Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây / Như Xuân Thiện Chân

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT THỬ

NƯỚC UỐNG DINH DƯỠNG

TỪ CÂY CHÙM NGÂY

(Moringa Oleifera)

Mã số: T2012-07-136

Chủ nhiệm đề tài: Th.S. Như Xuân Thiện Chân

TP. HCM, 9/2013

Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây (Moringa Oleifera)

(Danh sách những thành viên tham gia nghiên cứu đề tài và đơn vị phối hợp chính)

STT Họ và tên Đơn vị công tác

& lĩnh vực chuyên

môn

Nội dung nghiên cứu

cụ thể được giao

1 Như Xuân Thiện Chân ĐH Mở - giảng viên

ngành Công Nghệ

Thực Phẩm

Chủ nhiệm đề tài

Nguyễn Thị Thu Sang ĐH Công Nghiệp

Thực Phẩm - giảng

viên ngành Công

Nghệ Thực Phẩm

Phối hợp nghiên cứu

giữ màu xanh tự nhiên

cho sản phẩm

Tạ Đăng Khoa ĐH Mở - giảng viên

ngành Công Nghệ

Thực Phẩm

Phối hợp nghiên cứu sử

dụng chất ổn định cải

thiện cấu trúc sản phẩm

Mạc Hoàng Luân Phòng Tài Chính và

Kế Toán

Kế toán đề tài

Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây (Moringa Oleifera)

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 - MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1

I. CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CỦA CHÙM NGÂY

TRÊN THẾ GIỚI ........................................................................................................ 1

II. CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CỦA CHÙM NGÂY

TRONG NƯỚC ........................................................................................................... 5

III. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................... 6

IV. ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ......................................................................... 8

CHƯƠNG 2 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................... 9

I. TÌM HIỂU VỀ CÂY CHÙM NGÂY ................................................................... 9

I.1. Giới thiệu về cây chùm ngây .......................................................................... 9

I.2. Giá trị dinh dưỡng cao từ cây chùm ngây .................................................... 10

I.3. Ứng dụng của chùm ngây trong thực phẩm. ................................................ 16

II. NƯỚC UỐNG DINH DƯỠNG TỪ CÂY CHÙM NGÂY ............................. 17

II.1. Giới thiệu chung ........................................................................................ 17

II.2. Quy trình sản xuất nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây. ................. 18

III. TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU CHLOROPHYLL ....................................... 21

III.1. Giới thiệu chung ........................................................................................ 21

III.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến màu sắc của chlorophyll ................................. 22

IV. SỰ ỔN ĐỊNH CỦA HỆ HUYỀN PHÙ. .......................................................... 23

IV.1. Cơ sở khoa học. ......................................................................................... 23

IV.2. Đồng hóa: .................................................................................................. 24

IV.3. Dùng chất ổn định. .................................................................................... 24

V. PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT CÔNG THỨC THANH TRÙNG .................. 25

V.1. Khảo sát chế độ thanh trùng bằng phương pháp toán học. ....................... 25

V.2. Hoàn thiện phương pháp nghiên cứu công thức thanh trùng. ................... 29

CHƯƠNG 3 - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................... 31

I. PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ........................................................................ 31

I.1. Địa điểm thí nghiệm ..................................................................................... 31

I.2. Nguyên liệu thí nghiệm ................................................................................ 31

I.3. Dụng cụ thí nghiệm: ..................................................................................... 31

Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây (Moringa Oleifera)

I.4. Hóa chất dùng trong thí nghiệm: .................................................................. 31

I.5. Môi trường nuôi cấy vi sinh vật. .................................................................. 31

II. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM .................................................................................... 32

II.1. Khảo sát nguyên liệu ................................................................................. 32

II.2. Xử lý thu dịch ............................................................................................ 32

II.3. Khảo sát quá trình phối chế:...................................................................... 36

II.4. Khảo sát việc sử dụng chất ổn định: ......................................................... 39

