PHẠM THỊ KIM LIÊN – LỚP 11-03 VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT VI NANG TINH DẦU TỎI ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM VÀ DƯỢC PHẨM Người hướng dẫn : TS Bùi Thị Bích Ngọc Sinh viên : Phạm Thị Kim Liên Lớp : K18 CNSH 11-03 NĂM - 2015 Hà Nội 2015 VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT VI NANG TINH DẦU TỎI ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM VÀ DƯỢC PHẨM Người hướng dẫn : TS Bùi Thị Bích Ngọc Sinh viên : Phạm Thị Kim Liên Lớp : K18 CNSH 11-03 Hà Nội 2015 Khoá Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Kim Liên -K18 CNSH LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới TS.Bùi Thị Bích Ngọc – Viện công nghiệp thực phẩm, người trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ hoàn thành Khóa Luận Tôi xin trân trọng cảm ơn tới PGS.TS Bùi Quang Thuật - Giám Đốc Trung Tâm Dầu, Hương liệu Phụ gia thực phẩm - Viện công nghiệp thực phẩm, cô, chú, anh, chị tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Đồng thời, xin tỏ lòng biết ơn đến thầy cô giáo khoa Công nghệ Sinh học - Viện Đại Học Mở Hà Nội nhiệt tình giảng dạy cho suốt khóa học Cuối xin gửi lời biết ơn đến gia đình, bạn bè giúp đỡ ủng hộ, động viên thời gian qua Do thời gian có hạn nên Khoá Luận khó tránh khỏi có thiếu sót, mong nhận thông cảm góp ý thầy cô giáo để Khoá Luận hoàn thiện Hà Nội, ngày 22 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Phạm Thị Kim Liên Khoá Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Kim Liên -K18 CNSH LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu Khóa Luận trung thực Tôi xin cam đoan rằng, sữ giúp đỡ cho việc hoàn thành Khóa Luận cảm ơn thông tin trích dẫn Khóa Luận ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 22 tháng 05 năm 2015 Người cam đoan Phạm Thị Kim Liên Khoá Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Kim Liên -K18 CNSH MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu củ tỏi 1.1.1 Đặc tính thực vật 1.1.2 Nguồn gốc phân bố thời gian thu hoạch 1.1.3 Công dụng củ tỏi 1.2 Tinh dầu tỏi 1.2.1 Tính chất hóa lý tinh dầu tỏi 1.2.2 Tính chất hóa học tinh dầu tỏi 10 1.3 Giới thiệu công nghệ vi nang 13 1.3.1 Công nghệ tạo vi nang ứng dụng 13 1.3.2 Tình hình nghiên cứu, tiêu thụ hương liệu sản xuất từ phương pháp vi nang phân tử nước 17 1.4 Giới thiệu Cyclodextrin 19 1.4.1 Cấu tạo cấu trúc Cyclodextrin (CD) 19 1.4.2 Tính chất lý học Cyclodextrin (CD) 20 1.4.3 Tính chất hóa học Cyclodextrin 22 1.4.4 Chất phụ trợ ( Gôm) 22 1.5 Tình hình nghiên cứu, sản xuất ứng dụng tỏi tinh dầu tỏi 23 1.5.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất ứng dụng tỏi tinh dầu tỏi giới 23 1.5.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất ứng dụng tỏi tinh dầu tỏi Việt Nam 24 PHẦN II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Nguyên liệu hóa chất 27 2.1.1 Nguyên liệu 27 2.1.2 Hóa chất 27 2.1.3 Thiết bị 27 2.2 Phương pháp nghiên cứu 29 Khoá Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Kim Liên -K18 CNSH 2.2.1 Phương pháp xác định hiệu suất cố định hương 29 2.2.2 Phương pháp công nghệ 30 2.2.2.1 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện tạo nhũ tương thích hợp với phương pháp tạo phức để sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 31 2.2.2.2 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện ủ thích hợp với phương pháp tạo phức để sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 32 2.2.2.3 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện sấy phun thích hợp với phương pháp tạo phức để sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 32 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 33 3.1 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện tạo nhũ thích hợp với phương pháp tạo phức để sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 33 3.1.1 Lựa chọn chất mang thích hợp cho trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 33 3.1.2 Lựa chọn hệ dung môi hòa tan chất mang thích hợp cho trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 34 3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ dung môi hòa tan/chất mang đến trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 35 3.