ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ CỦ SEN

Để đạt được mục đíchnày, đề tài cần tập trung vào các nhiệm vụ chính sau: - Xác định thành phần hóa học của củ sen tươi - Nghiên cứu và lựa chọn bề dày lát cắt thích hợp để giữ được hoạt

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: THÂN THỊ MINH ÁNH

TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ CỦ SEN

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã chuyên ngành:

ĐỀ CƯƠNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỪA THIÊN HUẾ, NĂM 2021

THÔNG TIN CHUNG

Họ và tên sinh viên : Thân Thị Minh Ánh MSSV: 17L1031005

Lớp: Công nghệ thực phẩm 51A Khóa: 2017 – 2022

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

SĐ: 0774555021

Email : Thanthiminhanh.cntp51a@huaf.edu.vn

Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất trà củ sen

Người hướng dẫn: TS Nguyễn Quốc Sinh

SĐT: 0898206767

Email: Nguyensinh@huaf.edu.vn

Cơ quan công tác: Trường Đại học Nông Lâm Huế

Thừa Thiên Huế, ngày 29 tháng 09 năm 2021

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 4

1.1 Đặt vấn đề 4

1.2 Mục đích của đề tài 5

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 5

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 5

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 5

PHẦN 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7

2.1 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu 7

2.1.1 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu 7

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 7

2.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu 7

2.2.1 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu 7

2.2.2 Dụng cụ 7

2.2.3 Hóa chất 8

2.3 Nội dung nghiên cứu 8

2.4 Phương pháp nghiên cứu 9

2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ dự kiến 9

2.4.2 Bố trí thí nghiệm khảo sát 10

2.5 Phương pháp nghiên cứu 16

2.5.1 Phương pháp vật lý 16

2.5.3 Phương pháp hóa sinh 17

2.5.4 Phương pháp cảm quan 19

2.5.5 Phương pháp vi sinh 20

2.5.6 Phương pháp xử lý số liệu 20

PHẦN 3 KẾT QUẢ DỰ KIẾN 22

3.1 Xác định được thành phần hóa học của nguyên liệu nấm tươi 22

3.2 Các điều kiện kỹ thuật tối ưu của quy trình sản xuất sản phẩmcủ sen 22

3.3 Sản phẩm trà củ sen 22

PHẦN 4 KẾ HOẠCH TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU 23

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Ở Việt nam và nhiều nước khác trên thế giới, trà là một thức uống thôngdụng và mang nét văn hóa đặc trưng riêng Nhắc tới trà, người ta thường nghĩ đếnnhững sản phẩm làm từ nguyên liệu lá chè tươi Nhưng cùng với sự phát triển củacuộc sống, sản phẩm trà đã có nhiều thay đổi để phù hợp hơn với nhu cầu tiêudung ngày được nâng cao của con người Hiện nay, ta có thể tìm thấy rất nhiềuchủng loại khác nhau với đủ các cách thức pha chế riêng biệt Nguyên liệu để chếbiến trà ngoài lá chè tươi còn có các loại thảo dược khác từ các loại hoa, quả, rễ,

… Các loại trà uống liền cũng ngày càng được ưa chuộng hơn vì tính tiện dụngcủa nó như: trà túi lọc, trà hòa tan, trà đóng chai,…

Trong dân gian, củ sen được phơi khô để làm trà có tác dụng phòng và trị rấtnhiều bệnh như: cải thiện tiêu hóa, tăng cường hệ miễn dịch, thiếu máu, bệnh timmạch, chữa xuất huyết, bệnh gan,… Ngoài ra củ sen là một loại dược liệu cungcấp một lượng đáng kể các chất có hoạt tính sinh học như: Asparagin 2%, arginin,trigonellin, tyrosin, glucoze, vitamin C và tanin Trong đó, chất ức chế (tanin) cótác động mạnh đến khả năng hoạt động của α-amylase bằng cách kìm hãm theohướng cạnh tranh hay phi cạnh tranh, kết quả làm ảnh hưởng đến sự liên kết giữatrung tâm hoạt động của enzyme với cơ chất Do đó, ức chế α-amylase có thểđược xem là một cơ chế để làm giảm glucose trong máu và hạn chế nguy cơ mắcbệnh đường huyết cao

