Bước đầu nghiên cứu chế biến bột sấy phun từ nước thốt nốt borassus flabellifer l

Hàm lượng các hợp chất sinh học flavonoid, polyphenol và tannin, các đặc tính vật lý của sản phẩm độ ẩm, hoạt độ nước, hiệu suất thu hồi và độ hòa tan bột, màu sắc bột sẽ được phân tích

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BỘT SẤY PHUN TỪ NƯỚC THỐT NỐT

(Borassus flabellifer L.)

NGUYỄN HỮU TÂM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

TS NGUYỄN DUY TÂN

AN GIANG, THÁNG 07 – NĂM 2020

Chuyên đề “Bước đầu nghiên cứu chế biến bột sấy phun từ nước thốt nốt

(Borassus flabellifer L.)” do sinh viên Nguyễn Hữu Tâm dưới sự hướng dẫn

của ThS Trịnh Thanh Duy và TS Nguyễn Duy Tân Tác giả đã báo cáo kết

quả nghiên cứu và được Hội đồng chấm điểm thông qua ngày……tháng 07

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu chuyên đề tốt nghiệp em luôn nhận được sự quan tâm, hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy, cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm cùng với sự động viên, hỗ trợ nhiệt tình của bạn

bè trong tập thể lớp DH17TP

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

Ba mẹ đã nuôi dưỡng, dạy dỗ, động viên tinh thần và tạo điều kiện tốt nhất cho con trong suốt quá trình học tập và phát triển

Ban giám hiệu Trường Đại học An Giang cùng với toàn thể quý thầy cô trong

Bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã tận tình truyền đạt nhiều kiến thức và giúp

đỡ cho em suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường

Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy Trịnh Thanh Duy và thầy Nguyễn Duy Tân đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhiều kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian thực hiện chuyên đề Quý thầy cô, cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình tiến hành thí nghiệm

Bạn Nguyễn Thị Như Mỹ, bạn Trần Hồng Sơn và bạn Dương Kim Nhàn cùng tập thể lớp DH17TP đã tận tình giúp đỡ, hỗ trợ, động viên em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Do kiến thức bản thân còn hạn chế, bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu, nên mặc dù đã có rất nhiều cố gắng nhưng vẫn không tránh được thiếu xót Vì vậy, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của thầy

cô để đề tài hoàn thiện tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Long Xuyên, ngày 10 tháng 07 năm 2020

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hữu Tâm

TÓM TẮT

Nước thốt nốt là một loại nước uống rất phổ biến trên địa bàn tỉnh An Giang cũng như các tỉnh có đường biên giới giáp với nước bạn Campuchia, trong thốt nốt có rất nhiều chất dinh dưỡng tốt cho sức khỏe, giúp cơ thể tăng khả năng miễn dịch như: chống viêm, kháng khuẩn, chống đái tháo đường, chống ung thư, chống giun sán… Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng maltodextrin (20, 25, 30, 35 và 40%) và hàm lượng gum arabic (0, 0,5, 1, 1,5 và 2%) bổ sung so với dịch nước thốt nốt trước khi sấy phun, cũng như điều kiện sấy phun bao gồm: nhiệt độ không khí đầu vào (130, 140, 150, 160 và 170oC) và tốc độ dòng nhập liệu ở các cấp (2, 3, 4, 5 và 6) đến các đặc tính vật lý và hoạt chất sinh học của bột thốt nốt thu được Các thí nghiệm được bố trí riêng lẻ, kết quả tối ưu của thí nghiệm trước làm cơ sở cho việc bố trí ở thí nghiệm sau Hàm lượng các hợp chất sinh học (flavonoid, polyphenol và tannin), các đặc tính vật lý của sản phẩm (độ ẩm, hoạt độ nước, hiệu suất thu hồi và độ hòa tan bột), màu sắc bột sẽ được phân tích đánh giá trong từng thí nghiệm

Kết quả nghiên cứu cho thấy điều kiện sấy phun tối ưu cho nước thốt nốt là

160oC, tốc độ dòng nhập liệu cấp 3, nồng độ maltodextrin bổ sung 25% và nồng độ gum arabic bổ sung 1% Sản phẩm bột thu được có hàm lượng các hợp chất sinh học ở mức tương đối cao và các tính chất vật lý đạt yêu cầu cho việc đóng gói và bảo quản

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam kết rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong chuyên đề là trung thực và chưa được công bố trong các công trình khác Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện chuyên đề này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong chuyên đề đều được ghi rõ nguồn gốc Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về chuyên đề của mình

Long Xuyên, ngày 10 tháng 07 năm 2020

Người thực hiện

Nguyễn Hữu Tâm

MỤC LỤC

Trang chấp nhận của hội đồng i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

LỜI CAM KẾT iv

MỤC LỤC v

DANH SÁCH HÌNH viii

DANH SÁCH BẢNG ix

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1.4 TÍNH MỚI CỦA NGHIÊN CỨU 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY THỐT NỐT 4

2.1.1 Nguồn gốc 4

2.1.1.1 Phân loại 4

2.1.1.2 Phân bố 4

2.1.2 Đặc điểm thực vật 5

2.1.3 Đặc điểm sinh trưởng 6

2.1.4 Công dụng của thốt nốt 6

2.1.5 Thành phần hóa học 8

2.1.6 Thu hoạch nước thốt nốt 10

2.2 TỔNG QUAN VỀ PHỤ LIỆU 10

2.2.1 Maltodextrin 10

2.2.2 Gum arabic 11

2.3 TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ 12

2.3.1 Các loại bao bì đồ hộp 12

2.3.1.1 Bao bì thủy tinh 12

2.3.1.2 Bao bì plastic 12

2.4.1 Khái niệm về sấy phun 13

2.4.2 Lịch sử sấy phun 13

2.4.3 Ưu nhược điểm của công nghệ sấy phun 13

2.4.4 Cấu tạo của thiết bị sấy phun 14

2.4.5 Nguyên lý hoạt động của hệ thống sấy phun 18

2.4.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun 19

2.4.7 Những thay đổi chất lượng trong quá trình sấy phun 19

2.4.8 Những tính chất chính của bột sấy phun 21

2.5 NHỮNG NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY 24

2.5.1 Các nghiên cứu trong nước 24

2.5.2 Các nghiên cứu ngoài nước 25

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 27

3.1.1 Địa điểm 27

3.1.2 Thời gian nghiên cứu 27

3.1.3 Nguyên vật liệu sử dụng trong nghiên cứu 27

3.1.4 Thiết bị sử dụng 27

3.1.5 Hóa chất sử dụng 27

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 27

3.2.2 Quy trình nghiên cứu dự kiến 28

3.2.3 Thuyết minh quy trình dự kiến 29

3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 30

3.3.1 Nội dung 1: Phân tích thành phần chất lượng của nước thốt nốt 30

3.3.2 Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất trợ sấy (maltodextrin, gum arabic) bổ sung đến các đặc tính hóa lý của bột sấy phun 30

3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng maltodextrin bổ sung đến các đặc tính hóa lý của bột sấy phun 30

3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng gum arabic bổ sung đến các đặc tính hóa lý của bột sấy phun 31

3.3.3 Nội dung 3: Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy phun đến các đặc tính

hóa lý của bột sấy phun 32

3.3.3.1 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy đầu vào (oC) đến các đặc tính hóa lý của bột sấy phun 32

3.3.3.2 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến các đặc tính hóa lý của bột sấy phun 33

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35

4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CHẤT LƯỢNG CỦA NƯỚC THỐT NỐT 35

4.2 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG CHẤT TRỢ SẤY (MALTODEXTRIN, GUM ARABIC) BỔ SUNG ĐẾN CÁC ĐẶC TÍNH HÓA LÝ CỦA BỘT THỐT NỐT SẤY PHUN 35

4.2.1 Kết quả ảnh hưởng của hàm lượng maltodextrin bổ sung đến các đặc tính hóa lý của bột thốt nốt sấy phun 35

4.2.2 Kết quả ảnh hưởng của hàm lượng gum arabic bổ sung đến các đặc tính hóa lý của bột thốt nốt sấy phun 39

4.3 KẾT QUẢ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN ĐẾN CÁC ĐẶC TÍNH HÓA LÝ CỦA BỘT THỐT NỐT SẤY PHUN 43

4.3.1 Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy đầu vào (oC) đến các đặc tính hóa lý của bột thốt nốt sấy phun 44

4.3.2 Kết quả ảnh hưởng hàm của tốc độ dòng nhập liệu đến các đặc tính hóa lý của bột thốt nốt sấy phun 47

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 51

5.1 KẾT LUẬN 51

5.2 KHUYẾN NGHỊ 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ CHƯƠNG

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Hình thái cây thốt nốt 5

Hình 2: Hoa và trái thốt nốt 6

Hình 3: Cấu tạo hệ thống sấy phun 14

Hình 4: Cơ cấu phun áp lực 15

Hình 5: Cơ cấu phun ly tâm 16

Hình 6: Cơ cấu phun khí động 17

Hình 7: Buồng sấy (hình trụ đứng, đáy côn) 17

Hình 8: Sự hình thành cấu trúc vô định hình trong quá trình khử nước 20

Hình 9: Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy phun 21

Hình 10: Sơ đồ quy trình nghiên cứu dự kiến 28

Hình 11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 31

Hình 12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 32

Hình 13: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 33

Hình 14: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 34

Hình 15: Bột thốt nốt thu được sau sấy phun khi bổ sung maltodextrin vào nước thốt nốt 39

