Đồ án HCMUTE: Nghiên cứu quy trình sản xuất và tối ưu hóa sấy lạnh gạo mầm

• Tác giả: Phạm Thị Như Quỳnh
• Người hướng dẫn: TS. Lê Đức Trung
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Quy Trình Sản Xuất Gạo Mầm Và Tối Ưu Hóa Quá Trình Sấy Lạnh Gạo Mầm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về gạo lứt
• 1.2. Khái niệm, phân loại và cấu tạo
• 1.3. Thành phần dinh dưỡng
• 1.4. Giới thiệu về hoạt chất GABA
• 1.5. Quá trình nảy mầm gạo lứt
• 1.5.1. Cơ chế tổng hợp GABA trong quá trình nảy mầm
• 1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm
• 1.7. Giới thiệu về sản phẩm gạo mầm
• 1.8. Các nghiên cứu về gạo mầm trên thế giới và trong nước
• 1.9. Sấy lạnh và hệ thống sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt
• 1.10. Chất lượng sản phẩm sau khi sấy
• 1.11. Ưu và nhược điểm của phương pháp sấy lạnh kiểu bơm nhiệt
• 1.12. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm
• 1.12.1. Giới thiệu về quy hoạch thực nghiệm
• 1.12.2. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm yếu tố toàn phần
• 1.12.3. Phương án cấu trúc có tâm
• 1.12.4. Phương án trực giao cấp hai
• 1.12.5. Thiết lặp bài toán từng mục tiêu và đa mục tiêu
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, hóa chất, thiết bị, dụng cụ và địa điểm tiến hành thí nghiệm
• 2.2. Phương pháp thực hiện
• 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu công nghệ sản xuất
• 2.2.2. Đề xuất quy trình công nghệ
• 2.2.3. Giải thích quy trình
• 2.2.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý
• 2.2.5. Phương pháp đánh giá thị hiếu người tiêu dùng
• 2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu
• 2.2.7. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa đa mục tiêu
• 2.3. Cách tiến hành thí nghiệm
• 2.3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát nguyên liệu đầu vào
• 2.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng hút nước của hạt trong quá trình ngâm
• 2.3.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian ủ đến tỷ lệ nảy mầm và hàm lượng GABA tích lũy trong quá trình ủ mầm
• 2.3.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ ẩm và hàm lượng GABA trong quá trình sấy gạo mầm
• 2.3.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ tác nhân sấy đến độ ẩm và hàm lượng GABA trong quá trình sấy gạo mầm
• 2.3.6. Thí nghiệm 6: Tối ưu hóa quá trình sấy
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Kết quả khảo sát các thông số ban đầu nguyên liệu gạo lứt đỏ ST
• 3.2. Khảo sát khả năng hút ẩm của gạo trong quá trình ngâm
• 3.3. Khảo sát ảnh hưởng thời gian ủ đến tỷ lệ nảy mầm và hàm lượng GABA
• 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ ẩm và hàm lượng GABA theo thời gian sấy
• 3.5. Khảo sát tốc độ tác nhân sấy đến khả năng thoát ẩm và hàm lượng GABA
• 3.6. Tối ưu hóa quá trình sấy lạnh
• 3.6.1. Giải bài toán tối ưu một mục tiêu - hàm mục tiêu y1 - độ ẩm
• 3.6.2. Giải bài toán tối ưu một mục tiêu - hàm mục tiêu y2 - tổn thất hàm lượng GABA
• 3.7. Khảo sát thực nghiệm cho thông số tối ưu
• 3.8. Đánh giá hàm lượng dinh dưỡng của sản phẩm gạo mầm thu được
• 3.9. Đánh giá cảm quan và thị hiếu sản phẩm gạo mầm thu được
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về gạo mầm

Gạo mầm là sản phẩm từ gạo lứt đã trải qua quá trình ngâm ủ, giúp tăng cường giá trị dinh dưỡng. Quá trình này không chỉ làm tăng hàm lượng GABA mà còn cải thiện các chỉ tiêu chất lượng khác của gạo. Gạo mầm có chứa nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt là GABA (Gamma-Aminobutyric Acid), một acid amin có tác dụng tích cực đến sức khỏe con người. Theo nghiên cứu, gạo mầm có thể giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh như tiểu đường nhờ vào chỉ số đường huyết thấp. Việc sản xuất gạo mầm tại HCMUTE không chỉ mang lại giá trị dinh dưỡng mà còn tạo ra cơ hội cho sự đa dạng hóa sản phẩm từ gạo, nâng cao giá trị kinh tế cho nông sản Việt Nam.

