Đồ án tốt nghiệp Rượu sữa thảo mộc

Mục tiêu đề tàiMục tiêu của nghiên cứu này là xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm Rượu sữa thuộc dòng sản phẩm Rượu Baileys có bổ sung hương vị thảo mộc và cà phê trên quy mô phòng thí nghiệm, từ đó có thể đưa ra ứng dụng cho việc mở rộng sản xuất sản phẩm.Nội dung nghiên cứuPhần 1: Đề xuất quy trình sản xuất dự kiếnQuy trình sản xuất Rượu sữa bổ sung thảo mộc cà phê.Quy trình trích ly các loại nguyên liệu.Phần 2: Thực hiện các thí nghiệm để tìm ra quy trình sản xuất sản phẩm nghiên cứuĐể thực hiện mục tiêu trên, nhóm thực hiện các khảo sát:Phương pháp trích lyTỷ lệ các loại nguyên liệu trích ly Thời gian trích ly nguyên liệu hươngLoại sữa để sản xuất rượuTỷ lệ sữa sử dụngTỷ lệ pha trộn giữa các loại hươngTỷ lệ syrup bổ sungCác thông số quá trình đồng hóa

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT

RƯỢU SỮA BỔ SUNG HƯƠNG THẢO MỘC VÀ CÀ PHÊ

GVHD: ThS Nguyễn Ngọc Thuần

Lớp DHTP5 – Niên khóa 2009 – 2013

Sinh viên thực hiện:

Trần Thị Ngọc Ánh 09231001Nguyễn Thị Hồng Duyên 09217321Đào Phương Uyên 09234181

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 5 tháng 7 năm 2013

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT

RƯỢU SỮA BỔ SUNG HƯƠNG THẢO MỘC VÀ CÀ PHÊ

GVHD: ThS Nguyễn Ngọc Thuần

Lớp DHTP5 – Niên khóa 2009 – 2013

Sinh viên thực hiện:

Trần Thị Ngọc Ánh 09231001Nguyễn Thị Hồng Duyên 09217321Đào Phương Uyên 09234181

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 5 tháng 7 năm 2013

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là một bước chuyển quan trọng trong quá trình chuyển từ mộtsinh viên trở thành một kỹ sư có ích cho xã hội Để có được thành quả ngày hôm naychúng em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM

và Viện Công nghệ Sinh Học – Thực Phẩm đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất để chúng

em hoàn thành tốt quá trình thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp

Chúng em xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất đến thầy hướng dẫn – ThS NguyễnNgọc Thuần đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành báo cáo đề tài nghiên cứu “Khảo sát quy trình sản xuất rượu sữa bổ sung hương thảo mộc” Đồng thời chúng emcũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các giảng viên trong Viện Công nghệ Sinh Học – ThựcPhẩm đã hướng dẫn, chỉ bảo cho chúng em trong suốt quá trình theo học tại trường

Chúng em cũng xin cảm ơn các tác giả trong và ngoài nước, đã cung cấp chochúng em nguồn tài liệu tham khảo đáng quý

Tuy nhiên, vì những hạn chế về thời gian cũng như kiến thức nên báo cáo củachúng em khó tránh khỏi những sai sót trong quá trình tìm hiểu, giải thích, kết quả, trìnhbày báo cáo Do đó, chúng em kính mong nhận được nhiều sự đóng góp của thầy cô vàcác bạn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Nhóm sinh viên thực hiện

MỤC LỤC Mục lục

Lời cảm ơn

Danh mục hình ảnh

Danh mục bảng biểu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1

1.1 Sản phẩm [18] 1

1.2 Nguyên liệu 2

1.2.1 Bạc hà [1][7] 2

1.2.2 Đinh hương 4

1.2.3 Cà phê [4] 7

1.2.4 Cồn thực phẩm [5] 10

1.2.5 Syrup [5] 10

1.2.6 Nước [5] 11

1.2.7 Sodium bisulfite (sodium hydrogen sulfite) [6] 12

1.3 Cơ sở lý thuyết 13

1.3.1 Phương pháp trích ly [15] 13

1.3.2 Phương pháp đồng hóa [16][17] 17

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Phương tiện nghiên cứu 19

2.1.1 Thời gian nghiên cứu 19

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 19

2.1.3 Nguyên vật liệu sử dụng cho nghiên cứu 19

2.2 Phương pháp nghiên cứu 20

2.2.1 Cơ sở nghiên cứu 20

2.2.2 Phương pháp thực hiện các nội dung nghiên cứu 21

2.2.3 Phương pháp hóa học 32

2.2.4 Phương pháp cảm quan 33

2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 35

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Kiểm tra nguyên liệu 37

3.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỉ lệ trích ly các loại nguyên liệu 37

3.2.1 Khảo sát tỉ lệ trích ly bạc hà 37

3.2.2 Khảo sát tỉ lệ trích ly đinh hương 38

3.2.3 Khảo sát tỉ lệ trích ly cà phê 38

3.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát thời gian trích ly nguyên liệu 39

