BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA VÀ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG BỔ SUNG β-CAROTENE TRÍCH LY TỪ MÀNG HẠT GẤC GVHD: ThS. NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN MSSV: 11116084 SKL 0 0 3 9 5 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 do an GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG Đồ án tốt nghiệp TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Yến Ngành: Công nghệ Thực phẩm 1. Tên khóa luận: Nghiên cứu qui trình sản xuất sữa tƣơi thanh trùng bổ sung β-carotene trích ly từ màng hạt gấc.
Nhiệm vụ của khóa luận: – Tổng quan tài liệu, phân tích tình hình nghiên cứu sữa tƣơi bổ sung thêm các chất dinh dƣỡng. – Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất sữa thanh trùng bổ sung β-carotene trích li từ màng hạt gấc. – Khảo sát ảnh hƣởng của nguyên liệu đầu vào và lựa chọn nguyên liệu. – Khảo sát sơ bộ ảnh hƣởng của các chất phụ gia lên chất lƣợng sản phẩm.
– Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ bảo quản khi bổ sung phụ gia vào sản phầm đến cấu trúc sản phẩm. – Xác định các yếu tố công nghệ ảnh hƣởng tới chất lƣợng sản phẩm, xác định các hàm mục tiêu và thiết lập mô hình tối ƣu hóa thì nghiệm. – Tiến hành làm thí nghiệm và thu thập số liệu thực nghiệm cần thiết. – Giải bài toán tối ƣu cho các hàm đơn mục tiêu và đa mục tiêu và đƣa ra các thông số tối ƣu cho quy trình sản xuất sữa tƣơi thanh trùng bổ sung β-carotene trích li từ màng hạt gấc.
– Đƣa ra kết luận và kiến nghị. Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 20/01/2015 4. Ngày hoàn thành khóa luận: 20/07/2015 5. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn : Th.S Nguyễn Tấn Dũng Phần hƣớng dẫn: Toàn bộ khóa luận Nội dung và yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đã đƣợc thông qua bởi Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN i do an GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG Đồ án tốt nghiệp Tp.HCM, ngày tháng năm 20 Trƣởng Bộ môn Ngƣời hƣớng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN ii do an GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên chúng tôi xin chân thành cảm ơn đến quý Thầy, Cô trong khoa Công Nghệ Hóa Học và Thực Phẩm trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP HCM, những ngƣời đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích cho chúng tôi.
Đó chính là những nền tảng cơ bản giúp tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Đặc biệt là Th.S Nguyễn Tấn Dũng – giáo viên hƣớng dẫn đã rất tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và giải đáp những thắc mắc cho tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp. Nhờ đó mà tôi mới có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Trong kế hoạch đào tạo đối với sinh viên năm cuối, Đồ án tốt nghiệp vừa là cơ hội vừa là thử thách để tôi bƣớc đầu nghiên cứu về một lĩnh vực thực phẩm cụ thể.
Điều này sẽ giúp tôi hoàn thành cấp bậc Đại học của mình, đồng thời có thêm kinh nghiệm và định hƣớng công việc sau khi tốt nghiệp “Nghiên cứu qui trình sản xuất sữa tƣơi thanh trùng bổ sung β-carotene trích ly từ màng hạt gấc” là đề tài của đồ án tốt nghiệp mà tôi đƣợc nhận dƣới sự hƣớng dẫn trực tiếp của Th.S Nguyễn Tấn Dũng. Vì đồ án này là đề tài lớn đầu tiên mà tôi đảm nhận nên thiếu sót và hạn chế trong quá trình thực hiện là điều không thể tránh khỏi. Kính mong nhận đƣợc sự đóng góp, nhận xét từ quý Thầy, Cô để kiến thức của tôi ngày càng hoàn thiện hơn. Kính chúc Thầy, Cô luôn vui vẻ, hạnh phúc, dồi dào sức khỏe và thành công trong công việc.
