TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH HỘI ĐỒNG KHOA HỌC ISO 9001 : 2008 BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VỎ CAM NON SẤY KHÔ Chủ nhiệm đề tài: Sơn Thị Liêm Đồng chủ nhiệm: Đặng Văn Út Chức vụ: Sinh viên Đơn vị: - Lớp Cao đẳng Công nghệ Sau thu hoạch 2010 - Khoa Nông nghiệp – Thủy sản Trà Vinh, ngày tháng năm 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH HỘI ĐỒNG KHOA HỌC ISO 9001 : 2008 BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VỎ CAM NON SẤY KHÔ Xác nhận quan chủ quản Chủ nhiệm đề tài Sơn Thị Liêm Trà Vinh, ngày tháng năm 2013 LỜI CẢM ƠN Gần ba năm học tập rèn luyện trường Đại học Trà Vinh hướng dẫn dạy bảo tận tình Q Thầy Cơ, thời gian em học tập tích lũy nhiều kiến thức lí thuyết, kinh nghiệm thực tiễn qua chuyến thực tập chuyên ngành mà em theo học nâng cao Qua đây, nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám hiệu nhà trường, phịng Khoa học Cơng nghệ Đào tạo Sau đại học, Khoa Nông nghiệp – Thủy sản với Thầy Cô Trung tâm Công nghệ sau thu hoạch truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích quan trọng em Nhóm nghiên cứu xin gửi lời cảm ơn đến Cô Nguyễn Thị Hiền tận tình giúp đỡ, hướng dẫn Đồng thời em xin cảm ơn Cơ Nguyễn Thị Hồng Thắm tích cực hỗ trợ để em hoàn thành để tài Quá trình thực đề tài có nhiều thuận lợi với hỗ trợ giúp đỡ từ nhiều phía, bên cạnh có khơng khó khăn thiếu sót Kính mong nhận ý kiến đóng góp thầy, Cuối lời nhóm nghiên cứu xin gửi lời chúc sức khỏe đến Ban Giám hiệu, quý Thầy cô anh chị công tác trường Đại học Trà Vinh Chúc trường Đại học Trà Vinh ngày phát triển bền vững Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn! -i- TÓM TẮT Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có địa phương, nâng cao giá trị kinh tế từ nguồn phế phẩm cam non để chiết xuất tinh dầu, cải thiện thu nhập cho người dân Đó mục tiêu mà nhóm hướng đến thực đề tài “Nghiên cứu sản xuất vỏ cam non sấy khô” Các loại thực vật chứa tinh dầu nước ta đa dạng phong phú phục vụ cho nhiều mặt sống, công tác nghiên cứu Có nhiều loại quả, hạt chứa hàm lượng tinh dầu cao, họ citrus như: cam, chanh, quất, (tồn chủ yếu vỏ quả) có hàm lượng tinh dầu tương đối cao loại cịn lại Các cơng ty sản xuất tinh dầu chủ yếu thu lấy vỏ trái chín, giai đoạn hàm lượng tinh dầu vỏ cao Nghiên cứu nhóm sử dụng vỏ cam sành loại ăn trái trồng phổ biến đồng sông Cửu Long để phục vụ cho công tác chiết xuất tinh dầu công ty, nguyên liệu sử dụng vỏ cam non – phế phẩm từ nhà vườn trồng cam địa bàn tỉnh Trà Vinh Nội dung nghiên cứu chủ yếu tập trung vào bảo vệ hàm lượng tinh dầu thực q trình sấy với hai thí nghiệm chủ yếu sau: - Khảo sát ảnh hưởng nồng độ thời gian ngâm acid citric nhằm hạn chế oxi hóa vỏ cam Qua q trình thực nghiệm chọn nồng độ acid citric 0.5% thời gian ngâm 40 phút, thông số khả kháng oxi hóa cao - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thơi gian sấy đến chất lượng sản phẩm Qua qua trình khảo nghiệm cọn nhiệt độ sấy 80 oC thời gian sấy giờ, hàm lượng tinh dầu đạt giá trị cao thực hai thông số -ii- MỤC LỤC Nội dung Trang PHẦN MỞ ĐẦU 01 Tính cấp thiết đề tài 01 Mục