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ tinh dầu tỏi/chất mang đến trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 36 3.1.5 Nghiên cứu tỷ lệ ảnh hưởng tỷ lệ gôm/chất mang đến trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 37 3.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ đồng hóa đến trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 38 3.1.7 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian đồng hóa đến trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 39 3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng trình ủ dịch nhũ tương đến sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 40 3.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 40 3.2.2 nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ủ đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 41 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ sấy phun đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 42 Khoá Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Kim Liên -K18 CNSH 3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ hút dịch đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 42 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (inlet) đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 43 3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ dòng khí đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 44 3.4 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 45 PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 4.1 Kết luận 47 4.2 Kiến nghị 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 Khoá Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Kim Liên -K18 CNSH DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học củ tỏi [27] Bảng 1.2 Chỉ số hóa lý tinh dầu tỏi thu phương pháp chưng cất [4] Bảng 1.3 Chỉ số hóa lý tinh dầu tỏi thu phương pháp chưng cất kết hợp với phương pháp trích ly 10 Bảng 1.4 Hàm lượng tinh dầu tỏi số nước giới [4] 10 Bảng 1.5 Thành phần số chất củ tỏi tươi từ nguồn khác [27] 11 Bảng 1.6 Thành phần sản phẩm tỏi ngâm dầu cất nước điển hình thị trường giới [29] 12 Bảng 1.7 Mô tả số phương pháp tạo vi nang [28] 16 Bảng 1.8 Một số thông số vật lý CD [35, 36] 20 Bảng 1.9 Các sản phẩm thương mại công dụng [29] 24 Bảng 3.1 Ảnh hưởng chất mang đến trình tạo nhũ tương 33 Bảng 3.2 Ảnh hưởng hệ dung môi hòa tan đến trình tạo nhũ tương 35 Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ dung môi hòa tan/chất mang đến trình tạo nhũ tương 36 Bảng 3.4 Ảnh hưởng tỷ lệ tinh dầu tỏi/chất mang đến trình tạo nhũ tương 37 Bảng 3.5.Ảnh hưởng tỷ lệ gôm /chất mang đến trình tạo nhũ tương 38 Bảng 3.6 Ảnh hưởng tốc độ đồng hóa đến trình tạo nhũ tương 39 Bảng 3.7.