Đồ án Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất kẹo dẻo sim

Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang i Luận văn đính kèm sau đây với tên đề tài “KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT KẸO DẺO SIM” do Vũ Hà Trinh Nữ thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua. Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Cần Thơ, ngày tháng năm 2009 Chủ tịch hội đồng Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang ii LỜI CẢM TẠ Xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Minh Thủy đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này. Thành thật biết ơn quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ đã giảng dạy và truyền đạt những kiến kiến thức bổ ích cho tôi suốt những năm Đại Học. Chân thành cảm ơn các cán bộ phòng thí nghiệm cùng các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm khóa 31 đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến và tạo điều kiện tốt cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn. Cần Thơ, Ngày tháng năm 2009 Sinh viên thực hiện Vũ Hà Trinh Nữ Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang iii TÓM LƯỢC Với mục tiêu khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sản xuất kẹo dẻo từ trái sim rừng, các thí nghiệm được bố trí trong đề tài nghiên cứu bao gồm ảnh hưởng của nồng độ gelatin sử dụng (13÷15%), hàm lượng đường saccharose cho vào (50÷60%), nồng độ acid citric (0,4÷0,6%), loại phụ gia sử dụng (vitamin C, tannin, acid tartaric) với các nồng độ thay đổi (0,02÷0,06%). Nhiệt độ và thời gian gia nhiệt cho quá trình sản xuất kẹo tương ứng là 70÷90oC và 3÷5 phút cũng được quan tâm trong phần nghiên cứu này. Kết quả phân tích các chỉ tiêu lý hoá học cho toàn bộ thí nghiệm (cấu trúc, màu sắc, hàm lượng đường và acid) cho thấy với nồng độ gelatin sử dụng 14%, đường saccharose 55% và acid citric 0,5% cho sản phẩm kẹo dẻo sim có cấu trúc tốt (dẻo dai) và ổn định, màu sắc đẹp và giá trị cảm quan cao. Trong số các phụ gia sử dụng (tannin, acid tartaric và vitamin C) để bảo vệ màu sắc sản phẩm thì acid tartaric (nồng độ 0,06%) tỏ ra có hiệu quả hơn cả, sản phẩm kẹo dẻo có màu đẹp và ít bị biến đổi trong quá trình bảo quản. Ngoài ra gia nhiệt hỗn hợp ở nhiệt độ 70oC trong thời gian 5 phút thì sản phẩm có độ đàn hồi tốt và giá trị cảm quan cao. Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang iv MỤC LỤC CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU....................................................................................1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ...............................................................................1 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU................................................................2 2.1 GIỚI THIỆU VỀ SIM ........................................................................................2 2.1.1 Phân bố, sinh thái............................................................................................2 2.1.2 Mô tả cây........................................................................................................3 2.1.3 Cách trồng ......................................................................................................4 2.1.4 Bộ phận dùng..................................................................................................5 2.1.5 Thành phần hóa học........................................................................................5 2.1.6 Tính vị, công năng ..........................................................................................5 2.1.7 Công dụng ......................................................................................................5 2.2 ANTHOCYAN..................................................................................................6 2.3 GELATIN..........................................................................................................8 2.3.1 Cấu trúc hóa học của gelatin ...........................................................................8 2.3.2 Tính chất của gelatin.......................................................................................9 2.3.2.1 Cơ chế tạo gel ..............................................................................................9 2.3.2.2 Độ bền gel ...................................................................................................9 2.3.3 Phân loại.........................................................................................................9 2.3.4 Ứng dụng của gelatin ....................................................................................10 2.4 ĐƯỜNG SACCHAROSE................................................................................10 2.5 ACID CITRIC .................................................................................................11 2.6 SORBITOL .....................................................................................................12 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............14 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM .......................................................................14 3.1.1 Nguyên liệu ..................................................................................................14 3.1.2 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm......................................................................14 3.1.3 Hóa chất sử dụng ..........................................................................................14 3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ......................................................................14 3.2.1 Quy trình sản xuất.........................................................................................15 3.2.2 Bố trí thí nghiệm...........................................................................................15 3.2.2.1 Chuẩn bị mẫu cho toàn bộ thí nghiệm ........................................................15 3.2.2.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ gelatin (%) đến cấu trúc và chất lượng sản phẩm..............................................................................................16 3.2.2.