Khóa luận Xây dựng qui trình sản xuất bột dinh dưỡng dùng cho những bệnh nhân mắc bệnh thông thường không cần kiêng cữ gì đặc biệt

Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi i Lời cam đoan Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khoá luận này là trung thực và chưa hề được sử dụng. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khoá luận này đã được cảm ơn và các thông tin được trích dẫn trong khoá luận này đã được ghi nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2009 Sinh viên Lê Thị Kim Chung Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi ii Lời cảm ơn Để hoàn thành khoá luận này, ngoài sự cố gắng của bản thân còn có sự giúp đỡ của các thầy hướng dẫn. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Thầy giáo KS.Nguyễn Xuân Bang, giảng viên Bộ môn Công nghệ chế biến thực phẩm, Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tận tình động viên, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài này. K.S Hoàng Công Quý, cán bộ Viện Dinh dưỡng đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian thực tập. Các thầy cô, các kỹ thuật viên trong khoa Công nghệ thực phẩm trường ĐHNN Hà Nội. Và toàn bộ tập thể công nhân trong xưởng. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè và tập thể các bạn lớp BQCBK2 đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn. Hà Nội, ngày tháng năm 2009 Sinh viên Lê Thị Kim Chung Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi iii MỤC LỤC PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ĐẦU ......................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề: .................................................................................................... 1 1.2. Mục đích, yêu cầu ......................................................................................... 3 1.1.1. Mục đích ..................................................................................................... 3 1.1.2. Yêu cầu: ..................................................................................................... 3 PHẦN THỨ HAI: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................... 4 2.1 Tình hình sản xuất bột dinh dưỡng trên thế giới và ở Việt Nam .................... 4 2.1.1. Tình hình sản xuất bột dinh dưỡng trên thế giới ......................................... 4 2.1.2. Tình hình bột dinh dưỡng ở Việt Nam. ...................................................... 6 2.1.2.1. Bột dinh dưỡng dành cho trẻ em: ............................................................ 7 2.2. Nguyên liệu sản xuất bột dinh dưỡng dành cho bệnh nhân mắc bệnh thông thường không cần kiêng cữ gì đặc biệt. .............................................................. 11 2.2.1. Gạo. .......................................................................................................... 11 2.2.2. Đậu xanh. ................................................................................................. 15 2.2.3. Rau ngót. .................................................................................................. 16 2.2.4. Thành phần và vai trò của chất xơ. ........................................................... 19 2.2.5. Công nghệ ép đùn…………………..……………………………………20 2.2.5. Premix và vai trò của vi chất dinh dưỡng. ................................................ 21 PHẦN THỨ BA: ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................................................. 24 3.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu .................................................................... 24 3.1.1. Nguyên liệu .............................................................................................. 24 3.1.2. Các thiết bị sử dụng: ................................................................................. 