3.4 Thí nghiệm 3: Khảo sát loại sữa 40

3.5 Thí nghiệm 4: Khảo sát tỉ lệ sữa nguyên liệu 40

3.6 Thí nghiệm 5: Khảo sát syrup bổ sung 44

3.7 Thí nghiệm 6: Khảo sát hương bổ sung 46

3.8 Thí nghiệm 7:Khảo sát sự phối trộn giữa các loại hương 50

3.9 Thí nghiệm 8: Khảo sát tỷ lệ % phối trộn giữa các loại hương 54

3.10 Thí nghiệm 9: Khảo sát chế độ đồng hóa 64

Chương 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

4.1 Kết luận 67

4.2 Kiến nghị 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Các sản phẩm Baileys

Hình 1.2 Cây bạc hà

Hình 1.3 Cây đinh hương

Hình 1.4 Công thức cấu tạo của Eugenol

Hình 2.1 Quy trình trích ly bạc hà

Hình 2.2 Quy trình trích ly cà phê

Hình 2.3 Quy trình trích ly đinh hương

Hình 2.4 Quy trình sản xuất rượu sữa thảo mộc

Hình 3.1 Kết quả khảo sát tỉ lệ trích ly bạc hà

Hình 3.2 Kết quả khảo sát tỉ lệ trích ly đinh hương

Hình 3.3 Kết quả khảo sát tỉ lệ trích ly cà phê

Hình 3.4 Kết quả khảo sát thời gian trích ly

Hình 3.5 Kết quả khảo sát tỉ lệ sữa nguyên liệu

Hình 3.6 Kết quả khảo sát hương bổ sung

Hình 3.7 Kết quả khảo sát sự phối trộn giữa các loại hương

Hình 3.8 Kết quả khảo sát tỷ lệ % phối trộn giữa các loại hương nhóm 1Hình 3.9 Kết quả khảo sát tỷ lệ % phối trộn giữa các loại hương nhóm 2Hình 3.10 Kết quả khảo sát tỷ lệ % phối trộn giữa các loại hương nhóm 3Hình 3.11 Kết quả khảo sát tỷ lệ % phối trộn giữa các loại hương nhóm 4Hình 3.12 Kết quả khảo sát chế độ đồng hóa

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tinh dầu được chưng cất từ Metha piperita L

Bảng 1.2 Một số thành phần hóa học trong tinh dầu đinh hương

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của cà phê nhân

Bảng 1.4 Một số cấu tử thơm của nhân cà phê

Bảng 1.5 Một số chỉ tiêu chất lượng cà phê [theo TCVN 4193 : 2001]

Bảng 1.6 Một số chỉ tiêu hóa lý của cồn tinh luyện được sử dụng trong sản xuất rượuBaileys

Bảng 1.7 Tiêu chuẩn đường theo TCVN 1695 – 87

Bảng 1.8 Tiêu chuẩn nước sạch theo QCVN 01: 2009/ BYT về chất lượng nước ăn uốngBảng 2.1 Nguyên liệu sử dụng

Bảng 2.2 Thiết bị sử dụng

Bảng 2.3 Dụng cụ sử dụng

Bảng 2.4 Các phương pháp xác định hóa học trong thí nghiệm

Bảng 2.5 Cơ sở đánh giá chất lượng cảm quan cho sản phẩm rượu sữa

Bảng 2.6 Hệ số quan trọng của các chỉ tiêu

Bảng 3.1 Các thông số của nguyên liệu

MỞ ĐẦUĐặt vấn đề

Thị trường các dòng sản phẩm rượu ngày càng trở nên đa dạng và phong phúkhông chỉ riêng ở Việt Nam mà trên toàn thế giới Ngày càng có nhiều sản phẩm mới rađời, đáp ứng như cầu ngày càng cao của người tiêu dùng Dòng sản phẩm rượu sữa cũngkhông ngoại lệ, luôn phát triển, cải tiến không ngừng về chất lượng và chủng loại để đápứng như cầu của mọi người sử dụng, đặc biệt là nữ giới Rượu sữa bổ sung hương thảomộc và cà phê có độ cồn nhẹ, bổ sung thêm hương vị của các loại thảo mộc tuyệt vời từthiên nhiên như bạc hà, đinh hương Rượu sữa thảo mộc là thức uống mới lạ, kết hợp hàihòa hương vị ngọt ngào pha lẫn chút béo của sữa, vị cay, the mát từ bạc hà, đinh hương,mùi thơm nồng đậm của cà phê, mang lại cảm giác mới lạ, hứa hẹn sẽ rất hấp dẫn ngườitiêu dùng

Mục tiêu đề tài

Mục tiêu của nghiên cứu này là xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm Rượu sữathuộc dòng sản phẩm Rượu Baileys có bổ sung hương vị thảo mộc và cà phê trên quy môphòng thí nghiệm, từ đó có thể đưa ra ứng dụng cho việc mở rộng sản xuất sản phẩm

Nội dung nghiên cứu

Phần 1: Đề xuất quy trình sản xuất dự kiến

 Quy trình sản xuất Rượu sữa bổ sung thảo mộc cà phê

 Quy trình trích ly các loại nguyên liệu

Phần 2: Thực hiện các thí nghiệm để tìm ra quy trình sản xuất sản phẩm nghiêncứu

Để thực hiện mục tiêu trên, nhóm thực hiện các khảo sát:

 Phương pháp trích ly

 Tỷ lệ các loại nguyên liệu trích ly

 Thời gian trích ly nguyên liệu hương

 Loại sữa để sản xuất rượu

 Tỷ lệ sữa sử dụng

 Tỷ lệ pha trộn giữa các loại hương

 Tỷ lệ syrup bổ sung

 Các thông số quá trình đồng hóa

1 CH ƯƠ NG 1 T NG QUAN TÀI LI U Ổ Ệ

1.1 Sản phẩm [18]

Baileys là nhãn hiệu rượu kem sữa Ailen được ưa chuộng nhất thế giới, xếp vị trí

số một trong ngành rượu kem sữa và đứng thứ 6 trong 10 nhãn hiệu rượu có uy tín nhất toàn cầu Baileys được sản xuất với những nguyên liệu có chất lượng tốt nhất: kem sữa tươi từ Ailen, whisky Ailen, rượu Ailen và chocolate Vị ngon hảo hạng của Baileys đượcđảm bảo đồng bộ bằng cách kết hợp những nguyên liệu tốt nhất với công thức độc đáo ở hai nơi có công nghệ sản xuất tiên tiến nhất là Dublin và Belfast Baileys không chứa chấtbảo quản và có thể được giữ trong vòng 24 tháng