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng saccharose (%) đến chất lượng sản phẩm .....................................................................................................17 3.2.2.4 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid citric (%) đến giá trị cảm quan của sản phẩm .........................................................................................18 3.2.2.6 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến chất lượng sản phẩm..............................................................................................19 3.2.3 Các chỉ tiêu được theo dõi cho toàn bộ thí nghiệm:.......................................20 3.2.4 Xử lý số liệu thu thập....................................................................................20 Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang v 3.2.5 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa học......................................... 20,20 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................ 22 4.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG NGUYÊN LIỆU TRÁI SIM ...................22 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ GELATIN (%) ĐẾN CẤU TRÚC SẢN PHẨM ..............................................................................................................................22 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG (%) CHO VÀO ĐẾN CẤU TRÚC, MÀU SẮC VÀ HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG TRONG SẢN PHẨM ................23 4.3.1 Ảnh hưởng của hàm lượng đường (%) đến độ đàn hồi của sản phẩm ............23 4.3.2 Ảnh hưởng của hàm lượng đường (%) cho vào đến màu sắc sản phẩm .........24 4.3.3 Ảnh hưởng của hàm lượng đường cho vào (%) đến hàm lượng đường trong sản phẩm ...............................................................................................................26 4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ACID CITRIC (%) ĐẾN GIÁ TRỊ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM .....................................................................................27 4.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ acid citric (%) cho vào đến cấu trúc sản phẩm ........27 4.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ acid citric (%) thêm vào đến màu sắc sản phẩm......28 4.4.3 Ảnh hưởng của nồng độ acid citric (%) thêm vào đến nồng độ acid trong sản phẩm .....................................................................................................................30 4.5 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHỤ GIA SỬ DỤNG ĐẾN MÀU SẮC SẢN PHẨM ..............................................................................................................................31 4.6 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN GIA NHIỆT ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ............................................................................................34 4.6.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến cấu trúc sản phẩm...........35 4.6.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến màu sắc sản phẩm ..........36 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................ 40 5.1 KẾT LUẬN .....................................................................................................40 5.2 ĐỀ NGHỊ.........................................................................................................40 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 41 Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1. Một số anthocyan phổ biến ....................................................................6 Bảng 2.2. Đặc điểm 2 loại gelatin ........................................................................10 Bảng 2.3. Tiêu chuẩn hóa lý đường cát trắng (thương phẩm)...............................11 Bảng 2.4. Ứng dụng của sorbate trong việc chống vi sinh vật ..............................13 Bảng 3.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý học.....................................21 Bảng 4.1. Thành phần hóa học của trái sim tính trên 100g ăn được......................22 Bảng 4.2. Ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến độ đàn hồi của sản phẩm .............22 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến độ đàn hồi của sản phẩm..........23 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến màu sắc của sản phẩm .............24 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của hàm lượng đường cho vào đến hàm lượng đường trong sản phẩm .........................................................................................26 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến cấu trúc sản phẩm...................27 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến màu sắc sản phẩm...................28 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của nồng độ acid citric thêm vào đến nồng độ acid trong sản phẩm.............................................................................................30 Bảng 4.9. Ảnh hưởng của loại phụ gia sử dụng đến giá trị L................................32 Bảng 4.10. Ảnh hưởng của loại phụ gia sử dụng đến giá trị a ..............................33 Bảng 4.11. Ảnh hưởng của loại phụ gia sử dụng đến giá trị b ..............................34 Bảng 4.12. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến cấu trúc sản phẩm ...................................................................................................................35 Bảng 4.13. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến giá trị L của sản phẩm .......................................................................................................36 Bảng 4.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến giá trị a của sản phẩm .......................................................................................................37 Bảng 4.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến giá trị b của sản phẩm .......................................................................................................38 Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang vii DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1. Cây sim rừng phú quốc ..........................................................................2 Hình 2.2. Hoa sim .................................................................................................3 Hình 2.3. Quả sim .................................................................................................4 Hình 2.4. Nụ sim ...................................................................................................6 Hình 2.5 Các phản ứng chuyển hóa màu của anthocyan ........................................7 Hình 2.6. Cấu tạo của gelatin.................................................................................8 Hình 2.7. Cấu tạo phân tử đường saccharose .......................................................11 Hình 2.8. Công thức cấu tạo của acid citric..........................................................12 Hình 3.1. Quy trình chế biến kẹo dẻo sim ............................................................15 Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1......................................................................16 Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2......................................................................17 Hình 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3......................................................................18 Hình 3.