TIỂU LUẬN đề tài số 04 các yếu tố ẢNH HƯỞNG đến TÍNH CHẤT hóa lý của mứt ĐÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO TIỂU LUẬN Đề tài số 04: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA MỨT ĐƠNG Mơn học: CNCB NƯỚC GIẢI KHÁT & RAU QUẢ (Thứ 2_ T4-5) GVGD: ThS Đặng Thị Ngọc Dung SVTH: Đỗ Lan Anh Nguyễn Nhật Lâm Nguyễn Thị Huyền Trang Vương Phạm Cẩm Uyên @ TP Hồ Chí Minh 05/ 2021 ? ĐIỂM SỐ Tiêu chí Điểm Nội dung Bố cục Trình bày Tổng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Kí tên Đặng Thị Ngọc dung MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU -1 I TỔNG QUAN VỀ MỨT ĐÔNG I.1 Giới thiệu -2 I.2 Mứt đơng gì? I.3 Nguyên liệu sản xuất mứt đông -2 A Nguyên liệu i Trái -2 ii Đường B Phụ gia -3 i Phụ gia tạo gel -3 ii Phụ gia tạo mùi -5 I.4 Phân loại mứt đông -5 I.5 Tính chất chung -6 A Tính chất hóa học B Tính chất hóa lý C Tính cảm quan I.6 Quy trình sản xuất mứt đơng I.7 Các khía cạnh quy định 10 II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA MỨT ĐÔNG -11 II.1 Nguyên liệu -11 II.2 Quá trình gia nhiệt -11 A Nhiệt độ nấu nhiệt độ trình tạo gel -11 B Sự thay đổi hợp chất hoạt tính sinh học 11 i.Anthocyanins -11 ii.Total phenol -11 iii.Vitamin 13 iv.Hoạt tính chống oxy hóa 13 II.3 Chất phụ gia (chất tạo gel) 14 A Carrageenan -15 B Pectin -15 C Tỉ lệ carrageenan pectin 16 II.4 Nồng độ đường acid 16 II.5 Độ pH 17 II.6 Áp suất chân không thời gian giữ nhiệt -18 II.7 Điều kiện bảo quản 18 KẾT LUẬN 20 TÀI LIỆU THAO KHẢO -21 DANH MỤC HÌNH Hình : Mứt dơng -2 Hình : Trái -3 Hình : Mứt cam Hình : Mứt dâu tây -6 Hình : Sơ đồ quy trình tiến hành sản xuất mứt đông Hình : Các chế suy thối Anthocyanin xử lý nhiệt 12 Hình : Cơ chế suy thối oxy hóa vitamin C xử lý nhiệt -13 DANH MỤC BẢNG Bảng : Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm mứt đông 10 Bảng : Chỉ tiêu hóa lý sản phẩm mứt đơng theo TCVN -10 Bảng : Chỉ tiêu vi sinh sản phẩm mứt đông theoTCVN -10 MỞ ĐẦU Việt Nam nước nông nghiệp từ lâu đời, với khí hậu nhiệt đới gió mùa, đất nước có điều kiện thuận lợi để trồng hái loại trái đa dạng, thơm ngon Mỗi loại trái có hương vị riêng chúng, nhiên thời gian bảo quản trái tươi với số loại thường không lâu, nhiều doanh nghiệp nảy ý tưởng sấy chế biến loại trái với đường để tạo loại sản phẩm nhằm giúp cho thời gian lưu trữ kéo dài mà giữ hương vị đặc trưng loại đó, phục vụ nhu cầu thị trường tiêu thụ, phù hợp với cảm quan người tiêu dùng Mỗi phận có tác dụng riêng, sản phẩm từ trái thấy nước ép, tinh dầu, kẹo,…Tuy nhiên muốn tối đa hóa nguồn nguyên liệu, đa dạng hóa sản phẩm cơng nghiệp việc sản xuất mứt đơng từ trái giúp bảo đảm tất yêu cầu Mứt đơng sản phẩm có mùi vị thơm ngon, phù hợp với thị hiếu người ưa thích dịng sản phẩm cải tiến qua ngày Ngoài mứt cịn có vai trị khơng nhỏ việc cung cấp chất dinh dưỡng cho người, phòng ngừa số bệnh lí gây việc thiếu