25 3.1.3. Hóa chất ................................................................................................... 26 3.2 Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 27 3.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 27 Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi iv 3.3.1. Phương pháp xây dựng công thức sản phẩm ............................................ 27 3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm: ................................................................ 29 3.3.3. Phương pháp phân tích ............................................................................. 29 3.3.4. Phương pháp cảm quan. ........................................................................... 32 3.3.5. Phương pháp phân tích số liệu. ................................................................. 33 PHẦN THỨ TƯ: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................ 34 4.1. Kết quả kiểm tra chất lượng các nguyên liệu sử dụng thí nghiệm ............... 34 4.1.1. Ảnh hưởng của thời gian sấy đến độ ẩm của rau ngót…………………...34 4.1.2. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu………………………………………...…….35 4.2. Ảnh hưởng của nguyên liệu đến quá trình ép đùn. ...................................... 37 4.1.3. Ảnh hưởng của kích thước hỗn hợp đến độ nở phôi ép38…………...…..38 4.1.4. Ảnh hưởng của độ ẩm hốn hợp đến nở phôi ép đùn…………………......39 4. 3. Đánh giá chất lượng của bột ép đùn. .......................................................... 43 4.3.1. Độ ẩm của bột ép đùn. .............................................................................. 44 4.3.2. Hàm lượng Cellulose. ............................................................................... 45 4.3.3.Giá trị cảm quan của bột ép ....................................................................... 46 4.4. Thành phần dinh dưỡng của thành phẩm ..................................................... 47 4.4.1. Thành phần dinh dưỡng của bột ép .......................................................... 47 4.1.2. Chất lượng cảm quan của sản phẩm ......................................................... 48 4.1.3 Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm ...................................................... 49 4.1.4. Chất lượng vi sinh của sản phẩm .............................................................. 50 4.5. Quy trình sản xuất : ..................................................................................... 50 4.6. Tính giá thành sản phẩm: ............................................................................ 54 PHẦN THỨ NĂM: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................. 55 5.1. Kết luận: ...................................................................................................... 55 5.2. Đề nghị ........................................................................................................ 55 Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BFTB : Bình phương trung bình BTD : Bậc tự do CHLB : Cộng hoà liên bang CT : Công thức FAO : Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc KHK : Kỵ hiếu khí MT : Bệnh mạn tính NK : Bệnh do nhiễm khuẩn SP : Sản phẩm TBF : Bình quân phương sai TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TV : Thành viên TVS : Tổng số vi sinh vật WHO : Tổ chức Y tế Thế giới Wr : Độ ẩm rau ngót Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Chế độ ăn cho người mắc bệnh thông thường [3]. ...................................... 9 Bảng 2.2. Chế độ ăn cho bệnh nhân ăn qua sonde tại bệnh viện Bạch Mai ............... 10 Bảng 2.2. Bảng thành phần dinh dưỡng chính trong 100g gạo ăn được .................... 12 Bảng 2.3. Bảng thành phần vitamin và khoáng chất trong 100g gạo ăn được ............ 14 Bảng 2.4. Hàm lượng protein, amylase của một số giống lúa ở Việt Nam ................. 