Ảnh hưởng thời gian đồng hóa đến quy trình tạo nhũ tương 40 Bảng 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ trình ủ tạo liên kết đến quátrình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 41 Bảng 3.9 Kết ảnh hưởng thời gian ủ tạo liên kết đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 42 Khoá Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Kim Liên -K18 CNSH Bảng 3.10 Kết ảnh hưởng tốc độ hút dịch đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 43 Bảng 3.11 Kết ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 44 Bảng 3.12 Kết ảnh hưởng tốc độ dòng khí đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 44 Khoá Luận Tốt Nghiệp Phạm Thị Kim Liên -K18 CNSH DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Hình Cây tỏi Hình Tỏi vỏ tím Hình Tỏi vỏ trắng Hình Cấu trúc kích thước CD 20 Hình Dầu tỏi Việt Mỹ BBW 25 Hình Viên dầu tỏi Tuệ Linh 26 Hình Thiết bị cô quay chân không Buch 28 Hình Thiết bị máy sấy phun 28 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ tổng quát quy trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 30 Sơ đồ 3.1 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 45 Bảng 3.5.Ảnh hưởng tỷ lệ gôm /chất mang đến trình tạo nhũ tương Tỷ lệ gôm/chất mang Lượng hương cố định Hiệu suất cố định (%) sản phẩm (g) hương (%) 9,880 79,04 10,281 82,25 10,396 83,17 10,354 82,83 Từ kết bảng 3.5 cho thấy tỷ lệ gôm/chất mang ảnh hưởng đáng kể đến trình tạo nhũ tương tinh dầu tỏi, tỷ lệ gôm/chất mang thích hợp 7% Tỷ lệ cố định nghiên cứu 3.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ đồng hóa đến trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Đồng hóa kỹ thuật quan trọng cho trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu Đồng hóa làm xé hạt tinh dầu thành hạt có kích thước nhỏ bé, giúp chúng phân tán dung dịch chất mang Đồng thời, lực đồng hóa góp phần đẩy chất thơm vào phức bao làm cho tốc độ tạo phức nhanh hiệu Nhưng tốc độ đồng hóa cao dễ gây biến đổi nguyên liệu thường làm giảm độ bền chất thơm phức chất Vì lý đó, điều cần thiết lựa chọn tốc độ khuấy phù hợp cho quy trình tạo hương dạng bột (đối với loại thiết bị đồng hóa định) Tốc độ đồng hóa khảo sát là: 11.000, 13.000, 16.000, 19.000 vòng/phút Các mẫu thí nghiệm tiến hành với điều kiện thí nghiệm trừ yếu tố khảo sát Các kết thí nghiệm ghi bảng 3.6 Viện Đại Học Mở Hà Nội 38 Bảng 3.6 Ảnh hưởng tốc độ đồng hóa đến trình tạo nhũ tương Tốc độ đồng hóa Lượng hương cố định Hiệu suất cố định (vòng/phút) sản phẩm (g) hương (%) 11.000 10,096 80,77 13.000 10,280 82,26 16.000 10,396 83,17 19.000 10,405 83,24 Qua kết bảng 3.6 cho thấy tốc độ đồng hóa thích hợp cho trình tạo nhũ tương 16.000 vòng/phút Tốc độ cố định cho thí nghiệm 3.1.7 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian đồng hóa đến trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Thời gian đồng hóa ảnh hưởng đến hiệu suất cố định hương sản phẩm Thời gian đồng hóa ngắn phân tán hạt tinh dầu dung dịch không đều, làm dịch nhũ tương không bền nên chúng dễ bị phân lớp thời gian tạo phức, làm giảm khả tạo phức giữ hương Tuy nhiên, trình đồng hóa, có xáo trộn cọ sát mạnh cấu tử làm nhiệt độ hỗn hợp tăng lên Vì đồng hóa dài gây tượng tích nhiệt lớn dung dịch gây tổn thất hương, đồng thời làm tốn lượng sản xuất Thí nghiệm lựa chọn thời gian đồng hóa tối ưu khảo sát với thời gian nhau: 5, 10, 15, 20 25 phút Các kết thí nghiệm trình bày bảng 3.7 Viện Đại Học Mở Hà Nội 39 Bảng 3.7.Ảnh hưởng thời gian đồng hóa đến quy trình tạo nhũ tương Thời gian đồng hóa Lượng hương cố định Hiệu suất cố định (phút) sản phẩm (g) hương (%) 10,396 83,17 10 10,493 83,94 15 10,581 84,65 20 10,526 84,21 25 10,479 83,83 Từ kết thu bảng 3.7 dễ dàng nhận thấy thời gian đồng hóa thích hợp trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 15 phút 3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng trình ủ dịch nhũ tương đến sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Sản phẩm dịch nhũ tương nhận từ trình tạo nhũ tương sản xuất vi nang tinh dầu tỏi cần phải qua công đoạn ủ nhằm ổn định vi nang tinh dầu tỏi vừa hình thành Ở đây, tiến hành nghiên cứu yếu tố quan trình ủ nhiệt độ thời gian ảnh hưởng tới sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 3.