chất xơ Hơn nữa, việc chế biến mà sản xuất mứt đơng góp phần làm giảm bớt vấn đề nhiễm mơi trường tối đa hóa nguồn nguyên liệu sử dụng (vỏ), tránh thải bừa bãi mơi trường I TỔNG QUAN VỀ MỨT ĐƠNG I.1 Giới thiệu Trái thức ăn quen thuộc với người Nó giúp cung cấp chất dinh dưỡng, chứa nhiều chất xơ, glucid chất khoáng; giúp giải số độc tố cho người số loại trái giúp tăng sức để kháng cho thể Do chế độ dinh dưỡng người, rau thiếu ngày trở nên quan trọng Khi mức sống người dân nâng cao phần ăn, tỷ trọng rau ngày tăng quan tâm dinh dưỡng trái cung cấp ngày cao Vì thế, việc tìm hiểu nghiên cứu sản phẩm từ trái bảo quản để dùng tháng trái mùa vừa làm tăng hiệu kinh tế, vừa làm đa dạng hóa loại sản phẩm thực phẩm cần thiết Trong đó, mứt trái sản phẩm có từ lâu đời, đặc biệt mứt khơ xem truyền thống nước ta thường dùng nhiều vào ngày lễ tết mứt bí, mứt hạt sen, mứt gừng, mứt mãng cầu, mứt khoai lang, mứt dừa, v…v… Bên cạnh loại mứt khô truyền thống nước ta loại mứt nước ngồi ngày ưa chuộng Trong đó, phải kể đến sản phẩm mứt đông Mứt đông loại thực phẩm phổ biến, chế biến từ loại trái số loại củ nấu với đường đến độ khơ từ 60- 70% Hiện có nhiều sản phẩm mứt đông từ trái như: táo, dâu, nho, lê, xoài, mận…, sản phẩm tiêu thụ lớn hầu hết quốc gia giới Mứt đông sản phẩm tiện dụng cho bữa ăn sáng nhanh loại bánh mì bánh quy với đầy đủ giá trị dinh dưỡng, mứt bổ sung vào loại bánh nhân kem, yaourt trái tạo đa dạng, nâng cao giá trị hấp dẫn người tiêu dùng Trên giới có hàng trăm loại mứt trái khác sản xuất quy mơ cơng nghiệp quy mơ gia đình Mỗi loại mứt đơng có hương vị, điểm bật riêng hợp vị với người tiêu dùng, vừa dễ ăn vừa tiện lợi I.2 Mứt đơng gì? Mứt đông sản phẩm chế biến từ tươi từ bán chế phẩm (puree quả, nước quả, sunfit hóa) nấu với đường đến độ khơ 60-65%, có bổ sung pectin hay agar để tạo gel đông Sản phẩm mứt đông bật vị ngọt, thơm đặc trưng Ngoài hàm lượng đường lớn có sẵn từ quả, người ta cịn bổ sung thêm lượng lớn đường tinh khiết Hình 1: Mứt dông I.3 Nguyên liệu sản xuất mứt đông A Nguyên liệu i Trái Hầu hết loại trái sử dụng để chế biến mứt đông Nguyên liệu trái dùng sản xuất mứt đông thường dạng sau: Trái tươi Trái lưu trữ lạnh lạnh đông Trái bột trái bảo quản nhiệt Trái bột trái sunfite hóa (bảo quản SO2) - Trái sấy khô Trong trái tươi xem nguyên liệu tốt để sản xuất mứt đông Đối với nguyên liệu trái cây, tiêu khối lượng riêng, hàm lượng chất khô, chất thơm, chất màu, số pectin acid quan trọng để sản xuất sản phẩm đạt tiêu chuẩn khả tạo gel chúng Ngồi ra, để sản xuất loại mứt đơng chất lượng tiêu chuẩn chung phải tươi tốt, không bầm dập, sâu thối, độ chín định phải đảm bảo Kích thước hình dạng không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng mứt đông - Hình 2: Trái ii Đường Đường có khả tạo nên cấu trúc sản phẩm; cung cấp lượng; điều chỉnh độ hài hòa giữ độ chua, độ mùi