Hình 16: Bột thốt nốt thu được sau sấy phun khi bổ sung gum arabic vào nước thốt nốt 42

Hình 17: Bột thốt nốt thu được sau sấy phun khi bổ sung 25% maltodextrin và 1% gum arabic vào nước thốt nốt, khảo sát nhiệt độ đầu vào không khí sấy (oC) 47

Hình 18: Bột thốt nốt thu được sau sấy phun khi bổ sung 25% maltodextrin, 1% gum arabic vào nước thốt nốt khảo sát tốc độ dòng nhập liệu 50

Hình 19: Hình ảnh màu sắc bột thốt sau sấy phun khi bổ sung 25% maltodextrin, 1% gum arabic vào nước thốt nốt, khảo sát tốc độ dòng nhập liệu 50

Hình 20: Sơ đồ quy trình chế biến bột thốt nốt sấy phun 52 Hình 21: Nước thốt nốt sau khi lọc pc1 Hình 22: Nước thốt nốt sau khi bổ sung maltodextrin pc1 Hình 23: Nước thốt nốt sau khi bổ sung gum arabic pc1 Hình 24: Nước thốt nốt sau khi bổ sung 25% maltodextrin, 1% gum arabic đem đi khảo sát nhiệt độ đầu vào không khí sấy (oC) pc2 Hình 25: Nước thốt nốt sau khi bổ sung 25% maltodextrin, 1% gum arabic đem đi khảo sát tốc độ dòng nhập liệu pc2 Hình 26: Quá trình sấy phun và thu hồi mẫu bột thốt nốt sấy phun pc3 Hình 27: Phân tích các hợp chất sinh học (flavonoid, tanin, polyphenol) pc4 Hình 28: Một số trang thiết bị sử dụng trong nghiên cứu pc4 Hình 29: Đường chuẩn quercetin để tính flavonoid pc6

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Thành phần hóa học có trong 100g trái thốt nốt tươi 8

Bảng 2: Thành phần hóa học của thịt thốt nốt (100g) 8

Bảng 3: Thành phần dinh dưỡng có trong 100ml nước thốt nốt 9

Bảng 4: Thành phần hóa học có trong 100g đường thốt nốt 9

Bảng 5: Giới hạn tối đa của Gum arabic (INS: 414, ADI: CXĐ) trong thực phẩm (Theo Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31/8/2001 và thông tư số 08/2015/TT-BYT ngày 11/5/2015 của Bộ Y Tế) 11

Bảng 6: Kích thước hạt của nguyên liệu sau quá trình phun sương 15

Bảng 7: Tác nhân và phương pháp gia nhiệt không khí 17

Bảng 8: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 27

Bảng 9: Các thành phần chất lượng của nước thốt nốt (*) 35

Bảng 10: Thành phần chất lượng giá trị màu sắc của nước thốt nốt (*) 35

Bảng 11: Ảnh hưởng của hàm lượng maltodextrin bổ sung đến các đặc tính vật lý của sản phẩm (*) 36

Bảng 12: Ảnh hưởng của hàm lượng maltodextrin bổ sung đến giá trị màu sắc sản phẩm (*) 37

Bảng 13: Ảnh hưởng của hàm lượng maltodextrin bổ sung đến các hợp chất sinh học của sản phẩm (*) 38

Bảng 14: Ảnh hưởng của hàm lượng gum arabic bổ sung đến các đặc tính vật lý của sản phẩm (*) 40

Bảng 15: Ảnh hưởng của hàm lượng gum arabic bổ sung đến giá trị màu sắc sản phẩm (*) 41

Bảng 16: Ảnh hưởng của hàm lượng gum arabic bổ sung đến các hợp chất sinh học của sản phẩm (*) 42

Bảng 17: Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy đầu vào (oC) đến các đặc tính vật lý của sản phẩm (*) 44

Bảng 18: Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy (oC) đến giá trị màu sắc sản phẩm (*) 45

Bảng 19: Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy (oC) đến các hợp chất sinh học của sản phẩm (*) 46

Bảng 20: Ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến các đặc tính vật lý của sản phẩm (*) 47

Bảng 21: Ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến giá trị màu sắc sản phẩm (*) 48

Bảng 22: Ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến các hợp chất sinh học của sản phẩm (*) 49

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Thốt nốt có nguồn gốc tại vùng Đông Nam Á và thường gặp tại Ấn Độ, Thái Lan, Indonesia, Mã Lai Cây được du nhập, trồng tại một số vùng có khí hậu nhiệt đới ở Hoa Kỳ như Hawaii, Nam Floria Tại Ấn Độ, thốt nốt được trồng như một cây chắn gió, nơi trú ẩn cho dơi, chim Tại Việt Nam, thốt nốt mọc hoang và được trồng tại một số tỉnh miền Nam, giáp biên giới Campuchia như

An Giang (các huyện Tịnh Biên, Tri Tôn), Châu Đốc, nhiều nhất tại khu vực Thất Sơn - Bảy Núi Theo thống kê Việt Nam thì An Giang có trên 60 ngàn cây (Trần Việt Hưng, 2012)

An Giang không những là một vùng đất có nhiều tiềm năng để phát triển kinh

tế Ngoài những thắng cảnh, những di tích lịch sử thu hút du lịch mạnh mẽ, An Giang còn là nơi phát triển trù phú của cây thốt nốt, loài cây đặc sản mang nhiều giá trị hữu ích

Cây thốt nốt không những là biểu tượng văn hóa mà còn mang lại nguồn thu nhập ổn định cho người dân Khmer vùng Bảy Núi Cây thốt nốt rất dễ trồng và thời gian khai thác dài hạn gần như quanh năm Đặc biệt bộ phận nào của cây thốt nốt cũng có thể sử dụng được như: thân cây xẻ gỗ làm nhà, làm đồ gia dụng, đồ thủ công mỹ nghệ,…Lá thốt nốt dùng để lợp nhà, làm nón,…Thịt quả thốt nốt ngoài việc ăn tươi thì còn được chế biến thành những món ngon như mứt thốt nốt, kẹo thốt nốt, chè thốt nốt,…Nước thốt nốt có hương vị đặc trưng và giá trị dinh dưỡng cao được thu hoạch quanh năm Hầu hết người dân chỉ lấy nước để thắng đường hoặc lên men để sản xuất bia chua và rượu thốt nốt, công cụ chế biến còn thủ công nên tốn thời gian và sản phẩm chưa đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng đa dạng Hơn nữa theo kinh nghiệm của các

cơ sở sản xuất đường thốt nốt trên địa bàn tỉnh An Giang thì 6-8 lít nước thốt nốt chỉ thắng được 1 kg đường thốt nốt, nên mặc dù khai thác rất nhiều nước nhưng thu nhập người dân vẫn không cao

Bên cạnh đó nước thốt nốt còn được bán dưới dạng nước giải khát tươi và chủ yếu tiêu thụ ở đồng bằng sông Cửu Long Do nguồn nguyên liệu này sau khi thu hoạch thường dễ xảy ra hư hỏng trong điều kiện bảo quản thường, quá trình lên men xảy ra nhanh chóng làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

và còn làm cho sản phẩm không còn khả năng sử dụng được (Nguyễn Minh

Thủy và cs, 2006)

Do đó việc đa dạng hóa các sản phẩm từ thốt nốt đang là yêu cầu cấp thiết

thu nhập, phát huy hiệu quả kinh tế và cải thiện đời sống của người dân địa phương là việc làm rất cần thiết hiện nay

Trên cơ sở đó, việc nghiên cứu chế biến bột sấy phun từ nước thốt nốt cần được thực hiện để tạo ra một sản phẩm mới trên thị trường, đạt chất lượng về giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan cao và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Từ đó, nghiên cứu sẽ góp phần đa dạng hóa các sản phẩm từ thốt nốt, giúp phục vụ cho khách du lịch và làm cho sản phẩm trở thành đặc sản của vùng Bảy Núi – An Giang

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Tìm ra các thành phần chất lượng có trong nước thốt nốt và hàm lượng phù hợp của các loại chất trợ sấy với các đặc tính hóa lý của bột sấy phun Đồng thời xác định được các thông số kỹ thuật cho quy trình sấy phun, nhằm tối ưu hóa điều kiện sấy phun, xây dựng quy trình sản xuất bột sấy phun từ nước thốt nốt tạo ra sản phẩm đạt chất lượng tốt, hương vị thơm ngon, có giá trị dinh dưỡng cao và an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn của Bộ Y tế (QCVN 5-2:2010/BYT)

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nội dung 1: Phân tích thành phần chất lượng của nước thốt nốt

Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất trợ sấy (maltodextrin, gum arabic) bổ sung đến các đặc tính hóa lý của bột thốt nốt sấy phun

Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng maltodextrin bổ sung đến các đặc tính hóa lý của sản phẩm

Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng gum arabic bổ sung đến các đặc tính hóa lý của sản phẩm

