BÁO cáo TỔNG kết KHOA học và kỹ THUẬT đề tài cấp NHÀ nước sử DỤNG EMZYM TRONG CHẾ BIẾN đồ UỐNG GIÀU DINH DƯỠNG từ RAU

BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI CẤP NHÀ NƯỚC SỬ DỤNG EMZYM TRONG CHẾ BIẾN ĐỒ UỐNG GIÀU DINH DƯỠNG TỪ RAU LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com B.KH&CN B.KH&CN VCNTP Bé khoa học công nghệ Viên Công nghiệp thực phẩm 301 Nguyễn TrÃi, Thanh Xuân, Hà Nội B.KH&CN VCNTP Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật Đề tài cấp Nhà nớc: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzym chế biến số nông sản thực phẩm Mà số: KC 04-07 Chủ nhiệm đề tài cấp nhà nớc: PGS.TS Ngô Tiến Hiển Đề mục sử dụng enzym chế biến đồ uống giàu dinh dỡng từ rau Chủ nhiệm đề mục: TS Phan Tố Nga Hà Nội, Tháng 10 Năm 2004 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài tóm tắt nhiều nớc giới nớc ng cã ngn gèc tõ rau nh− n−íc ng cµ chua, cà rốt nớc rau hỗn hợp thông dụng Cùng với xu ăn kiêng đồ uống ngày đợc a chuộng tránh đợc nguy nhiều bệnh tật nh đái tháo đờng, tim mạch Là nớc nông nghiệp nhiệt đới, sản lợng rau Việt Nam đạt 20 triệu tấn/ năm Sản lợng tiếp tục tăng lên hàng năm Rau xanh Việt Nam có quanh năm, lại phong phú chủng loại (khoảng 70 loại) việc chế biến rau nhu cầu xúc ngành nông nghiệp Đề tài Hoàn thiện công nghệ sản xuất nớc uống từ rau đợc tiến hành với mong muốn góp phần tham gia giải nhu cầu Đề tài đà xây dựng đợc quy trình công nghệ sản xuất nớc uống từ rau với khâu công nghệ thích hợp cho loại rau nh: chần không chần, tû lƯ sư dơng enzym, tû lƯ sư dơng chÊt phụ gia, công thức phối trộn để sản xuất nớc uống vào mùa hè, mùa đông nh loại bao bì dùng Kết thử cảm quan sơ tính toán giá thành cho thấy sản phẩm chấp nhận đợc Nếu sản phẩm đợc tiếp thị tốt mở hớng sản xuất Đặc biệt chi phí đầu t cho sản xuất thấp, giá thành hạ, sản xuất nớc uống từ rau phù hợp cho sản xuất trang trại LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mở đầu nhiều n−íc trªn thÕ giíi n−íc ng cã ngn gèc tõ rau (nớc cà chua, cà rốt, nớc rau hỗn hợp) thông dụng Cùng với xu ăn kiêng, đồ uống ngày đợc a chuộng tránh đợc nhiều bệnh tật nh đái tháo đờng, tim mạch Là nớc nông nghịêp nhiệt đới, diện tích trång rau cđa n−íc ta gÇn 300.000 ha, chiÕm 3,3% diện tích gieo trồng hàng năm xấp xỉ 3% tổng diện tích gieo trồng nông nghiệp nớc Ngoài nông thôn, hộ dân trồng rau vờn gia đình giúp nâng sản lợng rau nớc tăng lên Theo số liệu điều tra dự báo kinh tế chiến lợc cho thấy tổng giá trị xuất mặt hàng rau (gồm xuất doanh nghiệp trung ơng địa phơng) năm 2000 400 triệu USD Dự kiến 2005 500 triệu USD Sản lợng từ năm 2000 18 triệu rau loại, đạt bình quân dầu ngời 100kg rau 100 kg năm Trong triệu rau triệu tiêu thụ nội địa triệu rau xuất dới dạng tơi nh đà qua chế biến Sản lợng tiếp tục tăng lên hàng năm Rau thị trờng hầu hết dạng tơi không bảo quản đợc dài ngày Vì việc đa dạng hoá sản phẩm từ rau trở thành nhu cầu xúc ngành nông nghiệp, vào thời vụ Ngoài chế biến rau tăng giá trị kinh tế, nh tạo thêm