Đồ án nghiên cứu sản xuất củ dền sấy và các yếu tố ảnh hưởng đến chất màu

Đồ án nghiên cứu hcmute nghiên cứu sản xuất củ dền sấy và các yếu tố ảnh hưởng đến chất màu trong củ dền sấy, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính

• Tác giả: Nguyễn Thị Như Ý
• Người hướng dẫn: TS. Lại Quốc Đạt
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu sản xuất củ dền sấy và ảnh hưởng đến chất màu
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Nội dung nghiên cứu
• 1.2. Các nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.3. Giới thiệu về củ dền
• 1.4. Phân loại khoa học
• 1.5. Thành phần hoá học
• 1.6. Betalain và betacyanin
• 1.7. Quá trình sấy
• 1.8. Nguyên vật liệu sấy
• 1.9. Phương pháp sấy đối lưu. Phương pháp sấy lạnh
• 1.10. Quy trình công nghệ sản xuất củ dền sấy
• 1.10.1. Quy trình sản xuất
• 1.10.2. Thuyết minh quy trình
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Vật liệu sấy
• 2.2. Phương pháp thí nghiệm
• 2.3. Dụng cụ và thiết bị
• 2.4. Thí nghiệm khảo sát ẩm nguyên liệu và tốc độ sấy
• 2.5. Xác định hàm lượng chất màu bằng phương pháp so màu
• 2.6. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
• 3.1. Ảnh hưởng của quá trình chần đến củ dền sấy. Ẩm của nguyên liệu trong suốt quá trình sấy
• 3.2. Vận tốc sấy
• 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới betacyanin
• 3.4. Sấy lạnh và sấy đối lưu. Ẩm của nguyên liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về củ dền

Củ dền, hay còn gọi là Beta vulgaris, là một loại rau củ có giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt là hàm lượng chất màu betacyanin. Chất này không chỉ tạo màu sắc hấp dẫn mà còn có tác dụng chống oxy hóa, giúp ngăn ngừa các bệnh tim mạch và ung thư. Củ dền thường được chế biến thành nhiều món ăn khác nhau và có thể được sử dụng như một nguồn cung cấp chất màu thực phẩm. Tuy nhiên, củ dền tươi dễ bị hư hỏng, do đó, việc sản xuất củ dền sấy là một giải pháp hiệu quả để bảo quản và tăng cường giá trị sử dụng của nó. Việc nghiên cứu củ dền sấy không chỉ giúp kéo dài thời gian bảo quản mà còn giữ lại các chất dinh dưỡng và màu sắc tự nhiên của củ dền.

1.1. Thành phần hóa học của củ dền

Củ dền chứa nhiều vitamin và khoáng chất, bao gồm vitamin A, B, C, và các khoáng chất như sắt, canxi, và magie. Đặc biệt, hàm lượng betacyanin trong củ dền rất cao, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo màu sắc và có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ. Nghiên cứu cho thấy, betacyanin có thể bị phân hủy dưới tác động của nhiệt độ cao, do đó, việc lựa chọn phương pháp sấy củ dền phù hợp là rất quan trọng để bảo toàn chất lượng sản phẩm. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, việc sấy lạnh có thể giúp bảo quản tốt hơn hàm lượng betacyanin so với sấy đối lưu.

II. Quy trình sản xuất củ dền sấy

Quy trình sản xuất củ dền sấy bao gồm nhiều bước quan trọng, từ việc chọn nguyên liệu đến các phương pháp sấy. Củ dền được chọn phải tươi ngon, không bị hư hỏng. Sau khi rửa sạch, củ dền có thể được chần qua nước sôi để giảm thiểu sự mất mát chất màu trong quá trình sấy. Việc chần củ dền trước khi sấy giúp giữ lại màu sắc và chất dinh dưỡng, đồng thời làm giảm thời gian sấy. Hai phương pháp chính được áp dụng là sấy đối lưu và sấy lạnh. Sấy đối lưu sử dụng không khí nóng để loại bỏ độ ẩm, trong khi sấy lạnh sử dụng nhiệt độ thấp hơn, giúp bảo toàn tốt hơn các chất dinh dưỡng và màu sắc của củ dền.

2.1. So sánh giữa sấy đối lưu và sấy lạnh

Nghiên cứu cho thấy, sấy lạnh mang lại chất lượng tốt hơn cho củ dền so với sấy đối lưu. Cụ thể, củ dền sấy lạnh giữ được màu sắc tự nhiên và hàm lượng betacyanin cao hơn. Trong khi đó, củ dền sấy đối lưu ở nhiệt độ cao có thể dẫn đến sự phân hủy của betacyanin, làm giảm chất lượng sản phẩm. Việc lựa chọn phương pháp sấy phù hợp không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng mà còn quyết định đến khả năng cạnh tranh trên thị trường thực phẩm.

