LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
BỘT CÀ RỐT HÒA TAN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Ths. Phan Thị Thanh Quế

SINH VIÊN THỰC HIỆN
Huỳnh Hữu Tín
MSSV: 2041680
Ngành Công Nghệ Hóa K30

Tháng 12 năm 2008


LỜI CẢM TẠ
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy Cô, đặc
biệt là quý Thầy Cô Bộ môn Công Nghệ Hóa_Khoa Công
Nghệ_Trường Đại học Cần Thơ đã tận tâm truyền đạt cho em những
kiến thức quý báu, cũng như kinh nghiệm sống để em vững bước vào
đời.
Với tất cả lòng thành kính, em xin bày tỏ lòng biết ơn Cô Phan Thị
Thanh Quế, đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm
quý báu trong suốt thời gian thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp.
Em xin chân thành cám ơn quý Thầy Cô Bộ môn Công Nghệ Hóa,
Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm, Bộ môn Máy Nông Nghiệp và Công
Nghệ Sau Thu Hoạch đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hành các
thí nghiệm của đề tài.
Do hạn chế về thời gian và kiến thức của bản thân nên luận văn
không thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp của

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn
Tóm tắt
Mục lục.............................................................................................................................. a
Danh mục các hình............................................................................................................d
Danh mục các bảng ........................................................................................................... e
Danh mục các phụ lục .......................................................................................................g
Tài liệu tham khảo..............................................................................................................i
Phụ lục............................................................................................................................. iii
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề...............................................................................................................1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu...............................................................................................2
CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..........................................................................3
2.1. Giới thiệu chung về cà rốt ......................................................................................3
2.1.1. Giới thiệu ...........................................................................................................3
2.1.2. Phân loại ............................................................................................................4
2.1.3. Thành phần cà rốt ..............................................................................................5
2.1.3.1. β-caroten ......................................................................................................7
2.1.3.2. α-caroten......................................................................................................7
2.1.3.3. Acid ascorbic ...............................................................................................7
2.1.3.4. Glutathione...................................................................................................8
2.1.3.5. Lutein ...........................................................................................................9
2.1.4. Thu hái và bảo quản...........................................................................................9
2.1.4.1. Thu hái .........................................................................................................9
2.1.4.2. Bảo quản ....................................................................................................10
2.2. Sắc tố trong thực vật..............................................................................................10
2.2.1. Sắc tố chlorophylls ..........................................................................................12

2.4.2.2. Thiết bị sấy bức xạ.....................................................................................21
2.4.2.3. Thiết bị sấy tiếp xúc...................................................................................21
2.4.2.4. Thiết bị sấy dùng điện trường cao tần .......................................................21
2.4.2.5. Thiết bị sấy thăng hoa................................................................................21
2.4.2.6. Thiết bị sấy chân không thông thường ......................................................21
2.4.3. Khảo sát thiết bị sấy phun................................................................................22
2.4.3.1. Giới thiệu ...................................................................................................22
2.4.3.2. Quá trình sấy phun.....................................................................................23

SV: Huỳnh Hữu Tín

b


Mục lục

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

a. Sự phun sương...............................................................................................24
b. Máy sấy phun ................................................................................................25
CHƯƠNG III: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................27
3.1. Phương tiện............................................................................................................27
3.1.1. Địa điểm thí nghiệm ........................................................................................27
3.1.2. Thiết bị.............................................................................................................27
3.1.3. Hóa chất, chất bổ sung.....................................................................................28
3.1.4. Nguyên liệu......................................................................................................28
3.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................28
3.2.1. Thí nghiệm 1....................................................................................................29
3.2.2. Thí nghiệm 2....................................................................................................30
3.2.3. Thí nghiệm 3....................................................................................................31

Hình 2.11 Glutathione.......................................................................................................8
Hình 2.12 Lutein ...............................................................................................................9
Hình 2.13 Acid citric.......................................................................................................14
Hình 2.14 Đường saccarose...................................................................................17
Hình 2.15 Maltodextrin...................................................................................................18
Hình 2.16 Vòi phun đĩa...................................................................................................24
Hình 2.17 Vòi phun khí động..........................................................................................24
Hình 2.18 Máy sấy phun .................................................................................................25
Hình 3.1 Sơ đồ thí nghiệm tổng quát ..............................................................................28
Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường và hàm lượng acid đến
O

Brix bán thành phẩm .....................................................................................................38

Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường và hàm lượng acid
đến sự khác biệt màu sản phẩm (∆E) ..............................................................................40
Hình PL1. Tọa độ màu ......................................................................................................ii
Hình PL2. Máy đo màu Colorimeter ................................................................................ii
Hình PL3. Máy đo cấu trúc Rheotex.................................................................................ii