tiêu nghiên cứu 01 Nội dung nghiên cứu 01 Phương pháp nghiên cứu 02 PHẦN NỘI DUNG 03 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 03 1.1 Giới thiệu cam 1.1.1 Nguồn gốc đặc điểm thực vật 03 1.1.2 Thu hoạch bảo quản cam 04 1.1.3 Thành phần dinh dưỡng cam 05 1.1.4 Thành phần hóa học vỏ cam 06 1.1.4.1 Cellulose 06 1.1.4.2 Hesperidin 07 1.1.4.3 Limone 07 1.1.5 Phân loại giống cam 08 1.1.6 Một số giống cam phổ biến nước ta 10 1.1.7 Ứng dụng hoạt tính tinh dầu 12 1.1.7.1 Ứng dụng tinh dầu 12 1.1.7.2 Hoạt tính sinh học tinh dầu 13 1.2 Hóa chất sử dụng 14 1.2.1 Acid citric 14 1.2.2 Methanol 15 1.3 Quá trình sấy thiết bị sấy 16 1.3.1 Quá trình sấy 16 1.3.2 Thiết bị sử dụng 17 1.4 Sản phẩm rau sấy khô 17 1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 18 1.5.1 Nguyên liệu 18 1.5.2 Q trình xử lí trước sấy 19 1.5.3 Quá trình sấy 19 1.6 Đối tượng nghiên cứu 20 -iii- 1.7 Tình hình nghiên cứu 20 CHƯƠNG II: TIẾN HÀNH BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 24 2.1 Quy trình sản xuất vỏ cam non sấy khơ 24 2.1.1 Sơ đồ quy trình 24 2.1.2 Thuyết minh quy trình 24 2.2 Khảo sát nồng độ thời gian ngâm acid citrid nhằm hạn chế oxi hóa vỏ cam 25 2.2.1 Mục đích nghiên cứu 25 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 25 2.2.3 Kết thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ acid citric thời gian ngâm đến chất lượng sản phẩm 28 2.3 Khảo sát nhiệt độ thời gian sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 29 2.3.1 Mục đích nghiên cứu 29 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 29 2.3.3 Kết thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến chất lượng sản phẩm 33 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC I -iv- DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng cam tươi 05 Bảng 2.1 Khảo sát nồng độ thời gian ngâm acid citric nhằm hạn chế oxi hóa vỏ cam 26 Bảng 2.2 Khả kháng oxi hóa 28 Bảng 2.3 Khảo sát nhiệt độ thời gian sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm .31 Bảng 2.4 Kết thống kê ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến độ ẩm sản phẩm 33 Bảng 2.5 Kết thống kê ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến hàm lượng tinh dầu sản phẩm 35 -v- DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Đặc điểm hình thái cam 03 Hình 1.2 Cơng thức cấu tạo limone 08 Hình 1.3 Cam trịn 08 Hình 1.4 Cây cam Navel 09 Hình 1.5 Trái cam blood 09 Hình 1.6 Cây cam 10 Hình 1.7 Cam sành trồng phổ biến miền nam 10 Hình 1.8 Cơng thức cấu tạo acid citric 15 Hình 1.9 Cơng thức cấu tạo methanol 15 Hình 1.10 Tủ sấy 17 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất 24 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 27 Hình 2.3 Biểu đồ thể khả kháng oxi hóa 28 Hình 2.4 Cam ngâm dung môi 30 Hình 2.5 Máy cô quay chân không 30 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 32 Hình 2.7 Biểu đồ thể ảnh hưởng nhiệt độ đến độ ẩm sản phẩm .33 Hình 2.8 Biểu đồ thể ảnh hưởng thời gian đến độ ẩm sản phẩm 34 Hình 2.9 Biểu đồ thể ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng tinh dầu sản phẩm 35 Hình 2.10 Biểu đồ thể ảnh hưởng thời gian sấy đến hàm