏ màu cam hoặc đỏ
tươi khi chín, mỏng, ít thịt, có hạt tròn. Quất “Hồng Kông” là cây bụi có gai, được
trồng chỉ như một cây cảnh trang trí.
 Quất “Marumi” (tên khoa học là Fortunella Swing japonica), là giống có
quả tròn hình quả trứng, dài 3,2cm; vỏ màu vàng, trơn nhẵn, có lượng tinh dầu lớn,
mỏng, thơm và cay, hạt có kích thước nhỏ hơn so với “Nagami”. Cây quất Marumi


97 mg
Iot
1,7 mg
Natri
30 mg
Kali
995 mg
Vitamin A
2530 IU
Thiamin (B1)
0,35 mg
Riboflavin (B2)
0,4 mg -
5

Axit ascorbic (C)
151 mg
1.1.1.3. Ứng dụng của quất[16]
Quất là loại quả chứa nhiều chất vi lượng nên được sử dụng rất nhiều trong thực
phẩm với mục đích bổ sung các chất dinh dưỡng cho cơ thể và được sử dụng như
một loại thuốc với các tính năng chữa bệnh khác nhau.
Trong ngành thực phẩm, quất được sử dụng như là một nguồn nguyên liệu sản
xuất nước giải khát, làm mứt.
Công dụng của quất:
- Quả quất:
 Đông y hay dùng quả quất như một vị thuốc chữa các chứng bệnh do lạnh
gây ra như viêm họng, lạnh bụng, cảm, v.v

Mentha piperita Lamiaceae (Bạc hà Âu) được trồng ở nhiều địa phương nước ta,
được thu hái vào khoảng tháng 5, 8, 11 thu hoạch lúc cây mới ra hoa, rửa sạch dùng
tươi hoặc phơi trong râm cho khô.
- Đặc tính sinh học
Bạc hà là cây thân thảo, sống lâu năm, là cây bò nên rễ mọc bò lan, thân mềm,
cao 30 - 40cm; lá màu xanh lục hoặc tím tía, mọc đối, hình bầu dục hoặc hình trứng,
cuống ngắn. Mép lá có hình răng cưa đều; hoa nhỏ, màu trắng, hồng hoặc tím hồng,
mọc tụ tập ở kẽ lá thành những vòng nhiều hoa.
- Phân loại
 Bạc hà Âu (có tên khoa học là Mentha piperita, là một loại cây thuộc
họ Lamiaceae), có thân vuông, mọc đứng hay mọc bò, cao 30 – 50cm, có khi lên
đến 1m, có rễ mọc ra từ các đốt. Bạc hà Âu có lá mọc đối, hình trứng, mép khía
răng, dài 4 – 9cm và rộng 1,5 – 4cm, xanh đậm có lông cả hai mặt; hoa nhỏ màu
trắng hay tím hồng, tụ tập ở kẽ lá, tràng hình môi; toàn cây có tinh dầu mùi thơm.
 Bạc hà Á hay húng cay (có tên khoa học là Mentha arvensis), là cây lâu năm
thân thảo, cao đến 10 – 60cm (đôi khi đạt đến 100cm). Bạc hà Á có lá đơn, mọc đối
xứng, dài 2 – 6,5cm và rộng 1 – 2cm, có lông, viền lá có răng cưa thô; hoa màu tím
nhạt (đôi khi màu trắng hoặc hồng), mọc thành cụm trên thân, mỗi hoa dài 3 – 4mm.
- Ở Việt Nam trồng nhiều cả hai giống bạc hà Âu và bạc hà Á, nhưng bạc hà Á
được trồng phổ biến hơn. Bạc hà rất dễ sống, có thể trồng dễ dàng bằng phương
pháp giâm cành nên được trồng phổ biến ở tất cả các địa phương. -
7

1.1.2.2. Thành phần hóa học của bạc hà
Bạc hà chứa nhiều terpenoid và flavonoid.
- Terpenoid dường như được tạo thành do isopren kết hợp với nhau theo kiểu
“đầu nối với đuôi”, chúng có mùi thơm hấp dẫn.

