ĐỀ tài NGHIÊN cứu sản XUẤT vỏ CAM NON sấy KHÔ

Nghiên cứu của nhóm cũng sử dụng vỏ cam sành loại cây ăn trái trồng phổ biến tại đồng bằng sông Cửu Long để phục vụ cho công tác chiết xuất tinh dầu của các công ty, nhưng nguyên liệu sử dụng là vỏ cam non – phế phẩm từ các nhà vườn trồng cam trên địa bàn tỉnh Trà Vinh. Nội dung nghiên cứu chủ yếu tập trung vào bảo vệ hàm lượng tinh dầu khi thực hiện quá trình sấy với hai thí nghiệm chủ yếu sau: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm acid citric nhằm hạn chế sự oxi hóa vỏ cam. Qua quá trình thực nghiệm đã chọn ra nồng độ acid citric 0.5% và thời gian ngâm 40 phút, ở thông số này khả năng kháng oxi hóa cao nhất. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thơi gian sấy đến chất lượng sản phẩm. Qua qua trình khảo nghiệm đã cọn ra nhiệt độ sấy 80oC và thời gian sấy 6 giờ, hàm lượng tinh dầu đạt giá trị cao nhất khi thực hiện ở hai thông số trên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH

HỘI ĐỒNG KHOA HỌC

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VỎ CAM NON

SẤY KHÔ

Chủ nhiệm đề tài:

Đồng chủ nhiệm:

Sơn Thị Liêm Đặng Văn Út

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH

HỘI ĐỒNG KHOA HỌC

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VỎ CAM NON

SẤY KHÔ

Sơn Thị Liêm

ISO 9001 : 2008

LỜI CẢM ƠN

Gần ba năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Trà Vinh dưới sự hướng dẫn

và dạy bảo tận tình của Quý Thầy Cô, trong thời gian đó em đã học tập và tích lũy được nhiều kiến thức lí thuyết, kinh nghiệm thực tiễn qua các chuyến thực tập về chuyên ngành mà em theo học đã được nâng cao

Qua đây, nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám hiệu nhà trường, phòng Khoa học Công nghệ và Đào tạo Sau đại học, Khoa Nông nghiệp – Thủy sản cùng với Thầy Cô trong Trung tâm Công nghệ sau thu hoạch đã truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích và quan trọng đối với em

Nhóm nghiên cứu xin gửi lời cảm ơn đến Cô Nguyễn Thị Hiền đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn Đồng thời em xin cảm ơn Cô Nguyễn Thị Hồng Thắm đã tích cực hỗ trợ

để em hoàn thành để tài này

Quá trình thực hiện đề tài có nhiều thuận lợi với sự hỗ trợ và giúp đỡ từ nhiều phía, bên cạnh đó cũng có không ít khó khăn và thiếu sót Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy, cô

Cuối lời nhóm nghiên cứu xin gửi lời chúc sức khỏe đến Ban Giám hiệu, quý Thầy

cô cùng anh chị công tác tại trường Đại học Trà Vinh Chúc trường Đại học Trà Vinh ngày càng phát triển và bền vững

Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT

Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có ở địa phương, nâng cao giá trị kinh tế từ nguồn phế phẩm cam non để chiết xuất tinh dầu, cải thiện thu nhập cho người dân Đó là mục tiêu mà nhóm hướng đến khi thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất vỏ cam non sấy khô” Các loại thực vật chứa tinh dầu ở nước ta rất đa dạng và phong phú phục vụ cho nhiều mặt của cuộc sống, cũng như công tác nghiên cứu Có nhiều loại quả, hạt chứa hàm lượng tinh dầu cao, trong đó họ quả citrus như: cam, chanh, quất, (tồn tại chủ yếu ở vỏ quả) có hàm lượng tinh dầu tương đối cao hơn các loại còn lại Các công ty sản xuất tinh dầu chủ yếu thu lấy vỏ của những trái đã chín, vì ở giai đoạn này hàm lượng tinh dầu trong vỏ cao nhất