Tôi chân thành cảm ơn. Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Yến SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN iii do an GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung đƣợc trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là của riêng tôi. Tôi xin cam đoan các nội dung đƣợc tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã đƣợc trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định. Ngày tháng năm 201 Ký tên SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN iv do an GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP .iii LỜI CAM ĐOAN.
iv MỤC LỤC. v DANH MỤC HÌNH. vii DANH MỤC BẢNG BIỂU .viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT. x TÓM TẮT KHÓA LUẬN.
xi CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .1 Tổng quan về sữa.1 Một số khái niệm về sữa .2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng của sữa.3 Vai trò của sữa .4 Hệ nhũ tƣơng sữa.2 Tổng quan về nguyên liệu gấc.1 Nguồn gốc xuất xứ .2 Đặc điểm thực vật .3 Giá trị dinh dƣỡng .4 Giá trị sử dụng .5 Giá trị y học của gấc .3 Tình hình nghiên cứu và sản xuất sữa tƣơi bổ sung các chất dinh dƣỡng trên thị trƣờng .4 Quy trình sản xuất thử nghiệm sữa tƣơi thanh trùng bổ sung beta-caroten trích ly từ màng hạt gấc. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP.1 Thời gian và địa điểm tiến hành thí nghiệm.2 Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm .2 Hóa chất sử dụng.3 Các loại dụng cụ và máy sử dụng.3 Phƣơng pháp nghiên cứu.2 Phƣơng pháp luận cho quy hoạch tối ƣu[10,37,38].4 Thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. 38 SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN v do an GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG Đồ án tốt nghiệp 2.1 Khảo sát nguyên liệu dầu gấc.2 Khảo sát ảnh hƣởng của các loại phụ gia tạo cấu trúc đến cấu trúc sản phẩm.3 Thiết kế tối ƣu hóa thí nghiệm: .5 Các phƣơng pháp phân tích dùng trong nghiên cứu.1 Xác định độ chua của sữa nguyên liệu .2 Xác định hàm lƣợng protid của sữa[17].3 Xác định hàm lƣợng lipid thô của sữa bằng máy soxhlet[15].4 Xác định hàm lƣợng glucid của sữa bằng phƣơng pháp Bertrand( là xác định đƣờng khử lactozza).5 Xác định hàm lƣợng beta-caroten bằng phƣơng pháp phân tích sắc kí lỏng cao áp- UVis( HPLC-UV)[34].6 Xác định hàm lƣợng calorifer trong sản phẩm.7 Xác định độ tổn thất beta-carotene.
KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN .1 Khảo sát nguyên liệu sữa, dầu gấc.1 Khảo sát sữa tƣơi nguyên liệu.2 Khảo sát nguyên liệu dầu gấc.2 Khảo sát ảnh hƣởng của các loại phụ gia tạo cấu trúc đến cấu trúc sản phẩm.1 Khảo sát ảnh hƣởng của caragennan đến cấu trúc dung dịch sữa.2 Khảo sát ảnh hƣởng của guar gum đến cấu trúc dung dịch sữa.3 Khảo sát ảnh hƣởng của pectin đến cấu trúc dung dịch sữa.4 Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ và các chất phụ gia đến cấu trúc dung dịch sữa.3 Kết quả thực nghiệm của ba hàm mục tiêu: hàm lƣợng calo, độ tổn thất β - carotene, thời gian bảo quản.4 Tối ƣu hóa quá trình sản xuất sữa tƣơi thanh trùng bổ sung beta-caroten trích ly từ màng hạt gấc.1 Giải bài toán tối ƣu hóa một mục tiêu - hàm mục tiêu y1-hàm lƣợng calo (Kcal/100ml).2 Giải bài toán tối ƣu hóa một mục tiêu-hàm mục tiêu y2-độ tổn thất β-carotene(%) 75 3.3 Giải bài toán tối ƣu hóa một mục tiêu- hàm mục tiêu y3-thời gian bảo quản( day).4 Giải bài toán đa mục tiêu[37,38].5 Xác lập các thông số công nghệ trong quá trình sản xuất sữa bổ sung β-carotene trích ly từ màng hạt gấc. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO .I SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN vi do an GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.4 Hàm lƣợng β-carotene có trong quả gấc và một số loại quả khác[41] .5 Hàm lƣợng lycopene có trong quả gấc và một số loại quả khác[34] .6 Các sản phẩm sữa tƣơi trên thị trƣờng bổ sung thêm các chất dinh dƣỡng.7 Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tƣơi thanh trùng bổ sung β-caroten trích ly từ màng hạt gấc.1 Sơ đồ thí nghiệm phƣơng án cấu trúc có tâm, hai yếu tố.2 Sơ đồ thí nghiệm phƣơng án cấu trúc có tâm, ba yếu tố.3 Bài toán từng mục tiêu.4 Bài toán đa mục tiêu.5 Sơ đồ quy trình trích ly dầu gấc.6 Máy đo độ nhớt: DV-II + Pro Viscometer .7 Bài toán đa mục tiêu với các yêu tố và hàm mục tiêu xác định.8 Cấu tạo bộ Soxhlet.1 Sản phẩm dầu gấc trích ly bằng ethanol .2 Nguyên liệu dầu gấc sử dụng trong thí nghiệm.3 Sự phân lớp giữa hai pha khi bổ sung dầu gấc vào sữa tƣơi.4 Sự thay đổi trạng thái dung dịch qua các công đoạn phối trộn(a), đồng hóa(b), đồng hóa và lƣu mẫu(>1h)(c), thanh trùng(d) khi bồ sung caragennan vào công thứ phối chế 4.5ml dầu gấc/100ml sữa tƣơi.5 Sản phẩm thu đƣợc sau quá trình thanh trùng với các tỉ lệ phối chế 4.5ml dầu gấc/100ml sữa tƣơi kết hợp với caragennan lần lƣợt 0.3%( c) và cố định sodium polyphosphate 0.6 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi độ nhớt( ở 200C) của dung dịch sữa tƣơi bổ sung β- carotene trích ly từ màng hạt gấc khi bổ sung thêm phụ gia caragennan ở các nồng độ 0.3%( đơn vị cp, 1cp= 1mPa.7 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi độ nhớt( ở 200C) của dung dịch sữa tƣơi bổ sung β- carotene trích ly từ màng hạt gấc khi bổ sung thêm phụ gia gôm guar ở các nồng độ 0.2% (đơn vị cp, 1cp= 1mPa.8 Sản phẩm thu đƣợc khi bổ sung theo tỉ lệ 0.6ml dầu gấc/100ml sữa tƣơi.9 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của nhiệt độ lên độ nhớt của sản phẩm sữa tƣơi thanh trùng khi bổ sung các loại phụ gia ở những nồng độ khác nhau. 66 SVTH: NGUYỄN THỊ YẾN vii do an GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1 Thành phần chất béo có trong sữa bò[5].2 Thành phần các vitamin trong sữa.3 Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa[5].4 Thành phần hóa học của gấc và một số loại rau quả tƣơi (% phần ăn đƣợc)[13].1 Xác định số thí nghiệm qua hệ số m .2 Ma trận quy hoạch cấu trúc có tâm cấp hai, hai yếu tố.3 Giá trị α2 theo k và n0 .4 Phân bố thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng ở các mức nồng độ khác nhau của các loại phu gia khác nhau lên cấu trúc dung dịch sữa.5 Thiết lập bảng các mức yếu tố ảnh hƣởng.6 Ma trận TYT 23 với biến thực và biến mã hóa .7 Bảng ma trận thực nghiệm dựa trên các yếu tố mã hóa và các giá trị thực nghiệm của các hàm mục tiêu y1, y2, y3.