Hình 1.1 Các sản phẩm Baileys

Baileys là một loại thức uống nổi tiếng của tập đoàn Diageo đã chính thức có mặt trên thị trường Việt Nam từ ngày 8 tháng 12 năm 2005 cùng với sự ra mắt của đại sứ toàncầu của Baileys ông Peter O’Connor Việt Nam là thị trường thứ 5 tại châu Á mà tập đoàn Diageo chính thức đặt chân đến nhưng lại được xem là thị trường tiềm năng thứ 3 sau Trung Quốc và Nhật Bản Công thức chế biến của Baileys được xem là bí quyết thành công của loại thức uống này Mặc dù không sử dụng chất bảo quản nhưng Baileys

có thời hạn sử dụng tới 2 năm kể từ ngày sản xuất mà không cần bảo quản trong môi trường lạnh Bằng việc tạo ra những lớp ion dương tính và âm tính trên bề mặt của rượu whisky và kem tươi, rượu whisky sẽ bao bọc lớp kem tươi bên trong như một chất bảo

quản tốt nhất Baileys không chỉ phù hợp với nam giới mà ngay cả phụ nữ cũng dễ sử dụng với vị béo của, ngọt của kem tươi trộn lẫn hương vị của rượu whisky.

1.2 Nguyên liệu

Cây bạc hà có tên khoa học là Metha arvensis L hoặc Metha piperita L thuộc họ

Lamiaceae Người La Mã, Do Thái, Ai Cập, Trung Quốc và Nhật Bản là những dân tộc đầu tiên biết sử dụng cây bạc hà Lá khô từng được tìm thấy trong các kim tự tháp Ai Cập

có từ khoảng 1000 năm TCN Tuy Bạc hà có từ lâu đời nhưng được khai thác và sử dụng nhiều nhất là khoảng cuối thế kỷ XVIII đầu thế kỷ XIX trở lại đây

Cây bạc hà có giá trị kinh tế cao, sức sống mạnh mẽ, là loài có khả năng thích nghivới các điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng của vùng nhiệt đới, dễ nhân giống, điều kiện chăm sóc đơn giản Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới phù hợp với trồng bạc hà để

có thể sử dụng trong nước và xuất khẩu Bạc hà được trồng với quy mô lớn tại các vùng Hưng Yên, Hà Nội, Vĩnh Phúc, Lào Cai, …

- Tinh dầu ở dạng lỏng, không màu hay vàng nhạt, có mùi bạc hà đặc biệt, vị caymát.

- Là loại cây đa niên, thân đứng, cao 20 – 30 cm, có chồi dài Lá có phiến bầu dục, thon dài, đài có lông, 5 răng đều

- Hoa màu hồng hoặc tím hồng, mọc tụ tập ở kẽ lá thành vòng nhiều hoa.

Bạc hà Metha piperita L

- Các chủng M183 ( mentol 77,6%), MC 41 ( mentol 85,4%)

- Tinh dầu có mùi thơm dễ chịu, dịu hơn Mentha arvensis L

- Thân đứng, lá không cuống, phiến hình bầu dục, to, bìa có răng thưa, đài hình ống, có 5 răng đều nhau, có lông ở đầu

- Hoa gồm nhiều vòng xếp sít nhau ở ngọn, màu trắng hồng

Ngoài ra còn có các loại bạc hà như: Mentha spicataL – Bạc hà bông, cho tinh dầu có thành phần chính là carvon; Metha Citrata Ehrh – Bạc hà chanh, cho tinh dầu có thành phần chính là linalyl acetat và linalol; Metha pulegium L cho tinh dầu có thành phần

chính là pilegon

1.2.1.3 Thành phần hóa học

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tinh dầu được chưng cất từ Metha piperita L [9]

- Sát khuẩn: dùng trị ngứa do một số bệnh ngoài da, bệnh về tai, mũi, họng.

- Giảm đau: tinh dầu bạc hà bốc hơi nhanh, gây cảm giác mát và tê, dùng trong trường hợp đau thần kinh

- Là thành phần của các loại cao, dầu xoa khác để chữa cảm lạnh, nhức đầu, chóng mặt, say tàu xe

- Là chất thơm dùng trong công nghiệp thuốc lá, thuốc đánh răng, kẹo, mỹ phẩm

1.2.2 Đinh hương

1.2.2.1 Giới thiệu sơ lược [3][10]

Đinh hương có tên khoa học là Syzygium aromaticum Thunb.(hay Eugenia

aromaticum, Eugenia caryophyllata) là một loài thực vật trong họ Đào kim nương Tên

gọi ở Việt Nam là Đinh hương, Công Đinh hương, Hùng tử hương, Đinh tử

Đinh hương có các chồi hoa khi phơi khô có mùi thơm Nó có nguồn gốc

ở Indonesia và được sử dụng như một loại gia vị gần như trong mọi nền văn hóa ẩm thực

Nó có tên gọi là đinh hương là do hình dáng của chồi hoa trông khá giống với những cái đinh nhỏ Đinh hương được trồng chủ yếu ở Indonesia, Malaysia, Tanzania, các quần đảoZanziba, Madagasca