lượng tinh dầu sản phẩm 36 -vi- * Sơ đồ bố trí thí nghiệm Cam non Rửa Xử lý Ngâm acid A2:0,3% A1: 0,1% D1:20p D2:30p D3:40p D4:50p D1 D2 D3 D4 D1 D2 D3 D4 Sấy Bao gói Bảo quản Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm  Chỉ tiêu theo dõi : tiêu hóa lý (khả kháng o i hóa) -27- D1 D2 D3 D4 2.2.3 Kết thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ acid citric thời gian ngâm đến chất lượng sản phẩm Bảng 2.2 Khả kháng oxi hóa mẫu Mẫu A1D1 A1D2 A1D3 A1D4 A2D1 A2D2 A2D3 A2D4 Hình 2.3 Biểu đồ thể khả kháng oxi hóa  Nhận xét Từ bảng 4.1 biểu đồ ta thấy khả kháng o i hóa tất mẫu điều mức cao từ 75.49% đến 95.70% Hai yếu tố nồng độ thời gian điều ảnh hưởng đến khả kháng o i hóa vỏ cam -28- Thời gian ngâm: Ta thấy khả kháng o i hóa mẫu điều giảm dần theo thời gian tốc độ giảm không đáng kể Mẫu A1D2 93.6% giảm xuống 90.05% mẫu A1D4 Tương tự mẫu A2D2, A2D3, A2D4 từ 94.9%, 87.89% xuống 86.24% Riêng mẫu A3D3 khả kháng o i hóa cao mức 95.7% với thời gian ngâm 40 phút Nồng độ acid citric: Đối với mẫu A3D3 nồng độ 0.5% khả kháng o i hóa cao so ới mẫu có nồng độ cao thấp Với nồng độ acid thấp hoạt tính acid giảm  Tiểu kết Để đạt khả kháng o i hóa tố nhất, bảo vệ tinh dầu bị oxi hóa q trình ngâm nhóm chọn mẫu A3D3 với nồng độ acid citric 0.5% thời gian ngâm 40 phút ta Q = (95.70%) Ở nồng độ thời gian ngâm ỏ cam bị oxi hóa so với mẫu lại 2.3 Khảo sát nhiệt độ thời gian sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 2.3.1 Mục đích nghiên cứu : Chọn nhiệt độ thời gian sấy thích hợp 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu : Thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên với lần lặp lại Lấy kết tối ưu cơng đoạn thí nghiệm trước làm sở cho thí nghiệm sau - Xử lý số liệu phần mềm e cel, statgraphics - Phương pháp sấy đến khối lượng khơng đổi - Trích li tinh dầu phương pháp tẩm trích dung mơi methanol nhằm ác định lượng tinh dầu lại sản phẩm  Nguyên tắc Dựa tượng thẩm thấu, khuếch tán hịa tan tinh dầu có mơ dung môi hữu -29-  Quy trình trích li Xay mẫu cam thành mảnh nhỏ Ngâm 10-12 dung môi Lọc lấy hỗn hợp (tinh dầu + dung mơi) Cơ quay Hình 2.4 Cam ngâm dung môi Thu tinh dầu Bảo quản tủ lạnh 4-6 ngày Lọc sáp, cặn ác định thể tích tinh dầu thu + Vỏ cam sau sấy cắt thành mảnh nhỏ, nhằm làm tăng khả hòa tan tinh dầu vào dung mơi trích ly + Cho phần cam xay nhỏ vào bình nhỏ chứa sẵn dung môi (150ml) Để khoảng thời gian 10 – 12 tiếng Sau đem lọc lấy hỗn hợp gồm phần tinh dầu dung môi, loại bỏ phần xác vỏ cam + Thực q trình quay mẫu khoảng thời gian tiếng với thể tích đem Hình 2.5 Máy quay chân khơng uay 130ml, dung mơi bay ngưng tụ ta thu phần dung môi tái sử dụng Phần tinh dầu thu đem bảo quản tủ lạnh – ngày lâu để tạp chất, cặn sáp tinh dầu lắng xuống + Lọc phần tinh dầu có chứa sáp, cặn, ác định thể tích tinh dầu mẫu -30- Chuẩn bị mẫu: cam non cắt lấy phần xanh vỏ đem ngâm ới nồng acid citric chọn thí nghiệm 1, sau sấy nhiệt độ thời gian sấy khác Số lượng mẫu: 16 mẫu Khối lượng mẫu: 100g Bố trí thí nghiệm: Tiến hành bố trí thí nghiệm ngẫu nhiên nhân tố với lần lặp lại Nhân tố B : Nhiệt độ sấy với mức nhiệt độ B1 (50oC), B2 (60oC), B3 (70oC), B4 (80oC) Nhân tố C : Thời gian sấy với khoảng thời gian C1 (4 giờ), C2 (5 giờ) C3 (6 giờ) C4 (7 giờ) Bảng 2.3: Khảo sát nhiệt độ thời gian sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Số nghiệm thức : x = 16 nghiệm thức Số đơn ị thí nghiệm : 16 -31- * Sơ đồ bố trí thí nghiệm Cam non Rửa Xử lý B1:50oC Ngâm acid Sấy B2:60oC o B3:70 C B4:80 o C C1:4 h C2:5 h C3:6 h C4:7 h C C C C C C C C C C C C 4 Bao gói Bảo quản Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm  sinh Chỉ tiêu theo dõi: tiêu hóa lý (độ ẩm, hàm lượng tinh dầu), tiêu vi -32- 2.3.3 Kết thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến chất lượng sản phẩm Bảng 2.4 Kết thống kê ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến độ ẩm sản phẩm Thời gian sấy (giờ Trung bình độ ẩm ản hưởng nhiệt độ Ghi chú: Các giá trị trung bình có chữ kèm (a, b, c, d) cột-hàng thể khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê mức độ 5% Biểu đồ thể ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến độ ẩm sản phẩm 60 50 40 30 20 10 30,22 c Hình 2.7 Biểu đồ thể ảnh hưởng nhiệt độ đến độ ẩm sản phẩm Từ bảng số liệu 2.4 biểu đồ hình 2.4 ta thấy nhiệt độ 80 oC giá trị độ ẩm cao 49.97% Độ ẩm tăng theo biến thiên nhiệt độ Nhiệt độ tăng làm bề mặt sản phẩm bị biến tính (cấu trúc bề mặt sản phẩm mềm hơn) tạo lỗ nhỏ từ ẩm sản phẩm nhiều Do q trình xử lý số liệu phần mềm statgraphics, kết xử lí thống kê chọn giá trị trung b nh cao nên nhóm dựa vào số liệu lượng nước bốc -33- trình sấy để chọn mẫu tốt (độ ẩm hiểu lượng nước bốc trình sấy lượng nước bốc 100% trừ độ ẩm lại sản phẩm) Biểu đồ thể ảnh hưởng thời gian sấy đến độ ẩm sản phẩm 50 40 30 36,09c 38,51bc 43,52a 41,09ab 20 Độ ẩm (%) 10 Hình 2.8 Biểu đồ thể ảnh hưởng thời gian đến độ ẩm sản phẩm Từ bảng số liệu 2.4 biểu đồ hình 2.5: Ở thời gian sấy giá trị độ ẩm cao 43.52% Độ ẩm sản phẩm tăng theo biến thiên thời gian sấy Thời gian sấy lâu tác dụng nhiệt độ làm ẩm sản phẩm thoát nhiều hơn, kéo dài thời gian bề mặt sản phẩm khơ (cấu trúc bề mặt cứng lại, khơng có lỗ hỏng bề mặt), co lại hạn chế ẩm mơi trường ngồi Lúc độ ẩm sản phẩm giảm xuống 41.09%  Từ nhận xét thời gian sấy nhiệt độ sấy 80 C độ ẩm sản phẩm cao o -34- Bảng 2.5 Kết thống kê ảnh hưởng nhiệt độ sấy thời gian sấy đến hàm lượng tinh dầu sản phẩm Thời gian sấy (giờ) Trung bình thể tích tinh dầu ảnh hưởng nhiệt độ Ghi chú: Các giá trị trung bình có chữ kèm (a, b, c, d) cột-hàng thể khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê mức độ 5% Biểu đồ thể ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến hàm lượng tinh dầu sản phẩm 2.5 2,05 1.5 1,65 a b 0.5 0,91 d 1,17 c 50 60 70 80 Nhiệt độ (độ C) Hình 2.9 Biểu đồ thể ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng tinh dầu sản phẩm Từ bảng số liệu 2.5 biểu đồ hình 2.6: Ở nhiệt độ 80 oC, hàm lượng tinh dầu đạt giá trị cao 2.05ml Hàm lượng tinh dầu nhiệt độ 80 oC có khác biệt với hàm lượng tinh dầu nhiệt độ lại Vì nhiệt độ thể tích tinh dầu bị ẩm sản phẩm mức độ thấp -35Biểu đồ thể ảnh hưởng thời gian sấy đến hàm lượng tinh dầu sản phẩm 1.55 a 1.5 1,53 1.45 ab ab 1.4 1.35 1.3 1,46 1,43 Tinh