14 Bảng 2.5. Bảng thành phần dinh dưỡng trong 100g ăn được [1] ............................... 15 Bảng 2.6. Bảng thành phần acid amin trong đậu xanh và tiêu chuẩn của FAO/WHO 1972 (mcg/g Protein) ............................................................................................ 16 Bảng 2.7.Bảng thành phần dinh dưỡng của 100g rau ngót ăn được[1] ...................... 17 Bảng 2.8. Nhu cầu Vi khoáng với người trưởng thành [ 11] ..................................... 23 Bảng 3.1. Bảng thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu chính [1] ........................... 27 Bảng 3.2. Thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu trộn( trong 100g) ....................... 28 Bảng 3.3. Bảng thành phần của 100g Premix [8] .................................................... 28 Bảng 4.1. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu ép đùn ......................................................... 36 Bảng 4.2. Giá trị cảm quan của bột ép ở lần sản xuất thứ nhất (03/03/09) ................. 37 Bảng 4.3. Quan hệ giữa độ ẩm nguyên liệu trước ép và kích thước phôi ép ............... 41 Bảng 4.4. Kích thước phôi ép đo được ở các công thức .......................................... 42 Bảng 4.5. Độ ẩm bột ép của các công thức...................................................................43 Bảng 4.6. Hàm lượng Cellulose trong bột ép của các công thức..................................44 Bảng 4.7. Giá trị cảm quan của bột rau ngót lần sản xuất ( 12/04/09) ....................... 47 Bảng 4.8. Thành phần dinh dưỡng của bột ép ......................................................... 48 Bảng 4.8. Giá trị cảm quan của bột thành phẩm (23/04/09) ...................................... 48 Bảng 4.10. Thành phần dinh dưỡng của bột thành phẩm .......................................... 49 Bảng 4.11. Bảng thành phần dinh dưỡng chính của sản phẩm và nhu cầu của người bệnh thông thường (theo Bộ Y tế) .......................................................................... 49 Bảng 4.12. Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm. ................................ 50 Bảng 4.13. Bảng tính giá thành sản phẩm cho 100g bột thành phẩm ......................... 54 Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ Biểu đồ 2.1 Biến đổi mô hình bệnh tật ở Việt Nam từ 1970 đến 2005 ................ 8 Đồ thị 4.1. Ảnh hưởng của thời gian sấy đến độ ẩm của rau ngót ...................... 34 Biểu đồ 4.1. Ảnh hưởng của độ ẩm nguyên liệu đến độ nở phôi ép CT gạo .... 40 Biểu đồ 4.2. Ảnh hưởng của độ ẩm nguyên liệu đến độ nở phôi ép CT tấm .... 40 Biểu đồ 4.3. Ảnh hưởng của độ ẩm rau ngót đến độ nở phôi ép ....................... 43 Biểu đồ 4.4. Độ ẩm của bột ép ở các công thức ………………………….……44 Biểu đồ 4.5. Hàm lượng cellulose của bột ép ở các công thức…………………45 Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất bột dinh dưỡng bổ sung rau ngót dành cho bệnh nhân thông thường không cần kiêng cữ gì đặc biệt. ........................................... 51 Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi 1 PHẦN THỨ NHẤT MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trong vài thập kỹ qua cùng sự phát triển của các ngành khoa học khác như: Công nghệ thông tin kỷ thuật cao, Nông nghiệp có các giống cây ngắn ngày,... làm mức sống được cải thiện. Ngành Công nghệ thực phẩm cũng phát triển đưa lại các sản phẩm thực phẩm ngày càng sẵn có và đa dạng. Đã xuất hiện các hậu quả tiêu cực đi sau và một trong số đó là sự gia tăng các bệnh mạn tính có liên quan đến ăn uống. Để giải quyết một phần vấn đề trên, hiện nay chúng ta đang từng bước hoàn thiện quan điểm về đồ ăn nhanh, nhanh nhưng vẫn đáp ứng đầy đủ nhu cầu dinh dưỡng của con người. Trong điều trị bệnh, một trong những yếu tố quyết định sự thành bại là khả năng đề kháng của cơ thể, theo Hypocrat: “Thức ăn cho người bệnh phải là các phương tiện điều trị và các phương