Đinh hương là cây có thể cao tới 10–20 m, có các lá hình bầu dục lớn và các hoa màu đỏ thẫm mọc thành cụm ở đầu cành Các chồi hoa ban đầu có màu nhạt và dần dần trở thành màu lục, sau đó chúng phát triển thành màu đỏ tươi, là khi chúng đã có thể thu hoạch Các hoa được thu hoạch khi chúng dài khoảng 1,5–2 cm, bao gồm đài hoa dài, căng ra thành bốn lá đài hoa và bốn cánh hoa không nở tạo thành viên tròn nhỏ ở trung tâm Nếu hái muộn lúc hoa đã nở, cánh hoa rụng đi hoặc quả non hình thành thì chất lượng dược liệu sẽ giảm đi nhiều Chất lượng tinh dầu tốt nhất ở nụ hoa, rồi đến cuống hoa và lá Quả đinh hương chứa ít tinh dầu, hàm lượng Eugenol thấp nên không được sử dụng

Hình 1.3 Cây đinh hương

1.2.2.2 Thành phần hóa học của đinh hương

Bảng 1.2 Một số thành phần hóa học trong tinh dầu đinh hương [11]

 Độ hòa tan: không tan trong nước, tan trong ethanol

 Khối lượng phân tử 164,2 g/mol

 Tỉ trọng 1.06g/cm3

Tính chất hóa học: Là hợp chất chứa nhân thơm, có nhóm phức phenol và ether

Hình 1.4 Công thức cấu tạo của Eugenol

Chăm sóc răng miệng

Đây là công dụng nổi bật nhất của đinh hương Do có tính chất diệt khuẩn, đinh hương có tác dụng giảm đau răng, đau nướu răng và loét miệng

Dầu đinh hương chứa hợp chất Eugenol – hợp chất được sử dụng trong điều trị nha khoa

Ngoài ra mùi đặc trưng của đinh hương giúp loại bỏ hơi thở hôi cho răng miệng

Do đó đinh hương được thêm vào nhiều sản phẩm nha khoa bao gồm các loại thuốc, nướcsúc miệng

Các vấn đề về đường hô hấp

Đinh hương có tác dụng làm mát và chống viêm, có thể xóa sạch đờm trong mũi, điều trị các rối loạn khác nhau về đường hô hấp như ho, cảm lạnh, viêm phế quản, hen suyễn, viêm xoang, …

 Cây cà phê vối có dạng cây gỗ hoặc cây bụi, thân cao 6 - 10m Lá có hình trứnghoặc hình lưỡi mác, mũi nhọn, phiến lá gợn sóng Quả hình tròn hoặc hình trứng,núm quả to, trên quả có nhiều gân dọc, quả chín có màu đỏ hoặc hồng Vỏ quảcứng và dai hơn cà phê chè

 Cà phê vối có mùi thơm nồng, không chua, độ cafein cao, thích hợp với khẩu vịngười Việt, nhưng quá đậm đặc với người nước ngoài

Cà phê mít

 Tên khoa học Coffea Liberica hoặc Coffea Excelsa, còn được gọi là Coffee Chari,thuộc họ Thiến Thảo Rubiaceae

 Cây cao 2 – 5m Khác biệt hẳn so với các loại cà phê khác thì cà phê mít có thân,

lá và quả đều to Do lá to, xanh đậm giống cây mít nên gọi là cà phê mít Quả hìnhtrứng, núm hơi lồi và to, khi chín có màu đỏ sẫm Hạt có màu xanh ngả vàng, cólớp vỏ lụa bám chặt vào hạt, khó làm tróc ra hết

 Cây chịu hạn tốt, ít cần nước tưới nên thường trồng quảng canh, tuy nhiên năngsuất kém, chất lượng không cao (có vị chua) nên không được ưa chuộng và pháttriển diện tích

1.2.3.3 Một số chỉ tiêu chất lượng cà phê

Bảng 1.5 Một số chỉ tiêu chất lượng cà phê [theo TCVN 4193 : 2001]

Màu sắc Màu tự nhiên của mỗi loại cà phê nhân sốngMùi Mùi tự nhiên của mỗi loại cà phê nhân sống, không có

phải là loại tinh sạch và được phép sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm Yêu cầu của cồn là phải có độ tinh sạch rất cao Điều này sẽ đảm bảo giá trị cảm quan và độ an toàn của sản phẩm cho người sử dụng nếu tạp chất càng nhiều thì giá trị của sản phẩm càng thấp Chất lượng cồn tinh luyện cần phải tuân thủ theo tiêu chuẩn TCVN 1052 : 1971

Dưới đây là một số chỉ tiêu hóa lý của cồn tinh luyện được sử dụng trong sản xuất rượu

Baileys:

Bảng 1.6 Một số chỉ tiêu hóa lý của cồn tinh luyện được sử dụng trong sản xuất rượu Baileys

Sử dụng đường saccharose tinh luyện, dạng đường cát trắng của công ty đường Biên Hòa

 Yêu cầu kĩ thuật

Bảng 1.7 Tiêu chuẩn đường theo TCVN 1695 – 87

 Tiêu chuẩn cảm quan

Đường ở dạng tinh thể tương đối đồng đều, không vón cục, không ẩm, không tạp chất lạ, vị ngọt, không có vị lạ, không mùi lạ

Dịch syrup có mùi thơm của đường, không có mùi mật mía, trong suốt hoặc có màu vàng nhạt

1.2.6 Nước [5]

Nước là thành phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất rượu Baileys Nếu sử dụng nước không đạt chất lượng sẽ ảnh hưởng đến hương vị, màu sắc của sản phẩm, đôi khi có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng

Nước phải đáp ứng các chỉ tiêu chất lượng, đồng thời phải thỏa mãn yêu cầu chất lượng nước uống thông thường Về cơ bản, nước phải trong suốt, không màu, không có mùi vị lạ, không chứa vi sinh vật gây bệnh, thỏa mãn các chỉ tiêu hóa học như độ cứng,

12 E coli hoặc coliform chịu nhiệt Vi khuẩn/100ml 0

1.2.7 Sodium bisulfite (sodium hydrogen sulfite) [6]

Sodium bisulfite là một hợp chất hóa học với công thức hóa học NaHSO3

Tỷ trọng 1,48 g/cm3

Độ hòa tan trong nước 42g/100ml

Số E là E222, có dạng tinh thể màu trắng, khan, rất dễ chuyên chở và bảo quản, chất hút ẩm mạnh

 Vai trò

 Ngăn chặn quá trình oxy hóa

 Bảo toàn hương vị, màu sắc của rượu

 Tiêu diệt vi khuẩn, ức chế nấm men dại không mong muốn

 Cơ chế chống oxy hóa: SO2 có khả năng kết hợp với oxy hòa tan theo phản ứng: SO2 + ½ O2  SO3

Phản ứng này diễn ra chậm, có khả năng bảo vệ sản phẩm không bị ảnh hưởng bởi sự oxy hóa hóa học nhưng không tác động được nhiều đến sựoxy hóa bởi enzyme Tuy nhiên, SO2 cũng có khả năng hạn chế hoạt động của một số enzyme oxy hóa như: tyrosinase, laccase, …

1.3.1.2 Vai trò và ý nghĩa của phương pháp trích ly

Trích ly là một quá trình quan trọng ngành công nghiệp hoá học,cũng là một bướcquan trọng trong dây chuyền sản xuất trực tiếp ra sản phẩm có giá trị trong công nghiệp

và đời sống Ngày nay, phương pháp trích ly đã được áp dụng rộng rãi vì nó mang lạihiệu quả kinh tế cao hơn phương pháp ép và có khả năng tự động hóa cao

Phương pháp trích ly có thể lấy được triệt để hàm lượng dầu có trong nguyên liệu,hàm lượng dầu còn lại trong bả trích ly khoảng từ 1 đến 1,8 ít hơn nhiều so với phươngpháp thủ công (5 đến 6%) Trong thực tế sản xuất, người ta thường kết hợp cả hai phươngpháp: ép và trích ly

Ngoài ra, phương pháp trích ly có thể khai thác được những loại dầu có hàm lượng

bé trong nguyên liệu và có thể khai thác dầu với năng suất lớn Tuy nhiên, do dung môicòn khá đắt tiền, các vùng nguyên liệu nằm rải rác không tập trung nên phương pháp nàychưa được ứng dụng rộng rãi trong nước ta

1.3.1.3 Cơ sở lý thuyết của phương pháp trích ly

Độ hòa tan vào nhau của hai chất lỏng phụ thuộc vào hằng số điện môi, hai chấtlỏng có hằng số điện môi càng gần nhau thì khả năng tan lẫn vào nhau càng lớn Dầu có

hằng số điện môi khoảng 3 đến 3,2 các dung môi hữu cơ có hằng số điện môi khoảng 2đến 10, do đó có thể dùng các dung môi hữu cơ để hòa tan dầu chứa trong nguyên liệu.Như vậy, trích ly dầu là phương pháp dùng dung môi hữu cơ để hòa tan dầu có trongnguyên liệu rắn ở điều kiện xác định Vì vậy, bản chất của quá trình trích ly là quá trìnhkhuếch tán, bao gồm khuếch tán đối lưu và khuếch tán phân tử Dung môi dùng để trích

ly dầu thực vật phải đạt các yêu cầu sau:

 Có khả năng hòa tan dầu theo bất cứ tỉ lệ nào và không hòa tan các tạp chất khác

có trong nguyên liệu chứa dầu

 Có nhiệt độ sôi thấp để dễ dàng tách ra khỏi dầu triệt để

 Không độc, không ăn mòn thiết bị, không gây cháy nổ vơi không khí, phổ biến và

rẻ tiền

Tuy nhiên, không có loại dung môi nào đạt được tất cả yêu cầu trên.Trong côngnghiệp trích ly dầu thực vật, người ta thường dùng các loại dung môi như hidrocacbuamạch thẳng từ các sản phẩm của dầu mỏ (thường lấy phần nhẹ), hidrocacbua thơm, rượubéo, hidrocacbua mạch thẳng dẫn xuất clo; trong số đó phổ biến nhất là hexan, pentan,propan và butan Ngoài ra còn có các loại dung môi khác như sau:

 Rượu etilic: thường dùng nồng độ 96%v để trích ly

 Aceton: chất lỏng có mùi đặc trưng, có khả năng hòa tan dầu tốt Aceton đượcxem là dung môi chuyên dùng đối với các nguyên liệu có chứa nhiều photphatit vì

nó chỉ hòa tan dầu mà không hòa tan photphatit

 Freon 12: là một loại dung môi khá tốt, không độc, bền với các chất oxy hóa, dễbay hơi, trơ hóa học với nguyên liệu và thiết bị Ngoài ra việc sử dụng Frêon 12cho ta khả năng phòng tránh cháy nổ dễ dàng

Những nhân tố ảnh hưởng đến vận tốc và độ kiệt dầu khi trích ly:

 Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu: là yếu tố cơ bản thúc đẩy quá trìnhtrích ly nhanh chóng và hoàn toàn, tạo điều kiện cho nguyên liệu tiếp xúc triệt đểvới dung môi

 Kích thước và hình dáng các hạt ảnh hưởng nhiều đến vận tốc chuyển động củadung môi qua lớp nguyên liệu, từ đó xúc tiến nhanh hoặc làm chậm quá trình trích

ly Nếu bột trích ly có kích thước và hình dạng thích hợp, sẽ có được vận tốcchuyển động tốt nhất của dung môi vào trong các khe vách cũng như các hệ maoquản của nguyên liệu; thường thì kích thước các hạt bột trích ly dao động từ 0,5đến 10mm.