III. Ảnh hưởng của các yếu tố đến chất lượng củ dền sấy

Chất lượng củ dền sấy chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, bao gồm nhiệt độ sấy, thời gian sấy và phương pháp xử lý trước khi sấy. Nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ sấy cao có thể làm giảm hàm lượng betacyanin trong củ dền. Do đó, việc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình sấy củ dền là rất quan trọng. Ngoài ra, thời gian sấy cũng cần được điều chỉnh để đảm bảo rằng củ dền không bị khô quá mức, dẫn đến mất chất dinh dưỡng. Việc phân tích chất màu trong củ dền sấy cho thấy rằng, củ dền được chần trước khi sấy có màu sắc đẹp hơn và giữ lại nhiều chất dinh dưỡng hơn.

3.1. Tác động của nhiệt độ và thời gian sấy

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, nhiệt độ sấy từ 50oC đến 70oC có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng betacyanin trong củ dền. Cụ thể, ở nhiệt độ 50oC, hàm lượng betacyanin giữ được tốt nhất, trong khi ở 70oC, hàm lượng này giảm mạnh. Thời gian sấy cũng cần được tối ưu hóa để đảm bảo rằng củ dền không bị mất chất dinh dưỡng. Việc nghiên cứu củ dền sấy và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm là cần thiết để phát triển các phương pháp bảo quản hiệu quả hơn.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về sản xuất củ dền sấy và ảnh hưởng đến chất màu đã chỉ ra rằng, việc lựa chọn phương pháp sấy và điều chỉnh các yếu tố như nhiệt độ và thời gian sấy là rất quan trọng để bảo toàn chất lượng sản phẩm. Củ dền sấy không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao mà còn có thể được sử dụng như một nguồn cung cấp chất màu thực phẩm tự nhiên. Việc ứng dụng củ dền sấy trong ngành thực phẩm không chỉ giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng mà còn đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao về thực phẩm an toàn và tự nhiên.

4.1. Tiềm năng ứng dụng trong ngành thực phẩm

Củ dền sấy có thể được sử dụng trong nhiều sản phẩm thực phẩm như nước ép, bánh kẹo, và các món ăn chế biến sẵn. Việc sử dụng củ dền sấy không chỉ giúp tăng cường giá trị dinh dưỡng mà còn tạo ra màu sắc hấp dẫn cho sản phẩm. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho các nhà sản xuất thực phẩm trong việc phát triển các sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng và xu hướng sử dụng thực phẩm tự nhiên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

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 SẢN XUẤT CỦ DỀN SẤY VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦ DỀN SẤY GVHD: TS. LẠI QUỐC ĐẠT SVTH: NGUYỄN THỊ NHƯ Ý MSSV: 11116083 SKL 0 0 3 9 7 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 do an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ 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 Như Ý Ngành: Công nghệ Thực phẩm 1. Tên khóa luận: Nghiên cứu sản xuất củ dền sấy và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng củ dền sấy 2.

Nhiệm vụ của khóa luận: Nghiên cứu sấy củ dền bằng phương pháp sấy đối lưu và sấy lạnh, so sánh. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố chần và nhiệt độ đến chất màu trong củ dền sấy 3. Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 20/01/2014 4. Ngày hoàn thành khóa luận: 16/07/2014 5.

Họ tên ngƣời hƣớng dẫn 1: TS. Lại Quốc Đạt 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 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) iii do an LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn các thầy cô trong khoa Công nghệ hóa học và thực phẩm đã tận tâm dạy dỗ, truyền đạt các kiến thức cơ bản của ngành công nghệ thực phẩm và tạo mọi điều kiện cho thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Tôi xin cám ơn TS. Lại Quốc Đạt đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện, hỗ trợ tôi thực hiện khóa luận này.

Xin cám ơn gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ và đóng góp các ý kiến thiết thực để tôi có thể hoàn thành khóa luận này. HCM, ngày 16 tháng 07 năm 2015 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Như Ý iv do an LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là của riêng tôi. Tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định. Ngày 16 tháng 07 năm 2015 Ký tên Nguyễn Thị Như Ý v do an vi do an vii do an viii do an ix do an x do an xi do an xii do an MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP.

iii LỜI CẢM ƠN. iv LỜI CAM ĐOAN. xiii DANH MỤC HÌNH .xv DANH MỤC BẢNG. xvi TÓM TẮT KHÓA LUẬN.

xvii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU. Nội dung nghiên cứu. Các nghiên cứu trong và ngoài nước. Giới thiệu về củ dền.