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5......................................................................19 Hình 4.1. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến độ đàn hồi của sản phẩm ..........................................................................................23 Hình 4.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến độ đàn hồi của sản phẩm......................................................................................24 Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến giá trị L ...........25 Hình 4.4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến giá trị a............25 Hình 4.5. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường đến giá trị b ...........26 Hình 4.6. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng đường cho vào đến hàm lượng đường trong sản phẩm........................................................................27 Hình 4.7. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến độ đàn hồi của sản phẩm......................................................................................28 Hình 4.8. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến giá trị L..........29 Hình 4.9. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến giá trị a ..........29 Hình 4.10. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến giá trị b ........30 Hình 4.11. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến hàm lượng acid trong sản phẩm ...........................................................................31 Hình 4.12. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại phụ gia sử dụng đến giá trị L .....32 Hình 4.13. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại phụ gia sử dụng đến giá trị a ......33 Hình 4.14. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại phụ gia sử dụng đến giá trị b......34 Hình 4.15. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến cấu trúc sản phẩm.................................................................................35 Hình 4.16. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến giá trị L của sản phẩm ..........................................................................36 Hình 4.17. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang viii nhiệt đến giá trị a của sản phẩm ...........................................................................37 Hình 4.18. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt đến giá trị b của sản phẩm...........................................................................38 Hình 4.19. Sản phẩm kẹo dẻo sim .............................................................................39 Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cây sim rừng đã hiện diện từ rất lâu trên đảo Phú Quốc, những cánh rừng sim mọc bạt ngàn theo triền đồi, ven suối và dưới các thung lũng nhưng chưa được chú ý đúng mức, trái sim chỉ được hái ăn tươi hoặc được bán với giá thành thấp và số lượng tiêu thụ không lớn. Với màu sắc quyến rũ, những quả sim chín căng tròn và vị ngọt thanh mát còn là nguồn nguyên liệu cung cấp giá trị dinh dưỡng và đa dạng hóa sản phẩm theo nhu cầu sử dụng thực phẩm đa dạng của con người. Sản phẩm chế biến từ sim hiện nay chỉ có rượu vang sim góp phần tiêu thụ một lượng lớn sim và khắc phục tính thời vụ trong nông nghiệp. Tuy nhiên với sản phẩm duy nhất này chưa tận dụng hết nguồn nguyên liệu sẵn có, chưa được sử dụng như một loại sản phẩm phổ biến cho tất cả mọi đối tượng trong xã hội và chưa mang lại hiệu quả kinh tế thật sự từ chúng. Do vậy chế biến đa dạng hóa các sản phẩm, đầu tư phát triển các mô hình khép kín từ trồng, thu hoạch và nghiên cứu sử dụng hiệu quả các nguyên liệu này sau thu hoạch là hướng đi tốt nhằm tăng giá trị kinh tế, tạo thêm công ăn việc làm, xóa đói giảm nghèo, tăng thu nhập cho các nông hộ lúc nhàn rỗi và khuyến khích họ bảo tồn nguồn nguyên liệu có giá trị này. Hơn nữa việc tạo ra sản phẩm chế biến còn tạo điều kiện cho nông dân ở các vùng sâu vùng xa trên đảo tiếp cận được với khoa học kỹ thuật, tạo việc làm ổn định cho người trồng, góp phần bảo vệ rừng và khai thác rừng theo hướng bền vững nhất. Với lý do đó, chế biến kẹo dẻo sim cũng là một hoạt động nghiên cứu bổ sung vào các dạng sản phẩm chế biến đa dạng từ trái sim rừng. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng (chất tạo cấu trúc, đường saccharose, acid citric, các phụ gia sử dụng, nhiệt độ và thời gian gia nhiệt) đến quá trình chế biến kẹo dẻo sim. Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm Trang 2 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU VỀ SIM Tên khác: Hồng sim, đương lê, sơn nhậm, nhậm tử, đào kim nương Họ: Sim (Myrtaceae) Tên khoa học: Rodomyrtus Tomentosa Wight Tên nước ngoài: Rose myrtle, hill guava, downy rose myrtle, hill – gooseberry (Anh), myrte tomenteux (Pháp) 2.1.1 Phân bố, sinh thái Rhodomyrtus (DC) Reichb là một chi nhỏ gồm những loại cây bụi, phân bố chủ yếu ở châu Á, Australia và một số đảo ở Thái Bình Dương. Sim mọc tự nhiên phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, bao gồm: Indonexia, Philippines, Malaysia, Ấn Độ, Thái Lan, Campuchia, Lào, Việt Nam và một số tỉnh ở phía nam Trung Quốc. Ở Ấn Độ, cây phân bố đến những vùng có độ cao gần 1500m. Ở Việt Nam, sim là loài cây quen thuộc ở khắp các tỉnh vùng trung và núi thấp. Độ cao phân bố ở các vùng đôi khi đến 1000m. Cây đặc biệt ưa sáng và có khả năng chịu hạn tốt, thường mọc rải rác hay tập trung trên các đồi cây bụi hay đồng cỏ, lẫn với mua, mua thấp, chổi xuể… tạo thành quần hệ cây bụi làm giảm bớt quá trình rửa trôi trên các loại đồi thấp vốn rất cằn cỗi. Ở đảo Phú Quốc của Việt Nam, cây sim rừng (hình 2.1) mọc hoang dã trên triền núi, sườn đồi, dưới các thung lũng. Phân bố đều từ bắc đảo đến nam đảo, tập trung nhiều nhất ở các vùng: Hàm Ninh, Dương Tơ, Cửa Cạn, Bãi Thơm, Cửa Dương (www.metinfo.vn – 2008). Hình 2.1 Cây sim rừng Phú Quốc Luận văn tốt nghiệp Đại Học khóa 31 Tr