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Nhiệt độ có nhiều ảnh hưởng tới khả tạo liên kết tinh dầu tỏi chất mang Khi tăng nhiệt độ dung dịch nhũ tương, hoà tan chất tăng, độ nhớt dung dịch giảm, va chạm, tiếp xúc cấu tử hương chất mang thuận lợi hơn, làm nhiệt độ trình liên kết tăng theo Kết làm tăng tốc độ khả liên kết cấu tử vi nang Tuy nhiên, nhiệt độ tăng cao, độ bền liên kết có phần giảm xuống gây tổn thất tinh dầu tỏi bay Vì vậy, cần phải xác định điểm cân hai ảnh hưởng trình ủ tạo liên kết cho có lợi Dựa theo tài liệu tham khảo, tiến hành thí nghiệm khảo sát mức nhiệt độ sau: 30, 35, 40 450C Viện Đại Học Mở Hà Nội 40 Các thí nghiệm bố trí điều kiện công nghệ sau: Thời gian ủ: 5h; Tốc độ hút dịch: 250 ml/h; Nhiệt độ sấy phun: 1200C; Tốc độ dòng khí: 0,32m3/phút Kết thí nghiệm ghi bảng 3.8 Bảng 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ trình ủ tạo liên kết đến quátrình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Nhiệt độ Lượng hương cố định sản Hiệu suất cố định phẩm (g) hương (%) 10,484 83,87 10,581 84,65 10,668 85,34 10,627 85,02 30 35 40 45 Qua kết thu bảng 3.1 cho thấy nhiệt độ ủ thích hợp cho trình tạo vi nang tinh dầu tỏi 400C cho hiệu suất cố định cao Còn nhiệt độ cao hơn, hiệu suất cố định hương giảm tổn thất tinh dầu tỏi xảy trình bay 3.2.2 nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ủ đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Nghiên cứu thực với mục đích xác định thời gian cần thiết để vi nang tinh dầu tỏi ổn định bền vững trước đưa sang công đoạn sấy phun Các mẫu thí nghiệm khảo sát với mức thời gian ủ: 5h, 6h, 7h, 8h Chúng tiến hành với điều kiện thí nghiệm trừ yếu tố khảo sát Các kết thí nghiệm thể bảng 3.9 Viện Đại Học Mở Hà Nội 41 Bảng 3.9 Kết ảnh hưởng thời gian ủ tạo liên kết đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Thời gian ủ tạo liên kết Lượng hương cố định Hiệu suất cố (h) sản phẩm (g) định hương (%) 10,668 85,34 10,840 86,72 19,911 87,29 10,920 87,36 Kết thu bảng 3.9 cho thấy thời gian ủ thích hợp cho trình tạo vi nang tinh dầu tỏi 7h có kéo dài thêm thời gian hiệu suất cố định hương tăng không đáng kể 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ sấy phun đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Chế độ sấy phun có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu sản xuất chất lượng sản phẩm vi nang tinh dầu Chế độ sấy phun phụ thuộc vào loại sản phẩm cần sấy chủng loại thiết bị sấy phun Các điều kiện công nghệ chế độ sấy phun là: nhiệt độ sấy (inlet, outlet), tốc độ hút dịch, tốc độ dòng khí (tải lượng sấy), áp suất khí nén , tốc độ hút dịch, tốc độ dòng khí nhiệt độ sấy (inlet - nhiệt độ buồng sấy) có ảnh hưởng lớn tới chất lượng hiệu tạo hương Vì tiến hành khảo sát ảnh hưởng yếu tố đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ hút dịch đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Dựa theo tài liệu tham khảo kết thí nghiệm thăm dò tiến hành sấy khô sản phẩm thiết bị sấy phun Pulvis mini model GA22 chọn điều kiện chế độ sấy phun sau: nhiệt độ sản phẩm đầu (outlet): 67-680C, tốc độ dòng khí: 0,32m3/phút, áp suất khí nén: 0,1 Mpa, nhiệt độ sấy phun (inlet): 1200C Viện Đại Học Mở Hà Nội 42 Về nguyên tắc, tốc độ hút dịch lớn dẫn đến sản phẩm bị ướt dính vào thành buồng sấy kéo theo chất lượng sản phẩm đầu không đảm bảo khó thu hồi triệt để sản phẩm Khi tốc độ hút dịch nhỏ phải tiêu tốn nhiều lượng làm chậm trình sản xuất Vì tiến hành khảo sát tốc độ hút dịch mức 200, 250, 300, 350 400ml/giờ Kết thể bảng 3.10 Bảng 3.10 Kết ảnh hưởng tốc độ hút dịch đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Tốc độ hút dịch (ml/h) Lượng hương cố định Hiệu suất cố định hương sản phẩm (g) (%) 200 10,817 86,54 250 10,911 87,29 300 11,009 88,07 350 Độ ẩm sản phẩm không đạt theo yêu cầu 400 Sản phẩm bị kết dính bết thành thiết bị 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (inlet) đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Nhiệt độ sấy (inlet - nhiệt độ buồng sấy), yếu tố ảnh hưởng định đến độ ẩm sản phẩm sau sấy phun Khi cố định thời gian sấy, độ ẩm bột sản phẩm thu giảm ta tăng nhiệt độ tác nhân sấy Tuy nhiên, việc gia tăng nhiệt độ cao gây phân hủy số cấu tử nguyên liệu mẫn cảm với nhiệt làm tăng mức tiêu hao lượng cho toàn trình sấy nên có ảnh hưởng lớn tới chất lượng hiệu tạo hương Vì vậy, tiến hành khảo sát nhiệt độ sấy (inlet) mức 115, 120, 125 1300C Các mẫu thí nghiệm tiến hành với điều kiện thí nghiệm Kết thể bảng 3.11 Viện Đại Học Mở Hà Nội 43 Bảng 3.11 Kết ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Nhiệt độ sấy phun Lượng hương cố định Hiệu suất cố định (inlet), oC sản phẩm (g) hương (%) 115 10,892 87,14 120 11,009 88,07 125 11,095 88,76 130 11,061 88,49 Kết thu bảng 3.11 cho thấy nhiệt độ sấy phun (inlet) thích hợp cho trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 1250C 3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ dòng khí đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Trong kỹ thuật sấy phun, tốc độ dòng khí có ảnh hưởng đáng kể đến trình làm khô sản phẩm.Vấn đề đặt cần phải xác định tốc độ dòng khí thích hợp với yêu cầu làm khô đặc tính loại sản phẩm Tốc độ dòng khí khảo sát thí nghiệm 0,28, 0,30, 0,32 0,35 m3/phút Các mẫu thí nghiệm tiến hành với điều kiện công nghệ nhau.Kết thể bảng 3.12 Bảng 3.12 Kết ảnh hưởng tốc độ dòng khí đến trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Tốc độ dòng khí Lượng hương cố định Hiệu suất cố định (m3/phút) sản phẩm (g) hương (%) 0,28 10,922 87,38 0,30 11.016 88,13 0,32 11.095 88,76 0,35 10,994 87,95 Viện Đại Học Mở Hà Nội 44 Từ kết thu bảng 3.12 cho ta thấy tốc độ dòng khí thích hợp cho trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi 0,32 m3/phút 3.4 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Từ thí nghiệm đưa quy trình công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi, trình bày sơ đồ 3.1 Tinh dầu tỏi β-CD + MD Gôm 7% Cồn etylic 20% 25% HÒA TAN Gia nhiệt 45-500C TẠO NHŨ TƯƠNG V= 16 000 v/ph T= 10 phút Ủ t0 ủ: 400C Thời gian ủ: 7h Hơi nước SẤY PHUN t0 buồng sấy:1250C ν dòng khí: 0,32 m3/min ν hút dịch: 300 ml/h LÀM NGUỘI SẢN PHẨM VI NANG TINH DẦU TỎI Sơ đồ 3.1: Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Viện Đại Học Mở Hà Nội 45 - Hòa tan: Cân 100g hỗn hợp chất mang β-CD MD với tỷ lệ 3/1, với 7g gôm hoà tan hoàn toàn 800 ml hệ dung môi cồn etylic : nước20% nhiệt độ khoảng 45-500C - Tạo nhũ tương: Cho hỗn hợp chất mang hòa tan vào thiết bị đồng hóa Sau đó, cho thêm vào 25g tinh dầu tỏi tiến hành đồng hoá với tốc độ 16.000 vòng/phút khoảng thời gian 10 phút - Ủ: Khi trình tạo nhũ tương kết thúc, lấy sản phẩm dịch nhũ tương để yên nhằm ổn định vi nang tinh dầu tỏi vừa hình thành nhiệt độ 400C thời gian 7h - Sấy phun: Làm khô sản phẩm thiết bị sấy phun Pulvis mini model GA22 với điều kiện chế độ sấy phun sau: nhiệt độ buồng sấy (inlet): 1250C, nhiệt độ sản phẩm đầu (outlet): 67-680C, tốc độ dòng khí: 0,32m3/min, tốc độ hút dịch: 300ml/h, áp suất khí nén: 0,1 MPa - Làm nguội: Sản phẩm sau sấy phun làm nguội bao gói sản phẩm vi nang tinh dầu tỏi Viện Đại Học Mở Hà Nội 46 PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Trong thời gian nghiên cứu đề tài thực Khóa Luận, đưa kết luận sau: Đã