Nghiên cứu của nhóm cũng sử dụng vỏ cam sành loại cây ăn trái trồng phổ biến tại đồng bằng sông Cửu Long để phục vụ cho công tác chiết xuất tinh dầu của các công

ty, nhưng nguyên liệu sử dụng là vỏ cam non – phế phẩm từ các nhà vườn trồng cam trên địa bàn tỉnh Trà Vinh Nội dung nghiên cứu chủ yếu tập trung vào bảo vệ hàm lượng tinh dầu khi thực hiện quá trình sấy với hai thí nghiệm chủ yếu sau:

- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm acid citric nhằm hạn chế sự oxi hóa vỏ cam Qua quá trình thực nghiệm đã chọn ra nồng độ acid citric 0.5% và thời gian ngâm 40 phút, ở thông số này khả năng kháng oxi hóa cao nhất

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thơi gian sấy đến chất lượng sản phẩm Qua qua trình khảo nghiệm đã cọn ra nhiệt độ sấy 80oC và thời gian sấy 6 giờ, hàm lượng tinh dầu đạt giá trị cao nhất khi thực hiện ở hai thông số trên

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 01

Tính cấp thiết của đề tài 01

Mục tiêu nghiên cứu 01

Nội dung nghiên cứu 01

Phương pháp nghiên cứu 02

PHẦN NỘI DUNG 03

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 03

1.1 Giới thiệu về cam

1.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm thực vật 03

1.1.2 Thu hoạch và bảo quản cam 04

1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của cam 05

1.1.4 Thành phần hóa học của vỏ cam 06

1.1.4.1 Cellulose 06

1.1.4.2 Hesperidin 07

1.1.4.3 Limone 07

1.1.5 Phân loại các giống cam 08

1.1.6 Một số giống cam phổ biến ở nước ta 10

1.1.7 Ứng dụng và hoạt tính của tinh dầu 12

1.1.7.1 Ứng dụng của tinh dầu 12

1.1.7.2 Hoạt tính sinh học của tinh dầu 13

1.2 Hóa chất sử dụng 14

1.2.1 Acid citric 14

1.2.2 Methanol 15

1.3 Quá trình sấy và thiết bị sấy 16

1.3.1 Quá trình sấy 16

1.3.2 Thiết bị sử dụng 17

1.4 Sản phẩm rau quả sấy khô 17

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 18

1.5.1 Nguyên liệu 18

1.5.2 Quá trình xử lí trước khi sấy 19

1.5.3 Quá trình sấy 19

1.6 Đối tượng nghiên cứu 20

1.7 Tình hình nghiên cứu 20

CHƯƠNG II: TIẾN HÀNH BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 24

2.1 Quy trình sản xuất vỏ cam non sấy khô 24

2.1.1 Sơ đồ quy trình 24

2.1.2 Thuyết minh quy trình 24

2.2 Khảo sát nồng độ và thời gian ngâm acid citrid nhằm hạn chế oxi hóa vỏ cam 25

2.2.1 Mục đích nghiên cứu 25

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.3 Kết quả thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid citric và thời gian ngâm đến chất lượng sản phẩm 28

2.3 Khảo sát nhiệt độ và thời gian sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 29

2.3.1 Mục đích nghiên cứu 29

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 29

2.3.3 Kết quả thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy và thời gian sấy đến chất lượng sản phẩm 33

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC I

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của cam tươi 05 Bảng 2.1 Khảo sát nồng độ và thời gian ngâm acid citric nhằm hạn chế sự oxi hóa vỏ cam 26 Bảng 2.2 Khả năng kháng oxi hóa 28 Bảng 2.3 Khảo sát nhiệt độ và thời gian sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 31 Bảng 2.4 Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy đến

độ ẩm của sản phẩm .33 Bảng 2.5 Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và thời gian sấy

đến hàm lượng tinh dầu của sản phẩm .35

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1 Đặc điểm hình thái của cam 03