 Nhiệt độ của bột trích ly: như ta đã biết, bản chất của quá trình trích ly là quákhuếch tán, vì vậy khi tăng nhiệt độ, quá trình khuếch tán sẽ được tăng cường do

độ nhớt của dầu trong nguyên liệu giảm làm tăng vận tốc chuyển động của dầuvào dung môi Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ cũng phải có giới hạn nhất định, nếunhiệt độ quá cao sẽ gây tổn thất nhiều dung môi và gây biến tính dầu

 Độ ẩm của bột trích ly: khi tăng lượng ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán vàlàm tăng sự kết dính các hạt bột trích ly do ẩm trong bột trích ly sẽ tương tác vớiprotein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bêntrong của các hạt bột trích ly làm chậm quá trình khuếch tán

 Vận tốc chuyển động của dung môi trong lớp bột trích ly gây ảnh hưởng đến quátrình khuếch tán Tăng vận tuốc chuyển động của dung môi sẽ rút ngắn được thờigian trích ly, từ đó tăng năng suất thiết bị

 Tỉ lệ giữa dung môi và nguyên liệu ảnh hưởng đến vận tốc trích ly, lượng bột trích

ly càng nhiều càng cần nhiều dung môi Tuy nhiên, lượng dung môi lại ảnh hưởngkhá lớn đến kích thước thiết bị

1.3.1.4 Các phương pháp trích ly

Dựa trên cách thực hành, người ta chia các phương pháp sản xuất tinh dầu ra làmcác loại: cơ học, ngâm, tẩm trích, hấp thụ và chưng cất hơi nước và các phương phápmới Nhưng dù có tiến hành theo bất cứ phương pháp nào, quy trình sản xuất đều cónhững điểm chung sau đây:

 Tinh dầu thu được phải có mùi thơm tự nhiên như nguyên liệu

 Quy trình khai thác phải phù hợp nguyên liệu

 Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu, với chi phí thấp nhất

Nguyên tắc ly trích của tất cả các phương pháp nói trên đều dựa vào những đặctính của tinh dầu như:

 Dễ bay hơi

 Lôi cuốn theo hơi nước ở nhiệt độ dưới 100oC

 Hòa tan dễ dàng trong dung môi hữu cơ

 Dễ bị hấp thu ngay ở thể khí

Phương pháp ngâm

Phương pháp này dựa vào tính chất của một số dung môi không bay hơi như dầuthực vật, mỡ đông vật, vasơlin, parafin có khả năng hòa tan tinh dầu trong nguyên liệu.Nếu ngâm bằng dung môi là chất béo động vật thì phải nâng nhiệt của quá trình để dungmôi ở thể lỏng Quá trình ngâm giống như quá trình trích ly nhưng chỉ khác là quá trìnhngâm dùng dung môi không bay hơi Dung môi dùng để ngâm phải thật tinh khiết, không

có mùi lạ, do đó dung môi cần phải được tinh chế trước khi sản xuất

Phương pháp ngâm có ưu điểm là thu được tinh dầu ít tạp chất hơn, sản phẩmtrung gian có thể sử dụng trực tiếp trong công nghiệp nhưng có nhược điểm là chất béodùng làm dung môi rất khó tinh chế và bảo quản, cách tiến hành thì thủ công, khó cơ giớihóa

Phương pháp sử dụng sóng siêu âm

Siêu âm là âm thanh có tần số nằm ngoài ngưỡng nghe của con người (16 Hz – 18kHz) Về mặt thực hành, siêu âm được chia làm hai vùng:

 Vùng có tần số cao (5 – 10 MHz), ứng dụng trong y học để chuẩn đoánbệnh

 Vùng có tần số thấp hơn (20 – 100 kHz), ứng dụng trong các ngành khác(kích hoạt phản ứng hóa học, hàn chất dẻo, tẩy rửa, cắt gọt, …) dựa trênkhả năng cung cấp năng lượng của siêu âm

Siêu âm cung cấp năng lượng thông qua hiện tượng tạo và vỡ “bọt” (khoảng cáchliên phân tử) Trong môi trường chất lỏng, bọt có thể hình thành trong nửa chu kỳ đầu và

vở trong nữa chu kỳ sau, giải phóng một năng lượng rất lớn Năng lượng này có thể sửdụng tẩy rửa chất bẩn ngay trong những vị trí không thể tẩy rửa bằng phương pháp thôngthường, khoan cắt những chi tiết tinh vi, hoạt hóa nhiều loại phản ứng hóa học, làm chảy

và hòa tan lẫn vào nhau trong việc chế tạo những sản phẩm bằng nhựa nhiệt dẻo, …

Hiện tượng tạo bọt và vỡ bọt:Trong lĩnh vực hợp chất thiên nhiên, siêu âm chủ yếu

sử dụng để hỗ trợ cho phương pháp tẩm trích giúp thu ngắn thời gian ly trích Trong một

số trường hợp, phương pháp siêu âm cho hiệu suất cao hơn phương pháp khuấy từ Trongtrường hợp tinh dầu vi sự ly trích bằng siêu âm được thực hiện ở nhiệt độ phòng nên sảnphẩm luôn có mùi thơm tự nhiên