việc làm cho xà hội Đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất nớc uống từ rau đợc đặt góp phần giải mục tiêu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tỉng quan tµi liƯu Rau nớc ta có suốt quanh năm, phong phú chủng loại (khoảng 70 loại) Tuy nhiên rau tập trung vào vụ chính: vụ đông xuân hè thu 2.1 C¸c vïng trång rau XuÊt ph¸t tõ sù cần thiết rau đời sống hàng ngày ngời nh mật độ dân c khí hậu thổ nhỡng mà rau đợc trồng vùng quy hoạch dới đây: - Vùng ven đô thành phố Hà Nội, Sơn Tây, Hoà Bình, Nam Định - Vùng ven đô Hải Phòng, Quảng Ninh - Vùng ven biển miền Trung nh Vinh, Quảng Bình, Quảng Trị, Huế, Quy Nhơn, Nha Trang - Vùng rau Đà Lạt (Lâm Đồng) - Vùng ven đô thành phố Hồ Chí Minh 2.2 C¸c Vitamin cã rau 2.2.1 Nhãm Vitamin tan chất béo 2.2.1.1.Vitamin A caroten: Thông thờng thực vật lợng caroten phụ thuộc vào mầu Thực vật có mầu đỏ vàng giàu caroten nh: gấc, cà chua, bí đỏ, ca rốt, ớt Ngoài ngời ta thấy thực vật mầu xanh thẫm có hàm lợng caroten cao Trong thể động vật, nhờ emzim đặc trng mà caroten chuyển thành vitamin A LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com H3C CH3 CH3 H3C CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 sẽCarotene Cơ thể bị thiếu vitamin A chậm lớn, giảm khả chống nhiễm trùng bị bệnh đặc trng khô mắt H3C CH3 CH3 CH3 CH2OH CH3 Vitamin A 2.2.1.2 Vitamin E (Tocopherole) Vitamin E cã nhiỊu dÇu thực vật số loại rau nh cà chua, cà rốt xà lách, giá đỗ Vitamin E bền với nhiệt, chịu đợc trình chế biến mà không hao hụt đáng kể Vitamin E chất chống oxi hoá mạnh 2.2.1.3 Vitamin K (Phyllochinon) Vitamin K tham gia vào trình đông máu, làm tăng tính co bóp dày ruột Nó bảo đảm vận chuyển điện tử trình quang hợp thực vật trình photphoril oxi hoá ty thể động vật Vitamin K có nhiều phần xanh cđa thùc vËt, cµ chua, cµ rèt vµ ®Ëu t−¬ng 2.2.2.Nhãm Vitamin tan n−íc 2.2.2.1.Vitamin B1 (Thiamin) Vitamin B1 đợc tổng hợp dễ dàng thực vật, mét sè vi sinh vËt Khi c¬ thĨ thiÕu vitamin B1 rối loạn trao đổi chất gây cấc tợng bệnh lý nh tê phù, giảm sút tiết dịch vị Nó giữ vai trò quan trọng tuyến xung ®éng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thần kinh Nhìn chung vitamin B1 tồn taị song song víi vitamin B2 vµ vitamin PP 2.2.2.2.Vitamin B2 (Riboflavin) Nh vitamin B1, vitamin B2 đợc tổng hợp tế bào thực vật vi sinh vật Trong thể, vitamin B2 dễ bị bi photphoryl hoá tạo nên nhóm hoạt động enzim xúc tác cho trình oxi hoá- khử Vì thể thiếu vitamin B2, việc tạo enzim oxi hoá khử bị ngừng trệ ảnh hởng tới trình tạo lợng Ngoài ra, vitamin B2 cần cho việc sản sinh tế bào biểu bì ruột, tăng sức đề kháng, tăng tốc độ tạo máu ảnh hởng đến phát triển bào thai 2.2.2.3.Vitamin B6 ( Piridoxin) Vitamin B6 tham gia vào thành phần hàng loạt enzim nh transamilaza, decacboxilaza, kinureninoza v.v Nó cần thiết cho trình trao đổi chất béo, tạo axit béo cha no cần thiết cho thể, chuyển hoá protein thành chất béo Khi thiếu vitamin B6 thể mắc bệnh lý đặc trng nh bệnh da, bệnh thần kinh, rụng