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của limone 08

Hình 1.3 Cam tròn 08

Hình 1.4 Cây cam Navel 09

Hình 1.5 Trái cam blood 09

Hình 1.6 Cây cam ngọt 10

Hình 1.7 Cam sành trồng phổ biến ở miền nam 10

Hình 1.8 Công thức cấu tạo của acid citric 15

Hình 1.9 Công thức cấu tạo của methanol 15

Hình 1.10 Tủ sấy 17

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất 24

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 27

Hình 2.3 Biểu đồ thể hiện khả năng kháng oxi hóa 28

Hình 2.4 Cam ngâm trong dung môi 30

Hình 2.5 Máy cô quay chân không 30

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 32

Hình 2.7 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ ẩm của sản phẩm 33

Hình 2.8 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của thời gian đến độ ẩm của sản phẩm 34

Hình 2.9 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng tinh dầu của sản phẩm 35

Hình 2.10 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của thời gian sấy đến hàm lượng tinh dầu sản phẩm 36

PHẦN MỞ ĐẦU

 Tính cấp thiết của đề tài

Diện tích trồng cam trong tỉnh khá lớn riêng ở huyện Cầu Kè diện tích từ năm 2005 đến nay khoảng 2000 ha Mỗi khi vào mùa cam số lượng cam non bị loại bỏ rất lớn, chính

từ những quả cam bị loại bỏ đó ảnh hưởng đến môi trường sinh thái Cụ thể là làm nguồn nước bị ô nhiễm do tinh dầu trong vỏ cam tiết ra Với chi phí bỏ ra cho một vụ mùa là không nhỏ, vì vậy nếu ta biết cách tận dụng nguồn nguyên liệu bỏ đi này sẽ một phần nào

bù lại khoản chi mà người nông dân đầu tư ban đầu, cải thiện thu nhập cho họ

Nếu ruột cam là nguồn cung cấp vitamin C dồi dào thì vỏ cam cùng chứa một số chất

có ích cho con người như : Pectin, Cenlulose, Naringin, Hesperidin, Limone Đặc biệt limone chiếm khoảng 92,3 – 95,5% của tổng số thành phần tinh dầu có trong cam Do đó tinh dầu cam được ứng dụng nhiều trong công nghiệp tẩy rửa, các sản phẩm mỹ phẩm, như một loại dược phẩm dân gian sử dụng để giảm đau, hỗ trợ tiêu hóa, tạo cảm giác thoải mái

Đó là lí do nhóm chọn cam non để nghiên cứu với mục đích tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương làm tăng giá trị kinh tế cho loại phụ phẩm này

Đề tài được thực hiện nhằm mục tiêu xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm “Vỏ cam non sấy khô”; đánh giá bước đầu hàm lượng tinh dầu có trong sản phẩm, làm cơ sở hoàn thiện uy tr nh sản uất à ứng dụng ào thực tế sản uất

 Mục tiêu của đề tài

- Xây dựng quy trình sản xuất vỏ cam non sấy khô

- Chế biến bán thành phẩm vỏ cam non sấy khô

 Nội dung triển khai nghiên cứu

- Thiết kế quy trình sản xuất vỏ cam non sấy khô

- Tiến hành bố trí thí nghiệm

- So sánh và chọn ra quy trình sản xuất, những thông số kỹ thuật thích hợp

 Phương pháp nghiên cứu

- Phân tích ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi

- Trích li tinh dầu bằng phương pháp tẩm trích dung môi methanol nhằm ác định lượng tinh dầu còn lại trong sản phẩm

- Phương pháp đo độ hấp thu của mẫu tại bước sóng =517nm nhằm ác định khả năng kháng o i hóa theo cơ chế bắt gốc tự do DPPH

- Xử lý số liệu bằng phần mềm e cel, stagraphics 5.1

PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về cam [2][3][4][9][10]

1.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm của cam

Cây cam đã được biết đến từ rất lâu khoảng 2200 năm trước công nguyên ở Trung quốc nhưng một số người lại cho rằng cây cam có nguồn gốc từ

