ViÖn C«ng nghiÖp Thùc phÈm
Bé m«n C«ng nghÖ chÕ biÕn dÇu
B¸o c¸o khoa häc
Giai ®o¹n 2003 – 2004
®Ò môc:
nghiªn cøu hoµn thiÖn c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ ch−ng cÊt
vµ trÝch ly nhùa dÇu hå tiªu cã sö dông enzim
®Ò tµi: KC-04-07
Chñ nhiÖm ®Ò môc: TS. NguyÔn V¨n Chung
§¬n vÞ: Bé m«n C«ng nghÖ chÕ biÕn dÇu
ViÖn C«ng nghiÖp Thùc phÈm
Hµ néi – 3/2004
ViÖn C«ng nghiÖp Thùc phÈm
Bé m«n C«ng nghÖ chÕ biÕn dÇu
B¸o c¸o khoa häc
Giai ®o¹n 2003 – 2004
®Ò môc:
nghiªn cøu hoµn thiÖn c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ ch−ng cÊt
vµ trÝch ly nhùa dÇu hå tiªu cã sö dông enzim
®Ò tµi: KC-04-07
Chñ nhiÖm ®Ò môc: TS. NguyÔn V¨n Chung
§¬n vÞ: Bé m«n C«ng nghÖ chÕ biÕn dÇu
ViÖn C«ng nghiÖp Thùc phÈm
Hµ néi – 3/2004
Môc lôc
Trang
PhÇn Më ®Çu.......................................................................................................... 2
1. S¬ l−îc vÒ s¶n phÈm nhùa dÇu hå tiªu................................................................. 2
2. Môc tiªu cña ®Ò tµi .............................................................................................. 3
PhÇn II. Tæng quan ............................................................................................... 4
2.1. Tãm t¾t kÕt qu¶ nghiªn cøu cña c¸c ®Ò tµi cÊp Bé 1998 vµ 2000..................... 4
2.2. Kü thuËt khai th¸c tinh dÇu hå tiªu .................................................................. 5
2.3. Kü thuËt trÝch ly nhùa dÇu hå tiªu.................................................................... 7
2.4. Piperin tinh thÓ vµ gi¸ trÞ kinh tÕ ...................................................................... 15
2.5. Kü thuËt øng dông chÕ phÈm α-amylaza ......................................................... 17
PhÇn III. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu...................................................................... 22
3.1. Nguyªn liÖu ...................................................................................................... 21
3.2. ThiÕt kÕ m« h×nh thiÕt bÞ .................................................................................. 21
3.3. X¸c ®Þnh hiÖu qu¶ cña enzim trong qu¸ tr×nh ch−ng cÊt tinh dÇu hå tiªu........ 21
3.4. X¸c ®Þnh chÊt l−îng nhùa dÇu hå tiªu.............................................................. 22
3.5. X¸c ®Þnh hµm l−îng tinh bét............................................................................ 23
PhÇn III. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn ............................................................................ 24
4.1. Nghiªn cøu øng dông chÕ phÈm enzim α-amylaza.......................................... 24
4.2.ThiÕt kÕ d©y chuyÒn thiÕt bÞ s¶n xuÊt thùc nghiÖm........................................... 31
4.3. KÕt qu¶ ch−ng cÊt vµ trÝch ly nhùa dÇu trªn thiÕt bÞ thùc nghiÖm.................... 33
kÕt luËn.............................................................................................................. 34
phô lôc
1
PhÇn I
Më ®Çu
1. S¬ l−îc vÒ hå tiªu vµ s¶n phÈm nhùa dÇu hå tiªu.
Hå tiªu cã tªn khoa häc Pipenigrum L. thuéc hä TrÇu kh«ng. C©y hå tiªu
®−îc xÕp vµo lo¹i c©y l©u n¨m, trång b»ng h¹t, th©n leo trªn c¸c nh¸nh c©y kh¸c.
S¶n l−îng hå tiªu cña n−íc ta n¨m 2002 ®¹t trªn 60.000tÊn, xuÊt khÈu ®¹t 40.000
tÊn chñ yÕu lµ tiªu nguyªn h¹t. Trªn thÞ tr−êng cã hai lo¹i s¶n phÈm, hå tiªu tr¾ng
vµ hå tiªu ®en. Hå tiªu tr¾ng (cßn gäi lµ tiªu sä) ®−îc lµm tõ hå tiªu ®en b»ng c¸ch
bãc vá ngoµi khi qu¶ h¸i xuèng cßn t−¬i. Cø 130 kg h¹t tiªu ®en lµm ®−îc 100 kg
h¹t tiªu tr¾ng, v× vËy gi¸ h¹t tiªu tr¾ng cao h¬n, ®«i khi gÊp ®«i gi¸ h¹t tiªu ®en.