Vì vậy, có thể sử dụng củ sen như là một loại nguyên liệu trong sản xuất tràthảo dược đồng thời kết hợp với một số loại thảo dược khác để sản xuất ra trà túilọc đáp ứng được nhu cầu đa dạng mặt hàng trà, đem lại sự tiện dụng với nhiềudược tính tốt cho người tiêu dùng, nâng cao giá trị kinh tế, tận dụng nguồn câythuốc quý vốn có trong nước Trên cơ sở những điều đã phân tích, tôi hình thành

ý tưởng cho đề tài tốt nghiệp của mình như sau: “Nghiên cứu một số thông số công nghệ nhằm đề xuất quy trình chế biến trà củ sen Tịnh Tâm Huế”

Mục đích: đưa ra thông số kỹ thuật của sxx trà củ sen với mục đích đảm bảogiá trị cảm quan tốt nhất và tỷ lệ tổn thất polyphenol và vitamin C thấp nhất

1.2 Mục đích của đề tài

Mục đích chính của đề tài là đề xuất quy trình sản xuất trà thảo mộc đạtđược giá trị cảm quan và duy trì hoạt tính sinh học của nguyên liệu Đồng thờinghiên cứu các thông số kỹ thuật ảnh hưởng tới quy trình sản xuất trà thảo mộc

từ củ sen qua đó hoàn thiện quy trình đã đề xuất ban đầu Để đạt được mục đíchnày, đề tài cần tập trung vào các nhiệm vụ chính sau:

- Xác định thành phần hóa học của củ sen tươi

- Nghiên cứu và lựa chọn bề dày lát cắt thích hợp để giữ được hoạt tínhsinh học của nguyên liệu

- Nghiên cứu và lựa chọn nhiệt độ,thời gian sấy và thời gian sao thích hợp

để giữ được hoạt tính sinh học của nguyên liệu

- Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn, phối chế của các nguyên liệu bổ sung

- Khảo sát nhiệt độ nước ngâm và thời gian ngâm trà đến chất lượng dịchchiết sản phẩm trà củ sen

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Hướng nghiên cứu về trà thảo mộc có tác dụng giảm cân, an thần, thanh lọc

cơ thể đang là xu hướng lựa chọn của đa số người tiêu dùng thông minh trên thếgiới, đặt biệt được phần đông phái đẹp quan tâm đón nhận Nghiên cứu này gópphần:

- Xác định được các thành phần hóa học có trong củ sen;

- Xác định một số thông số kỹ thuật (nhiệt độ, thời gian, …) trong quy trìnhsản xuất trà thảo mộc từ củ sen;

Những số liệu có được từ kết quả phân tích có thể sử dụng làm tài liệutham khảo cho các nghiên cứu về sau liên quan đến đề tài củ sen

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Từ nghiên cứu thực nghiệm đưa ra các thông số tối ưu để thực hiện sảnxuất sản phẩm thực tế nâng cao giá trị sản phẩm củ sen, góp phần làm phongphú thêm sản phẩm về củ sen trên thị trường, đa dạng hóa sản phẩm cung cấpvitamin C có nguồn gốc từ thực vật

Khai thác tiềm năng vốn có của củ sen

Tạo hướng nghiên cứu mới về củ sen, giải quyết đầu ra cho ngành trồngsen.

PHẦN 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu

Thời gian nghiên cứu: từ ngày 1/12/2020 đến 1/03/2021

Địa điểm nghiên cứu: phòng thí nghiệm Khoa Cơ khí và Công nghệ, TrườngĐại học Nông Lâm Huế Địa chỉ: 102 Phùng Hưng, thành phố Huế

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu

Nguyên liệu chính: củ sen (Nodus Rhizomatis Loti.) được thu mua trên địa

bàn Thừa Thiên Huế

Nguyên liệu bổ sung: Cúc hoa, gạo lứt mua ở hiệu thuốc Đông Y trên địabàn Thừa Thiên Huế Nguyên liệu phụ này khi thu mua về đều được sấy, rangkhô đến độ ẩm khoảng 6% ÷ 7%