- Tác dụng dược lý:
 Tiêu hóa: Lá bạc hà có tác dụng kích thích tiêu hóa, đồng thời giúp làm dịu dạ
dày trong trường hợp bị viêm, sưng. Mùi thơm của bạc hà kích thích tuyến nước bọt
cũng như các tuyến enzym kích thích tiêu hóa, qua đó cải thiện tình trạng tiêu hóa.
 Trị nôn, giảm đau: Hương bạc hà là liệu pháp trị nôn hiệu quả. Mùi dầu bạc
hà hoặc lá bạc hà tươi nghiền nát sẽ giúp cảm thấy dễ chịu hơn. Dầu bạc hà khi thoa
vào trán giúp giảm đau đầu.
 Hô hấp: Mùi hương bạc hà rất hữu hiệu trong việc làm thông mũi, họng, phế
quản và phổi cũng như làm giảm rối loạn hô hấp. Hương bạc hà còn giúp giảm ho.
 Răng miệng: Bạc hà được coi là chất sát trùng và giúp hơi thở thơm tho, lá
bạc hà có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của các vi khuẩn gây hại.
 Giảm stress: Tinh dầu bạc hà rất tốt cho những người hay lâm vào trạng thái
chán nản, căng thẳng. Nó kích thích tinh thần và chống viêm rất hiệu quả.
 Ngăn ngừa ung thư: Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy một số enzym có
trong lá bạc hà có thể trị ung thư.
 Làm đẹp da: Nước ép lá bạc hà là một công cụ làm sạch da tuyệt vời. Nước
bạc hà có tác dụng làm mềm da, chữa viêm nhiễm da, đồng thời trị mụn. Nó cũng
có thể dùng để trị các vết cắn của côn trùng như muỗi.
1.2. Tổng quan về kĩ thuật sấy và sấy phun thực phẩm
1.2.1. Tổng quan về quá trình sấy[2]
1.2.1.1. Định nghĩa
Là quá trình bốc hơi nước của vật liệu ở một nhiệt độ bất kỳ, bản chất là quá trình
khuếch tán ẩm do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do
chênh lệch áp suất riêng phần giữa bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.
1.2.1.2. Mục đích
- Chuẩn bị: Quá trình sấy được ứng dụng để tách bớt ẩm trong nguyên liệu chuẩn
bị cho ngâm tẩm các dung dịch, ướp hương, sấy làm giảm khối lượng để vận chuyển.
- Khai thác: Sấy làm tăng hàm lượng chất khô, trong quá trình sấy các sản
phẩm thực phẩm như sữa bột, cà phê, mì chính…


quản trong quá trình tách ẩm. -
10

- Ẩm thẩm thấu: Ẩm này không những có ở bên ngoài bên trong sản phẩm mà
còn thấm qua các phần rắn của sản phẩm. Trong quá trình sấy có thể tách được ẩm
dính ướt, ẩm mao quản và một phần ẩm thẩm thấu.
- Ẩm liên kết hóa học: Là dạng ẩm tồn tại dưới dạng nước hidrat hóa muốn tách
được dạng ẩm này phải dùng các phản ứng hóa học, hoặc sấy ở nhiệt độ cao.
1.2.1.5. Các phương pháp sấy trong công nghệ thực phẩm
- Phương pháp sấy tự nhiên: Là phương pháp làm khô thực phẩm nhờ ánh
sáng mặt trời trực tiếp không đốt nóng thêm hay còn gọi là phương pháp phơi.
 Ưu điểm: Thực hiện dễ dàng, tận dụng được nguồn năng lượng tự nhiên.
 Nhược điểm:
 Thời gian sấy kéo dài
 Quá trình sấy không ổn định do phải phụ thuộc vào thời tiết
 Không điều chỉnh được độ ẩm, vệ sinh không tốt
- Phương pháp sấy nhân tạo: Là phương pháp sấy khô thực phẩm nhờ các tác
nhân sấy đã đốt nóng, hoặc khói lò thường dùng không khí nóng. Các tác nhân sấy
thường tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với thực phẩm, làm thực phẩm nóng lên và
hút nước của nó.
 Ưu điểm:
 Thời gian sấy ít kéo dài và có thể điều chỉnh được thời gian
 Ổn định không phụ thuộc vào thời tiết
 Điều chỉnh được độ ẩm cuối của sản phẩm
 Chất lượng vệ sinh được bảo đảm
 Nhược điểm:
 Tốn kém năng lượng chi phí

 P
h
: là áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm
Lượng ẩm bay hơi được tính theo công thức:
G =

.F.( P
s
- P
h
).