Nội dung 3: Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy phun đến các đặc tính hóa

lý của bột thốt nốt sấy phun

Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ không khí sấy đến các đặc tính hóa lý của sản phẩm

Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng nhập liệu đến các đặc tính hóa lý của sản phẩm

1.4 TÍNH MỚI CỦA NGHIÊN CỨU

Góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ nguồn nguyên liệu gần gũi, dễ tìm kiếm, tăng nguồn tiêu thụ và nâng cao giá trị kinh tế cho loại nguyên liệu này

Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất bột sấy phun từ nước thốt nốt, có thể chuyển giao cho các cơ sở sản xuất

Kết quả nghiên cứu có thể là nguồn tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm, Công nghệ sinh học,…

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY THỐT NỐT

2.1.1 Nguồn gốc

2.1.1.1 Phân loại

Phân loại theo khoa học

Giới (regnum): Plantae

Ngành (division): Angiospermae

Lớp (class): Monocots

Bộ (ordo): Arecales

Họ (familia): Arecaceae

Chi (genus): Borassus

Loài (species): B flabellifer

Tên khoa học: Borassus flabellifer L

Tên tiếng Anh: Palmyra palm, Sugar palm, Asian palmyra, Cambodian palm, Toddy palm, Ice apple, Fan palm, Wine palm, Tala palm, Doub palm

Tên gọi thốt nốt trong tiếng Việt có nguồn gốc từ tiếng Khmer th’not

Phân loại theo loài

Thốt nốt có thể phân chia thành bảy loại: Borassus flabellifer (ở Châu Á);

Borassus sundaica (ở Malaysia); Borassus aethiopum với hai giống senegalensis và bagamojensis (ở Châu Phi); Borassus deleb (ở Sudan và

Nuybi); Borassus sambiranensis và Borassus madagascarensis (ở Madagascar); Borassus heineana (ở Nouvell – Guinee) (Phạm Văn Thiện,

2011)

2.1.1.2 Phân bố

Trên thế giới: là loài cây nhiệt đới, có nguồn gốc ở Châu Phi như Ethiopia, Niger, miền Bắc Togo,…miền Nam Châu Á và New Guinea Được trồng

nhiều nhất ở Ấn Độ, Myanmar và Campuchia (Nguyễn Hoài Lai và cs, 2013)

Ở Việt Nam cây thốt nốt phân bố ở các tỉnh Đông và Tây Nam Bộ giáp Campuchia từ Tây Ninh tới Kiên Giang Những tỉnh trồng nhiều thốt nốt là An Giang, Kiên Giang, Đồng Tháp, Tây Ninh, Long An

2.1.2 Đặc điểm thực vật

Cây đơn tính, mọc đơn, đôi hoặc nhiều hơn, thân cây thẳng đứng, hóa gỗ cứng, cao 10-30 m, đường kính từ 60 cm, trên thân cây có nhiều vòng đo vết cuống lá để lại, gốc phình hơi to

Cây trồng bằng hạt, có tuổi thọ rất lâu (vài chục đến trăm năm) Lá mọc cách, xếp xoắn ốc, tập trung ở ngọn cây, thường 20-30 lá xòe rộng, cuống dài, có gai, hình chân vịt, đường kính 1-1,5 m xẻ nhiều thùy thuôn dài, rộng khoảng 3

cm, có gai nhỏ Cuống lá non có gốc cuống phình rộng thành bẹ ôm lấy thân, gốc cuống lá già hình tam giác rộng, hóa gỗ dài 60-120 cm, mép có gai thô

Hình 1: Hình thái cây thốt nốt

Cây đơn tính, khác gốc, cụm hoa mọc trong tán lá, cuống ngắn hơn chiều dài

củ lá Hoa đực và hoa cái có hình dạng khác nhau

Cụm hoa đực lớn, dài đến 2 m, khoảng 8 nhánh hoa, mỗi nhánh mang 3 chùm hoa dài 30-45 cm, mỗi chùm có khoảng 30 hoa có 3 lá đài, 3 cánh rời xếp lợp,

6 nhị ngắn, 2 ô bao phấn

Cụm hoa cái không phân nhánh, có các lá bắc bao phủ, gốc to và cứng hơn hoa đực Hoa cái có đài và tràng rời, bầu hình cầu, 3 nhụy cong, to

Quả hình cầu với 3 hạch, hạt thuôn chia làm 3 thùy ở đỉnh, đường kính 15-20

cm, nặng 1,5-3 kg, vỏ màu xanh khi còn non, khi già màu tím sẫm hay màu đen, nội nhũ trắng từ 3-6 múi, giống cùi dừa, thơm và ngọt dịu (Nguyễn Hoài

Lai và cộng sự, 2013)

Hình 2: Hoa và trái thốt nốt 2.1.3 Đặc điểm sinh trưởng

Thốt nốt sống chủ yếu ở nơi có khí hậu nhiệt đới, gió mùa, mùa khô kéo dài Cây ưa sáng và chịu được khô hạn

Thích hợp với nhiều loại đất khác nhau nhưng đặc biệt là đất cát pha, địa hình bằng phẳng hay dốc nhẹ

Khoảng nhiệt độ chịu được khá rộng 0-45oC, tốt nhất là vào khoảng 23oC Thốt nốt ra hoa hằng năm, thụ phấn nhờ côn trùng hay gió Hạt rất dễ nảy mầm khi tiếp xúc với đất ẩm

Tuổi ra hoa của thốt nốt phụ thuộc vào độ cao phân bố Ở độ cao ngang mặt biển cây ra hoa sớm hơn ở nơi cao hơn Cây khoảng 20 năm tuổi trở đi sẽ thu

hoạch, tuổi thọ cây cao hơn trăm năm (Nguyễn Hoài Lai và cộng sự, 2013)

2.1.4 Công dụng của thốt nốt

Chống viêm: Đánh giá hoạt tính kháng viêm của chiết xuất etanol của hoa

Borassus flabellifer L hoa đực (cụm hoa) ở động vật thí nghiệm: Chiết xuất cho thấy hoạt động chống viêm phụ thuộc vào liều hỗ trợ sử dụng dân gian

một chất chống tác nhân gây viêm (Paschapur et al, 2009)

Kháng khuẩn: Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của chiết xuất methanol

của hạt giống chống lại vi khuẩn Gram dương (Staph aureus, Bacillus subtilis)

và vi khuẩn Gram âm ( Klebsiella pneumonia và Serratia marcescens) cho

thấy hoạt động ức chế phù hợp trên các loài vi khuẩn khác nhau được thử

nghiệm (Duddukuri et al, 2011)

Thuốc chống ung thư: Chiết xuất apolar từ hoa đực được nghiên cứu trên tế

bào ung thư ruột kết HT29 Phân tích phytochemical mang lại sterol triterpenes và saponosids Chiết xuất này ức chế đáng kể sự tăng sinh tế bào bằng cách ngăn chặn tế bào trong giai đoạn G0/G1 Kết quả cho thấy các hoạt

động chống tăng sinh và tăng sinh (Sakande et al, 2011)

Nguồn thực phẩm tiềm năng: Nghiên cứu cho thấy phôi hạt giống thực vật

có các chất dinh dưỡng vi mô/vĩ mô và các đặc tính chống oxy hóa với tiềm

năng neutraceutical để điều trị suy dinh dưỡng ( Arunachalam et al, 2014)

Kháng khuẩn: Nghiên cứu đánh giá các chiết xuất khác nhau của hạt giống

của B flabellifer cho hoạt tính kháng khuẩn Kết quả cho thấy tỷ lệ ức chế

tăng trưởng cao đối với một số tác nhân gây bệnh cho con người Trong đó,

các vi sinh vật được thử nghiệm, Aspergillu brasiliensis subtills có tỷ lệ ức chế cao hơn với chất chiết xuất etanol và methanolic (Alamelumangai et al, 2014)

Chống đái tháo đường: Bột trái cây của palmyrah đã được chứng minh là ức

chế sự hấp thu glucose đường ruột ở chuột, thông qua sự ức chế ATPase đường ruột bởi labelliferin-II, một saponin steroid Nghiên cứu này điều tra bột trái cây sấy khô, đã được tiêu thụ ở NE Sri Lanka trong nhiều thế kỷ, có thể làm giảm lượng đường trong huyết thanh của bệnh nhân tiểu đường loại 2 nhẹ Kết quả cho thấy pinattu có thể được sử dụng như một tác nhân chống

tăng đường huyết (Uluwaduge et al, 2007)

Chất dẫn xuất: Nghiên cứu đánh giá tiềm năng của chất nhầy tự nhiên thu

được từ nội nhũ của quả Borassus flabellifer Kết quả cho thấy chất nhầy BF

có thể được sử dụng như lá tá dược phẩm trong công thức gel, với khả năng

thay thế một số polymer tổng hợp (Kumar et al, 2012)

Sự hấp phụ của Methylene Blue: Nghiên cứu đánh giá khả năng hấp phụ của

hoa cây cọ (đực) để loại bỏ MB Kết quả cho thấy PTMF, một chất thải thực vật, có thể là một chất hấp thụ tiềm năng để loại bỏ MB khỏi dung dịch nước PTMF là vật liệu rẻ tiền, một chất thay thế cho các chất hấp phụ tốn kém được

sử dụng để loại bỏ thuốc nhuộm trong xử lý nước thải (Kini et al, 2014)