2.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu

2.2.1 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu

2.2.3 Hóa chất

- H2SO4 đậm đặc, 0,1N; HCl đậm đặc, HCl 10%, 5%; H3BO3 3%

- NaOH 30%, NaOH 40%, NaOH 0,5%

- K2SO4, CuSO4, Na2SO4 bão hòa, Fe2(SO4)3, KMnO4 1/30N, chìacetat 30%

- Chỉ thị Phenolphthalein, Tasiro; thuốc thử Felling A, Felling B

- Dung môi n-hexan, nước Javen

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Nội dung 1: Xác định một số thành phần hóa học của nguyên liệu tươiban đầu (độ ẩm, VTMC, Polyphenol tổng số,…)

- Nội dung 2: Nghiên cứu chọn bề dày lát cắt thích hợp cho nguyên liệu

- Nội dung 3: Nghiên cứu chọn nhiệt độ sấy và thời gian sấy nguyên liệu

- Nội dung 4: Nghiên cứu chọn thời gian sao thích hợp cho nguyên liệu

- Nội dung 5: Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn các nguyên liệu

- Nội dung 6: Nghiên cứu nhiệt độ nước ngâm và thời gian ngâm trà đếnchất lượng dịch chiết sản phẩm trà củ sen

Củ sen

Xử lý sơ bộCắt lát

Đóng gói

SaoPhối trộnSấy

Trà củ sen

Cúc hoaGạo lứt

SấyRang

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ dự kiến

Hình 2.1 Sơ đồ bố quy trình sản xuất trà củ sen dự kiến.

2.4.2 Bố trí thí nghiệm khảo sát

2.4.2.1 Thí nghiệm 1: Xử lý nguyên liệu

- Mục đích: nguyên liệu lẫn nhiều tạp chất như bùn, đất, cát,… việc lựachọn và xử lý nguyên liệu nhằm loại bỏ tạp chất dính trên nguyên liệu và những

củ bị hư hỏng, lựa chọn nguyên liệu có kích thước đồng đều để đảm bảo chocông đoạn chế biến tiếp theo

- Bố trí thí nghiệm :

+ Xác định nguyên liệu thích hợp dựa vào màu sắc, độ cứng của củ sen vàhình dạng, kích thước các đốt củ sen thông qua đánh giá cảm quan

+ Xác định chiều dài và đường kính của củ sen

- Tiến hành thí nghiệm: phân tích cảm quan, các thông số về đường kính,chiều dài

- Kết quả: xác định kích thước của nguyên liệu

2.4.2.2 Thí nghiệm 2: Xác định thành phần hóa học của củ sen

- Mục đích: quá trình làm ra sản phẩm sẽ làm thay đổi một số thành phầnhóa học có trong nguyên liệu Nhờ vào việc phân tích thành phần hóa học banđầu, ta có thể đánh giá giá trị dinh dưỡng, giá trị năng lượng cũng như độ antoàn của củ sen trong tiêu dùng thực phẩm Đồng thời làm căn cứ để lựa chọnđược phương pháp xử lí thích hợp trong quá trình sản xuất để giảm thiểu đếnmức thấp nhất sự thay đổi tính chất, chất lượng so với nguyên liệu ban đầu

- Bố trí thí nghiệm: lựa chọn những củ sen đạt tiêu chuẩn để tiến hành phântích các thành phần hóa học Mỗi thí nghiệm được bố trí với 3 lần lặp lại

- Tiến hành thí nghiệm: phân tích các thông số sau: độ ẩm, protein, lipid,đường tổng, polyphenol, cellulose, vitamin C

- Kết quả: xác định một số thành phần hóa học của củ sen như độ ẩm,protein, lipid, đường tổng, polyphenol, Cellulose, vitamin C

2.4.2.3 Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của bề dày lát cắt đến chất lượng

củ sen nguyên liệu

- Mục đích: độ dày của nguyên liệu có ảnh hưởng đến thời gian sấy và chấtlượng sản phẩm sau sấy Nếu lát củ sen quá dày, ẩm bên trong nguyên liệu sẽkhó thoát ra ngoài, khi sấy ở nhiệt độ cao sau một thời gian dài từ đó làm tăngtổn thất hàm lượng vitamin C, polyphenol tổng số đồng thời hình thành lớp vỏcứng trên bề mặt sản phẩm Nếu nguyên liệu quá mỏng thì ẩm trên bề mặt sẽ

Củ sen

Xử lý sơ bộCắt lát

- Bố trí thí nghiệm :

