GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG i LỜI CẢM ƠN Trải qua thời gian học tập và nghiên cứu tại trƣờng, tôi đã nhận đƣợc sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của quý thầy cô. Cùng với sự quan tâm chăm sóc và động viên của gia đình, bạn bè và sự nỗ lực của bản thân, tôi đã kết thúc khóa học và hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Trƣớc hết xin chân thành cảm ơn nhà trƣờng và các thầy cô đã tạo điều kiện cho tôi đƣợc học tập và nghiên cứu tại trƣờng. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Thị Ngọc Yến đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu. Vì kiến thức còn non yếu và kinh nghiệm thực tế chƣa nhiều, cho nên trong quá trình hoàn thành đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận đƣợc sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để đồ án của tôi đƣợc hoàn thiện hơn. TP. HCM, ngày 22 tháng 4 năm 2013 Sinh viên thực hiện Nguyễn Hoàng Phƣơng GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG ii LỜI MỞ ĐẦU Là một nƣớc ở vùng khí hậu nhiệt đới, Việt Nam luôn có những loại thực vật phong phú và đa dạng về sinh học; việc nghiên cứu những đặc tính cũng nhƣ giá trị sinh học của thực vật ở Việt Nam đem lại những kết quả khả quan cho thị trƣờng thực phẩm và dƣợc phẩm của chúng ta. Ngoài ra, hiện nay, ngoài những loại thực phẩm có giá trị sử dụng thông thƣờng, ngƣời ta còn đặc biệt lƣu ý đến những loại thực phẩm chức năng, có tính năng dƣợc để sử dụng phối hợp trong cuôc sống để nâng cao sức khỏe con ngƣời. Củ khoai nƣa là một nguồn nguyên liệu mới nhƣng có giá trị sinh học cao. Tuy nhiên, do có vị rât đắng mà nên hầu hết nguồn nguyên liệu gần nhƣ bị bỏ phí hoặc làm thức ăn cho gia súc. Củ khoai nƣa đƣợc nhận xét rằng có hàm lƣợng tinh bột khá cao, củ bảo quản đƣợc lâu và khó hƣ hỏng. Đặc biệt, trong củ nƣa đƣợc nghiên cứu có 1 hợp chất glucomannan có những đặc tính sinh học rất tốt nhƣ: giảm cholesterol trong máu, điều hòa huyết áp, giảm sự tăng đƣờng huyết trong máu…Cây khoai nƣa lại dễ trồng, không làm đất bị xơ hóa, có thể tăng thêm thu nhập cho bà con nông dân cũng nhƣ tạo sự phong phú, đa dạng cho thị trƣờng bột ở Việt Nam. Vì những lý do trên và đƣợc sự cho phép của Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình khai thác bột từ củ nưa” trong đó củ nưa là nguyên liệu chính, không sử dụng chất bảo quản để đảm bảo tính tự nhiên hoàn toàn cho sản phẩm.  Mục đích của đề tài: Tiến hành nghiên cứu để đƣa ra quy trình hoàn thiện khai thác bột  Nội dung của đề tài:  Tìm hiểu nguồn nguyên liệu và tình hình nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu này.  Xác định thành phần hóa học có trong nguyên liệu.  Nghiên cứu và xác định chế độ xử lý nguyên liệu.  Nghiên cứu và xác định quá trình sấy.  Xác định thang điểm cảm quan cho sản phẩm.  Phân tích thành phần hóa lý, vi sinh của sản phẩm. GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG iii  Hoàn thiện quy trình khai thác bột từ củ nƣa.  Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Tạo ra mặt hàng mới từ nguồn nguyên liệu củ nƣa, làm phong phú đa dạng các mặt hàng bột có trên thị trƣờng. Đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày càng cao của ngƣời tiêu dùng. Tạo ra một hƣớng nghiên cứu mới về củ nƣa. Một loại thực vật chƣa đƣợc biết đến phổ biến ở Việt Nam. Bƣớc đầu làm quen với công tác nghiên cứu nhằm vận dụng kiến thức đã học vào thực hành. Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm có hạn nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận đƣợc sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để đồ án của tôi đƣợc hoàn thiện hơn. GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI MỞ ĐẦU ii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH viii DANH MỤC BẢNG x MỞ ĐẦU xiv CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Một số loại củ có tiềm năng khai thác bột tại Việt Nam 1 1.1.1 Khoai tây 1 1.1.2 Khoai lang 3 1.1.3 Quy trình sản xuất bột từ các loại củ 7 1.2 Tổng quan về khoai nƣa 9 1.2.1 Phân loại khoa học 9 1.2.2 Nguồn gốc 9 1.2.3 Đặc điểm sinh học và cấu tạo 9 1.2.4 Cấu tạo của củ nƣa 12 1.2.5 Phân bố 13 1.2.6 Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng của củ nƣa 15 1.2.7 Tình hình nghiên cứu, sản xuất củ nƣa ở Việt Nam và thế giới 20 CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 24 2.2 Vật liệu nghiên cứu 24 2.3 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 24 GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG v 2.4 Quy trình sản xuất dự kiến 25 2.5 Sơ đồ nghiên cứu 26 2.6 Bố trí thí nghiệm 27 2.6.1 Đánh giá cảm quan nguyên liệu đầu vào 27 2.6.2 Phân tích thành phần hóa lý trong nguyên liệu 27 2.6.3 Phân tích thành phần hóa học trong nguyên liệu 29 2.6.4 Thí nghiệm xác định tỷ lệ thải bỏ trong quá trình phân loại 32 2.6.5 Thí nghiệm xác định nồng độ tác nhân chống hóa nâu 32 2.6.6 Thí nghiệm xác định tỷ lệ nƣớc 33 2.6.7 Thí nghiệm xác định nồng độ ethanol 33 2.6.8 Thí nghiệm xác định tỷ lệ ethanol 34 2.6.9 Thí nghiệm xác định số lần thay ethanol 34 2.6.10 Thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy 35 2.7 Đánh giá chất lƣợng sản phẩm 36 2.7.1 Các chỉ tiêu hóa lý 37 2.7.2 Các chỉ tiêu hóa học 38 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 39 3.1 Kết quả đánh giá nguyên liệu 39 3.1.1 Kết quả đánh giá cảm quan nguyên liệu 40 3.1.2 Kết quả thành phần hóa lý trong nguyên liệu 40 3.1.3 Kết quả Kết quả phân tích thành phần hóa hoc của củ khoai nƣa 41 3.2 Kết quả xác định tỷ lệ thải bỏ trong quá trình phân loại 42 3.3 Kết quả xác định hàm lƣợng chất chống hóa nâu 43 3.4 Kết quả xác định tỷ lệ nguyên liệu: nƣớc 44 3.5 Kết quả xác định nồng độ ethanol 45 GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG vi 3.6 Kết quả xác định tỷ lệ nguyên liệu: ethanol 46 3.7 Kết quả xác định số lần rửa bột bằng ethanol 47 3.8 Kết quả xác định nhiệt độ sấy và thời gian sấy 47 3.9 Kết quả đánh giá sản phẩm 49 3.9.1 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm 49 3.9.2 Kết quả phân tích thành phần hóa lý trong sản phẩm 49 3.9.3 Kết quả phân tích thành phần hóa học trong sản phẩm 50 CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO I PHỤ LỤC A II PHỤ LỤC B IV PHỤ LỤC C VI PHỤ LỤC D X PHỤ LỤC E XIII PHỤ LỤC F XVI GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học trung bình của khoai tây 2 Bảng 1.2: Thành phần hóa học của khoai lang 5 Bảng 1.3: Thành phần dinh dƣỡng của củ Nƣa / khẩu phần 100g 15 Bảng 1.4: Thành phần dinh dƣỡng bột Nƣa (bột Konjac)/ khẩu phần 100g 15 Bảng 2.1: Khảo sát nồng độ tác nhân chống hóa nâu 32 Bảng 2.2: Tỷ lệ (nguyên liệu: nƣớc) 33 Bảng 2.3: Khảo sát nồng độ ethanol 34 Bảng 2.5: Khảo sát số lần thay ethanol 35 Bảng 2.6: Khảo sát nhiệt độ sấy 35 Bảng 3.1: Chỉ tiêu cảm quan củ nƣa 39 Bảng 3.2: Bảng kết quả phân tích thành phần hóa lý của củ khoai nƣa 40 Bảng 3.3. Bảng kết quả thành phần hóa hoc của củ khoai nƣa 41 Bảng 3.4: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm 43 Bảng 3.5: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm 43 Bảng 3.6: Trạng thái cảm quan các mẫu thí nghiệm 44 Bảng 3.7: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm 45 Bảng 3.8: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm 46 Bảng 3.9: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm 47 Bảng 3.10: Thành phần hóa lý của bột 49 Bảng 3.11: Thành phần hóa học của bột 50 GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Củ khoai tây 1 Hình 1.2: Củ khoai lang 3 Hình 1.3: Sơ đồ quy trình sản xuất bột từ các loại củ 7 Hình 1.4: Lá nƣa 10 Hình 1.5: Hoa của loài Amorphophallus 11 Hình 1.6: Củ khoai nƣa 11 Hình 1.7: Củ Nƣa 12 Hình 1.8: Mặt cắt củ Nƣa 12 