Tài liệu tham khảo về đồ án Phát triển sản phẩm nước khoai lang tím lên men có gas dành cho sinh viên đại học khối ngành Công Nghệ Thực Phẩm. Bao gồm các chương chứa đựng những nghiên cứu của nhóm thông qua khảo sát, brainstorming, bố trí thí nghiệm, quy trình công nghệ được thu nhập trong tài liệu trên.
TỔNG QUAN NHÀ MÁY
Lịch sử hình thành
Trong thời kỳ đổi mới hiện nay, ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ với xu hướng sáng tạo, nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng Ngành này chú trọng vào việc tạo ra các sản phẩm mới từ nguyên liệu sạch, thiên nhiên, mang lại lợi ích cho sức khỏe Các sản phẩm như bánh mì Thăng Long, bánh Chocopie dưa hấu và nước táo lên men đã thu hút sự yêu thích và tin tưởng của người tiêu dùng nhờ hương vị độc đáo và lợi ích sức khỏe mà chúng mang lại.
Dịch bệnh COVID-19 đã khiến thương lái Trung Quốc từ chối mua khoai, dẫn đến giá khoai giảm mạnh và ảnh hưởng lớn đến đời sống nông dân Tại huyện Bình Tân, nơi có hơn 4.100 ha khoai lang, hơn 800 ha đã đến thời điểm thu hoạch nhưng không có đầu ra Mặc dù năng suất cao, trung bình đạt hơn 50 tạ/công, nhưng nông dân đang lỗ khoảng 15 triệu đồng mỗi công do giá khoai thấp Nếu thuê đất trồng khoai, mức lỗ có thể lên tới 20 triệu đồng/công Do đó, phát triển sản phẩm từ khoai lang tím là mục tiêu chính nhằm ổn định đầu ra cho nông dân.
Nhằm bắt kịp xu hướng và tạo ra sản phẩm độc đáo, nhóm đã phát triển một loại nước giải khát mới từ củ khoai lang tím Sản phẩm này không chỉ có hương thơm hấp dẫn mà còn mang đến vị lạ miệng, mang lại cảm giác thoải mái cho người tiêu dùng.
Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà máy
Khoai lang tím, một loại cây lương thực phổ biến tại Việt Nam, không chỉ giàu dinh dưỡng mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe Gần đây, loại thực phẩm này đã trở thành món ăn ưa thích của nhiều người Nhận thấy sự yêu thích và những đặc tính nổi bật của khoai lang tím, nhóm nghiên cứu đã phát triển một sản phẩm mới: nước khoai lang tím lên men Mặc dù là sản phẩm mới, nước khoai lang tím lên men vẫn thu hút sự quan tâm của người tiêu dùng.
Khoai lang tím sẽ được rửa sạch, hấp chín ở 100°C trong 1 giờ, sau đó gọt vỏ và nghiền mịn Tiếp theo, bổ sung nước và tiến hành dịch hóa bằng enzyme α-amylase, sau đó đường hóa bằng glucoamylase Cuối cùng, quá trình lên men sẽ tạo ra sản phẩm nước khoai lang tím lên men.
Sự phù hợp với mục tiêu đề tài:
Sản phẩm nước khoai lan tím lên men vẫn chưa được sản xuất ở quy mô công nghiệp và chưa xuất hiện trên thị trường, điều này mở ra cơ hội phát triển sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu đa dạng hóa của người tiêu dùng.
Nước khoai lan tím lên men là một loại đồ uống mới lạ trên thị trường, mang đến trải nghiệm độc đáo cho người tiêu dùng Với hương vị gần giống sản phẩm Strongbow nhưng lại có nét đặc trưng của khoai lan tím, loại nước này dễ uống và tốt cho sức khỏe.
Sản phẩm mới ra mắt trên thị trường có thể không được lòng một số người tiêu dùng do vị chưa phù hợp, vì vậy việc bổ sung CO2 là cần thiết để tăng cường hương vị Quy trình thực hiện tương tự như sản xuất nước khoai lan tím lên men, bao gồm việc lên men sản phẩm, điều chỉnh vị sau đó và cuối cùng là nạp CO2 vào sản phẩm để tạo sự hấp dẫn hơn.
Hình 1.2 Các bình khí CO 2
Sự phù hợp với mục tiêu đề tài:
Khi CO2 hòa tan trong nước, nó tạo ra dung dịch acid carbonic (H2CO3), một chất ít độc hại giúp tăng cường hương vị cho nước khoai lang tím, mang lại vị chua đặc trưng cho sản phẩm Sự hiện diện của acid carbonic kích thích vòm miệng, cho phép người uống cảm nhận rõ nét vị đặc trưng của nước khoai lang tím lên men, đồng thời tránh làm cho sản phẩm trở nên nhạt nhẽo.
