TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN
TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA BỘT NHO SẤY PHUN

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Lan Phương
Chuyên ngành

Tp.HCM, tháng 10 năm 2019

: Công nghệ thực phẩm


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN
TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA BỘT NHO SẤY PHUN

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Lan Phương
Mã số sinh viên


Lớp: 15DTP1A

1. Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN TÍNH CHẤT VẬT LÝ
CỦA BỘT NHO SẤY PHUN
2. Nhiệm vụ luận văn
-

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và nồng độ chất khô lên độ ẩm của
bột nho sấy phun;

-

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và nồng độ chất khơ lên độ hồn tan
của bột nho sấy phun;

-

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun và nồng độ chất khô lên chỉ số màu
sắc của bột nho sấy phun.

3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/6/2019
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 15/9/2019
5. Người hướng dẫn:
Họ và tên

Học hàm, học vị

Đơn vị

cho một tình yêu thương và giúp đỡ ấy.
Tôi xin kính chúc Quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường và cô
Đặng Thanh Thủy dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục sứ mệnh trồng người cao đẹp
của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.

iv


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài “Ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên tính
chất vật lý của bột nho sấy phun” là cơng trình nghiên cứu của cá nhân tôi đã thực
hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Đặng Thanh Thủy. Các số liệu và kết quả được
trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực, không sao chép của bất cứ ai, và chưa
từng được cơng bố trong bất kỳ cơng trình khoa học của nhóm nghiên cứu nào khác
cho đến thời điểm hiện tại.
Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của
mình và chấp nhận những hình thức xử lý theo đúng quy định.
Tp.HCM, ngày 28 tháng 10 năm 2019
Tác giả luận văn
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Thị Lan Phương

v


TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy(℃)
và nồng độ chất khơ (Brix) lên tính chất vật lý của bột nho là độ ẩm, độ hòa tan và
màu sắc đã được khảo sát. Nhiệt độ sấy phun được khảo sát trong khoảng 130–160C

1.2.1 Mục tiêu tổng quát ...................................................................................1
1.2.2 Mục tiêu cụ thể.........................................................................................1
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .........................................................................1
Chương 2.

TỔNG QUAN.................................................................................2

2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO ..................................................................................2
2.1.1 Định nghĩa ................................................................................................2
2.1.2 Ưu điểm của vi bao ..................................................................................2
2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao ...................................................................................3
2.1.4 Vật liệu vi bao ..........................................................................................4
2.1.5 Phương pháp sấy phun .............................................................................4
2.2 NGUYÊN LIỆU NHO ..................................................................................5
2.2.1 Đặc điểm ..................................................................................................5
2.2.2 Lợi ích sức khỏe .......................................................................................7
Chương 3.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............8

3.1 NGUYÊN LIỆU NHO ..................................................................................8

vii


3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT ......................................................8
3.2.1 Dụng cụ - thiết bị .....................................................................................8
3.2.2 Hóa chất ...................................................................................................9
3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ............................................9
3.3.1 Thời gian nghiên cứu ...............................................................................9

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và nồng độ chất khô (Brix) lên chỉ
số màu sắc của bột nho sấy phun...........................................................................14
Bảng 4.2 Sự thay đổi các chỉ số màu sắc của dịch nho trước khi sấy phun và dịch nho
hoàn nguyên tại chế độ sấy khác nhau ..................................................................17

ix


DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [6]. ...................................................................3
Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [5]. ............................................................5
Hình 3.1 Nguyên liệu nho Ninh Thuận ...........................................................................8
Hình 3.2 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.) ......................................................9
Hình 3.3 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.) .....................................9
Hình 3.4 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.) ..........................................9
Hình 3.5 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG) .....................................................9
Hình 3.6 Không gian màu Hunter Lab (Hunter Associates Laboratory, Inc.) ..............11
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và nồng độ chất khô (Brix) lên độ
ẩm (%) của bột nho sấy phun ................................................................................12
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và nồng độ chất khô (Brix) lên sự
thay đổi màu sắc của bột nho sấy phun .................................................................18
Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và nồng độ chất khơ (Brix) lên chỉ số
hịa tan (WSI) (%) của bột nho sấy phun ..............................................................20