Hình 1.9: Công thức cấu tạo Amylose 16 Hình 1.10: Công thức cấu tạo Amylopectin 17 Hình 1.11: Cấu trúc phân tử Glucomannan 17 Hình 1.12: Gel glucomannan với những hình dạng khác nhau 19 Hình 1.13: Quy trình sản xuất bột nƣa theo phƣơng pháp thủ công trên thế giới 19 Hình 1.14: Các sản phẩm từ bột khoai nƣa 22 Hình 1.15: Tinh bột nƣa 23 Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến bột nƣa 25 Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu 26 Hình 2.3: Cấu tạo kính hiển vi huỳnh quang 37 Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 37 Hình 3.1: Củ Nƣa 39 Hình 3.2: Mặt cắt củ Nƣa 39 Hình 3.3: Các bƣớc sơ chế đánh giá cảm quan củ nƣa 40 Hình 3.4: Biểu đồ biểu diễn ẩm ở thời gian và nhiệt độ xác định 47 GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG ix Hình 3.5: Kích thƣớc hạt bột 49 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI NƢA GVHD: ThS.NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN SV NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Một số loại củ có tiềm năng khai thác bột tại Việt Nam 1.1.1. Khoai tây  Khoai tây đƣợc xếp vào hệ thống phân loại sau: Ngành (regnum): Plantae Lớp (ordo): Solanales Họ (familia): Solanaceae Phân họ (subfamilia): Solanoideae Bộ(tribus): Solaneae Chi (genus): Solanum Loài (species): S. tuberosum Có nguồn gốc từ vùng núi Andes của Bolivia và Peru cách đây hơn 7000 năm. Năm 1890, một ngƣời Pháp là Giám đốc Vƣờn bách thảo Hà Nội đem hạt khoai tây trồng thử ở nƣớc ta. Do khoai tây dễ trồng, củ ăn ngon, nó mau chóng đƣợc trồng ở nhiều địa phƣơng. Khoai tây do ngƣời Pháp mang đến và phổ biến cách trồng nên nhân dân ta gọi loại củ đó là “khoai tây”. Ở Việt Nam, khoai tây đƣợc trồng chủ yếu ở đồng bằng sông Hồng và Đà Lạt-Lâm Đồng và một vài tỉnh thành khác.  Đặc điểm sinh học: Đời sống của cây khoai tây có thể chia thành 4 thời kì: ngủ, nẩy mầm, hình thành thân của và thân củ phát triển. Rễ khoai tây phân bố chủ yếu ở tầng đất sâu 30cm. Thân cây khoai tây là loại thân bò. có giống có thân đứng. Thân dài 50-60 cm. Trên thân có thể mọc các nhánh. Lá kép gồm 1 số đôi lá chét, thƣờng là 3-4 đôi. Hoa màu trắng, phớt tím, có 5-7 cánh hoa lƣỡng tính, tự thụ phấn. Quả khoai tây tròn hoặc hơi dẹt, nhỏ, màu xanh nhạt hay tím. Trong quả chứa hạt nhỏ. Hạt màu vàng nhạt trong hạt có nhiều dầu. Hình 1.1: Củ khoai tây tây [...]... đƣợc cấp bằng sáng chế của Mỹ với công trình nghiên cứu: Phƣơng pháp tách có chọn lọc bột nƣa từ củ nƣa Phƣơng pháp chiết xuất bột SV NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG 20 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI NƢA GVHD: ThS.NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN nƣa từ củ nƣa (Amorphophallus Konjac) Sản xuất bằng phƣơng pháp nghiền ƣớt, bột nƣa sau khi tách ra đƣợc mang đi đánh bóng để loại bỏ bụi trong quá trình sản xuất để đáp... 5-10% khối lƣợng củ tƣơi Protein của củ chứa đến 16 loại acid amin, trong đó có 7 loại acid amin không thay thế Điều này làm cho giá trị của của Nƣa đƣợc đánh giá cao nhất trong các loại củ lƣơng thực SV NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG 15 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI NƢA GVHD: ThS.NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN  Tinh bột: Hàm lƣợng tinh bột trong củ nƣa khá cao Là thành phần chủ yếu của bột Nƣa chiếm khoảng... 