1.1. Quy trình sản xuất gạo mầm

Quy trình sản xuất gạo mầm bao gồm các bước ngâm, ủ và sấy lạnh. Gạo lứt được ngâm trong nước ở nhiệt độ phòng để đạt được khả năng hút nước tối ưu. Sau đó, gạo được ủ trong một khoảng thời gian nhất định để kích thích quá trình nảy mầm. Kết quả cho thấy, thời gian ủ từ 36 đến 42 giờ là thời điểm tối ưu để đạt tỷ lệ nảy mầm cao nhất. Sau khi ủ, gạo mầm được xử lý bằng phương pháp sấy lạnh nhằm bảo quản chất lượng dinh dưỡng, đặc biệt là hàm lượng GABA. Nghiên cứu cho thấy, việc tối ưu hóa quy trình sấy lạnh là rất quan trọng để hạn chế tổn thất dinh dưỡng trong sản phẩm cuối cùng.

II. Tối ưu hóa quá trình sấy lạnh

Quá trình sấy lạnh là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng của gạo mầm. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, nhiệt độ và tốc độ tác nhân sấy có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng GABA và độ ẩm của sản phẩm. Việc lựa chọn nhiệt độ sấy 30°C và tốc độ tác nhân sấy 1,22 m/s đã cho kết quả tối ưu nhất, giúp bảo toàn hàm lượng GABA trong gạo mầm. Kết quả phân tích cho thấy, nếu nhiệt độ sấy quá cao hoặc tốc độ tác nhân sấy quá nhanh sẽ dẫn đến tổn thất hàm lượng GABA, ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Do đó, việc tối ưu hóa quy trình sấy lạnh không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tạo ra giá trị dinh dưỡng cao cho người tiêu dùng.

2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, nhiệt độ sấy cao sẽ làm giảm hàm lượng GABA trong gạo mầm. Cụ thể, khi nhiệt độ sấy tăng lên, tổn thất hàm lượng GABA cũng tăng theo. Điều này cho thấy, việc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình sấy là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ sấy 30°C được xác định là mức tối ưu, giúp bảo toàn tối đa các chất dinh dưỡng có trong gạo mầm. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc sấy ở nhiệt độ thấp còn giúp duy trì độ ẩm cần thiết cho sản phẩm, từ đó nâng cao giá trị cảm quan của gạo mầm.

III. Đánh giá chất lượng gạo mầm

Chất lượng gạo mầm được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu cảm quan và dinh dưỡng. Kết quả khảo sát cho thấy, gạo mầm có hàm lượng chất xơ cao, trong khi hàm lượng đường tổng, protein và lipid giảm so với gạo lứt ban đầu. Điều này cho thấy, gạo mầm không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao mà còn phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng, đặc biệt là những người mắc bệnh tiểu đường. Đánh giá cảm quan cho thấy, gạo mầm có hương vị dễ chịu, dễ chế biến và phù hợp với khẩu vị của người tiêu dùng. Những kết quả này khẳng định giá trị thực tiễn của gạo mầm trong chế độ ăn uống hiện đại.

3.1. Giá trị dinh dưỡng của gạo mầm

Gạo mầm chứa nhiều dưỡng chất quý giá, đặc biệt là GABA, giúp cải thiện sức khỏe. Nghiên cứu cho thấy, hàm lượng GABA trong gạo mầm cao gấp 10 lần so với gạo trắng và 4-6 lần so với gạo lứt. Điều này làm cho gạo mầm trở thành một lựa chọn lý tưởng cho những người cần kiểm soát đường huyết. Ngoài ra, gạo mầm còn chứa nhiều vitamin và khoáng chất, giúp tăng cường sức đề kháng và cải thiện sức khỏe tổng thể. Việc sử dụng gạo mầm trong chế độ ăn uống không chỉ mang lại lợi ích dinh dưỡng mà còn góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho người tiêu dùng.