CO2 không chỉ giúp bảo quản sản phẩm hiệu quả, mà còn làm tăng tuổi thọ của chúng Ngoài ra, chi phí sử dụng CO2 thấp hơn so với các chất bảo quản khác, đồng thời việc tận dụng khí CO2 trong sản xuất thực phẩm còn góp phần giảm thiểu khí thải ra môi trường, bảo vệ hành tinh.
Bạc hà là một nguyên liệu quen thuộc, nổi bật với nhiều công dụng cải thiện sức khỏe và tạo nên vị ngon mát lạnh cho các loại nước uống như trà sữa bạc hà, đá bào siro bạc hà và kem bạc hà, gắn liền với tuổi thơ của nhiều người Việc thêm hương bạc hà vào sản phẩm không chỉ tạo ra vị đặc trưng mà còn mang lại cảm giác sảng khoái cho người tiêu dùng Quy trình sản xuất có thể được thực hiện tương tự như quy trình sản xuất nước khoai lan tím lên men, trong đó sau khi lên men, hương bạc hà sẽ được bổ sung vào nước để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh.
Sự phù hợp với mục tiêu đề tài:
Nước khoai lan tím lên men hương bạc hà là sự kết hợp hoàn hảo giữa các nguyên liệu tự nhiên, mang đến hương vị độc đáo nhưng vẫn quen thuộc Sản phẩm này không chỉ làm phong phú thêm danh mục đồ uống mà còn đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng.
An toàn lao động phòng cháy chữa cháy
1.5.1 Quy định về an toàn lao động
1.5.2 Quy định về phòng cháy chữa cháy
Xử lí phế thải và vệ sinh công nghiệp
Quy định chuẩn bị xuống nhà máy và thao tác
Vệ sinh khu vực fillet
Vệ sinh khu vực soi kí sinh trùng
Về sinh khu vực lạn da
Quy định và nội sung vệ sinh trong công nghiệp
NGUYÊN LIỆU VÀ THÀNH PHẨM
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
Sơ đồ quy trình công nghệ
Lên men Nấm men khô
CO 2 Đóng chai Phối trộn
Hình 3.4 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất Nước khoai lang tím lên men có gas
Thuyết minh quy trình
Quy trình công nghệ sản xuất cả ba sản phẩm nước khoai lang tím lên men đều tương tự nhau, chỉ khác ở giai đoạn phối trộn Sản phẩm "nước khoai lang tím lên men" không cần bổ sung hương liệu hay gas, trong khi "nước khoai lang tím lên men hương bạc hà" yêu cầu thêm hương bạc hà trong quá trình này Để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng, sản phẩm nước khoai lang tím lên men có gas được đánh giá là tốt nhất, với khả năng thu hút người tiêu dùng cao hơn.
MÁY MÓC VÀ THIẾT BỊ
Các thiết bị, máy móc
KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM
HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG
Các hệ thống hiện tại của công ty
6.1.3 Thuật ngữ và định nghĩa
6.1.4 Hệ thống quản lí chất lượng
6.1.5 Trách nhiệm của lãnh đạo
6.1.6 Quản lí nguồn nhân lực
6.1.7 Tạo sản phẩm/ dịch vụ
6.1.8 Đo lường phân tích cải tiến Đánh giá nội bộ
6.1.9 Kiểm soát sản phẩm không phù hợp
XÂY DỰNG CÁC PHƯƠNG ÁN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM SẢN PHẨM – CÁC PHƯƠNG ÁN CNSX
Phương án 1
7.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ
Mục đích: Loại bỏ các tạp chất (đất, bụi,…), rửa sạch trên bề mặt nguyên liệu loại bỏ phần bị sâu, hư hỏng.
Để thực hiện, chúng tôi cắt bỏ những phần bị sâu và hai đầu củ khoai, sau đó rửa sạch bằng nước để đảm bảo toàn bộ bề mặt nguyên liệu được tiếp xúc với nước.
Tinh bột tự nhiên và tinh bột sống thường nằm trong tế bào của nguyên liệu và được bao bọc bởi lớp vỏ Lớp vỏ này ngăn cản tinh bột hòa tan trong nước lạnh và cản trở enzyme amylase tiếp xúc với tinh bột Khi nấu chín, tinh bột trong khoai sẽ chuyển thành dạng dịch hồ dính, sau đó hòa tan, giúp enzyme amylase dễ dàng tác động và tiêu hóa tinh bột.