tóc, sút cân v.v Vitamin B6 có nhiều cải xanh, cà chua, cà rốt, củ cải 2.2.2.4.Viatmin PP (Nicotinamid) Thực vËt bËc cao, nhiỊu vi sinh vËt vµ mét sè loại động vật tổng hợp đợc vitamin PP đờng: chuyển hoá tryptoxan mô với tham gia vitamin B2 B6 nhờ sinh tổng hợp vitamin PP vi khuẩn đờng ruột Vitamin PP thành phần quan trọng coenzim nh NAD NADP enzim dehydrogenaza Vitamin PP có tác dụng chống bệnh da sần sïi (bƯnh Pelagra) Khi thiÕu vitamin PP c¬ thĨ sÏ mắc chứng sng màng nhày dày, ruột LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.2.2.4.Vitamin C (Axit Ascorbic) Vitamin C đợc tổng hợp dễ dàng thực vật Đa số động vật trừ khỉ, chuột bạch ngời có khả tổng hợp vitamin C Sở dĩ nh có lẽ ngời thiếu enzim đặc hiệu xúc tác cho chuyển hoá glucoza thành vitamin C Trong thiên nhiên vitamin C tồn d−íi dang phỉ biÕn lµ axit ascorbic, axit dehydroascorbic dạng liên kết ascorbigen Dạng ascorbigen dạng liên kết với polypeptit thực vật, dạng chiếm tới 70% hàm lợng vitamin C Những loại rau giàu vitamin C phải kể đến cần tây, rau ngót, súp lơ xanh, rau chân vịt Vitamin C tham gia vào nhiều trình oxy hoá - khử khác thể Nó xúc tác cho chuyển hoá hợp chất thơm thành dạng phenol tơng ứng Nó tham gia điều hoà tạo AND từ ARN chuyển procolagen thành colagen giúp vết thơng chóng lên da non Vitamin C liên quan đến hình thành hoocmon tuyến giáp trạng tuyến thợng thận Nó cần thiết cho việc tăng sức đề kháng thể chống lại tợng choáng ngộ độc Ngời ta thấy vitamin C liên quan đến trao đổi gluxit tim bị rối loạn, phân giải glycogen glucoza tăng kéo theo tăng tích luỹ axit lactic Nếu đợc bổ sung vitamin C, tợng giảm nhanh chóng Ngoài thể thiếu vitamin C mắc tợng chảy máu lợi chân nội quan, lỗ chân lông 2.2.2.5 Axit folic (Vitamin Bc) Axit folic đợc tổng hợp thực vật bậc cao, vi khuÈn, nÊm men Nã tham gia vµo sù trao đổi hợp chất chứa cacbon Từ tạo nên nhiều chất quan trọng thể Khi thể thiếu axit folic kéo theo rối loạn trầm trọng trao đổi chất Thông thờng ngời mắc phải triệu chứng thiếu axit folic thực phẩm phong phú Các loại rau xanh chứa nhiếu axit folic loại khác LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.3 Các sản phẩm rau thị trờng 2.3.1.Rau tơi Rau bán thị trờng hầu hết dạng tơi, phần nhỏ đợc chế biến Rau bao quản lạnh hầu nh không cã ë ViÖt Nam 2.3.2 Rau muèi chua Rau muèi chua chủ yếu rau họ cải Brassicaceal nh: cải bẹ, cải bắp Sản lợng rau muối không nhiều nhng lớn dạng chế biến khác Vi khuẩn lactic tạo thành trình muối chua làm pH môi trờng giảm, ức chế vi khuẩn gây thối Do rau bảo quản đợc thời gian, rau muối không hình thức bảo quản mà dạng thức ăn đợc a chuộng 2.3.3 Rau sấy khô Trong năm chiến tranh, rau sấy khô đợc dùng nhiều cho bọ đội chiến trờng nh chiến sĩ hải đảo Từ hoà bình, rau sấy đợc dùng chủ yếu để bổ sung vào loại thực phẩm khác (bột cà rốt, bột bí đỏ đợc bổ sung vào thức ăn cho trẻ em, ngời già, ngời ốm bổ sung vào mỳ ăn liền) 2.3.4 Rau đóng hộp Rau đóng hộp đợc ngâm nớc muối nhẹ có bổ sung axit, đờng trùng Loại sản