Ấn Độ Cam được trồng rất phổ biến từ Ấn

Độ Sau đó được lan rộng về phía đông đến cả

ùng Đông Nam Á, vào khoảng thế kỉ thứ 3

trước công nguyên, cây cam được đưa đến

Châu Âu, và nó lan ra tới cả ùng địa Trung

Hải Sau đó cây cam được đưa đến Châu Mỹ

Những năm sau đó, những người làm ườn ở

Châu Mỹ à Châu Âu đã đem cây cam đến

Châu Úc à Châu Phi Ngày nay cây cam đã

đươc trồng rất phổ biến ở rất nhiều nơi trên

Loài cam là một cây lai được trồng từ ưa, có thể lai giống giữa loài bưởi (Citrus

maxima) và quýt (Citrus reticulata)

Cam sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ 23-29o

cũng ngừng sinh trưởng, cành lá cây bị khô héo Cũng có một số giống cam chịu được nhiệt độ cao Sự phát triển của cam cũng cần đủ ánh sáng Nếu thiếu ánh sáng thì cây cam cũng sinh trưởng và phát dục kém, khó phân hóa mầm hoa, ảnh hưởng lớn đến năng suất

và sản lượng

Cam là loài cây trái ưa ẩm Lượng mưa thích hợp hàng năm là 1000-1500mm Trồng cam ở những nơi có độ ẩm không khí 70-80% cây dễ cho trái to, đều, vỏ bóng, nước nhiều, phẩm chất trái tốt, ít bị rụng Loại đất thích hợp cho cam là đất phù sa ven sông, xốp nhẹ, phì nhiêu, màu mỡ Độ pH của đất khoảng 5,5-5,6

1.1.2 Thu hoạch và bảo quản cam

Ở nước ta cam được trồng rộng rãi trên khắp cả nước để lấy trái ăn Cây ra hoa uanh năm, thường có hoa vào tháng 1-2, có trái vào tháng 11-12 Thời gian thu hái thích hợp là vào khoảng 212-221 ngày sau khi đậu trái

Biểu hiện bên ngoài của trái cam chín là vỏ trái có màu vàng nhạt và dễ dàng tách ra khỏi thịt trái, phần vỏ xốp có màu hơi àng, chính giữa đáy trái uất hiện đốm tròn (có đường kính 1,5-2mm) vị chua ngọt hài hòa Nếu thu hái khi trái còn quá xanh, vỏ trái sẽ

có màu anh đậm, vị chua gắt, có vị hậu đắng

Tùy theo giống sớm hay muộn mà thời gian thu hoạch khác nhau Thu hái đúng độ chín khi 1/3 vỏ trái chuyển màu àng Không nên để trái chín hoàn toàn trên cây, trái sẽ bị xốp, khô nước Chọn ngày trời nắng ráo để thu hoạch cam Dùng kéo cắt sát cuống trái, thao tác cần nhẹ nhàng không làm dập túi tinh dầu ngoài vỏ trái sẽ dễ bị hỏng khi bảo quản

 Bảo quản cam bằng cát:

Cát xốp có tác dụng hấp thụ ẩm, nhiệt, CO2, thoát ra từ nguyên liệu ,bảo quản à ngăn chặn một phần sự xâm nhập của khí Như ậy các tác dụng điều chỉnh tự nhiên các thông

số kỹ thuật bảo quản Rải một lớp cam lên trên lớp cát, sau đó lại rải một lớp cát dày 5cm

được trong 3 tháng Phương pháp bảo quản cam này chỉ thích hợp cho bảo quản quy mô gia đ nh

 Bảo quản bằng hóa chất:

Sau khi thu hái, cam được lau chùi sạch sẽ rồi mới xủ lý bằng hóa chất Hóa chất thường dùng là Topxin-M Trước tiên nhúng cam ào nước vôi bão hòa, vớt ra để ráo nước trong không khí Khi có CO2 trong không khí sẽ tác dụng với Ca(OH)2 tạo thành màng CaCO3 Bao quanh trái cam, hạn chế sự hô hấp ngăn ngừa vi sinh vật xâm nhập Sau đó nhúng cam ào dung dịch Topxin-M 0,1% rồi lại vớt ra, để ráo Khi đã ráo nước cam được gói thành từng trái bằng giấy bản mềm hoặc túi polyethylen dày 4mm Xếp

cam vào sọt à đưa đi bảo quản ở nơi thoáng mát ở nhiệt độ thường hoặc lạnh

1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của cam

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của cam tươi (trên 100g)