Cách thực hiện: Hấp khoai bằng nồi hấp trên bếp điện tới khi khoai chín (khoảng 40 phút).
Thiết bị: nồi hấp, bếp điện.
Mục đích: khai thác: Quá trình xay làm phá vỡ cấu trúc khoai, giải phóng protein và các chất hòa tan trong khoai vào trong nước.
Các thông số công nghệ bao gồm tỷ lệ khoai là 15% và mức độ xay được điều chỉnh tùy theo từng trường hợp cụ thể Trong quy trình này, thời gian xay khoai được cố định ở mức 1 phút.
Thiết bị: máy xay đa năng
Mục đích của quá trình này là cắt đứt các liên kết α-1,4 glucoside bên trong phân tử cơ chất, giúp giảm độ nhớt của hỗn hợp tinh bột và nước, đồng thời giải phóng chủ yếu là phân tử dextrin.
Cách thực hiện: Dịch sau khi nghiền được chỉnh pH và dịch hóa ở 70ºC bằng enzyme α-amylase.
Thiết bị: bể ổn nhiệt
Hóa chất: acid citric, NaHCO3 , enzyme α-amylase
Mục đích của quá trình này là chuyển hóa tinh bột trong dung dịch thành dạng hòa tan, tuy nhiên, tinh bột cần phải trải qua quá trình thủy phân đầy đủ để chuyển hóa thành đường cho quá trình lên men Điều này được thực hiện nhờ xúc tác của enzyme glucoamylase, giúp thủy phân các liên kết 1,4 và 1,6 – glucoside, từ đó thu được chủ yếu là α-glucose.
Cách thực hiện: Dịch sau khi dịch hóa được chỉnh pH và đường hóa ở 60ºC bằng enzyme glucoamylase.
Thiết bị: bể ổn nhiệt
Hóa chất: acid citric, NaHCO3 , enzyme glucoamylase
Mục đích: Loại bỏ các cặn khoai, hoàn thiện độ trong của sản phẩm.
Cách thực hiện: Sau khi đường hóa dịch được lọc bằng vải để loại bỏ cặn khoai nhằm hoàn thiện sản phẩm.
Mục đích : Quá trình lên men nhằm biến đổi các cơ chất trong dịch thủy phân tạo sản phẩm mới có độ cồn phù hợp
Để thực hiện quá trình lên men, đầu tiên cần điều chỉnh Brix và pH của dịch thủy phân để phù hợp cho nấm men hoạt động Sau đó, tiến hành thanh trùng ở 90°C trong 15 phút nhằm vô hoạt enzym và tạo môi trường vô trùng Tiếp theo, trích một ít dịch đường lên men và cho vào nấm men dạng bột để hoạt hóa trong 30 phút Sau khi hoạt hóa, cấy toàn bộ dịch đã hoạt hóa vào phần dịch đường lên men còn lại và tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng từ 28-30°C trong 8 giờ Hóa chất sử dụng trong quá trình này là nấm men Saccharomyces cerevicea.
Mục đích: Loại bỏ các cặn khoai và sinh khối nấm men còn sót, hoàn thiện độ trong của sản phẩm.
Để hoàn thiện sản phẩm sau quá trình lên men, dịch cần được lọc bằng vải để loại bỏ cặn khoai Tiếp theo, tiến hành ly tâm và lọc lại lần nữa nhằm loại bỏ hoàn toàn các cặn còn sót lại.
Mục đích: hoàn thiện sản phẩm
Quá trình phối trộn là bước quan trọng để điều chỉnh độ cồn và hàm lượng đường trong sản phẩm nước giải khát Để thực hiện, cần thêm dịch đường cô đặc từ dung dịch sau thủy phân cho đến đạt độ Brix mong muốn, sau đó kiểm tra bằng Brix kế Đồng thời, sục CO2 trực tiếp vào nước giải khát cho đến khi đạt nồng độ yêu cầu Hóa chất sử dụng trong quá trình này là CO2.
Mục đích: hoàn thiện sản phẩm
Để thực hiện, bạn cần rót nước giải khát vào chai thủy tinh và đóng nắp lại Tiếp theo, hãy dán bao bì lên chai, trên nhãn ghi rõ thông tin sản phẩm cùng với ngày sản xuất.
Mục đích của việc thanh trùng nhiệt đối với rượu không qua chưng cất là để ức chế vi sinh vật tạp nhiễm, từ đó tăng thời gian bảo quản sản phẩm mà không làm biến đổi cảm quan của rượu Sau khi kết thúc quá trình lên men, độ cồn thường đạt khoảng 1,5%Vol.