Các thiết bị siêu âm hiện nay chủ yếu bao gồm hai dạng:

 Bồn siêu âm (40 kHz)

 Thanh siêu âm (20 kHz)

1.3.2 Phương pháp đồng hóa [16][17]

1.3.2.1 Định nghĩa

Đồng hoá là phương pháp được áp dụng để làm cho sản phẩm lỏng hoặc hơi lỏng

có độ đồng nhất bằng cách xé nhỏ nguyên liệu có kích thước cỡ µm Sản phẩm sau đồnghoá sẽ có độ mịn cao, tăng độ tiêu hoá khi ăn vào cơ thể và ít bị phân lớp, phân tầng khibảo quản sau này

1.3.2.2 Vai trò và ý nghĩa của phương pháp đồng hóa

Đồng hóa là quá trình xử lý cơ học, dùng lực tác dụng lên các hạt béo Tác dụngcủa việc đồng hóa lên cấu trúc hóa học và vật lý của sữa có rất nhiều ưu điểm:

 Phân tán đồng đều chất béo trong sản phẩm

 Làm bền hệ nhũ tương, huyền phù

 Màu sắc trắng hơn, kích thích cảm quan và sử dụng

1.3.2.3 Cơ sở lý thuyết của phương pháp đồng hóa

Chất béo có khuynh hướng kết hợp thành những hạt béo có kích thước khá lớnphân tán trong sữa, kích thước hạt béo càng lớn thì tốc độ kết hợp của nó càng cao dẫnđến sự tích tụ và tách lớp chất béo theo thời gian Đồng hóa là quá trình xử lý cơ học,dùng lực tác dụng lên các hạt béo, bẻ gãy chúng thành các hạt béo có kích thước nhỏhơn mà sự khuấy trộn không thực hiện được, thực tế sau khi qua đồng hóa kích thướchạt béo giảm xuống 10 lần, tăng số lượng cầu béo lên khoảng 1000 lần Ở kích thước

nhỏ tốc độ kết hợp của những hạt béo giảm rất lớn do đó sản phẩm được đồng hóa rất ổnđịnh theo thời gian.

1.3.2.4 Các phương pháp đồng hóa

Đồng hoá bằng phương pháp khuấy trộn

Sử các cánh khuấy để đồng hoá hệ nhủ tương quả quá trình đồng hoá này khôngcao, người ta chỉ áp dụng nhằm mục đích chuẩn bị sơ bộ hệ nhũ tương trước khi chuyểnqua giai đoạn đồng hoá bằng phương pháp sử dụng áp lực cao

Đồng hoá bằng phương pháp sử dụng áp lực cao

Trong phương pháp này các hạt của pha phân tán sẽ bị phá vỡ và giảm kích thướckhi ta bơm hệ nhũ tương đi qua một khe hẹp với tốc độ cao Kích thước của khe hẹp cóthể dao động trong khoảng 15÷300m và tốc độ dòng của hệ nhũ tương được đẩy đến khehẹp có thể lên đến tới 50÷200 m/s Sử dụng thiết bị đồng hoá hai cấp và áp lực đồng hoácho mỗi cấp là 200 bar và 50 bar

1.3.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đồng hóa

 Tỷ lệ phần trăm giữa thể tích pha phân tán và tổng thể tích hệ nhũ tương Nếu tỷ lệnày nhỏ thì quá trình đồng hoá sẽ được thực hiện dể dàng và hệ nhũ tương có độbền cao Ngược lại thì thường khó thực hiện bằng các phương pháp thông thường

 Nhiệt độ: Dựa vào thành phần hoá học của hệ nhũ tương mà ta chọn nhiệt độ thíchhợp cho quá trình đồng hoá Trong công nghiệp chế biến sữa nhiệt độ đồng hoáthường dao động từ 55 ÷ 80oC

 Áp suất: Áp suất đồng hoá càng lớn thì thực hiện đồng hoá càng dễ Trong côngnghiệp chế biến sữa áp suất đồng hoá thường dao động từ 100 ÷ 250 bar

 Chất nhũ hoá: phải lựa chọn chất nhũ hoá thích hợp cho từng loại sản phẩm.Những chất nhũ hoá thường dùng trong công nghiệp chế biến sữa là lecithin,glycerin ester…

2 Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Phương tiện nghiên cứu

2.1.1 Thời gian nghiên cứu

Từ ngày 1/4/2013 đến ngày 5/7/2013

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ sản xuất Đồ uống – F5.09, trường Đại học Công nghiệp TPHCM, số 12 Nguyễn Văn Bảo, phường 4, quận Gò Vấp

2.1.3 Nguyên vật liệu sử dụng cho nghiên cứu

6 Cân kĩ thuật 2 số lẻ

Bảng 2.11 Dụng cụ sử dụng

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Cơ sở nghiên cứu

Sản phẩm rượu sữa bổ sung hương thảo mộc là sản phẩm mới và nó thuộc dòng sản phẩm rượu sữa Baileys, một loại rượu của nước ngoài được Việt Nam nhập khẩu về Nên ở nước ta không có những nghiên cứu về dòng sản phẩm này Nhóm đã tiến hành các thí nghiệm khảo sát để lựa chọn từng loại nguyên liệu cũng như tỷ lệ phần trăm nguyên liệu bổ sung cho phù hợp với sản phẩm