phẩm chiếm sản lợng không nhiều, đợc dùng nớc xuất (da chuột, loại đậu, ớt, cà chua đóng lọ) 2.3.5 Nớc uống Nớc cà chua, nứơc cà rốt nớc rau hỗn hợp, đợc dùng phổ biến ë nhiỊu n−íc trªn thÕ giíi ë ViƯt nam, n−íc cà chua nớc cà rốt xuất thị trờng năm gần Mặt hàng phải nhập Nớc rau hỗn hợp (Vegetable juice) cha tìm thấy thị trờng Việt nam Chúng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cung cÊp chất xơ hữu ích giúp cho dày ruột non hấp thụ dỡng chất bữa ăn dễ dàng Nớc uống rau không dùng cho ngời cần giảm cân mà cần cho trẻ em, ngơì già yếu, ngời lao động nặng nhọc Với xu ăn kiêng ngày phổ biến giới, trờng nớc uống rau ngày trở nên rộng HÃng s¶n xt n−íc rau nỉi tiÕng cđa Mü ph¶i kĨ ®Õn Cambell Soup Company, Camden NJ USA… S¶n phÈm n−íc rau đợc làm từ loại rau nên ký hiệu V8, đóng lon nhỏ lon 1,36L, có dạng chai thuỷ tinh Nớc rau thờng dạng mặn, loại nớc rau mang tính nóng (spicyhot) có vị cay ớt Nớc ta cha có sở sản xuất nớc rau, với 70 loại rau khác nhau, mặt hàng đợc quan tâm tiềm lớn cho nhà sản xuất 2.4 Các loại rau dùng cho sản xuất rau hỗn hợp 2.4.1 Cà chua Lycopersicum Esculentum Milf Cà chua loại rau phổ biến đợc trồng vùng khí hậu khác nhau: ôn đới, nhiệt đới, cận nhiệt đới Sản lợng cà chua hàng năm nớc ta 190210 nghìn với vụ/ năm Với giá trị dinh dỡng u việt giàu vitamin muối khoáng, cà chua đà đợc phổ biến để ăn tơi chế biến công nghiệp thực phẩm Cà chua có màu đỏ đẹp Lycopersicin C50H83NO21 làm tăng hấp dẫn cảm quan cho thực phẩm Cà chua đợc dùng làm nguyên liệu cho sản xuất nớc uống: nớc uống cà chua, nớc uống rau hỗn hợp Tuy cà chua có vụ/ năm nhng sản lợng tập trung vào vụ động xuân, giá cà chua lúc rẻ 8-10 lần so với lúc trái vụ nên sản xuất sử dụng cà chua dạng cô đặc để hạ giá thành sản phẩm 2.4.2 Cà rốt (Daucus Carota) Cà rốt thuộc họ hoa tán Umbelliferae Giống nh cà chua, cà rốt đợc sử dụng phổ biến để ăn tơi, trộn xalat chế biến công nghiệp thực phẩm: loại nớc sốt, xúp, nớc uống cho ngời già, trẻ em, cho bệnh nhân đờng ruột v.v Theo công bố ELMADFA (1990/1991), cà rốt đặc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.2.7 Phèi trén N−íc ng ph¶i cã nång ®é chÊt kh« Ýt nhÊt 5-6% Tuú theo tÝnh chÊt sản phẩm mà thành phần vợt trội để trở thành nét đặc trng sản phẩm Ví dụ: loại có hàm lợng vitamin C cao, loại hàm lợng vitamin A cao, loại hàm lợng Fe cao v.v Mặt khác, để đảm bảo màu sắc hơng vị đặc trng nớc uống rau, cần phải xem xÐt kü tØ lƯ cđa ba lo¹i rau chđ u cà chua, cà rốt cần tây nh việc phối loại rau khác cho hài hoà, không gây cảm giác khó chịu Thí nghiệm đà tiến hành với loại rau chính: cà chua 30, 40, 50%, cà rốt 10, 20, 30%, cần tây 15, 20, 25% Kết cho thấy tỉ lệ cà chua + cà rốt chiếm 50- 60%, cà rốt 20%là thích hợp Khi tỉ lệ không đạt 50% không tạo đợc độ sánh mầu đỏ theo yêu cầu sản phẩm Tỉ lệ rau cần tây nên nhỏ 20%, tỉ lệ cao sản phẩm bị hắc (Bảng 8) Thí nghiệm đà thăm dò số công thức rau cho mùa hè mùa đông Những công thức đa bảng 9,10 cho sản phẩm đạt yêu cầu Bảng 8: tỉ lệ rau