Để bảo quản sản phẩm lâu dài và loại bỏ vi sinh vật gây hư hỏng, chúng ta tiến hành thanh trùng nhiệt ở nhiệt độ 80°C trong 20 phút.
Thiết bị thanh trùng: nồi hấp thanh trùng
Mục đích: nhằm kiểm tra xem sản phẩm có thời hạn sử dụng bao lâu
Cách tiến hành: Sản phẩm sau khi thanh trùng được bảo quản ở nhiêt độ 4 0 C, tránh nắng chiếu trực tiếp
Phương án 2
7.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ
Các bước đều giống với phương án 1, tuy nhiên chỉ khác phương án 1 ở công đoạn lên men, thời gian lên men lúc này là 12h.
Phương án 3
7.3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ
Tương tự như ở phương án 1, tuy nhiên khác ở công đoạn lên men lúc này là thời gian lên men 16h.
Thiết kế thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm dự kiến:
7.4.1 Thí nghiệm: Khảo sát về hàm lượng khoai trong thành phần nguyên liệu và thời gian lên men
Xác định tỉ lệ hàm lượng khoai phù hợp là rất quan trọng để sản xuất lượng đường khử tối ưu cho quá trình lên men và thủy phân Đồng thời, cần đánh giá thời gian lên men lý tưởng trong điều kiện thủy phân cố định nhằm tạo ra độ cồn đáp ứng nhu cầu và sở thích của người tiêu dùng.
7.4.1.2 Các thông số thí nghiệm
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm để xác định hàm lượng khoai và thời gian lên men nhằm tạo ra sản phẩm có hương vị thơm ngon, độ cồn phù hợp và đáp ứng nhu cầu thị hiếu đa dạng của người tiêu dùng.
Khảo sát người tiêu dùng về sản phẩm Nước khoai lang lên men
Khảo sát về hàm lượng khoai trong thành phần nguyên liệu
Khảo sát về % đường bổ sung trong thành phần sản phẩm
Tiến hành đánh giá cảm quan Đường chiếm 2% trong thành phần sản phẩm Đường chiếm 5% trong thành phần sản phẩm Đường chiếm 10%trong thành phần sản phẩm
Khoai chiếm 35% trong thành phần nguyên liệu
Khoai chiếm 25% trong thành phần nguyên liệu
Khoai chiếm 15% trong thành phần nguyên liệu
Kết luận số người tiêu dùng.
Bảng 1 Các thông số của thí nghiệm 1
Hàm lượng khoai tác động trực tiếp đến lượng đường được tạo ra sau quá trình thủy phân Vì vậy, chúng tôi đã chọn hàm mục tiêu là lượng đường khử sinh ra từ quá trình này.
Để tạo ra một loại nước giải khát có độ cồn phù hợp với tiêu chuẩn sản phẩm và đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, cần đảm bảo thời gian lên men thích hợp.
-Màu sắc: tím hồng nhạt, trong suốt
-Mùi: thơm nhẹ của dịch khoai
-Vị: thanh mát, ngọt nhẹ, châm chích ở lưỡi do có độ cồn, nồng.
Chúng tôi đã lựa chọn phương pháp đo Brix để đánh giá lượng đường khử được tạo ra sau quá trình thủy phân tinh bột khoai lang tím, do dịch thu được có dạng lỏng và trong suốt.
Phương pháp phân tích cho điểm thị hiếu giúp thu thập ý kiến và cảm nhận về mùi vị sản phẩm thông qua các thí nghiệm mô tả Qua đó, xác định sản phẩm đáp ứng yêu cầu và mong muốn của người tiêu dùng Từ kết quả này, lựa chọn các phương pháp phân tích sản phẩm tối ưu nhất để đảm bảo sự hài lòng của khách hàng.
Nhóm đã thực hiện một phép thử cảm quan với sự tham gia của hội đồng đánh giá gồm 5 người Mỗi người thử sẽ nhận từng mẫu và đánh giá các thuộc tính của mẫu theo thang điểm từ 1 đến 9, trong đó 1 biểu thị mức độ rất ghét và 9 là rất thích.
Thông số cố định % Khoai
Thời gian 15 25 25 Điều kiện thủy phân (dịch hóa & đường hóa)
Kết luận 20 CHƯƠNG 8 LẬP KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU, THỬ NGHIỆM, HOÀN THIỆN
Sau khi thực hiện các thí nghiệm, nhóm đã quyết định chọn hàm lượng khoai là 25% và điều kiện lên men trong 12 giờ để đạt được chất lượng sản phẩm tốt nhất Quy trình này giúp hoàn thiện màu sắc, mùi vị và độ cồn của sản phẩm nước lên men, do đó nhóm sẽ áp dụng phương án 3 làm quy trình chính để phát triển sản phẩm.