x


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT


rpm

Rounds per minute

Vòng/phút

xi


Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hầu hết các loại trái cây được thu hoạch theo mùa rất nhiều, do độ ẩm cao và dễ bị
hư hỏng trong quá trình bảo quản. Để đáp ứng nhu cầu thị trường trong suốt cả năm ở
mọi nơi trên thế giới, sản phẩm cần được xử lý thêm như sấy phun [1], [2].
Một trong những phương pháp bảo quản thích hợp nhất cho trái cây hoặc nước ép
trái cây là sấy khô thành dạng bột [2].
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.2.1 Mục tiêu tổng quát
Đánh giá một số chỉ tiêu vật lý của bột nho sấy phun.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ chất khơ lên tính chất vật lý là độ ẩm,
màu sắc, độ hòa tan của bột nho sấy phun..
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy (130–160℃) lên tính chất vật lý của bột nho
sấy phun là độ ẩm, màu sắc và độ hòa tan.
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô(25–35Brix) lên tính chất vật lý của bột
nho sấy phun là độ ẩm, màu sắc và độ hòa tan.

1


bảo vệ thành phần khỏi sự phân hủy do tiếp xúc với các yếu tố môi trường như nước,
oxy, nhiệt và ánh sáng. Thông thường, điều này được thực hiện để cải thiện thời hạn
sử dụng của hoạt chất. Trong một số trường hợp, vi bao có thể được sử dụng để che
giấu mùi vị, mùi và màu sắc không mong muốn, do đó ngăn chặn sự ảnh hưởng xấu
2


đến chất lượng sản phẩm. Dễ xử lý là một lý do khác cho vi bao, vì nó có thể được sử
dụng như một phương pháp đơn giản để chuyển đổi một thành phần thực phẩm lỏng
thành dạng rắn. Vi bao có thể được sử dụng để ngăn chặn các phản ứng và tương tác
không mong muốn giữa các thành phần thực phẩm có hoạt tính và giữa các hoạt chất
và các thành phần thực phẩm. Vi bao cũng giảm tính dễ cháy và dễ bay hơi của các
thành phần thực phẩm khác nhau. Cuối cùng, vi bao có thể được sử dụng để kiểm soát
việc bổ sung một thành phần thực phẩm vào cơ thể [5]. Các thành phần thực phẩm
được vi bao sẽ có thể giữ tính ổn định trong suốt thời hạn sử dụng và điều kiện bảo
quản của nguyên liệu [5].
2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao
Hình thái học (hình thức và cấu trúc) của hạt vi bao được chia thành hai loại: vi
nang (microcapsule) và vi cầu (microsphere). Việc phân nhóm dựa trên phương pháp
được sử dụng để sản xuất vật liệu. Vi nang được đặt tên như vậy bởi vì nó có hình thái
vỏ lõi được xác định rõ. Theo truyền thống, các viên nang siêu nhỏ chỉ được tạo ra
bằng phương tiện hóa học. Trong quá trình này, vi nang được hình thành trong bể chứa
chất lỏng hoặc thiết bị phản ứng dạng ống [3]. Vi cầu được hình thành một cách cơ
học thơng qua q trình ngun tử hóa hoặc q trình nghiền, theo đó các thành phần
hoạt chất được phân bố trong ma trận [5].

Hình 2.1 Cấu trúc của vi nang và vi cầu [6].

