Nghiên cứu quy trình chế biến bột từ củ khoai nưa

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN

LỜI CẢM ƠN
Trải qua thời gian học tập và nghiên cứu tại trƣờng, tôi đã nhận đƣợc sự dạy dỗ và
chỉ bảo tận tình của q thầy cơ. Cùng với sự quan tâm chăm sóc và động viên của gia
đình, bạn bè và sự nỗ lực của bản thân, tơi đã kết thúc khóa học và hồn thành đồ án
tốt nghiệp của mình.
Trƣớc hết xin chân thành cảm ơn nhà trƣờng và các thầy cô đã tạo điều kiện cho
tôi đƣợc học tập và nghiên cứu tại trƣờng.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến cơ Nguyễn Thị Ngọc Yến đã tận tình
hƣớng dẫn và giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cơ phụ trách phịng thí nghiệm đã giúp đỡ và
động viên tơi trong suốt q trình nghiên cứu.
Vì kiến thức còn non yếu và kinh nghiệm thực tế chƣa nhiều, cho nên trong q
trình hồn thành đồ án này khơng tránh khỏi những thiếu sót. Tơi rất mong nhận đƣợc
sự góp ý của q thầy cơ và các bạn để đồ án của tơi đƣợc hồn thiện hơn.

TP. HCM, ngày 22 tháng 4 năm 2013
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Phƣơng

SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG

i


GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN

LỜI MỞ ĐẦU
Là một nƣớc ở vùng khí hậu nhiệt đới, Việt Nam ln có những loại thực vật

phong phú và đa dạng về sinh học; việc nghiên cứu những đặc tính cũng nhƣ giá trị
sinh học của thực vật ở Việt Nam đem lại những kết quả khả quan cho thị trƣờng thực
phẩm và dƣợc phẩm của chúng ta. Ngoài ra, hiện nay, ngoài những loại thực phẩm có
giá trị sử dụng thơng thƣờng, ngƣời ta còn đặc biệt lƣu ý đến những loại thực phẩm
chức năng, có tính năng dƣợc để sử dụng phối hợp trong cuôc sống để nâng cao sức
khỏe con ngƣời.
Củ khoai nƣa là một nguồn nguyên liệu mới nhƣng có giá trị sinh học cao. Tuy
nhiên, do có vị rât đắng mà nên hầu hết nguồn nguyên liệu gần nhƣ bị bỏ phí hoặc làm
thức ăn cho gia súc. Củ khoai nƣa đƣợc nhận xét rằng có hàm lƣợng tinh bột khá cao,
củ bảo quản đƣợc lâu và khó hƣ hỏng. Đặc biệt, trong củ nƣa đƣợc nghiên cứu có 1
hợp chất glucomannan có những đặc tính sinh học rất tốt nhƣ: giảm cholesterol trong
máu, điều hòa huyết áp, giảm sự tăng đƣờng huyết trong máu…Cây khoai nƣa lại dễ
trồng, khơng làm đất bị xơ hóa, có thể tăng thêm thu nhập cho bà con nông dân cũng
nhƣ tạo sự phong phú, đa dạng cho thị trƣờng bột ở Việt Nam.
Vì những lý do trên và đƣợc sự cho phép của Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Nghệ
Thực Phẩm, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình khai thác bột từ củ nưa” trong
đó củ nưa là nguyên liệu chính, khơng sử dụng chất bảo quản để đảm bảo tính tự nhiên
hồn tồn cho sản phẩm.
 Mục đích của đề tài:
Tiến hành nghiên cứu để đƣa ra quy trình hồn thiện khai thác bột


Nội dung của đề tài:

 Tìm hiểu nguồn nguyên liệu và tình hình nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ
nguồn nguyên liệu này.
 Xác định thành phần hóa học có trong nguyên liệu.
 Nghiên cứu và xác định chế độ xử lý nguyên liệu.
 Nghiên cứu và xác định quá trình sấy.
 Xác định thang điểm cảm quan cho sản phẩm.