Tá dược thay thế: Nghiên cứu cho thấy tinh bột B flabellifer có thể so sánh

với tinh bột ngô và có thể được sử dụng như một tá dược phẩm trong chế biến

thuốc viên (Necharila et al, 2013)

Anthelmintic: Nghiên cứu đã đánh giá hoạt tính chống giun sán của lá

Borassus flabellifer chống lại giun đất ở Ấn Độ Pheretima posthuma Kết quả

cho thấy chiết xuất methanolic có hoạt chất anthelmintic phụ thuộc nồng độ rất đáng kể Nồng độ trích ly 50 mg/ml cho thấy hoạt động tốt hơn với thời gian tê liệt và thời gian chết của giun khi so sánh với albendazole nồng độ tiêu

chuẩn ( Jamkhande et al, 2014)

2.1.5 Thành phần hóa học

Bảng 1: Thành phần hóa học có trong 100g trái thốt nốt tươi

Thành phần hóa học Hàm lượng Đơn vị

Nước

Protein

Chất béo

87,6 0,8 0,1

g

g

g Carbohydrates

Photpho

32 mg

113 mg Kali

Kẽm

Vitamin C

356 mg 1,1 mg

3 mg

Bảng 3: Thành phần dinh dưỡng có trong 100ml nước thốt nốt

(Nguồn: Davis and Johnson, 2010)

Bảng 4: Thành phần hóa học có trong 100g đường thốt nốt

Thành phần hóa học Hàm lượng Đơn vị

2.1.6 Thu hoạch nước thốt nốt

Nước thốt nốt có vị đường đặc trưng, chủ yếu là đường glucose và fructose Nhiều khoáng tố vi lượng như Mg, Fe, Ca, P, Zn, K được tìm thấy trong dịch quả Ngoài ra nước thốt nốt sẽ là món giải khát tuyệt vời vì có tác dụng giải nhiệt và bổ sung nhiều vitamin như A, B và C (acid ascorbic) Chất lượng nước thốt nốt phụ thuộc nhiều vào thời gian thu hoạch, thường chất lượng được đặt theo giai đoạn trưởng thành của cây thốt nốt Có nhiều thông số có thể được sử dụng để xác định các giai đoạn trưởng thành của thốt nốt như: độ tuổi kích thước, màu sắc và mùi vị Nước thốt nốt không được lấy từ trái, mà được thu hoạch từ vòi hoa trên ngọn của cây thốt nốt Nước thốt nốt được thu hoạch vào lúc sáng sớm mới có vị ngọt dịu nhẹ và mát, còn nếu thu hoạch vào buổi trưa hoặc chiều sẽ bị chua do bị lên men

2.2 TỔNG QUAN VỀ PHỤ LIỆU

2.2.1 Maltodextrin

Maltodextrin là một loại bột màu trắng, không mùi là sản phẩm thủy phân không hoàn toàn của tinh bột bằng acid hay enzyme Maltodextrin còn là một carbohydrate dễ tiêu hóa với giá trị dinh dưỡng khoảng 17kJ/g (4kcal/g) Ở

Mỹ, maltodextrin được công nhận là an toàn (GRAS) như một thành phần thực phẩm trực tiếp của con người ở mức độ phù hợp với thực hành sản xuất tốt hiện nay Maltodextrin là một tá dược không gây độc và kích ứng Maltodextrin có công thức cấu tạo (C6H10O5)n.H2O chứa các D-glucose, với một đương lượng dextrose (DE) nhỏ hơn 20 Độ hòa tan, độ ngọt, khả năng hút ẩm độ nén của maltodextrin phụ thuộc vào giá trị DE Các loại maltodextrin có giá trị DE càng cao đặc biệt hữu ích trong các viên nén Maltodextrin cũng có thể được sử dụng trong ngành dược phẩm để tăng độ nhớt của dung dịch và ngăn chặn kết tinh siro, maltodextrin khi được cung cấp

vào cơ thể có mật độ calorie cao hơn đường Hiện nay maltodextrin cũng được ứng dụng rộng rãi trong bánh kẹo và thực phẩm (SO feer, 2005)

Maltodextrin sử dụng làm chất mang trong quá trình sấy phun dịch trích

anthocyanin từ cà rốt đen (Ersus and Yurdagel, 2007)

2.2.2 Gum arabic

Gum arabic là loại nhựa trích từ cây Acacia Senegal Về mặt hóa học là các

polysaccharide có chứa hợp chất Ca, Mg, P Arabic gum khi thủy phân tạo thành galactose, arabinose, acid glucoric và rhamnose,…

Gum arabic có tính chất nhớt và tính lưu biến: nồng độ <10% là chất lỏng có

nhiệt độ thấp và có tính lưu biến Newton, khi nồng độ >10% là chất lỏng có

độ nhớt cao và tính lưu biết phi Newton

Gum arabic tan được trong nước, không tan trong chất béo, có độ nhớt thấp

Độ nhớt phụ thuộc vào pH và nồng độ muối Ở nồng độ cao là chất keo kết hợp với các quá trình sấy sản phẩm rất hiệu quả Gum arabic rất ổn định trong môi trường acid, vì vậy gum arabic sử dụng rất tốt cho việc ổn định mùi của nước quả Giá trị pH tự nhiên của dung dịch gum arabic là 3,9 – 4,9 do sự hiện diện của acid gluconbic Khi thêm acid hoặc kiềm có thể làm thay đổi độ nhớt

và diện tích tiếp xúc của dịch keo, pH thấp thì độ nhớt thấp và ngược lại Độ nhớt đạt tối đa khi pH = 5,5 Hợp chất arabic thường được sử dụng để giữ mùi cho các sản phẩm dạng nhũ tương, giữ mùi cho các sản phẩm bao gói, và chống sự kết tinh đường

Bảng 5: Giới hạn tối đa của Gum arabic (INS: 414, ADI: CXĐ) trong thực phẩm (Theo Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31/8/2001 và thông

tư số 08/2015/TT-BYT ngày 11/5/2015 của Bộ Y Tế)

2 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men 5000

3 Dầu trộn, gia vị (bao gồm các chất tương tự muối) GMP

5 Nước rau cô đặc (dạng lỏng hoặc dạng rắn) GMP

6 Nectar quả cô đặc (dạng lỏng hoặc dạng rắn) GMP

7 Cà phê, chè, nước uống có dược thảo và các loại đồ uống từ

ngũ cốc, không kể nước uống từ cacao

GMP

2.3 TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ

Bao bì là phần phủ bên ngoài của sản phẩm hàng hóa, để bảo đảm chống lại các dạng hư hỏng, giúp phân phối sản phẩm dễ dàng và cũng làm tăng giá trị thương phẩm

2.3.1 Các loại bao bì đồ hộp

2.3.1.1 Bao bì thủy tinh

Theo Đống Thị Anh Đào (2005), bao bì thủy tinh có những đặc điểm sau: Bao bì thủy tinh được chế tạo từ cát trắng (thành phần chủ yếu là SiO2), và một số phối liệu như đá vôi, borac, nhôm hydrat, fenpat

Ưu điểm của bao bì thủy tinh:

Bao bì thủy tinh trong suốt cho nên dễ nhìn thấy được màu sắc, hình dạng và

cả chất lượng thực phẩm bên trong

Thủy tinh không tác dụng với thực phẩm, chịu được acid, sunfua… đảm bảo

an toàn vệ sinh cho thực phẩm

Bao bì thủy tinh sử dụng được nhiều lần (nhà máy thu hồi tái sử dụng) tỉ lệ vòng quay cao vì vậy hạ được giá thành

Khuyết điểm của bao bì thủy tinh

Thủy tinh truyền nhiệt kém nhưng dễ giãn nở (hệ số truyền nhiệt bé, hệ số giãn nở lớn), khi nhiệt độ biến đổi thất thường rất dễ vỡ

Trong sản xuất đồ hộp khâu ghép mí kín và thanh trùng đều rất khó khăn Bao bì thủy tinh nặng hơn sắt tây và các loại bao bì khác rất nhiều lại dễ vỡ do

đó bảo quản và vận chuyển đều khó khăn

(Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Lệ Hà, 2009)

2.3.1.2 Bao bì plastic

Bao bì là vật liệu dùng để chứa đựng, bao bọc thực phẩm thành đơn vị để bán Bao bì có thể bao bọc, có thể phủ kín hoàn toàn hay chỉ bao bọc một phần sản phẩm Có nhiều dạng bao bì khác nhau với các tính năng ưu việt khác nhau tùy vào mục đích sử dụng Trong nghiên cứu ở đây ta chọn bao bì nhựa plastic

để bảo quản sản phẩm do tính tiện lợi và nhiều đặc điểm nổi bật khác

Theo Đống Thị Anh Đào (2005), thì bao bì plastic có tính năng chứa đựng và bảo quản các loại thực phẩm cao Bao bì plastic thường không mùi, không vị,

có độ mềm dẻo, nhẹ hơn các loại vật liệu bao bì khác, có khả năng áp sát bề mặt thực phẩm trong trường hợp sản phẩm cần bảo quản trong chân không Bao bì plastic có thể trong suốt nhìn thấy rõ bên trong sản phẩm, hoặc có thể

mờ đục, che khuất hoàn toàn ánh sáng để bảo vệ thực phẩm Bên cạnh đó, có loại có thể chịu được nhiệt độ thanh trùng hoặc nhiệt độ lạnh đông thâm độ