II.5. Khảo sát quá trình thanh trùng. ................................................................. 42

CHƯƠNG 4 - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .............................................................. 45

I. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU ............................................................................. 45

II. XỬ LÝ THU DỊCH ......................................................................................... 45

II.1. Khảo sát quá trình chần trong nước nóng ................................................. 45

II.2. Khảo sát quá trình chần trong dung dịch ion kim loại. ............................. 46

II.3. Khảo sát quá trình chần có điều chỉnh pH kết hợp với ngâm trong dung

dịch ion kim loại. ................................................................................................... 47

II.4. Khảo sát quá trình chần rồi ngâm trong dung dịch ion kim loại có bổ sung

acid citric ............................................................................................................... 49

II.5. So sánh các biện pháp xử lí để chọn quá trình xử lí phù hợp ................... 51

III. KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH PHỐI CHẾ ........................................................... 52

III.1. Khảo sát quá trình phối chế đường ........................................................... 52

III.2. Khảo sát quá trình phối chế với acid citric ............................................... 52

IV. KHẢO SÁT VIỆC SỬ DỤNG CHẤT ỔN ĐỊNH (COD) .............................. 53

IV.1. Khảo sát sơ bộ ........................................................................................... 53

IV.2. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Xanthan Gum đến trạng thái ổn định của

sản phẩm. ............................................................................................................... 55

IV.3. Khảo sát ảnh hưởng của sự kết hợp CMC- Xanthan Gum đến trạng thái ổn

định của sản phẩm. ................................................................................................ 56

IV.4. Khảo sát ảnh hưởng của sự kết hợp CMC – Carageenan – Xanthan Gum

đến trạng thái ổn định của sản phẩm ..................................................................... 59

V. Phương pháp tổng hợp khảo sát thanh trùng. .................................................. 62

V.1. Khảo sát vi sinh vật có trong sản phẩm. ................................................... 62

V.2. Thực nghiệm D, z của vi sinh vật chỉ thị. ................................................. 62

V.3. Xây dựng công thức thanh trùng bằng phương pháp toán học. ................ 63

Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây (Moringa Oleifera)

V.4. Theo dõi chỉ tiêu vi sinh kết hợp với cảm quan hư hỏng trong quá trình

bảo quản. ................................................................................................................ 70

VI. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ..................................................... 72

VI.1. Các thông số hóa lý. .................................................................................. 72

VI.2. Theo dõi hàm lượng dinh dưỡng có trong sản phẩm. ............................... 73

VI.3. Theo dõi hàm lượng kim loại nặng. .......................................................... 74

VI.4. Đánh giá cảm quan toàn diện sản phẩm. ................................................... 74

CHƯƠNG 5 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 77

I.1. Vấn đề giữ màu xanh cho sản phẩm nước rau. ............................................ 77

I.2. Vấn đề sử dụng phụ gia để ổn định trạng thái sản phẩm nước rau. ............. 77

I.3. Vấn đề thanh trùng sản phẩm – đảm bảo vệ sinh và chất lượng .................. 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 79

Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây (Moringa Oleifera)

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 - Bảng phân tích hàm lượng dinh dưỡng của Moringa .................................. 11

Bảng 2.2 - Bảng so sánh hàm lượng protein trong lá chùm ngây và đậu nành ............. 13

Bảng 2.3 - Một số chất kháng viêm và chất chống oxy hóa trong chùm ngây ............... 14

Bảng 2.4 – Tổng lượng phenolic và flavonoid có trong dịch trích lá chùm ngây ......... 15

Bảng 3.1 – Sơ đồ mã hóa nghiệm thức phối chế dịch cốt : đường ................................ 37

Bảng 3.2 – Bảng cho điểm cảm quan vị khi phối đường .............................................. 37

Bảng 3.3 – Sơ đồ bố trí thí nghiệm phối chế acid citric ................................................ 38

Bảng 3.4 – Bảng cho điểm cảm quan vị khi phối thêm acid ......................................... 38