SV: Huỳnh Hữu Tín

d


Mục lục

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

DANH MỤC CÁC BẢNG


Mục lục

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

Bảng 4.12: Ảnh hưởng tương tác của hàm lượng đường RE và acid citric đến

độ

ẩm sản phẩm....................................................................................................................41
Bảng 4.13: Ảnh hưởng của hàm lượng đường và acid citric đến giá trị cảm quan ............
.........................................................................................................................................41
Bảng 4.14: Ảnh hưởng tương tác của hàm lượng đường RE và acid citric đến giá
trị cảm quan.....................................................................................................................42
Bảng 4.15: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến độ ẩm sản phẩm (%) ...................43
Bảng 4.16: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến giá trị L sản phẩm .......................44
Bảng 4.17: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến giá trị b sản phẩm........................44
Bảng 4.18: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến hiệu suất thu hồi sản phẩm..........44
Bảng 4.19: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến giá trị cảm quan...........................45

SV: Huỳnh Hữu Tín

f


Mục lục

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC


Phụ lục D: Kết quả thí nghiệm 2.....................................................................................xv
Bảng PL10: Ảnh hưởng của hàm lượng đường RE và acid citric đến OBrix bán
thành phẩm ...................................................................................................................xv
Bảng PL11: Ảnh hưởng tương tác của hàm lượng đường RE và acid citric đến
O

Brix bán thành phẩm .................................................................................................xvi

Bảng PL12: Ảnh hưởng của hàm lượng đường RE và acid citric đến AE sản
phẩm ............................................................................................................................xvi
Bảng PL13: Ảnh hưởng tương tác của hàm lượng đường RE và acid citric đến
AE sản phẩm ..............................................................................................................xvii
Bảng PL14: Ảnh hưởng của hàm lượng đường RE và acid citric đến độ ẩm sản
phẩm ......................................................................................................................... xviii
Bảng PL15: Ảnh hưởng tương tác của hàm lượng đường RE và acid citric đến độ
ẩm sản phẩm ................................................................................................................xix
Bảng PL16: Ảnh hưởng của hàm lượng đường RE và acid citric đến yếu tố cảm
quan của sản phẩm ......................................................................................................xix
Bảng PL17: Ảnh hưởng tương tác của hàm lượng đường RE và acid citric đến
yếu tố cảm quan của sản phẩm.....................................................................................xx
Phụ lục E: Kết quả thống kê thí nghiệm 3 .....................................................................xxi
Bảng PL18: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến hàm lượng carotene trong
sản phẩm......................................................................................................................xxi
Bảng PL19: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến hiệu suất thu hồi sản phẩm .........
.................................................................................................................................. xxiii
Bảng PL20: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến yếu tố cảm quan.................. xxiii

SV: Huỳnh Hữu Tín


tốc độ sấy nhanh, bột chất lượng cao, phù hợp để sản xuất bột từ trái cây. Mà

Sv: Huỳnh Hữu Tín

1


Chương 1: Giới thiệu

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

carrot là loại nguyên liệu chứa nhiều vitamin, nên rất ngạy cảm với nhiệt độ. Do
đó, cần thời gian sấy nhanh nên sấy phun là giải pháp tối ưu nhất.
2.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
Mục tiêu của nghiên cứu là xác định các thông số thích hợp có ảnh hưởng
đến chất lượng sản phẩm bột cà rốt hòa tan:
9 Nhiệt độ và thời gian chần tối ưu.
9 Tỉ lệ đường saccarose (RE) và acide citric bổ sung phù hợp.
9 Tỉ lệ maltodextrin bổ sung phù hợp để sản phẩm bột sấy tốt nhất.