1.2.4 Cấu tạo của củ nƣa Củ Konjac tƣơi tƣơng tự nhƣ khoai tây, khoai sọ, nhƣng có hình bầu dục Củ nƣa cấu tạo gồm 2 phần: vỏ và thịt củ Thịt củ không có lõi (tim củ) Phần vỏ củ Nƣa khá dày, để thích hợp với khả năng chịu hạn cao Củ tròn, vỏ màu vàng nâu nhƣ củ khoai tây, thịt củ màu trắng, giòn, chƣa nhiều nƣớc, có vị đắng Trên mặt vỏ có nhiều mắt củ, củ càng to mắt củ càng rõ Hình 1.7: Củ Nƣa SV NGUYỄN... Khoai lang là loại củ không có lõi Cuống củ nối với thân cây có hệ xơ chạy dọc theo củ, có khi kéo dài đến hết củ tạo thành rễ đuôi củ Củ khoai lang cỏ vỏ mỏng, chứa chủ yếu là xenlulo, có SV NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG 4 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI NƢA GVHD: ThS.NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN các chất sắc tố Thịt củ nằm trong củ chứa các tế bào nhu mô Trong các tế bào này chủ yếu là tinh bột, ngoài ra còn... theo NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI NƢA GVHD: ThS.NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN  Thuyết minh quy trình: Rửa lần 1: Loại bỏ tạp chất, vi sinh vật trên vỏ Làm sạch dễ phát hiện chỗ hƣ hỏng trên củ khoai Gọt: Loại bỏ lớp vỏ củ và loại bỏ những phần hƣ hỏng trên củ khoai Lớp vỏ ngăn chặn sự khuếch tán nƣớc do đó gây khó khăn trong quá trình sấy Ngoài ra lớp vỏ chƣa nhiều xơ, gây khó khăn trong quá trình. .. phần hóa học: Củ khoai lang có nhiều tinh bột Theo Trung tâm nghiên cứu khoai lang, Từ châu (1994) phân tích 790 mẫu xuất xứ, hàm lƣợng tinh bột thô 37,6-77,8%, Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau Châu Á (1992) phân tích 1600 mẫu xuất xứ, tỷ lệ chất khô khoai lang 12,74%-41,2%, hàm lƣợng tinh bột của khoai khô đạt 44,59%-78,02% Bradbury và Hallooway (1988) phân tích 164 giống khoai lang của 5 nƣớc... nhân chống hóa Ngâm nâu Xay Ethanol Tách nƣớc Sấy Xay mịn Rây Bột Nƣa Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến bột nƣa SV NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG 25 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI NƢA 2.5 GVHD: ThS.NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN Sơ đồ nghiên cứu Nguyên liệu: Củ khoai nƣa Màu Cảm quan Mùi Vị Hàm ẩm Xác định một số tính chất Hóa lý Độ chua của nguyên liệu Hàm lƣợng tro tổng Carbolyhrate Hóa học Protein... trên thế giới SV NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG 19 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI NƢA GVHD: ThS.NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN  Thuyêt minh quy trình Khoai nƣa sau khi thu hoạch đƣợc lọai bỏ bớt đất và rễ, đem về bảo quản trong kho, trƣớc khi đem đi chế biến, khoai đƣợc rửa sợ bộ để loại sạch đất cát, chất bẩn và vi sinh vật trên vỏ Cắt lát: khoai sau khi đƣợc rửa, khoai đƣợc đem đi cắt lát, công đoạn này... thu hoạch củ 1-2 năm đầu vì càng để lâu củ càng kém phẩm chất Mỗi hốc khoai cho 1 củ, nặng trung bình 2 kg Nếu trồng trên đất tốt, bón nhiều phân, củ có thể nặng tới 6kg thậm chí có nơi cho củ nặng tới 10kg Sau khi đào dỡ, thu hoạch củ, rũ sạch đất để vào nơi khô ráo, thoáng gió, có thể để đƣợc khá lâu Càng để lâu củ ăn càng ngon SV NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG 14 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI NƢA... theo loại bột nƣa và giống nƣa sản xuất loại bột đó Tinh bột chiếm khoảng 80% glucid bột nƣa Tinh bột nƣa có cấu trúc, kích thƣớc hạt từ 5 – 50 µm Tinh bột là thành phần quan trọng nhất của bột nƣa, có ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng bột nhào sau này Độ lớn và độ nguyên của hạt tinh bột có ảnh hƣởng đến tính rắn chắc, khả năng hút nƣớc và hàm lƣợng đƣờng trong bột nhào Hạt tinh bột nhỏ và hạt tinh bột vỡ . đồ quy trình sản xuất bột từ các loại củ Nƣớc K 2 S 2 O 5 Vỏ Nghiền Sấy Vớt ráo _ trải ra trên khay Ngâm Chần Cắt lát Gọt vỏ Rửa Củ Bột NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI. dọc theo củ, có khi kéo dài đến hết củ tạo thành rễ đuôi củ. Củ khoai lang cỏ vỏ mỏng, chứa chủ yếu là xenlulo, có NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KHAI THÁC BỘT TỪ KHOAI NƢA GVHD: ThS.NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN. những lý do trên và đƣợc sự cho phép của Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu quy trình khai thác bột từ củ nưa trong đó củ nưa là nguyên liệu chính, không