Bảng 4.1 – Các chỉ tiêu chất lượng là chùm ngây trưởng thành ................................... 45

Bảng 4.2 – Bảng so sánh các biện pháp xử lý ............................................................... 51

Bảng 4.3 – Kết quả xử lý thống kê số liệu cảm quan vị khi phối đường ...................... 52

Bảng 4.4 – Kết quả xử lý thống kê số liệu cảm quan vị khi phối thêm acid ................. 53

Bảng 4.5 – Kết quả quan sát sự thay đổi OD theo ngày ................................................ 55

Bảng 4.6 – : Ma trận thực nghiệm và hàm mục tiêu thu được ...................................... 56

Bảng 4.7 - Kết quả thí nghiệm theo CCD ..................................................................... 57

Bảng 4.8 - Mối tương quan giữa ĐCQ và độ nhớt. ....................................................... 58

Bảng 4.9 - Kết quả tối ưu bằng phần mềm minitab....................................................... 58

Bảng 4.10 - Kết quả thực nghiệm kiểm chứng. ............................................................. 59

Bảng 4.11 – Ma trận thí nghiệm và kết quả thu được ................................................... 59

Bảng 4.12 – Ma trận thí nghiệm và kết quả thu được khi kết hợp

3 COD với thiết kế CCD ................................................................................................. 60

Bảng 4.13 - Kết quả tối ưu bằng phần mềm minitab..................................................... 61

Bảng 4.14 – Kết quả thực nghiệm kiểm chứng. ............................................................ 61

Bảng 4.15 – Giá trị DT ở các nhiệt độ thanh trùng khác nhau ....................................... 62

Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây (Moringa Oleifera)

Bảng 4.16 – Số liệu nhiệt độ thanh trùng theo công thức

105

20 10  20 ........................ 64

Bảng 4.17 – Số liệu nhiệt độ thanh trùng theo công thức

20 10 20

110

  ......................... 66

Bảng 4.18 – Số liệu nhiệt độ thanh trùng theo công thức

115

20 10  20 ........................ 68

Bảng 4.19 – Những biến đổi của sản phẩm nước uống dinh dưỡng

chùm ngây trong quá trình bảo ôn. ................................................................................ 70

Bảng 4.20 – Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm sau quá trình thanh trùng .......................... 71

Bảng 4.21 – Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm trong quá trình bảo ôn 30 ngày. ................ 72

Bảng 4.22 – Các thông số hóa lý của sản phẩm trước, sau quá trình thanh trùng. ....... 72

Bảng 4.23 – Sự thay đổi hàm lượng chất khô (0

Bx) trong thời gian bảo ôn. ................ 73

Bảng 4.24 – Sự thay đổi giá trị pH trong quá trình bảo quản. ...................................... 73

Bảng 4.25 – Sự thay đổi giá trị OD trong quá trình bảo quản. ...................................... 73

Bảng 4.26 - Bảng kết quả cảm quan sản phẩm hoàn thiệntheo TCVN 3215-79 .......... 74

Bảng 4.27 – Bảng kết quả cảm quan sản phẩm hoàn thiệntheo TCVN 3215-79 ......... 75

Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây (Moringa Oleifera)

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 – Đặc điểm hình thái của chùm ngây ................................................................ 9

Hình 2.2 - Nước giải khát từ chùm ngây ....................................................................... 16

Hình 2.3 - Dòng sản phẩm nước giải khát từ chùm ngây của công ty Zija (Mỹ) ......... 17

Hình 2.4 – Quy trình sản xuất nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây .................... 18

Hình 2.5 – Cấu trúc và sự phân bố sắc tố Chlorophyll trong lục lạp ............................ 21

Hình 2.6 - Màu sắc của rau muống dưới tác dụng của nhiệt độ .................................... 22

Hình 2.7 - Biến đổi màu sắc của Chlorophyll dưới tác dụng pH .................................. 22