tiện điều trị của chúng ta phải là các chất dinh dưỡng”. Với bệnh nhân, đặc biệt là bệnh nhân không tự ăn uống được thường có những rối loạn về chức năng tuần hoàn cũng như sự tiêu hoá hấp thu làm cho việc nuôi dưỡng gặp nhiều khó khăn. Theo tính toán của Bộ Y tế, Viện Dinh Dưỡng về Dinh Dưỡng lâm sàng, chế độ ăn của người bệnh không cần kiêng cữ gì đặc biệt cần đáp ứng 2000 – 2200 Kcalo/ ngày, trong khẩu phần có: 12 - 15% Protein; 15 - 17% Lipid; 55 - 75% Glucid và chất xơ dạng Polysaccharid cần 16 - 24g/ngày,… [3]. Chất xơ tuy không sinh năng lượng như các chất bột, đường, đạm và béo nhưng có vai trò rất quan trong trong dinh dưỡng hợp lý. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng chất xơ có tác dụng chống táo bón, một số chất xơ tan làm tinh bột lưu lại lâu trong ruột, chậm hấp thu glucose do đó giúp quá trình tiêu hoá Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi 2 thức ăn thuận lợi hơn. Những người bệnh đặc biệt là người phải ăn qua ống thông thường xuyên thiếu chất xơ trong khẩu phần bởi hạn chế trong ăn uống. Như vậy để có một thực phẩm nhanh cho người bệnh cần tìm được các loại nguyên liệu dễ sử dụng, sản phẩm thuận lợi khi chế biến. Các sản phẩm bột dinh dưỡng trên thế giới và Việt Nam hiện nay chưa sẵn có và giá bán cao so với đa số người dân Việt Nam. Trong khi đó ở Việt Nam là nước nhiệt đới có nguồn lương thực phong phú, theo kinh nghiệm dân gian gạo nếp có vị ngọt thơm, mềm dẻo có tác dụng bổ tỳ vị, chống hư tổn. Trong 100g gạo nếp, tẻ ăn được có 74 – 76g Glucid; 7,5 – 8,5 g Protein,… Trong bảng thành phần dinh dưỡng Việt Nam cho biết đậu xanh là thực vật có hàm lượng Protein và Lipid cao, trong 100g ăn được có 23,4g Protein; 2,4 g lipid và 4,7 g cenllulose... [1]. Rau ngót thuộc nhóm rau chứa nhiều chất xơ sau đu đủ xanh, bắp chuối và cải soong, hàm lượng chất xơ trong rau ngót 2,5g/100g ăn được. Theo y học dân tộc rau ngót có vị ngọt, mát, tính bình, tác dụng hoạt huyết giảm độc, lợi tiểu và được dùng chữa nhiều bệnh. Một vấn đề hiện nay ở Việt Nam là vệ sinh an toàn thực phẩm tại các nhà ăn gần bệnh viện chưa được thực hiện nghiêm túc. Do đó để đáp ứng nhu cầu đồ ăn nhanh đảm bảo đầy đủ chất dinh dưỡng và hợp vệ sinh thì việc nghiên cứu sản xuất ra sản phẩm bột dinh dưỡng dùng cho người bệnh thông thường không cần kiêng cữ gì đặc biệt từ nguyên liệu sẵn có của chính nước chúng ta là cần thiết. Từ những thực tế nêu trên, chúng tôi bước đầu tiến hành nghiên cứu đề tài: “Xây dựng quy trình sản xuất bột dinh dưỡng dùng cho những bệnh nhân mắc bệnh thông thường không cần kiêng cữ gì đặc biệt ” Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi 3 1.2. Mục đích, yêu cầu 1.1.1. Mục đích Xây dựng quy trình sản xuất bột dinh dưỡng cho những bệnh nhân mắc bệnh thông thường không cần kiêng cũ gì đặc biệt, nhằm đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của bệnh nhân và chế độ ăn uống cơ bản trong bệnh viện. 1.1.2. Yêu cầu - Khảo sát nguyên liệu - Xây dựng công thức sản phẩm - Đánh giá cảm quan tại phòng thí nghiệm - Xác định các thông số kỹ thuật của quy trình sản xuất - Phân tích một số chỉ tiêu vi sinh và hoá lý của sản phẩm. Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi 4 PHẦN THỨ HAI TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình sản xuất bột dinh dưỡng trên thế giới và ở Việt Nam 2.1.1. Tình hình sản xuất bột dinh dưỡng trên thế giới Ăn uống và sức khỏe càng ngày càng được chú ý và có nhiều nghiên cứu chứng minh sự liên quan giữa ăn uống và sức khoẻ. Ăn uống không chỉ là đáp ứng nhu cầu cấp thiết hàng ngày, mà còn là biện pháp để duy trì và nâng cao sức khỏe và tăng tuổi thọ. Từ trước công nguyên các nhà y học đã nói tới ăn uống và cho ăn uống là một phương tiện để chữa bệnh và giữ gìn sức khỏe. Hypocrát (460-377) trước công nguyên đã chỉ ra vai trò của ăn bảo vệ sức khỏe và khuyên phải chú ý, tùy theo tuổi tác, thời tiết, công việc mà nên ăn nhiều hay ít, ăn một lúc hay rãi ra nhiều lần. Hypocrat nhấn mạnh về vai trò ăn trong điều trị. Ông viết "Thức ăn cho bệnh nhân phải là một phương tiện điều trị và trong phương tiện điều trị của chúng ta phải có dinh dưỡng”. Ông cũng nhận xét “Hạn chế và ăn thiếu chất bổ rất nguy hiểm đối với người mắc bệnh mãn tính”. Ở nước ta Hải Thuợng Lãn Ông một danh y thế kỉ XVIII cũng rất chú ý tới việc ăn uống của người bệnh, Ông viết: “Có thuốc mà không có ăn uống thì cũng đi đến chỗ chết” [36]. Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, nhu cầu ăn uống của con người cũng đòi hỏi cao hơn thể hiện gia tăng nhu cầu về các sản phẩm tăng cường sức khoẻ. Để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng trên thế giới hiện nay các viện nghiên cứu, các công ty thực phẩm và cả các tập đoàn dược phẩm không ngừng tìm tòi và tạo ra những sản phẩm với tên gọi là thực phẩm chức năng. Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi 5 Hiệp Hội thông tin thực phẩm quốc tế (IFIC), định nghĩa: “ Thực phẩm chức năng là thực phẩm mang đến những lợi ích cho sức khoẻ vượt xa hơn dinh dưỡng cơ bản”. Cùng với các sản phẩm chức năng như: Kẹo nhai không đường và kẹo cứng làm từ loại đường có gốc rượu (không gây sâu răng). Những loại làm giảm cholesterol và giảm nguy cơ bệnh tim mạch. Trong đó có sản phẩm chế biến thô của yến mạch giàu chất xơ không tan và stanol ester; thực phẩm có chất xơ psyllium hòa tan; những thực phẩm chế biến thô từ đậu nành và từ đạm đậu nành có hoạt chất stanol ester, saponins, isoflavones, daidzein và genistein; bơ thực vật có bổ sung stanol thực vật hoặc sterol esters. Các sản phẩm bột dinh dưỡng cũng là nhóm sản phẩm thực phẩm bổ dưỡng, tăng cường sức khoẻ của con người. Tại Mỹ, tập đoàn K-Link đưa ra sản phẩm là bột dinh dưỡng Organic K-BioGreen, được tổng hợp từ 58 thành phần hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ thiên nhiên như đậu, rau xanh, ngũ cốc, tảo biển và các hợp chất enzyme…. Chúng có khả năng làm sạch, loại bỏ và giải các chất độc, phục hồi các chức năng trong cơ thể và củng cố hệ thống miễn dịch [33]. Bột dinh dưỡng làm tăng sức bền Creatine đối tượng là các vận động viên, giúp vận động viên hoạt động với cường độ cao. Creatine là chất dinh dưỡng tự nhiên tìm thấy trong cơ thể và có sẳn trong các loại thực phẩm như cá, thịt và một số loại thảo dược. Phần lớn creatine mà cơ thể có được là do thực phẩm cung cấp và một ít do cơ thể [27]. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học CHLB Đức cho thấy, những người hằng ngày dùng các thực phẩm thay thế có thành phần dinh dưỡng tương đương với thịt sẽ giảm cân hiệu quả hơn 7 lần so với những người áp dụng cách khống chế lượng calo hấp thu. Ở Đức công ty BlueBiotech Int sản xuất bột dinh dưỡng thấp năng lượng Spirulina Diat Drink (Spirulina Diet Drink ). Thành phần bột Khoa C«ng NghÖ Thùc PhÈm Lª ThÞ Kim Chung. BQCB K2-H§ Tr−êng §¹i häc N«ng NghiÖp Hμ Néi 6 gồm tảo xoắn Spirulina và tảo lục tiểu cầu Chorella cùng với hơn 15 loại rau củ các loại và các loại vi chất và các chất xơ hoà tan như bột đậu nành, bột gạo, chất xơ củ cải đường, bột yến mạch, dầu các loại rau quả, cám yến mạch, tinh xơ táo, Lecithin, Inulin, quả dứa, papain, bromelain,… Trẻ em cũng là đối tượng được quan tâm trong xã hội, bên cạnh các sản phảm sữa thì hiện nay nhóm sản phẩm bột cũng được phát triển với nhiều nhãn hàng và bổ sung nhiều thành phẩn phong phú. Tại Hàn Quốc, tập đoàn NamJang có sản phẩm bột dinh dưỡng MasterPiece1,2,3,4. Từ tình hình sản xuất bột dinh dưỡng trên thế giới nêu trên, chúng ta thấy rằng trên thế giới các sản phẩm bột dinh dưỡng đã và đang rất phát triển phục vụ rất nhiều đối tượng từ người già, trẻ em, vận động viên hay người có nhu cầu giảm cân,… Thành phẩn bột dinh dưỡng cũng rất đa dạng có nguồn gốc từ tự nhiên như: tảo Spirullina; chất Creatine từ cá , thịt và một s