BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT XƠ HỊA TAN TỪ LÁ SƯƠNG SÂM Họ tên sinh viên: NGUYỄN TRẦN PHƯƠNG THẢO Ngành: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Niên khóa: 2004-2008 Tháng 10/2008 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT XƠ HÒA TAN TỪ LÁ SƯƠNG SÂM Tác giả NGUYỄN TRẦN PHƯƠNG THẢO Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Công Nghệ Hóa Học Giáo viên hướng dẫn: Kỹ sư TRẦN NGUYỄN HẠ TRANG Tháng 10 năm 2008 i CÁM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi đến Cô Trần Nguyễn Hạ Trang lời tri ân sâu sắc, người tận tình hướng dẫn động viên em suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tồn thể các thầy Bộ mơn Cơng Nghệ Hóa Học thầy trường Đại học Nông Lâm dạy em suốt năm học vừa qua khối lượng kiến thức lớn, hành trang giúp em bước vào đời Tôi xin cảm ơn bạn lớp DH04HH đồng hành với suốt năm học cho kỉ niệm đẹp thời sinh viên Con xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cha mẹ, người dưỡng dục dạy cho nhiều học sống giúp trưởng thành hôm Xin gửi lời cảm ơn đến người thân gia đình ln ủng hộ tơi công việc Tp HCM, Tháng 10 năm 2008 Sinh viên Nguyễn Trần Phương Thảo ii TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu quy trình sản xuất bột xơ hòa tan từ sương sâm” tiến hành phòng thí nghiệm Hóa I4 thuộc Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học, thời gian từ 15/03/2008 đến 15/09/2008 Nội dung nghiên cứu gồm có: - Khảo sát khả đông đặc nồng độ chất khô dịch sương sâm - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian, hàm lượng maltodextrin phương pháp sấy đến ẩm độ bột sương sâm Thí nghiệm bố trí kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn yếu tố - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian sấy, nồng độ maltodextrin phương pháp sấy tới màu sắc bột sương sâm Thí nghiệm bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hồn toàn yếu tố - Cảm quan màu sắc mùi bột sương sâm nồng độ maltodextrin khác Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối đầy đủ yếu tố - Phối trộn với carrageenan bột gạo để hồn ngun sản phẩm Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối đầy đủ yếu tố So sánh thời gian đông đặc với dịch sương sâm ban đầu Kết thu được: - Chọn tỉ lệ nguyên liệu : nước phù hợp trích ly - Khi sấy lâu nhiệt độ cao màu xanh bột sương sâm dần - Phương pháp sấy khay đảm bảo màu xanh sương sâm giữ tốt phương pháp sấy chân không - Chọn sấy khay 60oC 30 phút, ẩm độ bột khoảng 4% - Khi bổ sung nồng độ maltodextrin cao khả giữ màu xanh tốt mùi đặc trưng sương sâm dần Chọn mẫu có bổ sung 20% dịch maltodextrin - Sản phẩm sau hoàn nguyên cho điểm cao, mẫu có cơng thức 2,5 g bột sương sâm + 0,25 g bột gạo + 0,3 g carrageenan + 50 g nước mẫu có cơng thức 2,5 g bột sương sâm + 0,3 g bột gạo + 0,35 g carrageenan + 50 g nước có điểm trung bình cao Thời gian đông đặc sản phẩm khác biệt không nhiều so với thời gian đông đặc ban đầu dịch sương sâm iii M ỤC L ỤC Trang Trang tựa i Cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách chữ viết tắt vii Danh sách hình viii Danh sách bảng x Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích 1.3 Yêu cầu Chương TỔNG QUAN 2.1 Sương sâm 2.1.1 Cissampelos pareira L var hirsuta (Dây sâm lông) 2.1.2 Cyclea barbata (dây sâm, dây mối, sâm nam) 2.1.3 Cocculus sarmentosus (dây Hoàng Thanh) 2.1.4 Tiliacora triandra (Dây xanh ba nhị, dây sương sâm) 2.1.5 Stephania japonica (dây lõi tiền, thiên kim đằng) 2.1.6 Stephania hernandifolia (dây mối, lõi tiền) 2.2 Xơ tan vai trò chúng đời sống 2.2.1 Định nghĩa 2.2.2 Vai trò 2.2.3 Các sản phẩm thị trường 2.3 Phụ gia 2.3.1 Maltodextrin 2.3.1.1 Khái niệm, cấu trúc 2.3.2.2 Khả sử dụng 2.3.2 Tinh bột gạo 2.3.3 Carrageenan iv 2.4 Tổng quan hệ thống sấy 10 2.4.1 Nguyên lý 10 2.4.2 Truyền nhiệt đối lưu 10 2.4.3 Sấy chân khơng 10 2.4.4 Các giai đoạn q trình sấy 11 2.4.4.1 Giai đoạn đốt nóng vật liệu 11 2.4.4.2 Giai đoạn tốc độ sấy không đổi 11 2.4.4.3 Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần 11 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 12 3.1 Thời gian địa điểm thí nghiệm 12 3.2 Vật liệu thiết bị thí nghiệm 12 3.2.1 Vật liệu 12 3.2.2 Thiết bị thí nghiệm: 12 3.3 Quy trình sản xuất thử nghiệm 13 3.4 Phương pháp thí nghiệm 14 3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát thời gian tạo đơng dịch sương sâm ban đầu 14 3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát chế độ sấy 15 3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát màu sắc bột sương sâm 16 3.4.4 Thí nghiệm 4: Cảm quan màu mùi bột sương sâm 17 3.4.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng phụ gia hoàn nguyên hoàn nguyên sản phẩm 18 3.5 Phương pháp xử lý thống kê thí nghiệm Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19 20 4.1 Thí nghiệm 20 4.2 Thí nghiệm 22 4.2.1 Thí nghiệm máy sấy khay 22 4.2.2 Thí nghiệm máy sấy chân không 25 4.2.3 So sánh phương pháp sấy chân không sấy khay 28 4.2.3.1 So sánh giá trị ẩm độ phương pháp sấy nhiệt độ 28 4.2.3.2 So sánh giá trị ẩm độ phương pháp sấy thời gian 29 v 4.2.3.3 So sánh giá trị ẩm độ phương pháp sấy nồng độ maltodextrin 29 4.3 Thí nghiệm 29 4.3.1 Đo màu bột sương sâm sử dụng phương pháp sấy khay 29 4.3.2 Đo màu bột sương sâm sử dụng phương pháp sấy chân không 31 4.3.3 So sánh độ sáng phương pháp sấy 32 4.3.3.1 So sánh độ sáng phương pháp sấy nhiệt độ 32 4.3.3.2 So sánh độ sáng phương pháp sấy giai đoạn 32 4.3.3.3 So sánh độ sáng phương pháp sấy nồng độ dịch MD 32 4.4 Thí nghiệm 34 4.5 Thí nghiệm 36 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 5.1 Kết luận 39 5.2 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC 43 vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT FDA : Cơ quan Thực phẩm thuốc Hoa Kỳ MD : Maltodextrin PS : Polysaccharide VSV : Vi sinh vật vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Dây sâm lơng Hình 2.2: Dây sâm nam Hình 2.3: Dây Hồng Thanh Hình 2.4: Dây xanh ba nhị Hình 2.5: Thiên kim đằng Hình 2.6: Dây lõi tiền Hình 4.1: Đồ thị thể thời gian tạo đơng nồng độ chất khô dịch sương sâm với tỉ lệ nguyên liệu nước khác 21 Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn giá trị trung bình ẩm độ bột sương sâm sấy 50oC với mức thời gian nồng độ dịch MD bổ sung khác (phương pháp sấy khay) 23 Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn giá trị trung bình ẩm độ bột sương sâm sấy 60oC với mức thời gian nồng độ dịch MD bổ sung khác (phương pháp sấy khay) 24 Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn giá trị trung bình ẩm độ bột sương sâm sấy 70oC với mức thời gian nồng độ dịch MD bổ sung khác (phương pháp sấy khay) 24 Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn giá trị trung bình ẩm độ bột sương sâm sấy 50oC với mức thời gian nồng độ dịch MD bổ sung khác (phương pháp sấy chân khơng) 27 Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn giá trị trung bình ẩm độ bột sương sâm sấy 60oC với mức thời gian nồng độ dịch MD bổ sung khác (phương pháp sấy chân khơng) 27 Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn giá trị trung bình ẩm độ bột sương sâm sấy 70oC với mức thời gian nồng độ dịch MD bổ sung khác (phương pháp sấy chân khơng) 28 Hình 4.8: Bột sương sâm sấy phương pháp sấy chân không sấy khay 60oC 10 33 Hình 4.9: Bột sương sâm sấy phương pháp sấy khay 60oC 35 viii Hình 4.10: Sản phẩm sương sâm hồn nguyên với công thức 2,5 g bột sương sâm + 0,25 g gạo + 0,3 g carrageenan + 50 g nước 37 Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn thời gian tạo đông sản phẩm bột sương sâm phối trộn với phụ gia tỉ lệ khác ix 37 Bảng C.16 So sánh ẩm độ bột sương sâm sử dụng phương pháp sấy chân không sấy khay 15% dịch MD F-Test Two-Sample for Variances Mean Variance Observations df F P(F Ftính = 0,47 nên phương sai khác biệt khơng có ý nghĩa độ tin cậy 95% t-Test: Two-Sample Assuming Unequal Variances Mean Variance Observations Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T