lựa chọn chất mang thích hợp cho sản xuất vi nang tinh dầu tỏi là: βCD/MD: 3/1 Đã xác định điều kiện công nghệ cho trình tạo nhũ tương thích hợp với phương pháp tạo phức sản xuất vi nang tinh dầu tỏi với thông số kỹ thuật sau: + Hệ dung môi thích hợp cồn etylic: nước 20% + Lựa chọn tỷ lệ dung môi hoà tan/chất mang là: 8,0/1 + Tỷ lệ hương/chất mang là: 25% + Tỷ lệ gôm/chất mang là: 7% + Tốc độ đồng hoá là: 16.000 vòng/phút + Thời gian đồng hoá là: 15 phút Đã xác định điều kiện công nghệ cho trình ủ thích hợp với phương pháp tạo phức để sản xuất vi nang tinh dầu tỏi: + Nhiệt độ ủ là: 400C + Thời gian ủ: 7h Đã xác định điều kiện công nghệ cho trình sấy phun thích hợp với phương pháp tạo phức để sản xuất vi nang tinh dầu tỏi: + Tốc độ hút dịch là: 300 ml/h + Nhiệt độ sấy phun (inlet) thích hợp là: 1250C + Tốc độ dòng là: 0,32 m3/phút Đã xây dựng quy trình công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi với thông số kỹ thuật nghiên cứu khóa luận Viện Đại Học Mở Hà Nội 47 4.2 Kiến nghị Công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi giới nghiên cứu áp dụng vào sản xuất từ lâu.Tuy nhiên, Việt Nam lại hoàn toàn lĩnh vực sản xuất có nhiều triển vọng để thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất hương dạng bột nói riêng công nghiệp thực phẩm nói chung Công nghệ áp dụng vào sản xuất hay không cần trình nghiên cứu đầy đủ toàn diện Trong phạm vi nghiên cứu mình, mong kết nghiên cứu đề tài có ý nghĩa định, làm sơ cho việc phát triển nghiên cứu tiếp theo, để hoàn thiện đưa quy trình công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi ứng dụng vào thực tế sản xuất Viện Đại Học Mở Hà Nội 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Hoàng Kim Anh, Nguyễn Xích Liên (2005) Tinh bột sắn sản phẩm từ tinhbột sắn, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Bộ Công Thương, Viện Công Nghiệp Thực Phẩm (2012), Nghiên cứu chế tạo cyclodextrin để sản xuất hương liệu dạng bột dùng công nghiệp thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999),ứng dụng số phương pháp nghiên cứucấu trúc phân tử, NXB giáo dục Lê Trần Đức (1997); Cây thuốc Việt Nam, trang 774, NXB Nông Nghiệp Lê Trần Đức, Cây thuốc Việt Nam, (1997) NXB Nông Nghiệp, 150 - 151 Lê Trọng Hoàng, Phạm Sương Thu (1973).Thí nghiệm tinh dầu, dầu béo Đại học Bách Khoa Hà Nội Nguyễn Hữu Huỳnh, Nguyễn Duy Cương (1981) Từ điển Bách Khoa dược học NXB từ điển Bách Khoa – HN, trang 55 Lê Khả Kế, Phân loại thực vật (1962), NXB Giáo dục, 301, 328 Khoa Học Kinh Tế Kỹ Thuật TP HCM, số 17/1998 10 Lê Ngọc Kỳ cộng sự, Hóa sinh công nghiệp, (1997) NXB khoa học kỹ thuật, 249 - 254 11 Đỗ Tất Lợi (1999), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà Xuất Bản Y học, 225 - 226 12 Lê Thị Ngọc Ngân, Khóa luận tốt nghiệp, Trường đại học Đà Nẵng, Trường ĐH Sư Phạm 13 Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Xuân Sâm, Tạ Kim Anh (1997),Thí nghiệm hóa sinh công nghiệp, Trường Đại Học Bách Khoa HN Viện Đại Học Mở Hà Nội 49 14 Trường Đại Học Nha Trang: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi nang (microencapsulation) để bao gói dầu gấc tinh chế đạt tiêu chuẩn thực phẩm, 2012 15 Lê Ngọc Tú, Lưu Duẩn, Đặng Thị Thu, Lê Thị Cúc, Lâm Xuân Thanh, Nguyễn Trọng Cẩn (1999), Hóa học thực phẩm, NXB khoa học kỹ thuật HN Tài liệu tiếng Anh 16 A Hedges (2002) Flavor encapsulation using cyclodextrin.Annual MeetingAnaheim, Calìornia 17 Andrew J Talor (2003), Food flavour technology 18: Chu Ling Jeang, Chiung- Hua Wung, Ban-yang Chang (1999) Characterization of the Bacillus macerrans cyclodextrin glycanoltransferase overexpressed in Escherichia coli Proc Tatl Sci Counc ROC, 23 (2), 62-58 19 C Turchiu, M Fuchs, M