Hình 2.8 – Thời gian tiêu diệt vi sinh vật theo mối quan hệ logarite ............................ 26

Hình 2.9 – Đường cong chết nhiệt của vi sinh vật ........................................................ 26

Hình 2.10 – Mối tương quan giữa D, z của vi sinh vật ................................................. 27

Hình 2.11 – Đồ thị thanh trùng ...................................................................................... 28

Hình 4.1 – Đồ thị sự thay đổi OD theo ngày ở các nồng độ của Xanthan Gum ................ 55

Hình 4.2 – Đồ thị biểu diễn sự thay đổi OD theo ngày ................................................. 56

Hình 4.3 – Mối liên hệ giữa ĐCQ và độ nhớt ............................................................... 58

Hình 4.4 – Đồ thị mối quan hệ DT và z của Bacillus cereus ......................................... 63

Hình 4.5 – Đồ thị đường cong thanh trùng sản phẩm :

105

2013 20 . ............................ 65

Hình 4.6 – Đồ thị đường cong thanh trùng sản phẩm :

20 10 20

110

  ............................. 67

Hình 4.7 – Đồ thị đường cong thanh trùng sản phẩm :

115

20 10  20 ............................ 69

Hình 4.8 – Hình thái khuẩn lạc coliform trên mẫu đối chứng (1) và công thức 3 (2). .. 71

Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây (Moringa Oleifera)

Mẫu NCKH-05.E

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM

__________________

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

_________________

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Thông tin chung:

- Tên đề tài (tiếng Việt): Nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây

chùm ngây (Moringa Oleifera)

- Tên đề tài (tiếng Anh): Research on Moringa (Moringa Oleifera) leaf juice trial

processing.

- Mã số: T2012-07-136

- Chủ nhiệm đề tài: Như Xuân Thiện Chân

- Đơn vị của chủ nhiệm đề tài: Đại Học Mở

- Thời gian thực hiện: 12 tháng (từ tháng 7 năm 2012 đến tháng 6 năm 2013)

2. Mục tiêu:

- Khảo sát sơ bộ thành phần dinh dưỡng, đánh giá chất lượng của nguyên liệu

chùm ngây được sử dụng trong nghiên cứu

- Ứng dụng sản xuất thử sản phẩm nước uống dunh dưỡng từ cây chùm ngây

3. Các điểm mới của đề tài:

4. Các kết quả chính:

5. Sản phẩm:

- Hoàn thiện quy trình sản xuất sản phẩm ứng dụng chùm ngây nêu trên, sẵn sàng

chuyển giao công nghệ hay triển khai sản xuất.

- Hướng dẫn 2 SV làm KLTN đạt điểm tuyệt đối 10/10.

- Hướng dẫn 3 đề tài NCKH SV cấp trường có nội dung liên quan, trong đó có

một đề tài đạt giải 3.

6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:

- Xây dựng quy trình công nghệ chuẩn, có các thông số cụ thể --> sẵn sàng chuyển giao

7. Bài giới thiệu tóm tắt đề tài (tiếng Việt) (không quá 500 từ)

Cây chùm ngây hay còn gọi là “cây thần diệu” là một loại cây giàu dinh dưỡng, lại có

nhiều công dụng chữa bệnh, đã được các quốc gia tiên tiến như Mỹ sử dụng rộng rãi

trong công nghệ dược phẩm, mỹ phẩm, nước giải khát dinh dưỡng và thực phẩm chức

năng. Trong khi đó, các sản phẩm trong nước từ chùm ngây còn rất ít chủ yếu chỉ là bột

sấy khô. Đề tài đã nghiên cứu sản xuất thử nước uống dinh dưỡng từ cây chùm ngây với

3 mục tiêu chính là: nghiên cứu giữ màu xanh tự nhiên cho sản phẩm, nghiên cứu ổn

định trạng thái đồng nhất cho sản phẩm và nghiên cứu biện pháp thanh trùng toàn diện.