thơm; tăng hàm lượng chất khô tăng thời gian bảo quan sản phẩm nhờ tăng áp lực thẩm thấu Trong sản xuất mứt đông, hỗn hợp syrup sucrose-đường nghịch đảo Đường nghịch đảo giúp ngăn chặn kết tinh sucrose sản phẩm mứt đơng có nồng độ chất khơ 68% suốt q trình bảo quản Tuy nhiên, nồng độ đường cao, thẩm thấu phân tử nước lớn làm cho cấu trúc sản phẩm bị cứng Tỉ lệ lượng đường nghịch đảo tối ưu từ 35-40% tổng lượng đường sử dụng Ngồi sử dụng số loại đường khác để thay sucrose như: Maltose, syrup glucose, syrup fructose, để tăng hàm lượng chất khô, giảm tượng kết tinh, hiệu chỉnh mùi vị hay giảm chi phí cho sản xuất sản phẩm Tuy nhiên, việc thay đường sucrose loại đường khác làm thay đổi thời gian tạo gel số tính chất gel ban đầu Ví dụ việc thêm maltose làm giảm thời gian tạo gel kéo dài khoảng pH tạo gel; việc thêm vào fructose làm tăng thời gian tạo gel Hơn nữa, việc thay phần hay toàn lượng đường khác làm thay đổi hoạt độ nước hỗn hợp, làm thay đổi tương tác kị nước trình tạo gel B Phụ gia i Phụ gia tạo gel Trong rau có sẵn chất tạo đơng pectin hàm lượng ít, người ta bổ sung thêm pectin bột, pectin đặc, tinh bột biến tính, agar-agar (thạch) loại rau giàu pectin (như táo) Pectin - Cấu tạo: Pectin polysacharide, tồn phổ biến thực vật, thành phần tham gia xây dựng cấu trúc tế bào Ở thực vật pectin tồn chủ yếu dạng: Dạng protopectin không tan dạng hòa tan pectin Dưới tác dụng acid, enzyme protopectinase gia nhiệt protopectin chuyển thành pectin - Tính chất: Pectin có tính chất làm đơng tụ Khi có mặt acid đường có khả tạo gel - Cơ chế tạo gel pectin: Tùy loại pectin có mức độ methoxyl hóa khác mà có chế tạo gel khác * HMP: Tạo gel liên kết hydro Liên kết phân tử pectin với chủ yếu nhờ cầu hydro nhóm hydroxyl Liên kết hydro hình thành phân tử pectin là hydroxylhydroxyl, carboxyl-carboxyl, hydroxyl-carboxyl Kiểu liên kết khơng bền gel tạo thành mềm dẻo tính di động phân tử khối gel Cấu trúc gel phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng acid, hàm lượng pectin, loại pectin nhiệt độ, 30-50% đường thêm vào pectin saccharose Do cần trì độ pH acid để đun nấu xảy trình nghịch đảo đường saccharose Tuy nhiên khơng nên dùng q nhiều acid pH thấp gây nghịch đảo lượng đường saccharose gây kết tinh glucose Hơn nữa, pH thấp, trình tạo gel xảy nhanh tạo nên tượng vón cục sản phẩm Khi dùng lượng pectin vượt q lượng thích hợp cấu trúc gel tạo thành cứng Do nguyên liệu có chứa nhiều pectin HMP nên tiến hành loại bỏ bớt cách đun lâu Khi sử dụng lượng cố định loại pectin pH, nhiệt độ giảm, hàm lượng đường cao trình tạo gel diễn nhanh * LMP: Tạo gel liên kết với ion Ca2+¿ ¿ Khi có mặt Ca2+¿ ¿, nồng độ 0,1% cho chiều dài phân tử pectin phải đạt mức độ định Gel pectin có số methoxyl thấp thường có tính chất đàn hồi giống gel agar-agar Khi lượng pectin vượt lượng thích hợp làm gel q cứng, nên đun lâu