Một vi nang bao gồm nhiều thành phần khác nhau trong đó các thành phần hoạt
tính và dạng ma trận polymer là hai thành phần quan trọng mà có thể kiểm sốt được

kết tinh hoặc tinh thể trong một polysaccharide, cho phép ổn định hơn hương vị của vi
nang. Nó được thiết lập tốt rằng bẫy của các loại dầu hương vị ở trạng thái vơ định
hình mang lại sự ổn định cao hơn so với ma trận có độ kết tinh. Do đó, mono- và
disaccharide có trọng lượng phân tử thấp thường được sử dụng với vật liệu polymer
vốn đã thể hiện các đặc tính tinh thể. Lưu ý rằng carbohydrate phổ biến thể hiện các
điểm gel bao gồm agar, agarose, carrageenan, pectin, guar gum và Konjacs, tất cả đều
được coi là một lựa chọn thay thế cho gelatin.
2.1.5 Phương pháp sấy phun
Sấy phun là phương pháp mà chất lỏng hoặc hỗn hợp (slurry) được chuyển thành
dạng bột khô bằng cách nguyên tử hóa và được sấy khơ nhờ dịng khơng khí nóng. [7].

4


Hình 2.2 Mơ tả hệ thống sấy phun điển hình [5].

Một cấu hình chung cho sấy phun được thể hiện trong Hình 2.2. Ở đây, chất lỏng
được phun thành giọt ở phía trên cùng của buồng. Những giọt lỏng nhỏ đi vào dòng
chảy hỡn loạn của khơng khí nóng ở phía trên cùng của buồng cùng chiều với khơng
khí nóng được gọi là dòng chảy cùng chiều (cocurrent). Các pha lỏng được nhanh
chóng làm nóng và phân tử chất lỏng di chuyển lên bề mặt của giọt lỏng và chuyển
sang pha khí. Khi những giọt lỏng hóa rắn, chúng bị cuốn theo dịng khí nóng và di
chủn đến một buồng lắng xoáy tâm nơi các chất rắn di chuyển ra khỏi buồng và tạo
thành bột.
Tất cả các máy sấy phun đều sử dụng các thành phần cơ bản này mặc dù có các
biến thể trong cấu hình buồng, ngun tử được sử dụng, thiết kế lốc xoáy, tái chế chất
rắn, điều hịa khí hoặc tuần hoàn sau khi ngưng tụ hoặc làm mát, thiết kế luồng khơng
khí và các thiết bị kèm theo. Máy sấy phun có thể có có năng suất dưới một lít mỡi giờ
đến hàng ngàn lít mỗi giờ.
2.2 NGUYÊN LIỆU NHO

Hàm lượng

Thành phần

Hàm lượng

Nước (g)

84.51

P (mg)

14

Năng lượng (kcal)

60

K (mg)

104

Chất đạm (g)

0.37

Na (mg)

5


0.017

Ca (mg)

11

Riboflavin (mg)

0.015

Fe (mg)

0.25

Niacin (mg)

0.133

Mg (mg)

10

Vitamin B6 (mg)

0.032

6


2.2.2 Lợi ích sức khỏe

Erlen

Ống ly tâm

Brix kế

Phễu

Micropipet

Đũa thuỷ tinh

Pipet

Ống bóp nhỏ giọt

Giá ống nghiệm

Bình định mức

8


Hình 3.2 Máy ly tâm 80-2 (Wincom
Company Ltd.)

Hình 3.3 Máy đo màu CR-400 (Minolta
Sensing Europe B.V.)