+ Nhiệt độ 70 tới độ ẩm yêu cầu 6%-7%.℃

+ Độ dày lát củ sen biến thiên: 2mm, 3mm, 4mm, 5mm

- Tiến hành thí nghiệm: củ sen được lựa chọn không bị dập, thâm đen Củsen được cắt lát có độ dày lần lượt là 2mm, 3mm, 4mm, 5mm Sau đó sấy ởnhiệt độ 70 đến độ ẩm dưới 7% thì kết thúc quá trình sấy Sau khi sấy các lát℃

củ sen được đem đi nghiền mịn, rây để làm đồng đều kích thước Các mẫu bộtđược tiến hành xác định độ ẩm, hàm lượng vitamin C, hàm lượng polyphenoltổng số, hoạt tính kháng oxy hóa

+ Hoạt tính kháng oxy hóa

2.4.2.4 Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến chất lượng củ sen nguyên liệu

- Mục đích: Rau quả là nguyên liệu chịu nhiệt kém, khi nhiệt độ sấy trên

90 thì đường fructose bắt đầu bị caramel hoá, nhiệt độ càng cao càng thúc đẩy℃tốc độ các phản ứng tạo ra melanoidin, polymer hoá các hợp chất cao phân tửxảy ra mạnh Khi ở nhiệt độ cao hơn nữa, rau quả có thể bị cháy Bên cạnh đó,nếu sấy ở nhiệt độ quá thấp thì thời gian sấy kéo dài gây ảnh hưởng đến chấtlượng sản phẩm Do vậy, sấy rau quả thường ở nhiệt độ ôn hòa, tuỳ vào loạinguyên liệu, nhiệt độ sấy không quá 90 Dựa trên kết quả nghiên cứu của tác℃giả Nguyễn Thị Ngọc Ánh (2019), Nguyễn Thị Hoàng Yến và cộng sự (2015) ,lựa chọn được các thông số kỹ thuật như sau:

+ Nhiệt độ sấy: 50 , 60 , 70 , 80℃ ℃ ℃ ℃

+ Độ ẩm sau sấy: 6%-7%

- Tiến hành thí nghiệm: củ sen được thu mua về rửa sạch, gọt vỏ và cắtthành từng lát có độ dày được chọn ở mục 2.3.1.2 Sau đó tiến hành sấy củ sentại các nhiệt độ 50 , 60 , 70 , 80 cho đến khi đạt độ ẩm dưới 7% thì kết℃ ℃ ℃ ℃thúc quá trình sấy Sau khi sấy, các lát củ sen được đem đi nghiền, qua rây đểlàm đồng đều kích thước Tiến hành các thí nghiệm xác định:

Xác định Polyphenol

Củ sen

Xử lý sơ bộCắt lát

50oC

Chọn nhiệt độ sấy và thời gian sấy

Sấy

Xác định thời gian sấy

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4

2.4.2.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát thời gian sao thích hợp cho nguyên liệu củ sen

- Mục đích: Quá trình sao sẽ tạo cho sản phẩm có độ ẩm và màu sắc phù

hợp tăng giá trị cảm quan của sản phẩm Vì thế, cần xác định thời gian sao để

cho ra sản phẩm có độ ẩm phù hợp và ít tổn thất hàm lượng vitamin C,

polyphenol tổng số đồng thời cho giá trị cảm quan tốt nhất

- Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí theo kiểu một yếu tố hoàn toàn

ngẫu nhiên với các nghiệm thức thời gian sao 5 phút, 8 phút, 11 phút, 14 phút

Củ sen

Xử lý sơ bộCắt lát

5 phút

Xác định hàm lượng VTM C Xác định PolyphenolXác định hoạt tính kháng oxy hóa

Chọn thời gian sao

- Phương pháp thực hiện: nguyên liệu sau khi sấy ở nhiệt độ sấy được chọn

ở thí nghiệm 4 sẽ được chia làm 4 phần để thực hiện sao với 4 thời gian sao

khảo sát ở nhiệt độ sao 110 – 120 , thí nghiệm được lặp lại 3 lần ứng với 4℃ ℃

nguyên liệu sấy khác nhau, mỗi lần sao 20g nguyên liệu củ sen sấy Củ sen sau

khi sao được xay, rây bột, phần trên rây được đem kiểm tra ẩm độ, hàm lượng

vitamin C, polyphenol tổng số và hoạt tính kháng oxy hóa

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4

Củ sen

Xử lý sơ bộCắt lát

Đánh giá cảm quanPhối trộn

Chọn công thức phù

hợp

- Chỉ tiêu theo dõi: ẩm độ, hàm lượng vitamin C, polyphenol tổng số, hoạttính kháng oxy hóa và giá trị cảm quan