nguyên liệu chứa nhiều pectin Tuy nhiên, chất lượng hệ keo pectin LMP phụ thuộc lớn vào tính chất pectin Hai yếu tố quan trọng hàng đầu chiều dài mạch phân tử pectin mức độ methoxyl hóa phân tử chúng Ứng dụng: Tạo cấu trúc mứt đông mứt trái khơng bị thay đổi q trình vận chuyển, giảm phá vỡ cấu trúc Trong số trường hợp, pectin sử dụng với carrageenan để tăng hiệu tạo gel Carrageenan Carrageenan polysaccharide, mạch thẳng, khối lượng phân tử lớn, cấu tạo đơn vị galactose 3,6 - anhydrogalactose (3,6 - AG), dạng sulfate dạng sulfate, liên kết nối glycoside α - (1,3) β - (1,4) Sự xếp đa dạng tự nhiên hợp phần tạo ba dạng carrageenan kappa (κ), iota lambda (λ) Carrageenan sử dụng rộng rãi tính tạo gel carrageenan thay đổi cải thiện cách sử dụng kết hợp ba loại carrageenan (kappa, iota, lambda) Ảnh hưởng nhiệt độ yếu tố quan trọng xác định loại carrageenan riêng, hàm lượng chất khô, chất thơm, chất màu,… có ảnh hưởng lớn đến khả tạo gel + Nồng độ acid đường: Đường acid hai yếu tố có mối tương quan chặt chẽ với Khi nồng độ H+ cao giảm lượng đường ngược lại Đường thành phần quan trọng việc tạo gel, thường sử dụng dạng syrup – đường nghịch đảo Khi đường thấp gel tạo thành yếu, ngược lại đường cao dẫn đến tượng kết tinh đường Việc thay sucrose loại đường khác syrup glucose, syrup fructose làm thay đổi thời gian tạo gel sản phẩm, thay đổi tương tác kị nước - Lượng pectin acid trái xem quan trọng tiêu chuẩn chất lượng gel mứt Dựa vào hàm lượng pectin, trái chia làm nhóm chính: + Trái nhiều pectin, nhiều acid + Trái nhiều pectin, acid + Trái pectin, nhiều acid + Trái pectin, acid Chỉ tiêu khối lượng riêng, hàm lượng chất khô, chất thơm, chất màu,… có ảnh hưởng lớn đến khả tạo gel Lượng pectin acid trái xem quan trọng tiêu chuẩn chất lượng gel mứt Cấu trúc gel: - Sự tạo gel chế biến mứt đơng tạo thành khơng gian ba chiều Spiese - Hợp chất tạo đông có cấu trúc sợi, làm lạnh sợi tạo thành không gian ba chiều liên kết ngang phân tử buộc sợi liên kết vào hệ thống khơng gian ba chiều liên kết chức năng, liên kết loại hai, liên kết hydro, liên kết lực hút nhóm alkyl - Phụ thuộc vào hàm lượng chất đông, nhiệt độ, hàm lượng đường acid C Tính chất cảm quan - Về cấu trúc: Bề mặt phẳng, bóng mềm, hình khối đồng nhất, cấu trúc gel mềm, độ đông tốt, không bọt - Về màu sắc: Màu tự nhiên dịch ban đầu, đồng toàn khối sản phẩm - Về mùi vị: Mùi vị tự nhiên đặc trưng trái (tùy thuộc vào loại sản phẩm), hài hòa khơng có mùi vị lạ - Về độ sệt: Sản phẩm có độ sệt cao I.6 Quy trình sản xuất mứt đơng Hình 5: Sơ đồ quy trình tiến hành sản xuất mứt đơng Giải thích quy trình: - Lựa chọn nguyên liệu: Trái chọn chín đỏ, thịt mềm Quả có vết sâu hay hư hỏng phần sử dụng sau cắt bỏ phần hư - Rửa: Rửa tạp chất, bụi bẩn bám bề mặt trái nước sạch, cắt bỏ đầu cuống cắt thành miếng nhỏ - Chà: Khởi động máy chà Cho miếng trái vào máy chà thu