2.4 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY PHUN

2.4.1 Khái niệm về sấy phun

Sấy là một trong những công nghệ lâu đời nhất dùng để bảo quản thực phẩm thông qua việc loại bỏ nước khỏi thực phẩm bằng nhiệt để giảm độ ẩm tự do xuống mức chấp nhận được, ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật Công nghệ sấy bao gồm: sử dụng năng lượng mặt trời, sấy phun, sấy tầng sôi, sấy lạnh Trong đó sấy phun là quá trình chuyển nguyên liệu thực phẩm từ dạng

lỏng hoặc dạng huyền phù thành dạng bột (Amdadul Haque et al., 2015) Theo Amdadul Haque et al (2015), phương pháp sấy phun được sử dụng rộng

rãi với mục đích giảm chi phí bao gói, dễ dàng trong bảo quản,vận chuyển sản phẩm thực phẩm và các mục đích kinh tế khác

2.4.2 Lịch sử sấy phun

Công nghệ sấy phun được sử dụng thành công lần đầu tiên vào năm 1901, áp dụng trên sản phẩm bột sữa từ dung dịch sữa (Arati Parihari, 2009) Công nghệ được ứng dụng thành công trong ngành dược phẩm vào những năm 1940 với việc sản xuất chất khô và các tá dược Và được ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm vào những năm 1950 để bảo toàn các hương vị của thực phẩm và tránh sự bay hơi của chúng Do có những tiến bộ liên tục của khoa học và công nghệ, cho đến nay sấy phun được coi như là phương pháp sấy khô

hữu ích nhất đối với các nguyên liệu nhạy nhiệt (Amdadul Haque et al., 2015)

2.4.3 Ưu nhược điểm của công nghệ sấy phun

Trong các phương pháp sấy thực phẩm thì sấy phun là một trong những phương pháp phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi do các ưu điểm sau:

Sấy khô ngay lập tức và tạo ra các hạt đồng nhất có kích thước từ nano đến micro

Có thể dễ dàng mở rộng quy mô, tốc độ dòng nhập liệu có thể tăng từ vài kilogram đến khoảng 100 tấn mỗi giờ

Quá trình sấy phun diễn ra rất nhanh, phần lớn sự bốc hơi nước chỉ diễn ra trong vài giây Do đó sự biến tính của nguyên liệu và suy giảm chất dinh dưỡng là tối thiểu

Có thể hoạt động liên tục và được tự động hóa hoàn toàn

Có thể đáp ứng các sản phẩm khác nhau về thông số kỹ thuật

Sấy được các dạng chất lỏng, huyền phù và gel

Kiểm soát được kích thước hạt, mật độ, khối lượng và mức độ kết tinh

Có thể phối trộn và sấy khô đồng thời hai nguyên liệu thực phẩm khác nhau Nguyên liệu không tiếp xúc với bề mặt kim loại cho đến khi được sấy khô, hạn chế được các vấn đề ăn mòn

Có thể sử dụng sấy cả sản phẩm bền nhiệt và nhảy cảm với nhiệt độ (Aundhia

et al., 2011)

Nhiều nghiên cứu đã được công bố để dự đoán về các hiện tượng khác nhau có thể xảy ra trong quá trình sấy phun, sử dụng rất nhiều mô hình toán học và các phương tiện tin học Có hơn 20.000 thiết bị sấy phun được sử dụng khắp thế giới với quy mô sản xuất lớn tạo ra rất nhiều loại bột khác nhau

Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng công nghệ sấy phun cũng có nhiều nhược điểm:

Kinh phí đầu tư ban đầu lớn

Hiệu quả nhiệt của quá trình sấy phun cũng tương đối kém, ngoài ra chênh lệch nhiệt độ đầu vào và đầu ra là rất lớn

Trong một số trường hợp, việc thu hồi bột khô rất khó do sản phẩm thoát ra ngoài không khí hoặc bám lại trên thành buồng sấy Ví dụ như đối với đường hoặc các sản phẩm giàu acid và các nguyên liệu có độ nhớt cao

Đòi hỏi nguồn nhân lực có kĩ thuật cao cho việc vận hành và bảo trì hệ thống Không phù hợp sản xuất các dạng bột có kích thước lớn hơn 200mm

(Aundhia et al.,2011)

2.4.4 Cấu tạo của thiết bị sấy phun

Các thiết bị sấy phun gồm có những bộ phận chính như sau:

Hình 3: Cấu tạo hệ thống sấy phun

(Nguồn: http://ttmindustry.vn/2018)

Cơ cấu phun

Cơ cấu phun có chức năng đưa nguyên liệu (dạng lỏng) vào buồng sấy dưới dạng hạt mịn (sương mù) Quá trình tạo sương mù sẽ quyết định kích thước các giọt lỏng và sự phân bố của chúng trong buồng sấy, do đó sẽ ảnh hưởng đến giá trị bề mặt truyền nhiệt và tốc độ sấy Đây là quá trình quan trọng nhất trong quá trình sấy phun Hiện nay có ba dạng cơ cấu phun sương: đầu phun

áp lực, đầu phun ly tâm và đầu phun khí động Tùy theo cơ cấu phun sương, kích thước hạt nguyên liệu sau sấy phun sẽ khác nhau

Bảng 6: Kích thước hạt của nguyên liệu sau quá trình phun sương

Cơ cấu phun Đường kính hạt (m)

(Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

Cơ cấu phun áp lực (còn gọi là cơ cấu phun một dòng): mẫu nguyên liệu sẽ

được nén vào đầu phun bằng một bơm cao áp, áp lực có thể lên đến 5-7 Mpa Tiếp theo, mẫu sẽ thoát ra khỏi một lỗ phun có dạng hình nón với đường kính 0,4-4 mm Góc phun có thể dao động từ 40-1400 Ưu điểm của đầu phun này

là chi phí năng lượng thấp Tuy nhiên, đầu phun này dễ bị tắc nghẽn và không thể sử dụng cho các mẫu dạng huyền phù có nồng độ cao Năng suất thiết kế các đầu phun áp lực thường không cao (khoảng 100 lít/giờ), do đó để tăng năng suất hoạt động của thiết bị sấy phun, người ta thường bố trí hệ thống gồm nhiều đầu phun áp lực trong buồng sấy (Mujumdar, 1995)

Hình 4: Cơ cấu phun áp lực

(Nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=4zETKqWGZ7o, 2018)

Cơ cấu phun ly tâm: đầu phun ly tâm có cấu tạo dạng đĩa Mẫu nguyên liệu sẽ

được bơm vào tâm của đĩa Người ta sử dụng khí nén để làm quay đĩa Do tác động quay của đĩa và sự thoát ra của khí nén, mẫu nguyên liệu sẽ di chuyển về phía thành đĩa, va đập vào các rãnh trên đĩa và được phân tán thành các hạt sương mù nhỏ li ti Góc phun ra là 1800 nên các hạt lỏng sẽ chuyển động ngang đập vào thành buồng sấy Khi đó, chúng bị thay đổi phương đột ngột và tạo nên một hỗn hợp sương bụi xoáy rối di chuyển xuống phía đáy buồng sấy Thông thường, tốc độ quay của đĩa trong khoảng 10.000-30.000 vòng/phút Đĩa quay được thiết kế với nhiều rãnh nhỏ xung quanh, các rãnh này có hình dạng và kích thước khác nhau phụ thuộc vào tính chất của sản phẩm và năng suất hoạt động của thiết bị (các rãnh có thể có hình nón, chữ nhật, oval) Ưu điểm chính của đầu phun ly tâm là có thể tạo ra được hạt sản phẩm với độ đồng nhất cao Mặt khác, đầu phun ly tâm ít bị tắc nghẽn khi mẫu sấy có dạng huyền phù mịn, cũng có thể sử dụng cho những mẫu có độ nhớt cao Năng suất hoạt động có thể lên đến 200 tấn/giờ Tuy nhiên, do góc phun 180 0 nên các buồng sấy thường được thiết kế khá lớn (Mujumdar, 1995)

Hình 5: Cơ cấu phun ly tâm

(Nguồn: http://www.dryteccp.com/2018)

Cơ cấu phun bằng khí động (còn được gọi là cơ cấu phun hai dòng): mẫu

nguyên liệu sẽ được bơm vào đầu phun theo ống trung tâm Tác nhân sấy sẽ theo ống ở phần biên đầu phun đi vào buồng sấy Hỗn hợp sẽ được phân tán ở dạng sương mù trong buồng sấy Góc phun dao động từ 20-600 phụ thuộc vào cấu tạo của đầu phun Ưu điểm cơ cấu phun hai dòng là có thể sử dụng cho các mẫu dạng huyền phù hoặc mẫu có độ nhớt cao Năng suất hoạt động có thể lên đến 1.000 kg nguyên liệu/giờ Tuy nhiên, đầu phun bằng khí động tốn nhiều năng lượng Để phun 1 kg nguyên liệu trung bình cần 0,5 m3 khí nén Dạng đầu phun này ít được sử dụng trong thực phẩm (Mujumdar, 1995)