Bohin, M.E Cuvelier, C Ordonnaud, M N Deyrat Mailland and E Dumoulin (2005).Oil encapsulation by spray drying and fluidised bedagglomeration.Innovative Food Science & Emerging Technologies, 6(1), 29 35 20 E V Uijtendaal, O.Bekers, A.Bult, W.I.M Underberg (1998) Cyclodextrin technology.Klurwer Academic Dordrencht The Netherlands, 79-185 Drying.Biosci.Cooking.Biosci.Biotechnol Biochem, 67(2), 426-428 21 H Shah (2002) New development of starch based flavor and fragrance encapsulating agents Encapsulation & Delivering Systems Annual Meeting and Food Expo – Anaheim, California 22 H Shiga, H Yoshii, H Ohe, M Yasuda, Takeshi Fruta, H Kwahara, and P Linko (2004) Encapsulation of Shiitake (Lenthinus Edodes) Flavours by Spray 23 I Chi, Higashimura, Katayama, Koda, Journal of Japanese socify of food scienceand technology, 1995, vol 42(10), 776 - 783 Viện Đại Học Mở Hà Nội 50 24 I Mourtzinos, F Salta, K Vannakopoulou, A Chiou, and V T Karathanos (2007) Encapsulation of Olive Leaf Extract in β-Cyclodextrin J Agric Food Chem, 55(20), 8088 - 8094 25 I Padukka, B Bhandaari, D Bruce (1999) Evaluation of various extraction methods of encapsulated oil from β-Cyclodextrin-lemon oil complex powder Journal of Food Composition and Analysis, 13, 59,-70 26 Kometani, T , Terada, Y , T.Nishimura, T NaKae, H Takii, S Okada (1996), Synthesis of neohesperidin glycosides and naringin glycosides by cyclodextrin glycosyl transterase from an alkalophilic bacillus species 27 Mieko Kami Kura etal, Natural yellow color extracted from gardenia fruit and colors found in commercial gardenia fruit extract colors, Tokyo, Japan, 26(2), 150 – 159 28 N J Zuidam and E Shimoni, “ Overview of microcapsulates for use in food Product or Processes and Methods to Make them, in Encapsulation Technologies for Active Food Ingredients and food Processing, N J Zuidam and V A Nedovic, Eds Springer, 2010, pp - 31 29 Paola Palozza, Norman I Krinsky: Antio xidant effects of carotenoids in vivo and in vitro - An overrview carotenoids as antioxidants, Alademic Press, Swizeland, 1992, 405 - 420 30 S Gouin (2004) Micro-encapsulation: industrial appraisal of existing technologies and trends Trends in Food Scie.& Technol 15, 330-347 31 S Yuliani, P J Torley, B D’Arcy, T Nicholson and B Bhandari(2006) Extrusion of mixtures of starch and d-limonene encapsulated with β-cyclodextrin: Flavour retention and physical properties Food Research Interational, 39 (3), 318-331 32 S K Ghosh, Funtional coatings by polymer microencapsulation 2006 Viện Đại Học Mở Hà Nội 51 33 Ӧ A Bayram, M Bayram and A R Tekin (2005) Spray drying of sumac flavourusing sodium chloride, Sucrose, glucose and starch as carriers J FoodEngineering, 69(2), 253 - 260 34 X Nang, J M King, F F Shih (2002) Pasting property differences of commercial and isolated rice starch with addad lipids and β-cyclodextrin.Cereal Chem 79 (6), 812-818 Tài liệu internet 35 www.betadexcyclodextrin.com/html/welcom.html 36 www.geocities.com/florecitafolmer/paper04a.html Viện Đại Học Mở Hà Nội 52 [...]... Ngoài ra Gôm guar và Gôm Arabic còn được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau, như công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, công nghiệp dầu khí, công nghiệp dược, mỹ phẩm 1.5 Tình hình nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng tỏi và tinh dầu tỏi 1.5.