dùng nớc uống (%) Rau Cần tây MÉu 15 20 20 25 25 20 Cµ rèt 30 20 20 10 20 20 Cà Nhận xét chua 30 Màu đẹp, đặc, cha rõ hơng cần tây 30 Màu đẹp, đặc vừa phải, thơm mùi cần tây 40 Màu đẹp, đặc vừa phải, thơm mùi cần tây 50 Màu đẹp, hắc mùi cần tây 30 Màu đẹp, đặc vừa phải, hắc mùi cần tây 20 Màu cha đẹp, cha đạt độ đặc, thơm dịu hơng cần tây 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng 9: Công thức phối trộn cho mùa hè Loại rau Cần tây Cà rốt Cà chua Cải xanh Muống Ngót Dền Giá đỗ Má Công thøc cho mïa hÌ (%) H1 H2 20 20 20 20 40 30 5 10 5 0 H3 20 20 30 10 10 Bảng 10: Các công thức phối trộn cho mùa đông Loại rau Cần tây Cà rốt Cà chua Rau mùi Cải soong Củ cải Cần nớc Cải cúc Xà lách Súp lơ xanh Công thức cho mùa đông (%) D1 D2 20 20 20 20 40 40 5 5 2 0 0 D3 20 20 40 0 10 4.2.8 Nghiªn cøu sử dụng chất phụ gia - NaCl: Đặc biệt vào mùa hè, mồ hôi nhiều thể bị muối Để cân điện giải, muối cần đợc bổ sung vào nớc uống Tuy nhiên vị mặn nhạt phụ thuộc vào ngời Có lẽ muối đợc bổ sung thẳng vào nớc uống, bao giê cịng kÌm theo gãi mi nhá (v× th−êng uống với đá) Dựa sở thí nghiệm ®· bỉ sung thªm mi víi nång ®é g/l 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Saccharose: Ngoài muối ăn, thí nghiệm cần bổ sung đờng vào nớc uống tạo vị hài hoà Thí nghiệm đà tiÕn hµnh chän nång dé: 8, 12 vµ 15 g/l Qua đánh giá cảm quan đà lựa chọn đợc nồng độ 12 g/l thích hợp - axit xitric: Trong thành phần nớc uống giải khát thiếu axit xitric để tạo vị chua nhẹ, thí nghiệm ®· chän nång ®é 0,6 g/l lµ nång dé dƠ chÊp nhËn nhÊt sè nång ®é ®· thÝ nghiƯm lµ 0,4; 0,6; 0,8 g/l - axit ascorbic: Do trình công nghệ vitamin C bị thất thoát qua nhiều công đoạn, cần bổ sung lợng vitamin C nhiều tuỳ theo yêu cầu ngời sử dụng Thí nghiệm đà bổ sung 600 mg/l 4.2.9 Đồng hoá: Nớc rau sau cô đặc đợc tiến hành đồng hoá Quá trình đồng hoá làm sản phẩm đồng nhất, mịn, gây cảm giác đặc sánh Thí nghiệm theo dõi độ bền đồng hoá cho thấy sau thángbảo quản lợng tách pha có xảy nhng không rõ Nh so với tiêu chuẩn Ngành Rau Việt Nam nớc uống rau hỗn hợp hoàn toàn đạt yêu cầu 4.2.10 Nghiên cứu trïng: N−íc rau ®ãng chai thủ tinh, lon nhựa lon nhôm tiến hành trùng, theo dõi sau tháng thấy đạt tiêu chuẩn vệ sinh (Có phiếu kết phân tích kèm theo) Các loại vi khuẩn định (E coli, Cl perfringens) 4.2.11 Đánh giá cảm quan: Theo trình bày đề tài đà lựa chọn đợc công thức nớc uống từ rau bản, công thức cho mùa hè công thức cho mùa đông Để đánh giá cảm quan đà tiến hành thí nghiệm so s¸nh mÉu sè (kÝ hiƯu H1) víi mÉu n−íc rau cđa Mü (kÝ hiƯu M) Dïng phÐp thư so sánh cặp đôi đánh giá tiêu: mầu sắc, hơng, vị, độ mịn, nhờ thang điểm từ đến Số thành viên nếm thử (bảng 11, 12, 13, 14) 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng 11: Điểm cảm quan màu sắc mẫu sản phẩm Mẫu Khác Thành viên H1 M d = H1 – M 2 7,7 - 0,7 -1 6,6 7,5 - 0,9 6 -2 7 Tæng 48,6 49,2 - 0,6 Trung b×nh 6,9 7,02 - 0,85 Quy tr×nh sản xuất nớc uống từ rau Rau tơi Bỏ rễ, thối Ngâm rửa Để - - - - - -> Thuỷ phân Chà