Hình 6: Cơ cấu phun khí động

(Nguồn: http://www.allfordrugs.com/spray-drying/2018)

Buồng sấy và tác nhân sấy: Buồng sấy là nơi hòa trộn mẫu sấy (dạng sương

mù) và tác nhân sấy (không khí nóng) Buồng sấy phun có thể có nhiều hình dạng khác nhau nhưng phổ biến nhất là buồng sấy hình trụ đứng, đáy côn Kích thước buồng sấy (chiều cao, đường kính) được thiết kế phụ thuộc kích thước các hạt lỏng và quỹ đạo chuyển động của chúng, tức phụ thuộc vào loại

cơ cấu phun sương sử dụng

Hình 7: Buồng sấy (hình trụ đứng, đáy côn)

(Nguồn: http://spray-dryer.com/designs-spray-dryer-chamber-design/2018)

Bảng 7: Tác nhân và phương pháp gia nhiệt không khí

Tác nhân gia nhiệt Phương pháp gia nhiệt Phạm vi sử dụng

Dầu Gián tiếp hoặc trực tiếp Sản xuất công nghiệp Gas Gián tiếp hoặc trực tiếp Sản xuất công nghiệp

pilot) (Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

Việc chọn tác nhân gia nhiệt cho không khí phụ thuộc vào nguồn cung cấp nhiệt sẵn có của nhà máy và nhiệt độ không khí nóng cần sử dụng Trong công nghiệp thực phẩm, hơi là tác nhân gia nhiệt phổ biến nhất Nhiệt độ hơi sử dụng thường dao động trong khoảng 150-250oC Nhiệt độ trung bình của không khí nóng thu được thấp hơn nhiệt độ hơi sử dụng là 10oC Trong buồng sấy cần có áp suất thấp hơn, thông thường 300-450 Pa để bột sữa không bị thoát đi, trong trường hợp buồng sấy không được kín lắm Không khí sấy thoát

ra buồng sấy bằng đường ống cùng với hơi nước bốc hơi và cả một lượng nhất định bột sữa vào cyclon hoặc túi lọc bụi Không khí sấy được hút bằng máy quạt qua thiết bị lọc vào hệ thống đun nóng

Hệ thống thu hồi sản phẩm và quạt: Thông thường, bột sản phẩm sau khi sấy

phun được thu hồi tại cửa đáy buồng sấy Để tách sản phẩm ra khỏi khí thoát, người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau: lắng xoáy tâm, lọc, lắng tĩnh điện Phổ biến nhất hiện nay là phương pháp lắng xoáy tâm, sử dụng cyclon Khí thoát có chứa các hạt sản phẩm sẽ di chuyển vào cyclone từ phần đỉnh theo phương tiếp tuyến với thiết bị Bột sản phẩm sẽ di chuyển theo quỹ đạo hình xoắn ốc và rơi xuống đáy cyclon Không khí sạch thoát ra ngoài theo cửa trên đỉnh cyclon

2.4.5 Nguyên lý hoạt động của hệ thống sấy phun

Quá trình sấy phun thường có ba giai đoạn cơ bản sau:

Giai đoạn 1: các nguyên liệu được chuyển thành dạng sương mù nhờ cơ cấu phun sương của thiết bị sấy phun Các hạt chất lỏng sẽ được phân tán đều trong môi trường không khí Phun sương là bước quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm Hiện nay có các dạng cơ cấu phun sương: đầu phun ly tâm, đầu phun một dòng, đầu phun hai dòng và đầu phun sóng siêu âm

Giai đoạn 2: hòa trộn sương mù với không khí nóng trong buồng sấy Đây là giai đoạn tách ẩm ra khỏi nguyên liệu sấy Sự tiếp xúc của của các hạt sương

mù và không khí nóng có thể theo nhiều chiều khác nhau Trong giai đoạn này các hạt sương mù phải tiếp xúc với nhiệt độ không khí đầu vào khoảng từ 150-

220oC Do nguyên liệu đã được phun sương nên diện tích tiếp xúc với tác nhân sấy là rất lớn, vì thế lượng ẩm trong nguyên liệu bay hơi rất nhanh Thời gian sấy khô có thể dao động từ 5-100 giây Khi các hạt nguyên liệu thoát ra khỏi buồng sấy, nhiệt độ gần bằng nhiệt độ đầu ra của máy sấy

Giai đoạn 3: Thu hồi sản phẩm, có thể tách sản phẩm ra khỏi dòng tác nhân sấy bằng hệ thống cyclone, túi lọc đặt bên ngoài buồng sấy, lắng lốc xoáy

(Amdadul Haque et al., 2015)

2.4.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun

Để sản phẩm đạt được yêu cầu như mong muốn cần chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính sản phẩm cuối cùng trong sấy phun:

Tốc độ bơm nhập liệu

Tốc độ bơm nhập liệu có ảnh hưởng lớn đến tốc độ dòng nhập liệu, năng suất thiết bị và cả nhiệt độ không khí đầu ra Tốc độ bơm nhập liệu tăng đồng nghĩa với thời gian lưu của vật liệu sấy trong buồng sấy sẽ giảm Do đó hiệu quả sấy không cao, độ ẩm tăng, phần hạt ẩm bám trên buồng sấy cũng tăng, ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi sản phẩm

Độ ẩm không khí khô

Khi độ ẩm không khí khô cao, khả năng bốc hơi nước của nguyên liệu sẽ giảm Có thể làm tăng độ ẩm của sản phẩm cuối

Lưu lượng dòng nhập liệu

Khi lưu lượng dòng nhập liệu lớn có thể dẫn đến kích thước hạt sẽ tăng, tăng

độ ẩm của buồng sấy và sản phẩm

Nồng độ chất khô

Trong quá trình sấy khi nồng độ chất khô tăng, đồng nghĩa với lượng nước cần bốc hơi càng thấp, sẽ giảm thời gian sấy và tiết kiệm năng lượng Tuy nhiên, nếu nồng độ chất khô quá cao sẽ làm tăng độ nhớt của nguyên liệu gây khó khăn cho quá trình phun sương, sễ tắt nghẽn cơ cấu phun, hình dạng và kích

thước của hạt không như mong muốn (Aundhia et al.,2011)

Nhiệt độ tác nhân sấy

Là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ ẩm của sản phẩm, nhiệt độ tác nhân sấy cao sẽ làm giảm độ ẩm của sản phẩm thu được Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể phá hủy các cấu tử trong nguyên liệu mẫn cảm với nhiệt và tiêu tốn năng

lượng (Patel et al.,2009)

2.4.7 Những thay đổi chất lượng trong quá trình sấy phun

Các tính chất hóa học và vật lý của nguyên liệu có sự thay đổi đáng kể trong quá trình sấy phun Các dạng nguyên liệu có thành phần phức tạp sẽ dễ dàng biến đổi trong quá trình sấy và bảo quản sản phẩm Sấy phun là quá trình biến đổi thực phẩm ở dạng lỏng hoặc dạng nhớt thành dạng rắn Sản phẩm của sấy phun có thể là dạng kết tinh hoặc vô định hình (Bhandari et al., 2005) Tuy nhiên, phần lớn các sản phẩm tồn tại ở dạng vô định hình (Jouppila and Roos, 1994; Mani et al., 2002) Cơ chế hình thành cấu trúc vô định hình trong quá trình khử nước và liên quan giữa tình trạng cân bằng (lỏng- hạt rắn định hình)

hiện ở Hình 8 Hiện tượng này được biết là có liên quan đến nhiệt độ chuyển pha và điều kiện môi trường xung quanh (Bhandari and Howes, 1990)

Trong quá trình sấy phun, có sự khử nước của dung dịch phun từ bề mặt đến phía bên trong những hạt nước nhỏ Nồng độ chất khô hòa tan tăng nên nguyên liệu ở dạng lỏng sẽ được chuyển thành dạng hạt Độ nhớt của lớp màng trên bề mặt có nồng độ chất hòa tan cao sẽ tăng nhanh chóng, do đó bề mặt các hạt sẽ khô cứng trước khi va chạm với nhau và va chạm vào thành buồng sấy

Hình 8: Sự hình thành cấu trúc vô định hình trong quá trình khử nước

(Nguồn: Roos et al., 2002)

Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuyển pha (ở nhiệt độ mà có sự chuyển từ trạng thái rắn sang mềm dẻo) sự chuyển động của các hạt trong nguyên liệu tăng, ngoài ra hàm ẩm cũng tăng vì có sự hút nước, cấu trúc nguyên liệu có thể thay đổi Điều này phụ thuộc vào thành phần của nguyên liệu Sự gia tăng hàm ẩm

có thể dẫn đến sản phẩm bị vón cục ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau

cùng (Labuza et al., 2004)

Các chất trợ sấy như tinh bột bắp, gạo hoặc sắn, tinh bột biến tính, maltodextrin, chất keo SiO2, arabic gum, cyclodextrin và si-rô bắp dạng rắn thường được sử dụng nhằm làm giảm tối thiểu sự mất các hợp chất sinh học (hoạt động như tác nhân bao nang) và cải thiện hoặc thay đổi các đặc tính hóa học và vật lý của sản phẩm Các chất trợ sấy có thể được sử dụng một mình hoặc kết hợp để các thành phần lý tưởng được duy trì tốt trong mỗi trường hợp

cụ thể (Oliveira et al., 2010)