pure Bã hột loại - Lọc: Gia nhiệt dịch 40-50 oC, sau lọc vắt dịch chiết qua vải lọc, thu dịch có chứa pectin Xác định hàm lượng chất khô dịch Brix kế - Phối trộn: Bổ sung đường, acid citric để điều vị, chất tạo đông (pectin, carrageenan) để tạo cấu trúc mong muốn + Dịch gia nhiệt tới 40- 50 oC hòa tan với đường saccharose dạng tinh thể Sau đặc hỗn dịch nước - đường đến hàm lượng chất khô 65% Làm nguội dung dịch xuống 75- 80 oC, sau điều chỉnh pH dung dịch 3,0 dung dịch acid citric bão hoà + Giữ nhiệt độ dung dịch 75- 80 oC, tiến hành bổ sung pectin nhằm hỗ trợquá trình tạo đơng Lượng pectin bổ sung từ - % so với tổng lượng dịch quả, tùy theo loại trái mà sử dụng pectin thích hợp (Ví dụ: trái ổi có hàm lượng pectin trái - cao nên sử dụng pectin khoảng 0.5-1%, trái dâu, cam… hàm lượng pec tin sử dụng lớn 1%) Rót chai: Rót nóng vào chai lọ hay vào ly nhựa, ý khơng rót mạnh tạo nhiều bọt khí bên cấu trúc gel Tạo đông : Để tạo cấu trúc gel tốt, phải để yên sản phẩm 12 nhiệt độ thường Nếu nhiệt độ tạo gel hạ thấp 10- 20 oC cấu trúc gel bền hơn, thời gian tạo đông rút ngắn lại Sau bảo quản nhiệt độ phịng I.7 Các khía cạnh quy định Chỉ tiêu cảm quan Bảng 1: Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm mứt đông Số TT Tên Chỉ tiêu hóa lý Bảng 2: Chỉ tiêu hóa lý STT Chỉ tiêu vi sinh Bảng 3: Chỉ tiêu vi STT Phương pháp đánh giá: - Tống số vi khuẩn hiếu khí: AOAC 2002 (996.23) - E.coli: TCVN 5155-190SDP 07/1-07 (1992) - Nấm men, nấm mốc: FAO FNP 14/4 (p.236)-1992 II CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA MỨT ĐƠNG II.1 Nguyên liệu Trái nguồn phong phú tập hợp hợp chất hoạt tính sinh học (vitamin, phenol, carotenoid flavonoid) tiềm chống oxi hóa Để cung cấp loại trái trái vụ, trái chế biến thành sản phẩm ổn định có thời gian sử dụng dài mứt, thạch… Tuy nhiên, hợp chất có tính sinh học chủ yếu giảm trình chế biến bảo quản sản phẩm Sự mát thay đổi theo mức độ nghiêm trọng trình (nhiệt độ thời gian chế biến) thành phần sản phẩm (đường, pectin, nguyên liệu trái cây,…) Jam / Jelly sản phẩm thực phẩm có độ ẩm trung gian (bán rắn) chế biến cách nấu trái với đường (có / khơng thêm pectin acid) để tăng tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (TSS) lên> 65% (Codex Stan-79, 1981) Trái hầu hết có đủ độ chua pectin hàm lượng (được chiết xuất trình nấu), góp phần vào bắt mắt kết cấu mứt Tuy nhiên, pectin bên acid thêm vào số trường hợp đáp ứng yêu cầu pectin tối thiểu 1% pH 3,0 dạng gel mạng hình thành pectin với TSS pH cụ thể II.2 Quá trình gia nhiệt A Nhiệt độ nấu nhiệt độ trình tạo gel Nhiệt độ nấu cao làm tăng nguy mứt đông bị tách nước, gel pectin không bền Ngược lại nhiệt độ thấp cấu trúc mứt đông bị mềm chưa tạo gel, kèm tượng tách nước Trái nói chung nhiều giàu hoạt tính sinh học (phenolics, flavonoid, carotenoid, vitamin,…) thành phần không bền nhiệt mà tốc độ hư hỏng