Phân loại khoa học:. Thành phần hoá học:. Betalain và betacyanin. Quá trình sấy.

Nguyên vật liệu sấy. Phương pháp sấy đối lưu. Phương pháp sấy lạnh. Quy trình công nghệ sản xuất củ dền sấy.

Quy trình sản xuất .16 xiii do an 1. Thuyết minh quy trình .16 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP. Vật liệu sấy. Phương pháp thí nghiệm.

Dụng cụ và thiết bị. Thí nghiệm khảo sát ẩm nguyên liệu và tốc độ sấy:. Xác định hàm lượng chất màu bằng phương pháp so màu:. Phương pháp xử lý số liệu .20 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN.

Ảnh hưởng của quá trình chần đến củ dền sấy. Ẩm của nguyên liệu trong suốt quá trình sấy. Vận tốc sấy. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới betacyanin.

Sấy lạnh và sấy đối lưu. Ẩm của nguyên liệu .28 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN .30 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC xiv do an DANH MỤC HÌNH Hình 1. Củ dền dạng dài và dạng tròn. Cấu trúc hóa học của anthocyanins.

Sự tổng hợp các Betalanin. Cấu trúc của axit betalamic .Betanidin và isobetanidin được phân biệt bởi C-15. Sơ đồ nguyên lý bơm nhiệt sử dụng trong máy sấy lạnh. Quy trình sản xuất củ dền sấy.

Mẫu củ dền sấy ở 50oC khi còn khoảng 65% ẩm. Mẫu củ dền sấy ở 60oC khi còn khoảng 65% ẩm. Mẫu củ dền sấy ở 70oC khi còn khoảng 65% ẩm. Sự thay đổi ẩm của củ dền không chần trong suốt quá trình sấy.

Sự thay đổi ẩm của củ dền đã chần trong suốt quá trình sấy. Sự thay đổi vận tốc sấy của mẫu không chần. Sự thay đổi vận tốc sấy của mẫu đã chần. Sự thay đổi vận tốc sấy của mẫu chần và không chần ở 70oC.

Sự thay đổi hàm lượng betacyanin theo chất khô của mẫu không chần. Sự thay đổi hàm lượng betacyanin theo chất khô của mẫu đã chần. Một số con đường suy giảm của betanin. Sự thất thoát và tái tạo của betanin.

Mẫu củ dền sấy lạnh khi còn 64% ẩm. Ẩm của nguyên liệu trong quá trình sấy lạnh và sấy đối lưu và sấy lạnh28 Hình 3. Hàm lượng betacyanin trong mẫu củ dền sấy lạnh và sấy đối lưu. 28 xv do an DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần của củ dền tươi.

4 xvi do an TÓM TẮT KHÓA LUẬN Củ dền là một loại rau củ có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, đặc biệt là thành phần chất màu betacyanin có khả năng chống oxy hóa, giúp ngăn ngăn các bệnh về tim mạch,, ngăn ngừa ung thư hoặc sử dụng như một nguồn cung cấp chất màu thực phẩm. Do đó không chỉ là một loại thực phẩm phổ biến mà củ dền còn được sử dung như một vị thuốc trong Đông Y hay trích ly chất màu làm phụ gia thực phẩm. Cũng giống như các loại rau củ khác, củ dền sau khi thu hoạch nếu không được bảo quản thì sẽ nhanh bị hư hỏng. Sấy là phương pháp hàng đầu được sử dụng để bảo quản củ dền.

Chúng tôi tiến hanh sấy củ dền bằng hai phương pháp là sấy đối lưu dùng không khí nóng và sấy lạnh. Sấy là một quá trình không ổn định, có ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm sấy: hình dạng, màu sắc, hương vị, chất dinh dưỡng,.Vì thế trong bài luận văn này chúng tôi nghiên cứu và bàn luận đến các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng củ dền sấy bao gồm quá trình xử lý mẫu trước khi sấy (chần), nhiệt độ cùng với so sánh chất lượng củ dền sấy lạnh và sấy đối lưu. Thí nghiệm sấy đối lưu được tiến hành ở ba nhiệt độ sấy là 50oC, 60oC và 70oC, gồm có mẫu chần trước khi sấy và mẫu không chần trước khi sấy. Thí nghiệm sấy lạnh: nhiệt độ tác nhân sấy là 35oC, 25% ẩm, lưu lượng không khí 2500 m3/h.