CHƯƠNG 8 LẬP KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU, THỬ NGHIỆM, HOÀN
8.1 Bản kế hoạch mô tả các hạng mục công việc xây dựng theo công cụ 5W+1H
- Tên dự án phát triển sản phẩm: PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM NƯỚC KHOAI LANG TÍM LÊN MEN CÓ GAS
- Thời gian thực hiện dự kiến: 20/4 – 11/05/2021
Bảng 2 Kế hoạch mô tả các hạng mục công việc xây dựng theo công cụ 5W+1H
Hạng mục công việc Diễn giải chi tiết
Thời gian thực hiện dự kiến
Kết quả mong đợi/Mục tiêu
(What) (How) (Who 1) (Who 2) (When) (Where) (Why)
Thiết lập quy trình sản xuất tại nhà
Thực hiện dựa trên quy trình mô tả theo ý tưởng đề ra
Ghi lại thông số chính xác của quá trình
Nhận xét ưu và nhược điểm của sản phẩm.
Tạo ra sản phẩm có tính tương đồng cao với ý tưởng đã đề ra.
Xác định được thông số cơ bản của quy trình.
Nghiên cứu tính chất vật lý của sản phẩm
Tìm hiểu và lên kế hoạch thực hiện thí nghiệm.
Liệt kê danh sách dụng cụ, thiết bị cần chuẩn bị.
Tính toán số lượng nguyên liệu Khảo sát tỷ lệ phối trộn nguyên liệu
Thư viện trường đại học Công nghiệp Thực phẩm TP
Danh sách dụng cụ cần thiết Tránh sự gián đoạn trong quy trình sản xuất.
Xác định được tỷ lệ nguyên liệu phối trộn: Tỷ lệ cái/ nước: 1/3
Kiểm soát các quá trình trong quy trình sản xuất
Khảo sát quá trình hấp, dịch hóa, đường hóa, lên men về nhiệt độ, pH, thời gian
Kỳ Tân Quý, Phường Tân Sơn Nhì, Quận Tân Phú,
Xác định được các thông số cụ thể ở các quá trình
Kiểm soát chỉ tiêu vi sinh của trong quá trình thực hiện
Trong quá trình làm thí nghiệm sản xuất sản phẩm cần đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm
Kỳ Tân Quý, Phường Tân Sơn Nhì, Quận Tân Phú,
TP HCM Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Thực hiện thử nghiệm sản phẩm bằng cách thu thập ý kiến đánh giá từ người tiêu dùng về mùi, màu sắc, hương vị và mức độ chấp nhận Qua đó, xác định tỷ lệ chưa chính xác để kịp thời điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm.
140 Lê Trọng Tấn, Phường Tây Thạnh, Quận Tân Phú, TP HCM
Sản phẩm được mọi người yêu thích, cảm quan tốt, mức độ chấp nhận cao.
Thiết kế nhãn cho sản phẩm
Dùng phần mềm Canva để thiết kế nhãn cho phù hợp với sản phẩm, thông tin được ghi trên nhãn rõ ràng và đầy đủ theo quy định.
Bao bì nhãn có màu sắc bắt mắt, kiểu dáng ấn tượng, dễ hấp dẫn người tiêu dùng
Thông tin trên nhãn gồm nội dung bắt buộc phải có đầy đủ.
Tính giá thành cho sản phẩm
Để xác định giá thành sản phẩm, cần xem xét giá trị của khối lượng nguyên liệu và phụ liệu ban đầu, cùng với giá của sản phẩm cạnh tranh Việc tính toán này sẽ giúp xác định chi phí cho sản phẩm của nhóm một cách chính xác.
Giá bán phù hợp với khả năng chi trả của người tiêu dùng.
Tạo ra sản phẩm theo quy trình đã được chỉnh sửa, có các thông số tối ưu nhất.
Rót vào bao bì thủy tinh rồi dán nhãn hoàn thiện sản phẩm.
Kỳ Tân Quý, Phường Tân Sơn Nhì, Quận Tân Phú,
Sản phẩm phải đáp ứng các tiêu chí đã vạch ra, có cảm quan tốt, đúng như kỳ vọng của người tiêu dùng và của nhóm sản xuất.
Bảo ôn sản phẩm 3-5 ngày để kiểm tra chất lượng sản phẩm.