2.4.8 Những tính chất chính của bột sấy phun

Bốn nhóm tính chất được biết đến và phân tích là yếu tố cơ bản để điểu khiển hình thái học của bột sản phẩm Vì thế, chúng cần được đo lường và xác định như là một hàm số của đặc tính dung dịch và các biến số của quá trình sấy phun (gồm các đặc điểm của phương pháp phun, lưu lượng và nồng độ của dòng dung dịch cho vào máy phun, lưu lượng và nhiệt độ của dòng không khí đầu vào)

Hình 9: Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy phun

(Nguồn: King et al., 1984)

Hàm ẩm

Hàm ẩm còn lại trong bột sấy phun thì rất quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm Thông số này liên quan trực tiếp tới điều kiện sấy và cơ chế hình thành các giọt nước nhỏ Hàm ẩm sẽ biến đổi với sự thay đổi các thông

số của quá trình sấy cũng như thành phần và nồng độ của dòng nhập liệu Tùy thuộc vào phương pháp sử dụng để đo lường hàm ẩm, phần nước tách ra có sẵn trong bột, có thể được biết như là nước liên kết yếu (nước tự do), nước liên kết mạnh (nước hydrate), nước liên kết yếu và nước hấp thụ trong protein

bột sấy phun và sự phân bố thì liên quan trực tiếp tới kích thước của giọt phun sương và sự phân bố giọt nước trong quá trình phun, và phụ thuộc chủ yếu vào

cơ cấu thiết bị phun và đặc tính của dung dịch phun (Filkova and Mujumdar,

2006; Mezhericher et al., 2007)

Trong hệ thống sấy phun, kích thước của các hạt tùy thuộc vào kích thước giọt nước được phun Các loại đầu phun, đặc tính vật lý và nồng độ chất khô của dung dịch phun ảnh hưởng đến kích thước của hạt Kích thước các giọt phun thường tăng khi nồng độ hoặc độ nhớt của dung dịch phun tăng (Goula and Adamopoulos, 2004) Trong khi sấy phun, tốc độ sấy có thể ảnh hưởng đến kích thước hạt Khi sấy ở điều kiện tốc độ sấy nhanh hơn (ví dụ như nhiệt độ không khí cao) tạo ra các hạt có kích thước lớn hơn khi sấy ở nhiệt độ sấy thấp Khi sấy ở tốc độ nhanh, có sự hình thành nhanh chóng lớp bề mặt khô

Bề mặt khô cứng này không cho phép các hạt co lại trong quá trình sấy, kết quả kích thước hạt sẽ lớn hơn (Reineccius, 2001)

Hình dạng hạt là một đặc tính vật lý quan trọng có thể ảnh hưởng đến khả năng chảy của bột, quá trình đóng gói và tương tác với chất lỏng (Barbosa and Juliano, 2005) Nhìn chung, bột sản xuất từ sấy phun thì hạt có dạng hình cầu

và nhiều kích cỡ Các hạt hình cầu và bề mặt nhẵn là đều mong muốn để duy trì mùi hương (tỷ lệ thể tích bề mặt nhỏ nhất), tỷ trọng về khối lượng cao nhất (đóng gói tốt nhất) và khả năng dòng chảy tốt nhất (Reineccius, 2001) Trái lại, bề mặt không hoàn hảo như nhăn, nứt hoặc méo mó, xuất hiện khi có sự hình thành một màng chảy chậm trong quá trình sấy của các giọt nước phun

Sự hiện diện vết lõm có ảnh hưởng bất lợi lên đặc tính chảy của các hạt bột (Rosenberg et al., 1985)

Tỷ trọng

Tỷ trọng của bột là một đặc tính cơ bản, được xác định như tỷ lệ của khối lượng trên thể tích Nó có ý nghĩa về kinh tế, thương mại và chức năng Khi tỷ trọng cao thì thể tích các hạt nhỏ, thuận tiện cho quá trình bao gói, vận chuyển

và tồn trữ sản phẩm Vì sản phẩm bột được hình thành từ những hạt riêng lẽ hoặc có thể tích tụ thành những hạt lớn hơn Có nhiều cách để xác định tỷ trọng của bột (Geldart, 1986; Westergaard, 2004)

Tỷ trọng của bột tăng lên khi gia tăng tốc độ dòng nhập liệu, hàm lượng chất hòa tan và nhiệt độ không khí đầu ra Ngược lại, nó có thể giảm với sự tăng nhiệt độ không khí đầu vào (Barbosa and Vega, 1996)

Độ bám dính và khả năng chảy

Bột sấy phun có thể hút ẩm dưới những điều kiện ẩm ướt, kết thành khối với nhau trở nên dính nhớt dẫn đến hiện tượng bột chảy tự do Vì thế, bột sấy phun cần được chú trọng đến quá trình đóng gói, tồn trữ như nhiều loại bột

thực phẩm khác (Hahne, 2001; Birchal, 2003; Langrish, 2007; Tonon et al.,

2008) Các dạng bột như sữa bột, bột giàu đường rất dễ kết dính với nhau và dính vào thành thiết bị sấy dẫn đến hiệu suất thu hồi thấp (Ilari and Mekkaoui, 2005)

Có hai cách được sử dụng trong công nghiệp để hạn chế bột dính vào thành thiết bị Cách thứ nhất, để giảm sự dính của các thành phần chất tan và nhũ tương là thêm các tác nhân mang (polymer và gum), điều này sẽ làm giảm sự hút ẩm của bột thành phẩm và đồng thời cũng bảo vệ các thành phần thực

phẩm nhạy cảm (Tonon et al., 2008) Cách khác là phun khí lạnh vào thiết bị

sấy (thường là không khí) hoặc làm lạnh vách buồng sấy dưới nhiệt độ bám

dính của sản phẩm sấy

Độ chảy của bột được chi phối chủ yếu bởi đặc tính vật lý hơn là đặc tính hóa học và phụ thuộc vào kích thước, sự phân bố hình dạng và kích thước của hạt, cũng như hàm ẩm và thời gian hợp nhất Khả năng chảy của bột là một đặc tính quan trọng trong nhiều quá trình sản xuất như là vận chuyển bằng khí động đến một thiết bị khác hoặc silo, phối trộn và đóng gói

Đặc tính hòa tan

Đặc tính hòa tan của thực phẩm sấy phun thì liên quan đến khả năng bột hòa tan trong nước Mỗi một hạt phải được thấm ướt, chìm trong chất lỏng và hòa tan Vì thế, các đặc tính như: khả năng thấm ướt, khả năng chìm xuống, khả năng phân tán và khả năng hòa tan thì quan trọng trong việc hoàn nguyên bột (Masters, 1972; Barbosa and Vega, 1996; Barbosa and Juliano, 2005)

Khả năng thấm ướt: khả năng các hạt bột hấp thụ nước lên bề mặt của chúng Tùy thuộc vào kích thước hạt (kích hạt lớn, sự tác động vón cục thấp) và thành phần bề mặt (hiện diện chất béo giảm khả năng thấm ướt)

Khả năng chìm: khả năng bột chìm ở dưới bề mặt nước sau khi đã được thấm ướt Đặc tính này tùy thuộc vào tỷ trọng, kích thước của hạt (hạt nặng chìm nhanh hơn hạt nhẹ)

Khả năng phân tán: khả năng bột được phân tán trong nước, không hình thành tảng, miếng hoặc cục

Khả năng hòa tan: đặc tính này có liên quan đến tỷ lệ và mức độ các thành phần của bột hòa tan trong nước,tùy thuộc vào thành phần hóa học và trạng thái vật lý của bột

2.5 NHỮNG NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY

2.5.1 Các nghiên cứu trong nước

Phạm Thị Bích Trang (2005), đã nghiên cứu quy trình sản xuất thốt nốt đóng hộp với các thông số kỹ thuật như sau: nồng độ CaCl2 trong nước ở 0,3% kết hợp với thời gian chần 1 phút có thể phá hủy enzyme gây phản ứng hóa nâu và giữ được cấu trúc tốt, tỷ lệ phối chế với độ khô thành phẩm 18%, nồng độ acid 0,08%, tỷ lệ cái và nước (40%:60%), thanh trùng ở nhiệt độ 1000C trong 4 phút

Lê Văn Tánh (2016), đã nghiên cứu quy trình sản xuất nước thốt nốt đường phèn đóng chai với các thông số kỹ thuật như sau: chần ở nhiệt dộ (90 -

1000C) trong thời gian 1 phút, dung dịch nước đường phối chế với độ Brix là

21, hỗn hợp acid 0,06% rót ở nhiệt độ (70 - 800C), thanh trùng ở nhiệt độ

1000C trong 10 phút

Huỳnh Muỗi Hên (2005), đã nghiên cứu quy trình sản xuất nước thốt nốt lên men với các thông số kỹ thuật như sau: tỷ lệ nấm men cấy bổ sung vào dịch thốt nốt đã xử lý là 0,2%, độ Brix ban đầu của dịch lên men cần chỉnh để đạt 22%, pH ban đầu thích hợp cho quá trình lên men là 4,5, thời gian kết thúc quá trình lên men là 6 ngày Sản phẩm được điều vị ở 2% đường kem (dưới dạng dịch siro) để đạt chất lượng cảm quan của sản phẩm