2.2.2 Phương pháp thực hiện các nội dung nghiên cứu

2.2.2.1 Quy trình sản xuất dự kiến

Quy trình trích ly hương từ các loại thảo mộc

Trích ly bạc hà

Cồn thực phẩm

Dịch trích từ thảo mộc

Phụ gia BQ Syrup

Phối trộn

Chiết chai Đồng hóa

Thanh trùng 100oC, 30 phút Chai

Hình 2.8 Quy trình sản xuất rượu sữa thảo mộc

Thuyết minh quy trình

Phối trộn:

Mục đích:

 Trộn lẫn các nguyên liệu, tạo sự đồng nhất cho sản phẩm

 Tạo độ brix, hương, vị đặc trưng cho sản phẩm

Tiến hành:

Tạo rượu nền: Sử dụng cồn 96o đưa về cồn 20o bằng cách bổ sung thêm nước Dophải hòa tan và làm chín sữa bột nên phải sử dụng nước đun nóng tới 50oC Sau khi cóđược rượu 20o ta cho sữa vào khuấy đảo làm hòa tan hoàn toàn sữa vào rượu Bổ xungthêm syrup 70oBx

Sau khi đã có rượu nền ta hút chính xác từng loại dịch hương đã được trích ly chovào, dùng đũa khuấy đều

Đồng hóa:

Mục đích: ổn định hệ nhũ, chống sự tách lớp, phân bố đều các hạt thuộc pha phântán trong pha liên tục tạo sự độ đồng nhất, đồng thời cải thiện một số chỉ tiêu cảm quannhư trạng thái, vị… của sản phẩm

Tiến hành:

Cho sản phẩm sau khi đã phối trộn ở công đoạn trên vào máy đồng hóa

Thông số kĩ thuật 220 bar

Chiết chai:

Mục đích: Bảo quản và tạo mẫu mã cho sản phẩm

Tiến hành: Rót sản phẩm sau khi đã đồng hóa vào chai, mỗi chai 350ml, sau đóđóng nắp và bảo quản mát ở nhiệt độ 16oC

Thanh trùng chaiMục đích: tiêu diệt vị sinh vật trong chai và nắp chai

Tiến hành: Chai thủy tinh và nắp được kiểm tra, rửa sạch sau đó mang đi thanhtrùng o733 nhiệt độ 100oC trong vòng 30 phút

2.2.2.2 Các thí nghiệm khảo sát

2.2.2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát chọn phương pháp trích ly

Mục đích: xác định phương pháp trích ly nguyên liệu hương.

2.2.2.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu trích ly

- Thay đổi từng loại nguyên liệu: Bạc hà, đinh hương, cà phê.

5g/100ml 10g/100ml 15g/100ml 20g/100ml 25g/100ml

Đánh giá:

- Đo Bx

- Tiến hành cảm quan nội bộ trong nhóm để chọn ra tỷ lệ cho sản phẩm nổi

trội về màu, mùi, vị

2.2.2.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian trích ly

Mục đích: xác định thời gian cho hiệu quả trích ly tốt nhất.

2.2.2.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát loại sữa sử dụng

Mục đích: chọn ra được loại nguyên liệu phù hợp cho sản phẩm.

- Sữa đặc có đường

- Sữa bột tách béo

- Sữa bột nguyên kem

Sữa đặc có đường Sữa bột nguyên kem Sữa bột tách béo

2.2.2.2.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát lượng syrup bổ sung

Mục đích: Xác định hàm lượng chất khô cho sản phẩm.

Bố trí thí nghiệm:

Thông số cố định:

- Loại sữa nguyên liệu (đã chọn ở thí nghiệm 4)

- Tỷ lệ sữa nguyên liệu so với cồn ( đã chọn ở thí nghiệm 5)

2.2.2.2.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát hương bổ sung

Mục đích: Xác định hương vị đặc trưng cho sản phẩm.

Mong muốn của nhóm là tạo ra một loại sản phẩm có mùi hương đặc trưng của loại thảo mộc đã được trích ly và phối trộn từ 2 nguyên liệu trở lên Do đó, nhóm đã tiến hành khảo sát phối trộn từng loại nguyên liệu vào với nhau để có thể tạo ra được hương

vị đặc trưng riêng cho sản phẩm đang thực hiện nghiên cứu

 Khảo sát tỷ lệ hương bổ sung

Mục đích: chọn ra tỷ lệ hương bổ sung phù hợp cho rượu nền.

Đánh giá:

- Cảm quan nội bộ trong nhóm để chọn ra tỷ lệ hương thích hợp nhất chorượu nền

 Khảo sát sự phối trộn giữa các loại hương

Mục đích: chọn ra hương phối trộn tạo hương vị phù hợp cho rượu nền.

Bố trí thí nghiệm:

Thông số cố định:

- Rượu nền: 100ml

- Tổng tỷ lệ phối 3 loại hương (chọn được ở khảo sát trên)

Thông số thay đổi:

- Tỷ lệ từng loại hương phối trộn

 Khảo sát tỷ lệ % phối trộn giữa các loại hương

Mục đích: chọn ra tỷ lệ % hương phối trộn tạo hương vị phù hợp cho rượu nền.

Bố trí thí nghiệm:

Thông số cố định:

- Rượu nền: 100ml

- Tổng tỷ lệ phối 3 loại hương (chọn được ở khảo sát trên)

- Sử dụng cả 3 loại hương (chọn được ở khảo sát trên)

Thông số thay đổi:

- Tỷ lệ từng loại hương phối trộn: Bạc hà : Đinh hương : Cà phê

2.2.2.2.8 Thí nghiệm 8: Khảo sát chế độ đồng hóa

Mục đích: chọn thông số kĩ thuật đồng hóa tốt nhất

2.2.3 Phương pháp hóa học

Bảng 2.12 Các phương pháp xác định hóa học trong thí nghiệm