Các kết quả thu được là mẫu củ dền chần trước khi sấy không ảnh hưởng đến vận tốc sấy nhưng sản phẩm có màu sắc đẹp hơn so với mẫu không chần. Chất màu betacyanin trong củ dền dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao, khiến cho sản phẩm có màu tối sẫm và song song đó là quá trình tái tạo lại của betacyanin từ các sản phẩm phân hủy của nó. Do sấy ở nhiệt độ thấp hơn nên củ dền sấy lạnh cho chất lượng tốt hơn so với củ dền sấy đối lưu bằng không khí nóng, đặc biệt là chất màu. Với các kết quả đó thì bảo quản củ dền bằng phương pháp sấy lạnh là phương án khả thi nhằm sử dụng củ dền sấy như một nguồn cung cấp chất màu thực phẩm thay cho dạng bột với ưu điểm là khó hút ẩm hơn, màu sắc đẹp tự nhiên hơn.

xvii do an CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Nội dung nghiên cứu Rau quả sấy ngày nay đã là sản phẩm quen thuộc đối với người tiêu dùng. Trên thị trường thường phổ biến các loại rau quả sấy như: cà rốt, hành lá, nhãn, mít, chuối,. Nhưng củ dền sấy thì chưa được phổ biến rộng rãi lắm và chưa được quan tâm nghiên cứu sâu.

Củ dền là loại củ phổ biến ở Việt Nam, nhưng khó bảo quản, dễ bị nấm mốc, hư thối. Bên cạnh việc đượcc sử dụng để chế biến thành các món ăn thì củ dền còn là nguồn cung cấp chất màu thực phẩm dồi dào. Nhiều người ngại sử dụng củ dền tươi vì ngại màu đỏ của củ dền dễ bám vào tay và quần áo khi chế biến. Do đó củ dền sấy không những sẽ giúp giải quyết vấn đề bảo quản, vận chuyển mà còn cung cấp tính tiện lợi cho người tiêu dùng.

Thành phần đặc biệt trong củ dền là betacyanin vừa là chất tạo màu vừa là chất chống oxy hóa tốt, giúp phòng ngừa nhiều bệnh liên quan đến tim mạch. Vì vậy hàm lượng betacyanin trong củ dền sấy là vấn đề quan tâm hàng đầu. Trong bài luận văn này chúng tôi tiến hành nghiên cứu các ảnh hưởng và biến đổi của củ dền sấy nói chung và betacyanin nói riêng khi sấy lạnh và sấy đối lưu cùng với các yếu tố: chần, nhiệt độ sấy. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc Về các yếu tố ảnh hưởng đến betacyanin thì đã có nhiều nghiên cứu và bài báo nước ngoài.

Von Elbe cùng các cộng sự đã nghiên cứu sự hao hụt và tái tao lại của các sắc tố betacyanin trong suốt quá trình xử lý betacyanin (J.Von Elbe et al, 1981). Họ đã tiến hành xử lý bằng cách bảo quản củ dền ở 0oC trong 10 giờ, đóng hộp củ dền trong nước nóng 180oC và xử lý mẫu ở 126oC trong 10 phút , bảo quản ở nhiệt độ phòng trong 6 tháng và quan sát sự hao hụt của betacyanin. Tương tự, họ xử lý nước ép củ dền ở các nhiệt độ và pH khác nhau để quan sát sự tái tạo lại của betacyanin. Herbach cũng đã nghiên cứu các yếu tố có thể làm suy thoái hàm lượng betacyanin như nhiệt độ, pH, hoạt độ nước, ánh sáng, kim loại nhằm đưa ra các điều kiện tối ưu khi sử dụng chất màu betacyanin để bổ sung vào nước ép trái cây.

Về công nghệ sấy lạnh, năm 2005, tập thể các nhà khoa học thuộc bộ môn Kỹ thuật Lạnh và Điều hòa không khí, Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt - Lạnh trường ĐH BKHN, do PGS. Phạm Văn Tùy chủ trì, đã thiết kế và chế tạo thành công bơm nhiệt hút ẩm và sấy lạnh kiểu tổ hợp lắp ghép, trong khuôn khổ đề tài NCKH cấp Bộ: "Nghiên cứu hút ẩm và sấy 1 do an lạnh rau quả thực phẩm”. Đây là lần đầu tiên máy hút ẩm và sấy lạnh các sản phẩm nông sản, thực phẩm, dược liệu được thiết kế và chế tạo trong nước, giá cả hợp lý, đạt hiệu quả kinh tế và KH-KT cao.