(kg)
Trong đó:


: là hệ số bay hơi phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của không khí
(kg/h.m
2
.mmhg)
 F: là diện tích bề mặt bay hơi (m
2
)


: là thời gian bay hơi (h)
Như vậy để tăng lượng ẩm bay hơi trong quá trình làm khô thì có thể dùng các
biện pháp sau:
 Tăng diện tích bề mặt bay hơi nên các giá hoặc khay để nguyên liệu nên làm
bằng lưới để tăng khă năng bay hơi nước, hoặc có thể cắt nhỏ làm mỏng nguyên

: là thời gian sấy (h).
 - kw: là hệ số khuếch tán phụ thuộc vào dạng nguyên liệu ẩm và sự liên kết
ẩm trong nguyên liệu.
1.2.1.7. Các biến đổi của vật liệu trong quá trình sấy
a. Biến đổi vật lí
Trong quá trình sấy có các hiện tượng khối lượng vật liệu giảm xuống, khối lượng
riêng tăng lên, thể tích bị co lại do nước trong thực phẩm bị bay hơi. Nếu gọi nguyên
liệu sấy ban đầu có khối lượng là G
1
, độ ẩm là W
1
, khối lượng sau sấy là G
2
, độ ẩm là
W
2
. Vì trong quá trình sấy tổng khối lượng chất khô không thay đổi nên, ta có:
G
1
. (100 - W
1
) = G
2
. (100 - W
2
)
Từ phương trình trên ta có: W= G
1
– G
2

ẩm từ lỏng sang hơi và có ảnh hưởng của hệ keo. Có thể tạo thành lớp màng ngoài
vật liệu có tính keo hạn chế sự khuếch tán ẩm.
c. Biến đổi hóa học
Trong quá trình sấy có thể xảy ra các phản ứng hóa học như phản ứng oxy hóa
lipid, phản ứng melanoidin, phản ứng caramen…làm thay đổi màu sắc mùi vị của
vật liệu sấy. Tốc độ phản ứng hóa học tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng. Sau đó tốc
độ phản ứng chậm đi do hàm lượng ẩm giảm dần. Trong 2 xu thế trên thường là xu
thế 1 trội hơn.
d. Biến đổi hóa sinh
Giai đoạn đầu của quá trình sấy, nhiệt độ của vật liệu tăng dần và chậm tạo ra hoạt
đông mạnh mẽ của hệ enzym nhất là hệ enzym oxy hóa khử gây ảnh hưởng xấu đến
vật liệu. Cho nên cần phải diệt enzym peroxydaza, polyphenoloxydaza trước khi sấy.
Trong giai đoạn sấy hoạt động của hệ enzym giảm dần vì nhiệt độ vật liệu cao
hơn nhiệt độ hoạt động của các hệ enzym và hàm lượng nước trong sản phẩm giảm.
Giai đoạn sau khi sấy một số enzim nhất là enzym oxy hóa khử chưa bị vô hoạt
hoàn toàn mà tiếp tục hoạt động yếu trong thời gian bảo quản và tới một giai đoạn
có thể phục hồi khả năng hoạt động. Trong thực tế cho thấy nếu các enzym không
bị mất hoạt tính do xử lí sơ bộ hoặc do tác dụng nhiệt trong quá trình sấy có thể dẫn
đến hiệu quả tạo màu, mùi của polyphenol hoặc do thủy phân lipid.

-
14

e. Biến đổi sinh học
- Cấu tạo tế bào: Quá trình sấy thường xảy ra hiện tượng biến tế bào sống thành
tế bào chết do nhiệt độ cao làm biến tính không thuận nghịch chất nguyên sinh và
do mất nước. Tế bào vẫn có thể phục hồi về trạng thái ban đầu nhưng khả năng sinh