khác với điều kiện quy trình áp dụng Sự hợp tính sinh học q trình chế biến nâng cao sản phẩm sản phẩm chậm phát triển (mứt/ thạch) Cấu trúc gel đạt nhiệt độ thấp khác với gel tạo thành nhiệt độ cao, giảm độ bền gel nhiệt độ cao phá hủy pectin mà khác tạo thành hệ thống gel Mứt đông nấu nồi chân không nhiệt độ khoảng 65- 75℃C Môi trường chân không giúp giảm thiểu thay đổi màu sắc phá hủy vitamin C (Hui ctv, 2006) Bên cạnh sử dụng nhiệt độ thấp để gel pectin bền gặp khó khan phải cho đường tan hồn tồn, khơng bị đóng rắn lại thời gian ngắn sử dụng B Sự thay đổi hợp chất hoạt tính sinh học Các hợp chất hoạt tính sinh học nhạy cảm với nhiệt tốc độ thay đổi phân cấp theo mứt độ nghiêm trọng q trình Tuy nhiên, thơng số xử lý (thời gian nhiệt độ mức khác nhau) nghiên cứu mứt sản phẩm phức tạp, thay đổi hợp chất hoạt tính sinh học q trình chế biến cịn thay đổi dựa yếu tố: Loại, nồng độ đường pectin, thành phần khác i Anthocyanins Cơ chế phân hủy Anthocyanin xử lý nhiệt không rõ ràng lắm, người ta cho suy thối qua ba đường, thể hình sau (Von Elbe & Schwartz, 1996): (I) Chuyển đổi nhóm cation flavylium thành quinonoit base, sau đến chất trung gian khác cuối dẫn xuất coumarin hợp chất vòng B (AI)Chuyển đổi cation flavylium thành gốc car- binol base (không màu), sau thành cuối sản phẩm có màu mâu (BI) Chuyển đổi cation flavylium thành chalcone sau thành sản phẩm chất lượng Hình 6: Các chế suy thoái Anthocyanin xử lý nhiệt Những mát sản phẩm mứt thủy phân liên kết glycoside anthocyanin nhiệt độ cao dẫn đến hình thành tế bào hình nón, tạo sắc tố nâu q trình thối hóa oxy hóa Tuy nhiên, tổn thất đáng kể (P< 0,001) khoảng 80- 93% TMA sau chế biến (nấu 80℃C /20- 30 phút trùng 80 ℃C /10 phút) mứt giảm calo (làm từ việt quất, dâu tây anh đào) báo cáo phân hủy anthocyanin enzyme, nhiệt hình thành phức chất với hợp chất khác liên quan đến acid ascorbic đường, hydrogen peroxide có nguồn gốc từ acid ascorbic ion kim loại (Poiana cộng sự, 2011, 2012) Và nhiều nghiên cứu khác điều kiện thời gian nhiệt độ khác Nhưng tất nghiên cứu đưa cho thấy mát lớn lượng anthocyanin xảy trình chế biến trái thành sản phẩm mứt ii Total phenol Trong nghiên cứu Amakura, Umino, Tsuji Tonogai (2000), tổng số hàm lượng phenol mứt làm từ chín loại mọng (quả dâu tây, đen nho, blackberry, blueberry, cowberry, cranberry, mâm xôi, đỏ nho dâu tây) báo cáo thay đổi khơng đáng kể với q trình xử lý nhiệt Tuy nhiên, Scibisz Mitek (2009) báo cáo 7–10% TPC sau xử lý nhiệt việt quất thành loại mứt có hàm lượng calo cao so với trái tươi Từ đến nay, trình xử lý nhiệt nhận thấy có ảnh hưởng xấu đến TPC mứt Lần lượt 26, 49 80% mứt nho đen, mọng mâm xôi đen so với trái tươi (Savikin cộng sự, 2009) Tương tự, Poiana et al (2011; 2012) khám phá trình xử lý nhiệt anh đào chua, anh đào ngọt, dâu tây, việt quất đen thành mứt giảm calo làm giảm đáng kể 25 (P