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng tỏi và tinh dầu tỏi trên thế giới Tỏi được trồng khắp nơi trên thế giới và được trồng nhiều ở các nước như:... trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm Trong khuôn khổ đề tài này, em sẽ thực hiện nghiên cứu 3 nội dung chính: • Lựa chọn nguyên liệu phù hợp với công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi • Lựa chọn được các yếu tố công nghệ phù hợp với quy trình sản xuất vi nang tinh dầu tỏi • Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi Vi n Đại Học Mở Hà Nội 2 PHẦN I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về củ tỏi. .. của sản phẩm chế biến từ tinh dầu tỏi Với mong muốn góp phần thúc đấy sản xuất loại tinh dầu quý này cũng như phát triển công nghệ vi nang áp dụng trong bảo quản để kéo dài thời gian sử dụng Vi n Đại Học Mở Hà Nội 1 cũng như mở rộng phạm vi ứng dụng của sản phẩm tinh dầu tỏi ở Vi t Nam, em mạnh dạn lựa chọn đề tài với nội dung: Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất vi nang tinh dầu tỏi, ứng dụng trong. .. Bột, vi n thực phẩm, dược phẩm Dạng nước,rượu Gia vị Bột Dược phẩm, thực phẩm Dầu ngâm Dung dịch dầu Dược phẩm Nhựa dầu để lâu Lánh hoặc bột Dược phẩm Nước sốt Thực phẩm Bột tỏi khí Nhựa dầu tỏi dạng lỏng Nhựa dầu dạng mịn Tỏi ộp dập 1.5.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng tỏi và tinh dầu tỏi ở Vi t Nam Nước ta nằm trong vịnh khí hậu nhiệt đới, độ ẩm cao nên rất thích hợp cho vi c trồng tỏi. Tỏi... hiệu suất chưng cất tinh dầu tỏi [5] hay công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất paste ớt, paste [7] Vi n Đại Học Mở Hà Nội 24 Hiện nay, các sản phẩm từ tinh dầu tỏi ở nước ta mới chỉ được sản xuất dưới dạng dầu như sản phẩm dầu tỏi của Công ty cổ phần hợp tác Vi t Mỹ BBW (hình 5) Dạng vi n như vi n dầu tỏi - garlic oil Tuệ Linh (hình 6) Hình 5 Dầu tỏi Vi t Mỹ BBW Vi n Đại Học Mở Hà Nội 25 ... tâm tỏi của toàn thế giới chiếm 90% sản lượng tỏi của Mỹ [29] Vi n Đại Học Mở Hà Nội 23 Hiện nay, trên thị trường thế giới có rất nhiều sản phẩm thương mại chế biến từ tỏi với các công dụng khác nhau Điều này được thể hiện trong bảng 1.9 Bảng 1.9 Các sản phẩm thương mại và công dụng [29] Sản phẩm Đặc điểm Công dụng Nước ộp tỏi Dịch nhớt Dược phẩm và gia vị Tinh dầu tỏi Lánh, nặng mùi Dược phẩm và gia... sản xuất được Vi n Đại Học Mở Hà Nội 18 1.4 Giới thiệu về Cyclodextrin Chất mang hay còn gọi là lớp vỏ ngoài được sử dụng trong sản xuất vi nang tinh dầu tỏi có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của vi nang tinh dầu tỏi, bởi nó quy t định trực tiếp đến khả năng giữ hương của sản phẩm Mỗi loại hương thơmsẽ đòi hỏi một loại chất mang phù hợp Một trong những loại chất mang thường được sử dụng trong sản xuất. .. nhạt hơn và xuất hiện màu trắng trong Gôm Arabic tan trong nước nhưng không tan trong etanol Trong công nghiệp thực phẩm Gôm guar và Gôm Arabic được sử dụng nhiều như là chất làm đặc, chất tạo màng, chất ổn định… Cụ thể là được ứng dụng nhiều trong sản xuất các loại sản phẩm bánh, sữa, sữa chua, các sản phẩm phomat lỏng, nước giải khát, các loại nước chấm, các sản phẩm thịt… Ngoài ra Gôm guar và Gôm... sản xuất thực phẩm cũng như dược phẩm quan tâm là tinh dầu tỏi Đây là loại tinh dầu tạo nên vị thơm, cay, nóng của củ tỏi, có tác dụng kháng khuẩn và chữa bệnh rất tốt Từ hơn 4000 năm nay, tỏi đã được sử dụng như một nguồn thực phẩm có nhiều dinh dưỡng và là loại thảo mộc có tác dụng chữa được nhiều bệnh Tuy nhiên, các hợp chất dễ bay hơi và các chất có hoạt tính sinh học cao trong tinh dầu tỏi lại... bao nang không phụ thuộc vào độ ẩm của sản phẩm hương dạng bột mà còn phụ thuộc nhiều vào nhiều yếu tố khác như: chế độ đồng hóa, chế độ sấy phun,… đặc biệt là vi c cho thêm 1% gelatin sẽ giúp cho khả năng lưu giữ chất thơm của sản phẩm tăng lên đáng kể Ở Vi t nam, vi c nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng hương liệu dạng bột còn rất mới mẻ Chúng ta chưa thể sản xuất loại hương này ở quy mô công nghiệp. Trong