 Phân tích thành phần hóa lý, vi sinh của sản phẩm.
SVTH: NGUYỄN HỒNG PHƢƠNG

ii


GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN
 Hồn thiện quy trình khai thác bột từ củ nƣa.
 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
Tạo ra mặt hàng mới từ nguồn nguyên liệu củ nƣa, làm phong phú đa dạng các mặt
hàng bột có trên thị trƣờng. Đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày càng cao của ngƣời tiêu dùng.
Tạo ra một hƣớng nghiên cứu mới về củ nƣa. Một loại thực vật chƣa đƣợc biết đến
phổ biến ở Việt Nam.
Bƣớc đầu làm quen với công tác nghiên cứu nhằm vận dụng kiến thức đã học vào
thực hành.
Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi những
thiếu sót. Rất mong nhận đƣợc sự góp ý của q thầy cơ và các bạn để đồ án của tơi
đƣợc hồn thiện hơn.

SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG

iii


GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... i
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................ii
MỤC LỤC ...................................................................................................................... iv

DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................... x
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... xiv
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................................................................... 1
1.1

Một số loại củ có tiềm năng khai thác bột tại Việt Nam .................................... 1

1.1.1

Khoai tây ....................................................................................................... 1

1.1.2

Khoai lang ...................................................................................................... 3

1.1.3

Quy trình sản xuất bột từ các loại củ ............................................................. 7

1.2 Tổng quan về khoai nƣa....................................................................................... 9
1.2.1

Phân loại khoa học ......................................................................................... 9

1.2.2

Nguồn gốc ..................................................................................................... 9

1.2.3

Đặc điểm sinh học và cấu tạo ........................................................................ 9

1.2.4

Cấu tạo của củ nƣa ....................................................................................... 12

1.2.5

Phân bố ......................................................................................................... 13

1.2.6

Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng của củ nƣa ................................ 15

1.2.7

Tình hình nghiên cứu, sản xuất củ nƣa ở Việt Nam và thế giới .................. 20

CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 24
2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ..................................................................... 24
2.2 Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................. 24
2.3 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm ........................................................................... 24
SVTH: NGUYỄN HỒNG PHƢƠNG

iv


GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN
2.4 Quy trình sản xuất dự kiến ................................................................................. 25

2.5 Sơ đồ nghiên cứu ............................................................................................... 26
2.6 Bố trí thí nghiệm ................................................................................................. 27
2.6.1 Đánh giá cảm quan ngun liệu đầu vào ...................................................... 27
2.6.2

Phân tích thành phần hóa lý trong ngun liệu ............................................ 27

2.6.3

Phân tích thành phần hóa học trong nguyên liệu ......................................... 29

2.6.4

Thí nghiệm xác định tỷ lệ thải bỏ trong q trình phân loại ........................ 32

2.6.5

Thí nghiệm xác định nồng độ tác nhân chống hóa nâu ............................... 32

2.6.6

Thí nghiệm xác định tỷ lệ nƣớc ................................................................... 33

2.6.7

Thí nghiệm xác định nồng độ ethanol ......................................................... 33

2.6.8

Thí nghiệm xác định tỷ lệ ethanol................................................................ 34

2.6.9

Thí nghiệm xác định số lần thay ethanol ..................................................... 34

2.6.10 Thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy ................................................................ 35
2.7 Đánh giá chất lƣợng sản phẩm ........................................................................... 36
2.7.1

Các chỉ tiêu hóa lý........................................................................................ 37

2.7.2

Các chỉ tiêu hóa học ..................................................................................... 38

CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................... 39
3.1 Kết quả đánh giá nguyên liệu ............................................................................ 39
3.1.1

Kết quả đánh giá cảm quan nguyên liệu ...................................................... 40

3.1.2

Kết quả thành phần hóa lý trong nguyên liệu .............................................. 40

3.1.3

Kết quả Kết quả phân tích thành phần hóa hoc của củ khoai nƣa

..................... 41

3.2

Kết quả xác định tỷ lệ thải bỏ trong quá trình phân loại .................................. 42

3.3

Kết quả xác định hàm lƣợng chất chống hóa nâu .............................................. 43

3.4

Kết quả xác định tỷ lệ nguyên liệu: nƣớc .......................................................... 44

3.5

Kết quả xác định nồng độ ethanol ..................................................................... 45

SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG

v


GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN
3.6 Kết quả xác định tỷ lệ nguyên liệu: ethanol ...................................................... 46
3.7 Kết quả xác định số lần rửa bột bằng ethanol ..................................................... 47
3.8 Kết quả xác định nhiệt độ sấy và thời gian sấy .................................................. 47
3.9 Kết quả đánh giá sản phẩm ................................................................................. 49
3.9.1

Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm .......................................................... 49

3.9.2

Kết quả phân tích thành phần hóa lý trong sản phẩm .................................. 49

3.9.3

Kết quả phân tích thành phần hóa học trong sản phẩm ............................... 50

CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... I
PHỤ LỤC A ................................................................................................................... II
PHỤ LỤC B...................................................................................................................IV
PHỤ LỤC C...................................................................................................................VI
PHỤ LỤC D ................................................................................................................... X
PHỤ LỤC E ................................................................................................................ XIII
PHỤ LỤC F ................................................................................................................XVI

SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG

vi


GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần hóa học trung bình của khoai tây ............................................... 2
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của khoai lang ................................................................ 5
Bảng 1.3: Thành phần dinh dƣỡng của củ Nƣa / khẩu phần 100g ................................ 15
Bảng 1.4: Thành phần dinh dƣỡng bột Nƣa (bột Konjac)/ khẩu phần 100g ................. 15

Bảng 2.1: Khảo sát nồng độ tác nhân chống hóa nâu.................................................... 32
Bảng 2.2: Tỷ lệ (nguyên liệu: nƣớc) .............................................................................. 33
Bảng 2.3: Khảo sát nồng độ ethanol .............................................................................. 34
Bảng 2.5: Khảo sát số lần thay ethanol ......................................................................... 35
Bảng 2.6: Khảo sát nhiệt độ sấy .................................................................................... 35
Bảng 3.1: Chỉ tiêu cảm quan củ nƣa .............................................................................. 39
Bảng 3.2: Bảng kết quả phân tích thành phần hóa lý của củ khoai nƣa ........................ 40
Bảng 3.3. Bảng kết quả thành phần hóa hoc của củ khoai nƣa ..................................... 41
Bảng 3.4: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm .............................. 43
Bảng 3.5: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm .............................. 43
Bảng 3.6: Trạng thái cảm quan các mẫu thí nghiệm ..................................................... 44
Bảng 3.7: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm .............................. 45
Bảng 3.8: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm .............................. 46
Bảng 3.9: So sánh kết quả đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm .............................. 47
Bảng 3.10: Thành phần hóa lý của bột .......................................................................... 49
Bảng 3.11: Thành phần hóa học của bột ....................................................................... 50

SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG

vii


GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Củ khoai tây ................................................................................................... 1
Hình 1.2: Củ khoai lang................................................................................................... 3
Hình 1.3: Sơ đồ quy trình sản xuất bột từ các loại củ ..................................................... 7
Hình 1.4: Lá nƣa ............................................................................................................ 10
Hình 1.5: Hoa của lồi Amorphophallus ....................................................................... 11

Hình 1.6: Củ khoai nƣa.................................................................................................. 11
Hình 1.7: Củ Nƣa

....................................................................................................... 12

Hình 1.8: Mặt cắt củ Nƣa .............................................................................................. 12
Hình 1.9: Cơng thức cấu tạo Amylose .......................................................................... 16
Hình 1.10: Cơng thức cấu tạo Amylopectin .................................................................. 17
Hình 1.11: Cấu trúc phân tử Glucomannan ................................................................... 17
Hình 1.12: Gel glucomannan với những hình dạng khác nhau ..................................... 19
Hình 1.13: Quy trình sản xuất bột nƣa theo phƣơng pháp thủ công trên thế giới ......... 19
Hình 1.14: Các sản phẩm từ bột khoai nƣa ................................................................... 22
Hình 1.15: Tinh bột nƣa ................................................................................................ 23
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến bột nƣa ..................................................... 25
Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu .......................................................................................... 26
Hình 2.3: Cấu tạo kính hiển vi huỳnh quang

............................................................ 37

Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động ........................................................................... 37
Hình 3.1: Củ Nƣa ....................................................................................................... 39
Hình 3.2: Mặt cắt củ Nƣa .............................................................................................. 39
Hình 3.3: Các bƣớc sơ chế đánh giá cảm quan củ nƣa.................................................. 40
Hình 3.4: Biểu đồ biểu diễn ẩm ở thời gian và nhiệt độ xác định ................................. 47

SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG

viii

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN
Hình 3.5: Kích thƣớc hạt bột ......................................................................................... 49

SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHƢƠNG

ix