Tôn Nữ Minh Nguyệt và Đào Văn Hiệp (2006), dịch trái chanh dây tía đã được nghiên cứu nhằm tạo ra bột trái cây với phương pháp sấy phun Quy trình sấy với hàm lượng chất khô dịch quả trước sấy là 8%, nhiệt độ không khí đầu vào là 165oC, áp lực khí nén là 4,25 bar và tốc độ bơm nhập liệu là 22,5 ml/phút thì hiệu suất thu hồi sản phẩm của quá trình sấy phun đạt 75-78% và

độ ẩm sản phẩm thấp hơn 5%

Huỳnh Thị Thu Nhiễu, Nguyễn Ngọc Kha và Hoàng Thị Trúc Quỳnh (2018) Nghiên cứu sản xuất bột lá dứa sấy phun ở quy mô phòng thí nghiệm, Nghiên cứu này sử dụng phương pháp sấy phun trên máy SD-06AG để tạo ra sản phẩm bột lá dứa từ nguyên liệu lá dứa tươi được trồng tại Việt Nam Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của nguyên liệu và lựa chọn dung môi trích ly hợp chất hòa tan từ lá dứa, khảo sát các thông số công nghệ ảnh hưởng đến quá trình sấy phun bột lá dứa Kết quả nghiên cứu cho thấy nhóm lá bánh tẻ (từ lá

8 đến lá 12, tính từ ngọn) sau khi xay mịn đến kích thước 2-3 mm được trích

ly bằng dung môi cồn (nồng độ 50%), tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/8 (g/mL) ở nhiệt độ 50 °C trong 60 phút, sau đó bổ sung maltodextrin tỷ lệ 10%

so với khối lượng dịch trích ly, sấy hỗn hợp ở nhiệt độ đầu vào 150 °C, lưu lượng nhập liệu 485 mL/giờ thu được sản phẩm có độ ẩm đạt 2,84 ± 0,863%,

độ tro là 1,04 ± 1,025%, độ hòa tan tốt (tan hoàn toàn trong nước sau 57 giây), dịch hoàn nguyên trong và không lắng cặn

Nguyễn Thị Quỳnh Mai, Đào Thị Mỹ Linh, Trần Thị Thùy và Phạm Thị Hồng Thoa (2016) Thử nghiệm tạo sữa bột synbiotic bằng phương pháp sấy phun, nghiên cứu khảo sát hàm lượng FOS thích hợp để tạo sữa chua synbiotic Sữa chua sau lên men được sấy phun và khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sấy nhằm thu bột sữa chua đảm bảo chất lượng Kết quả khảo sát cho thấy, hàm lượng FOS thích hợp để tạo bột sữa chua synbiotic là 1% (w/v) Quá trình sấy được thực hiện với các thông số: nhiệt độ đầu vào 100oC, nhiệt

độ đầu ra 60oC, lưu lượng dịch phun 5 vòng/phút, áp suất 2 atm Sản phẩm bột sữa chua đạt yêu cầu về các tiêu chí chất lượng: hiệu suất thu hồi 70,3%, tỷ lệ sống sót của B bifidum 87,62%, độ ẩm 3,68% Bột sữa chua được hoàn nguyên ở tỉ lệ 1:2 tạo dạng sữa chua uống liền với giá trị cảm quan tốt

2.5.2 Các nghiên cứu ngoài nước

Milton Cano-Chauca et al (2005) đã nghiên cứu ảnh hưởng của chất mang

đến cấu trúc vi mô của bột xoài sản xuất bằng phương pháp sấy phun và xác định các đặc tính chức năng của sản phẩm Để thực hiện nghiên cứu này, tác giả sử dụng dịch xoài có độ Brix là 12% Trước khi sấy, dịch xoài được bổ sung các thành phần là maltodextrin, gum arabic và tinh bột với nồng độ 12% Dung dịch cũng được bổ sung bột cellulose với các nồng độ 0%, 3%, 6% và 9% Kết quả cho thấy, khi bổ sung maltodextrin, gum arabic và tinh bột mà không bổ sung cellulose sẽ cho bề mặt các hạt vô định hình Khi bổ sung 3%, 6% và 9% cellulose sẽ tạo các hạt có bề mặt nửa tinh thể

Jaya and Das (2005), bột xoài sấy chân không đã được sản xuất từ thịt xoài bằng cách bổ sung glycerol monostearat và tricalcium phosphate với hàm lượng 0,015 kg/kg chất rắn xoài và maltodextrin với hàm lượng 0,62 kg/kg chất khô xoài Bột xoài được đóng gói trong túi nhôm lá mỏng và được bảo quản trong môi trường có độ ẩm tương đối là 90% (RH) và nhiệt độ trung bình

38 ± 2oC Thời hạn sử dụng thực tế là 105 ngày Sự thay đổi màu sắc của bột trong quá trình bảo quản theo động học phản ứng với tốc độ 0,038 mỗi ngày

Spyridon E.Papadakis et al (2006), tiến hành nghiên cứu chế biến bột nước ép

nho thông qua việc sử dụng tác nhân chóng dính là 21 DE, 12 DE và 6 DE maltodextrin Khi sử dụng 6 DE maltodextrin: tỷ lệ hàm lượng chất khô trong dịch chiết/maltodextrin là 67/33, nhiệt độ sấy đầu vào là 110oC và nhiệt độ đầu ra là 77oC, hàm lượng chất khô dung dịch đầu vào là 40% Các đặc tính vật lý và cảm quan của các loại bột được sản xuất đáp ứng được yêu cầu, tuy nhiên độ hút ẩm cao

Chegini, G.R and B.Ghobadian (2007), tiến hành nghiên cứu sản xuất bột cam hòa tan, kết quả cho thấy khi gia tăng nhiệt độ đầu vào thì làm gia tăng kích thước hạt, thời gian hút ẩm và hàm lượng chất rắn không hòa tan, ngược lại làm giảm khối lượng riêng và độ ẩm của bột Khi tăng tốc độ phun của dịch đầu vào sẽ làm tăng khối lượng riêng của hạt và thời gian hút ẩm của bột, tuy nhiên sẽ làm giảm kích thước hạt, độ ẩm và chất rắn không hòa tan trong bột; khi tăng tỷ lệ chất khô dung dịch đầu vào sẽ làm tăng khối lượng riêng, kích thước hạt và độ ẩm của bột, làm giảm thời gian hút ẩm và hàm lượng chất rắn không hòa tan trong bột

Cristhiane Caroline Ferraru et al (2011), các thông số của quá trình sấy phun

như nhiệt độ đầu vào (140-180oC), tỷ lệ maltodextrin phối trộn (5-25%) cũng

đã được khảo sát để chế biến bột trái mâm xôi Nhiệt độ đầu vào tăng làm tăng đáng kể độ ẩm bột, giảm việc hút ẩm, kích thước hạt tạo thành lớn và có bề mặt nhẵn Tỷ lệ maltodextrin cao hơn sẽ cho ra các loại bột có độ hút ẩm thấp, nhẹ hơn và ít đỏ hơn, có độ ẩm thấp hơn Điều kiện chế biến tối ưu với nhiệt

độ đầu vào 140-150oC và tỷ lệ maltodextrin phối trộn 5-7% cho ra bột có chất lượng tốt, với nhiều tiềm năng ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Địa điểm

Các thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm khoa Nông nghiệp – Tài nguyên Thiên nhiên, phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ Thực phẩm trường Đại học An Giang

3.1.2 Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 05, 2020 đến tháng 07, 2020

3.1.3 Nguyên vật liệu sử dụng trong nghiên cứu

Nước thốt nốt thu mua từ các hộ trồng thốt nốt trên địa bàn huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang

3.1.4 Thiết bị sử dụng

Các thiết bị phân tích được sử dụng trong chế biến sản phẩm gồm: thiết bị sấy phun (Mini Spray Dryer ADL311, Japan), cân điện tử (Anko, Trung Quốc), cân phân tích (PA214, Trung Quốc), và các thiết bị, dụng cụ khác dùng trong nghiên cứu, chế biến

Bảng 8: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu

Chỉ tiêu Phương pháp phân tích

( ATAGO: thang 0 – 32)

Màu sắc (L, a, b) Đo màu bằng máy Colorimeter ( Minolta –

CR200) Hàm lượng vitamin C (mg%) Chuẩn độ bằng dung dịch iod 0,01N

Độ ẩm (%) Phân tích bằng cân sấy ẩm hồng ngoại

(model AND MS-50, Japan)

Hoạt độ nước Xác định bằng thiết bị (model Aqua lab

4TE, USA)

Độ hòa tan bột Phương pháp Manfred Richter

Hiệu suất thu hồi

Tính bằng % lượng chất khô trong sản phẩm so với lượng chất khô trong dịch nhập liệu

3.2.2 Quy trình nghiên cứu dự kiến

Hình 10: Sơ đồ quy trình nghiên cứu dự kiến

Lọc Phối chế

Bột nước thốt nốt

Ghép nắp Dán nhãn Nước thốt nốt