2.4.2.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát tỷ lệ phối trộn thích hợp

- Mục đích : Tìm ra tỉ lệ phối trộn giữa củ sen-gạo lứt-cúc hoa giúp điều vị sản phẩm, cho ra sản phẩm có giá trị cảm quan được ưa chuộng nhất đồng thời giúp

đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 6

- Bố trí thí nghiệm : Thí nghiệm được bố trí theo kiểu một yếu tố hoàn toànngẫu nhiên nhằm khảo sát ảnh hưởng của phụ liệu lên giá trị cảm quan về mùi vịcủa sản phẩm trà củ sen Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức A, B, C, D được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lần lặp lại, mỗi lần khoảng 15g

CT1 : 70% củ sen, 15% gạo lứt, 15% cúc hoa

CT2 : 70% củ sen, 20% gạo lứt, 10% cúc hoa

CT3 : 65% củ sen, 15% gạo lứt, 20% cúc hoa

CT4 : 65% củ sen, 20% gạo lứt, 15% cúc hoa

- Cách tiến hành : Cân các nguyên liệu theo tỷ lệ trên với sai số

+/-0,0002 gr, sau đó ta thực hiện theo sơ đồ 2.4

- Chỉ tiêu theo dõi : Giá trị cảm quan về mùi vị

2.4.2.7 Thí nghiệm 7: Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ nước và thời gian ngâm trà đến chất lượng dịch chiết trà củ sen

- Mục đích: nhiệt độ nước và thời gian ngâm trà ảnh hưởng rất lớn đến hàmlượng chất hòa tan và tính chất cảm quan trong dịch chiết trà củ sen Nhiệt độcàng cao, thời gian lâu thì khả năng chiết các chất hòa tan trong dịch chiết sẽcàng tăng, tuy nhiên cũng có thể gây ảnh hưởng lớn tới tính chất cảm quan vềmùi, vị và màu sắc của dịch chiết Thí nghiệm này nhằm xác định nhiệt độ nước

và thời gian ngâm trà thích hợp để đảm bảo khi pha trà hàm lượng các chất hòatan và cảm quan của sản phẩm là cao nhất có thể, cũng như đảm bảo cơ sởhướng dẫn sử dụng sản phẩm trên bao bì

- Bố trí thí nghiệm: mức và khoảng biến thiên nhiệt độ và thời gian ngâmtrà củ sen và ma trận thí nghiệm được thể hiện ở bảng 2.2

Bảng 2.1 Mức và khoảng biến thiên nhiệt độ và thời gian ngâm trà củ

2.5.1 Phương pháp vật lý

Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi

Nguyên tắc: Sấy mẫu ở nhiệt độ 105oC đến khối lượng không đổi Chênhlệch khối lượng mẫu trước và sau khi sấy là lượng ẩm đã bay hơi.

G: khối lượng cốc sấy (g)

G1: khối lượng cốc sấy và mẫu thử trước khi sấy (g)

G2: khối lượng cốc sấy và mẫu thử sau khi sấy (g)

2.5.3 Phương pháp hóa sinh

2.5.3.1 Phương pháp xác định lượng vitamin C

Nguyên tắc: Vitamin C có thể khử dung dịch Iod Dựa vào lượng Iod bịkhử bởi vitamin C có trong mẫu, ta tìm được hàm lượng vitamin C

Tính kết quả:

- Đối với bột rau má, hàm lượng vitamin C được tính theo công thức sau:

X =0,00088× V1 ×V×100

V2×mTrong đó:

V: giá trị trung bình của dung dịch I2 đã dùng để chuẩn độ (ml)

V1: thể tích bình định mức pha mẫu (ml)

V2: thể tích mẫu lấy để xác định (ml)

m: khối lượng mẫu (g)

0,00088: số mg acid ascorbic tương ứng với 1ml I2 0,01N

- Đối với dịch rau má, hàm lượng vitamin C được tính theo công thức sau:

X = n× 0,88×1000