Sv: Huỳnh Hữu Tín

2


Chương 2: Lược khảo tài liệu

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

CHƯƠNG II

– Loại vỏ màu đỏ ngả màu da cam là cà rốt nhập của Pháp (cà rốt Tim Tom)
sinh trưởng nhanh hơn loại vỏ đỏ; tỷ lệ củ trên 80 %, da nhẵn, lõi nhỏ, ít bị phân
nhánh nhưng củ hơi ngắn, mập hơn, ăn ngon, được thị trường ưa chuộng.
2.1.2. Phân loại:
Cà rốt vàng: chúng nhận được màu sắc từ sắc tố xantofin (cũng có trong rau
bina) nên có khả năng tăng cường sức khỏe cho mắt. Lutein có nhiều trong cà rốt
màu vàng, là một trong những sắc tố hình thành sắc màu của điểm đen trong võng
mạc người. Hấp thụ thực phẩm có chứa nhiều lutein có thể làm tăng mật độ sắc
màu của điểm đen và làm giảm nguy cơ thái hoá của điểm đen trong võng mạc.
Cà rốt đỏ: có chứa lycopene – một loại sắc tố cũng có trong cà chua, chúng
hoạt động như những chất chống oxy hóa và đặc biệt có hiệu quả trong việc chống
lại bệnh ung thư tuyến tiền liệt. Đối với người già, ăn nhiều cà rốt đỏ sẽ rất có lợi
vì lycopene có thể giảm được bệnh đau tim và đột quỵ.
Cà rốt tía: chúng có được màu sắc này là nhờ sắc anthocyanin – sắc tố giàu
chất viatamin C và E. Do đó mà chúng rất tốt cho nuôi dưỡng não. Mặt khác, sắc
tố này cũng có những chất chống oxy hóa rất mạnh.
Cà rốt trắng: gọi là "Satin White", được trồng ở vùng Yorkshire, miền Bắc
nước Anh, bằng phương pháp tự nhiên. Các nhà nghiên cứu thực vật cho biết cà
rốt trắng ngọt hơn, có hương vị ngọt ngào, nhiều nước hơn và tỷ lệ các hợp chất tự
nhiên cao hơn cà rốt đỏ. Là loại thiếu sắc tố nhưng có chứa nhiều chất có thể tăng
cường sức khỏe, đặc biệt là chất phytochemical, nên nó có thể giảm được nguy cơ
của bệnh ung thư tuyến tiền liệt.

SV: Huỳnh Hữu Tín

4


Chương 2: Lược khảo tài liệu


magnesium, molipden… Đường trong cà rốt chủ yếu là đường đơn (như fructose,
glucose) chiếm tới 50 % tổng lượng đường có trong củ, là loại đường dễ bị oxy
hóa dưới tác dụng của enzim trong cơ thể; các loại đường như levulose và
dextrose được hấp thụ trực tiếp.
Trong cà rốt có rất nhiều vitamin C, D, E và các vitamin nhóm B; ngoài ra,
nó còn chứa β – caroten (5040), sau khi vào cơ thể, chất này sẽ chuyển hóa dần
thành vitamin A, vitamin của sự sinh trưởng và tuổi trẻ…
Bảng 2. 1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g thực phẩm ăn được
Năng lượng

Protein

Lipid

Glucid

Cellulose

β – caroten

(Kcal)

(g)

(g)

(g)

(g)


Khoai lang

119,0

0,8

0,2

28,5

1,3

150,0

Khoai tây

92,0

2,0

0,0

21,0

1,0

29,0

Bí đỏ


27,5

44,5

15,5

2,5

10,0

Thực phẩm

(Nguồn: Trung tâm dinh dưỡng Tp. Hồ Chí Minh (2002), “Thành phần dinh
dưỡng 400 thức ăn thông dụng , Nhà xuất bản Y Học)

SV: Huỳnh Hữu Tín

6


Chương 2: Lược khảo tài liệu

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

2.1.3.1. β – caroten
Nhiệt độ sôi 1830C
Công thức phân tử C40H56
Khối lượng phân tử 536,88

Hình 2.8 β – caroten

Vitamin C kết tinh không màu hoặc hơi vàng, rất
dễ tan trong nước (300g/lít). Dung dịch nước 5% có
pH=3. Có khi dùng dạng muối natri dễ tan trong nước

Hình 2.10 Acid ascorbic

hơn (900g/lít).
Chức năng chủ yếu của vitamin C là sự sản xuất collagen, một protein chính
của cơ thể. Đặc biệt, vitamin C giúp nối kết một phần của phân tử amino acid
proline để hình thành hydroxyproline. Kết quả là, tạo nên cấu trúc collagen rất ổn
định. Collagen không những là một protein rất quan trọng trong việc liên kết các
cấu trúc cơ thể với nhau (mô liên kết, sụn khớp, dây chằng, v.v... ), vitamin C còn
hết sức cần thiết cho sự làm lành vết thương, sự mạnh khỏe của nướu răng, và
ngăn ngừa các mảng bầm ở da.
Thêm vào đó, vitamin C còn có chức năng miễn dịch, tham gia sản xuất một
số chất dẫn truyền thần kinh và hormon, tổng hợp carnitine, hấp thụ và sử dụng
các yếu tố dinh dưỡng khác. Vitamin C cũng là một chất dinh dưỡng chống oxy
hóa rất quan trọng.