3,59 1,25 1,45

1,22 3,49 3,24

1.1.4 Thành phần hóa học của vỏ cam

Lá và vỏ cam còn xanh chứa I-stachydrin, hesperdin, surantin, acid aurantinic, tinh dầu cam rụng (petitgrain) Tinh dầu vỏ cam có thành phần chính là D-limonen (90%) decyelicaldehyd tạo nên mùi thơm, các alcol như linalool, D, L- terpineol, alcol nonylic, còn có acid butyric, authrannilat methyl và ester caprylic

1.1.4.1 Cellulose

Cellulose thuộc loại polysaccharide cao phân tử không có tính chất đường, là thành

phần chính của tế bào thực vật

Tính chất và những vai trò của cellulose

 Cellulose không tan trong nước Nước làm phồng lên từng phần cellulose Nó hấp thu nước với lượng 7 - 8% khối lượng Lượng nước hấp thu tăng lên 22 - 24% trong trường hợp không khí bão hòa hơi nước Sự phồng lên làm tăng đường kính sợi cellulose nhưng chiều dài không đổi

 Tính bền cơ học là đặc tính chủ yếu của các sợi cellulose Tính bền cơ học của cellulose là do độ dài lớn của đại phân tử à hướng song song của chúng Các đại phân tử liên kết với nhau bằng liên kết hydro giữa các nhóm - OH

 Con người không thể tiêu hóa được cellulose trong khẩu phần vì không có các enzyme cần thiết để phân hủy chúng Tuy nhiên, một số loại vi khuẩn có khả năng phân hủy cellulose thành CO2 và H2O

 Các tác nhân o i hóa như ozeic, pero ide, hydro, natri hipocloride,… Có thể oxi hóa cellulose tạo thành hỗn hợp phức tạp gọi là oxycellulose

 Cellulose có thể tác dụng với kiềm đặc tạo thành sản phẩm tương tự các ancolat gọi là cellulose - kiềm Cellulose - kiềm dễ bị thủy phân trở lại cellulose dưới dạng hydrat cellulose, dạng này giống cellulose về thành phần hóa học nhưng háo nước hơn à ít bền

 Cellulose có thể bị este hóa khi tác dụng với anhydride acetic (có mặt H2SO4 làm xúc tác) tạo thành mono, di, triacetat cellulose và có thể nitrat hóa thành hỗn hợp mono,

di, trinitrat cellulose Chức năng của cellulose và các chất ơ thức ăn như sau:

 Phòng ngừa ung thư ruột kết

 Phòng ngừa ơ ữa động mạch

 Phòng ngừa hình thành sỏi mật, giảm được hàm lượng mỡ trong máu

 Gây ảnh hưởng đến mức đường huyết, giảm bớt tác dụng dựa vào insulin của

bệnh nhân tiểu đường

 Ngăn ngừa sự thừa năng lượng và béo phì

1.1.4.2 Hesperidin

Hesperidin C28H34O5 , có nhiều trong vỏ quả họ Citrus và các mô khung, không có vị đắng, có hoạt tính vitamin P, giữ ai trò điều chỉnh thẩm thấu à tính đàn hồi của các thành mạch máu Khi thuỷ phân, hesperidin sẽ thuỷ phân đến ramnoza và aglucon hesperidin

1.1.4.3 Limone

Limone có công thức phân tử là C10H16, có công thức cấu tạo như h nh 1.2

Limone là chất lỏng không màu, có mùi cam dễ chịu Khi bảo quản cần tránh tiếp xúc với không khí và ánh sáng, nếu không sẽ bị oxi hóa nhanh chóng Có thể chưng cất limone ở áp suất khí quyển mà không phân hủy Nhiệt độ sôi của limone là 176oC Limone thường được cho thêm vào các sản phẩm tẩy rửa hay mỹ phẩm như dung môi tính ít độc hại của nó

Limone chiếm khoảng 92,3 – 95,5% của tổng số thành phần tinh dầu có trong cam Với phương pháp ép có thể trích lấy được khoảng 90-97% limone có ở vỏ của quả cam ngọt