dầu (ml) b 1,36 1.25 Thời gian (giờ) Hình 2.10 Biểu đồ thể ảnh hưởng thời gian sấy đến hàm lượng tinh dầu sản phẩm Từ bảng số liệu 2.5 biểu đồ hình 2.7: Ở thời gian hàm lượng tinh dầu đạt giá trị cao 1.53 ml Vì thời gian đảm bảo lượng nước sản phẩm thoát ẫn giữ hàm lượng tinh dầu cao  Từ nhận xét trên, hàm lượng tinh dầu đạt giá trị cao nhiệt độ 80 C thời gian o sấy  Tiểu kết: Tinh dầu thu từ vỏ cam đạt hàm lượng cao phụ thuộc vào nhiều yếu tố, uan trọng nhiệt độ thời gian sấy vỏ cam, cần có kết hợp thích hợp hai yếu tố Qua q trình thực nghiệm nhóm chọn nhiệt độ sấy: 80 oC thời gian sấy: (mẫu kí hiệu B4C3 ) -36- PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận Qua trình tiến hành thí nghiệm thí nghiệm chọn thơng số kỹ thuật thích hợp để hồn thiện quy trình sản xuất vỏ cam non Giữ hàm lượng tinh dầu bị thất q trình chế biến cần đạt chi tiêu sau: Đạt khả kháng o i hóa cao, ỏ cam ngâm acid citric với nồng độ 0.5% thời gian ngâm 40 phút Đạt hàm lượng tinh dầu cao với nhiệt độ sấy 80oC thời gian sấy Quy trình sản xuất đề nghị: Cam non Rửa Xử lý Ngâm acid citric (0.5%, 40 phút) Sấy (80oC, giờ) Bao gói Bảo quản Sơ đồ quy trình sản xuất đề nghị -37-  Kiến nghị Khảo sát trích ly tinh dầu số phương pháp đại như: i sóng, siêu âm - Khảo sát chế độ bảo quản - Tận dụng phế phẩm ruột cam chế biến sản phẩm giá trị khác  Hướng phát triển đề tài Có thể chuyển giao kỹ thuật sản xuất với quy mô hộ gia đ nh -38- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp Nguyễn Văn Thoa Năm 1996 Công nghệ sau thu hoạch chế biến rau Nhà xuất khoa hoc kỹ thuật [2] Văn Ngọc Hướng Năm 2002 Hương liệu ứng dụng Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Tôn Nữ Minh Nguyệt Năm 2008 Công nghệ chế biến rau trái Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh [4] Lê Ngọc Thạch Năm 2003 Tinh dầu Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [5] Trần Linh Thước Phương pháp phân tích vi sinh vật nước, thực phẩm mĩ phẩm Nhà xuất giáo dục [6] http://baigiang.violet.vn/present/show/entry_id/8390263 [7] http://luanvan.co/luan-van/tieu-luan-bai-ve-methanol-231/ [8].http://soyte.binhduong.gov.vn/soyte/index.php/ve-sinh-an-toan-thuc-pham/thong-tinmoi/965-methanol-va-ng-c-methanol105 [9] http://sta.soctrang.gov.vn/index.php?option=com_content&view=article&id=68:giai- phap-cai-thien-vuon-cay-co-mui-o-dong-bang-song-cuu-long&catid=103:mo-hinh-ung- dungkhoa-hoc-va-cong-nghe&Itemid=37 [10] http://www.tiengiang.gov.vn/xemtin.asp?idcha=9662&cap=3&id=16179 -39- ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH HỘI ĐỒNG KHOA HỌC ISO 9001 : 2008 BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VỎ CAM NON SẤY KHÔ Xác nhận quan chủ quản Chủ nhiệm đề tài. .. như: nghiên cứu tách chiết tinh dầu từ ỏ cam sành, số đề tài như: đề tài sản uất mứt ỏ cam, chế biến mứt đông cam hay đề tài chế biến nectar cam, … Đối ới đề tài ‘? ?Nghiên cứu sản xuất vỏ cam non sấy. .. th đề tài tương đối chưa có đề tài nghiên cứu trước * – Các cơng trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài Đề tài “Mứt vỏ cam? ??, Đỗ Huyền Trang, Đại học kỹ thuật công nghệ TP HCM 2010 Đề tài nghiên