Hình 3.4 Cân phân tích PA (OHAUS

cho đến khi đem phân tích.
3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
3.5.1 Xác định độ ẩm của bột vi bao
500 mg bột được đặt trong đĩa petri và độ ẩm được xác định bằng cách sấy ở
105ºC cho đến khi đạt được khối lượng không đổi. Độ ẩm bột được tính toán trên cơ
sở ướt [18].
3.5.2 Xác định độ hòa tan (WSI) của bột vi bao
100 mg mẫu được trộn với 10 mL nước cất và hỗn hợp được khuấy trong máy
khuấy từ trong 2-5 phút. Sau đó, dung dịch được ly tâm ở 3000 vòng trong 10 phút. 1
mL dịch sau khi ly tâm được chuyển sang đĩa petri đã được cân trước và sấy khô ở
105°C cho đến khi đạt được khối lượng khơng đổi. Độ hòa tan được tính bằng tỷ lệ
giữa khối lượng chất khơ trong dịch hịa tan và khối lượng mẫu ban đầu [19].
3.5.3 Xác định các chỉ số màu sắc của bột vi bao
Bốn hệ thống đo màu được sử dụng rộng rãi là Munsell , CIE XYZ, Hunter LAB,
và Hunter CIELAB. CIE (Ủy ban Quốc tế về Chiếu sáng) được thành lập năm 1931 và
là hệ thống toán học đầu tiên định lượng màu sắc về chất lượng và chuẩn hoá. Hunter
LAB được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1942 để quan sát rõ hơn màu sắc với áp dụng
các giá trị số lý thuyết tương phản màu sắc thể hiện qua Hình 3.6. Trong hệ thống này,
L chỉ số độ sáng (0–100), a chỉ số dương (màu đỏ) hoặc chỉ số âm (màu xanh lá cây),
b chỉ số dương (vàng) hoặc chỉ số âm (màu xanh), cường độ màu (chroma), và góc

10


màu (hue). Sự thay đổi màu sắc E được sử dụng để đánh giá sự thay đổi màu sắc
tổng giữa các mẫu. Hệ thống Hunter LAB đã được sử dụng rộng rãi ngành công
nghiệp thực phẩm vì nó rất có ích để đo sự khác biệt về màu sắc [20].

Hình 3.6 Không gian màu Hunter Lab (Hunter Associates Laboratory, Inc.)


160°C.
3.5
3.0

Moisture content (%)

2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
130°C

140°C
150°C
Dyring temperature (°C)
25°Bx

30°Bx

160°C

35°Bx

Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và nồng độ chất khô (Brix) lên độ ẩm (%)
của bột nho sấy phun

Theo kết quả từ Abadio et al. (2004) cho thấy độ ẩm của bột sấy phun giảm khi
thêm maltodextrin [21]. Độ ẩm của các mẫu sấy phun bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và

maltodextrin cao hơn (17%) đã cải thiện hiệu quả sấy khô, trong khi đó nồng độ
maltodextrin thấp hơn (7%) không đủ để làm khô nước ép và dẫn đến một loại bột có
độ ẩm cao hơn (khoảng 8–10%) [29].
Các maltodextrin DE cao hơn gây ra sự gia tăng độ ẩm của bột, vì maltodextrin có
trọng lượng phân tử thấp hơn chứa các ch̃i ngắn hơn và các nhóm ưa nước hơn [30].
Kết quả tương tự đã được báo cáo bởi Goula và Adamopoulos (2010). Họ đã nghiên
cứu ảnh hưởng của maltodextrin DE 6, 12 và 21 đến độ ẩm của bột nước cam và kết
luận rằng việc tăng đương lương maltodextrin dextrose có tác động tích cực đến độ ẩm.
13


Điều này là do các maltodextrin DE cao phát triển độ dính và đạt đến trạng thái khơng
bám dính chậm hơn so với các maltodextrin DE thấp. Vật liệu càng dính thì tốc độ sấy
càng thấp [31].
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN MÀU SẮC
Màu sắc là thuộc tính quan trọng của hầu hết các sản phẩm thực phẩm vì nó ảnh
hưởng đến sự đánh giá cảm quan của người tiêu dùng đối với sản phẩm.
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phun (C) và nồng độ chất khô (Brix) lên chỉ số màu
sắc của bột nho sấy phun
L*

a*

b*

Chroma

Hue

25°Bx-130°C


9.66

-1.47

25°Bx-160°C

90.25

-1.33

9.76

9.85

-1.44

30°Bx-130°C

92.80

-3.30

8.34

8.97

-1.19

30°Bx-140°C


9.33

-1.22

35°Bx-130°C

94.12

-3.94

7.92

8.85

-1.11

35°Bx-140°C

94.27

-3.91

8.03

8.93

-1.12

35°Bx-150°C

maltodextrin và nhiệt độ sấy [25].

14