H¹t tiªu ®en cã cÊu tróc c¬ häc gåm hai phÇn, líp vá ngoµi mµu ®en vµ nh¨n
®−îc t¹o bëi líp thÞt qu¶ khi ph¬i kh«, chøa phÇn lín l−îng tinh dÇu bay h¬i cña
h¹t, t¹o mïi th¬m cña h¹t tiªu. PhÇn trong lµ nh©n (chÝnh lµ h¹t tiªu tr¾ng hay tiªu
sä), chøa tíi 40% tinh bét, mét Ýt dÇu kh«ng bay h¬i vµ phÇn chÊt cay tõ 3-6% lµ
piperin, t¹o vÞ cay ®Æc tr−ng cña h¹t tiªu. H¹t tiªu ®−îc sö dông chÕ biÕn thøc ¨n
hµng ngµy vµ trong c«ng nghiÖp chÕ biÕn thùc phÈm. Tinh dÇu hå tiªu ®−îc sö dông
lµm nguyªn liÖu s¶n xuÊt chÊt th¬m cho mü phÈm, thuèc l¸, phèi chÕ c¸c lo¹i gia vÞ
thùc phÈm vµ nhiÒu môc ®Ých c«ng nghiÖp kh¸c. Nhùa dÇu hå tiªu lµ s¶n phÈm thu
®−îc b»ng ph−¬ng ph¸p trÝch ly h¹t tiªu xay, chøa l−îng tinh dÇu th¬m vµ chÊt cay
®Æc tr−ng. S¶n phÈm nhùa dÇu hå tiªu tõ l©u ®−îc nghiªn cøu s¶n xuÊt vµ l−u hµnh
trªn thÞ tr−êng thÕ giíi víi chÊt l−îng s¶n phÈm kh¸c nhau, tuú thuéc nhµ s¶n xuÊt
vµ yªu cÇu cña kh¸ch hµng. Nh×n chung, nhùa dÇu hå tiªu th−êng cã tiªu chuÈn nh−
sau:
Hµm l−îng tinh dÇu bay h¬i: 15 – 18 %
Hµm l−îng piperin 35 – 45%
Ngoµi ra cßn cã c¸c chÊt mang nh− propyleneglycol pha lo·ng, dextrin t¹o d¹ng bét
®Ó dÔ sö dông. C¸c s¶n phÈm d¹ng nµy ®−îc s¶n xuÊt nhiÒu ë Ên ®é, In®«nªxia
2
®−îc chµo b¸n víi gi¸ rÊt kh¸c nhau, nh−ng tiªu chuÈn c¬ b¶n vÉn lµ hµm l−îng
tinh dÇu th¬m vµ hµm l−îng piperin.
ë n−íc ta, s¶n phÈm nhùa dÇu hå tiªu ®· ®−îc nghiªn cøu vµ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c
th«ng sè chÊt l−îng nhùa dÇu thu ®−îc tõ c¸c lo¹i hå tiªu kh¸c nhau nh− tiªu Qu¶ng
TrÞ, Phó Quèc, Bu«n Ma Thuét, x¸c ®Þnh c¸c lo¹i hå tiªu n−íc ta cã thÓ sö dông s¶n
xuÊt nhùa dÇu hå tiªu.
2. Môc tiªu cña ®Ò tµi.
Nh×n chung c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®· kÕt luËn t−¬ng ®èi ®Çy ®ñ c¸c khÝa c¹nh
c«ng nghÖ trong quy tr×nh s¶n xuÊt nhùa dÇu hå tiªu tõ nguyªn liÖu hå tiªu cña
n−íc ta. Tuy nhiªn, vÊn ®Ò ®Æt ra lµ s¶n phÈm ch−a ®−îc s¶n xuÊt trªn quy m« thùc
nghiÖm víi m« h×nh thiÕt bÞ ®ång bé ®Ó cã thÓ rót ra ®−îc nh÷ng th«ng sè mang
tÝnh kinh tÕ kü thuËt. Nãi c¸ch kh¸c, cÇn thùc hiÖn mét m« h×nh thiÕt bÞ tr×nh diÔn
víi c«ng nghÖ ®· t×m ra. Do ®ã, môc tiªu cña ®Ò tµi ®Æt ra lµ:
− Nghiªn cøu kü thuËt øng dông enzim α-amylaza vµo qu¸ tr×nh ch−ng cÊt tinh
dÇu trong thiÕt bÞ thùc nghiÖm. X¸c ®Þnh hiÖu qu¶ cña enzim sö dông trªn thiÕt
bÞ vµ so vµ so s¸nh víi kÕt qu¶ trªn dông cô thÝ nghiÖm.
− ThiÕt kÕ m« h×nh thiÕt bÞ ch−ng cÊt tinh dÇu hå tiªu thÝch hîp víi quy m« võa vµ
nhá, møc ®é c¬ giíi trung b×nh.
− ThiÕt kÕ chÕ t¹o m« h×nh thiÕt bÞ trÝch ly håi l−u s¶n xuÊt nhùa hå tiªu tõ b· ®·
ch−ng cÊt tinh dÇu.
− TÝnh to¸n c¸c th«ng sè kinh tÕ kü thuËt cho s¶n phÈm nhùa dÇu hå tiªu thu ®−îc,
chi phÝ nhiªn liÖu, nguyªn vËt liÖu, c«ng lao ®éng, x©y dùng gi¸ thµnh s¶n phÈm.
− X©y dùng m« h×nh c«ng nghÖ thiÕt bÞ quy m« thùc nghiÖm vµ s¶n xuÊt tr×nh diÔn
s¶n phÈm nhùa dÇu hå tiªu.
− B−íc ®Çu giíi thiÖu s¶n phÈm nhùa dÇu hå tiªu cho c¸c c¬ së s¶n xuÊt chÕ biÕn
thùc phÈm vµ chµo hµng xuÊt khÈu.
3