SV: Huỳnh Hữu Tín

8


Chương 2: Lược khảo tài liệu

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

2.1.3.4. Glutathione
Tên


9


Chương 2: Lược khảo tài liệu

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

2.1.4. Thu hái và bảo quản
2.1.4.1. Thu hoạch:
Tốt nhất nên chọn cà rốt thu hoạch muộn. Cà rốt cần phải thu hoạch vào thời
gian thích hợp và không được quá già. Ngọn lá cần được cắt bỏ ngang cuốn củ và
không được làm cuống củ xay xát.
Nếu việc thu hoạch vào lúc thời tiết ẩm ướt thì cà rốt cần được hong khô tới
mức vừa đủ để bảo quản, không được làm quá khô.
Nếu trồng trọt trên đất quá giàu đạm dễ tiêu thì có ảnh hưởng xấu đến chất
lượng của cà rốt trong giai đoạn bảo quản.
2.1.4.2. Bảo quản:
Đặc trưng chất lượng để bảo quản: cà rốt dùng bảo quản phải nguyên củ,
không quá già, không bị cháy lạnh.
Nếu cà rốt được thu hoạch từ đất ẩm và lầy thì không nên lấy hết đất bám
trên củ bằng phương pháp cơ học. Kinh nghiệm chung cho thấy rằng cà rốt có dính
đất bảo quản tốt hơn. Không cần rửa cà rốt trước khi bảo quản vì sau khi bảo quản
còn có thể rửa được.
* Phương pháp bảo quản:
Cà rốt có thể bảo quản trong khay, hộp, hòm, túi hoặc có thể chất đống. Nếu
cà rốt bảo quản theo cách chất đống, chiều cao của lớp cà rốt xác định tùy theo độ
chắc của giống cà rốt , chiều cao tối đa là từ 2 đến 3m.
Có thể dùng phim nhựa đục lỗ để lót bên trong hộp hoặc để phủ lên các
chồng hộp.


Thành phần

mang màu

tương tự

Màu

Không bền với
Nhiệt độ, acid, kiềm, cation kim

Chlorophylls

300

Vàng, cam đỏ

Anthocyanines



2.2.1. Sắc tố chlorophylls
Chlorophylls còn gọi là diệp lục tố, là sắc tố xanh của lá cây, bình thường sắc
tố này tạo phức với protein, xúc tác quá trình tổng hợp CO2 và H2O (quá trình
quang hợp).
Chlorophylls dễ biến màu khi thực vật biến đổi sinh lý.
Không tan trong nước, tan trong dung môi không phân cực.
Khó giữ ổn định trong bảo quản.
Dễ bị oxy hóa trong không khí, rượu và ánh sáng .
Dễ tạo phức với cation kim loại.
Dễ tham gia phản ứng hóa học trong môi trưòng acid, kiềm ở nhiệt độ cao.
Dễ bị phân hủy bởi enzim chlorophylatse ở 60 – 820C.
2.2.2. Sắc tố flavonoids
Flavonoid có màu đỏ, xanh, vàng, hoặc không màu. Có nhiều trong cà rốt, củ
cải đường, khoai lang, bắp cải.
Màu sắc của flavonoids phụ thuộc vào cấu trúc và môi trường bên ngoài như:
pH, tỉ lệ tương đối của flavonoids, sự hiện diện của các sắc tố khác và kể cả dung
môi mà chúng tồn tại.
Dễ bị oxy hóa bởi các enzyme, các tác nhân oxy hóa, ánh sáng.
Bị phân hủy chậm ở nhiệt độ thường và nhanh ở nhiệt độ cao.
Một số anthocyanine bị phân hủy bởi vitamin C.
Anthocyanine có thể ngưng tụ vói chính nó hoặc các hợp chất hữu cơ khác
tạo thành phức có màu sậm và bền hơn hoặc không màu.

SV: Huỳnh Hữu Tín

12


Chương 2: Lược khảo tài liệu



Chương 2: Lược khảo tài liệu

CBHD: Phan Thị Thanh Quế

2.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG:
2.3.1. Acid Citric
2.3.1.1. Giới thiệu
Acid citric là một acid hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy
trong các loại trái cây thuộc họ cam, quýt. Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên
và thường được thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua. Ở lĩnh vực hóa sinh
thì acid citric đóng một vai trò trung gian vô cùng quan trọng trong chu trình acid
citric của quá trình trao đổi chất xảy ra trong tất cả các vật thể sống.
Ngoài ra acid citric còn đóng vai trò như là một chất tẩy rửa, an toàn đối với
môi trường và đồng thời là tác nhân chống oxy hóa. Acid citric có mặt trong nhiều
loại trái cây và rau quả nhưng trong trái chanh thì hàm lượng của nó được tìm thấy
nhiều nhất, theo ước tính acid citric chiếm khoảng 8 % khối lượng khô của trái
chanh.
2.3.1.2. Tính chất

Hình 2.13 Acid citric
Tính acid là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl – COOH, mà mỗi nhóm
carboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrat. Các muối citrat dùng làm
dung dịch đệm rất tốt để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch acid.
Các ion citrat kết hợp với các ion kim loại để tạo thành muối, phổ biến nhất
là muối canxi citrat dùng làm chất bảo quản và giữ vị cho thực phẩm. Bên cạnh đó

SV: Huỳnh Hữu Tín