Báo cáo công nghệ và sản phẩm thanh long chế biến

Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam MỤC LỤC TỔNG QUAN 1.1 Phân loại 1.2 Nguồn gốc đặc điểm sinh thái 1.2.1 Nguồn gốc 1.2.2 Điều kiện sinh trưởng 1.2.3 Sự hoa THU HOẠCH: 2.1 Thu hoạch 2.2 Thay đổi trái long q trình chín .11 2.3 Ứng dụng chitosan làm màng bao bảo quản trái long 12 THÀNH PHẦN HÓA HỌC 14 3.1 Thành phần hoá học .14 3.1.1 Carbohydrrate 15 3.1.2 Sắc tố .16 3.1.3 Các hợp chất có hoạt tính khác 17 3.1.4 Polysacharide từ thành tế bào thịt trái 19 3.2 Hạt long 20 3.3 Thành phần hóa học vỏ trái long 22 THANH LONG BÌNH THUẬN VIỆT NAM, ĐẶC ĐIỂM VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT 24 SẢN PHẨM 26 5.1 Trái tươi: 26 5.2 Nước long đóng lon: 27 5.3 Dragon fruit juice concentrate: 27 5.4 Dragon fruit jam: .27 5.5 Freeze dried pitaya: (thanh long sấy): 28 5.6 Dragon fruit juice enzyme (fermented dragon fruit juice): 29 5.7 Sản phẩm khác 29 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ TRÁI THANH LONG 31 6.1 Nguyên liệu .31 6.1.1 Trái long: 31 Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam 6.1.2 Nước 31 6.1.3 Syrup đường 34 6.1.4 Acid citric 35 6.1.5 Phụ gia tạo đăc (thickening agent): xanthan gum 36 6.1.6 Vitamine C 37 6.2 Quy trình cơng nghệ 38 6.3 Giải thích số trình .39 KẾT LUẬN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam DANH MỤC BẢNG Bảng1.1 Khố phân loại chi Hylocereus theo Britton Rose Bảng 2.1: Sự thay đổi thành phần chất lượng trái long sau hoa 11 Bảng 2.2: khối lượng theo thời gian bảo quản chitosan 12 Bảng 2.3: độ dẫn khí khổng thời gian bảo quản sau thu hoạch 13 Bảng 2.4: thay đổi kích thước khí khổng (chiều rộng) thời gian bảo quản .13 Bảng 2.5: thay đổi kích thước khí khổng (chiều dài) thời gian bảo quản 13 Bảng 2.6: Độ mở khí khổng vỏ long theo thời gian bảo quản long vơi màng phủ chitosan 13 Bảng 2.7: thời gian bảo quản trái với chế độ xử lý khác 13 Bảng 3.1 : Thành phần trung bình trái long tính 100g phần ăn 14 Bảng 3.2: Tính chất lý hóa hai loại long H undatus H polyrhizus 15 Bảng 3.3: Các betacyanin từ kết phân tích HPLC 17 Bảng 3.4 : Tính chất phần bã khơng tan cồn khối nghiền nhão từ Hylocereus sp (thanh long ruột đỏ) 19 Bảng 3.5: Thành phần đường trung tính phân đoạn pectin khác 20 Bảng 3.6: Thành phần acid béo (so với tổng acid béo) hạt hai loại Hylocereus polyrhizus Hylocereus undatus 21 Bảng 3.7: Thành phần tocopherol, acid phenolic phytosterol hạt long 21 Bảng 3.8: Thành phần vỏ trái long 21 Bảng 3.9: Tính chất hóa lý vỏ trái long 23 Bảng 3.10: Thành phần polysaccharide vỏ long 23 Bảng 4.1: Sự sản xuất tiêu thụ trái long Bình thuận 24 Bảng 4.2: Thành phần hóa học trái long từ miền khác 25 Bảng 6.1: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống (QCVN 01:2009/BYT) 31 Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam DANH MỤC HÌNH: Hình 1.1: Trái Hylocereus purssi Hylocereus costaricensis Hình 1.2: Trái Hylocereus undatus Hình 1.3: Trái Hylocereus trigonus Hình 1.4: Cây Hylocereus trigonus tây nam Ấn Độ Hình 1.5: Thụ phấn nhân tạo hoa Hylocereus sp Hình 2.1: Sự thay đổi trái sau hoa thời điểm khác .11 Hình 3.1: Hoạt tính chống oxi hóa dịch trích từ thịt trái (a) vỏ trái long (b) 18 Hình 3.2 : Sự kìm hãm tế bào ung thư melanin B16F10 ni dịch trích từ thịt vỏ trái long (a) betanin (b) .18 Hình5.1: Sản phẩm trái long tươi 26 Hình 5.2: Sản phẩm nước long dạng lon 27 Hình 5.3: Sản phẩm dragon fruit concentrate 27 Hình 5.4: Sản phẩm dragon fruit jam .28 Hình 5.5: Sản phẩm long sấy 28 Hình 5.6: Sản phẩm nước long lên men 29 Hình 6.1: Acid citric 35 Hình 6.2: Xanthan gum 37 Hình 6.3: Thiết bị ngam rửa xối tưới dạng băng tải 40 Hình 6.4: Thiết bị chà .41 Hình 6.5: Thiết bị bình khuấy trộn cánh khuấy 42 Hình 6.7: Thiết bị ủ enzyme 44 Hình 6.8: Thiết bị ly tâm 45 Hình 6.9: Thiết bị lọc khung BKL4/400 45 Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam TỔNG QUAN 1.1 Phân loại Thanh long (cịn có nhiều cách gọi khác pitaya hay pitahaya, dragon fruit, strawberry pear, nanettikafruit, kaktus madu Thanh long: - Giới (regnum): thực vật (plantae) - Bộ (ordo): cẩm chướng (Caryophyllales) - Họ (familia): xương rồng (cactaceae) - Chi (genus): Hylocereus Họ xương rồng (Cactaceae) gồm khoảng 120 – 200 chi gồm từ 1500 – 2000 lồi tìm thấy đặc biệt vùng bán sa mạc, vùng nhiệt đới nóng Mỹ Latinh Cactaceae thường trồng để làm cảnh, có đến gần 250 lồi canh tác để lấy cung cấp cho công nghiệp Tuy nhiên, số lồi có giá trị kinh tế Chi Opuntia mill có lẽ canh tác nhiều để lấy (cactus pear, prickly pear) Ở Mỹ Latinh, nhiều lồi khác canh tác trái gọi long Tên chung tên địa phương làm cho phân loại thực vật chúng khó khăn Tuy nhiên, tất long nhóm vào chi (main genera): Stenocereus Britton & Rose, Cereus Mill, Selenicereus Riccob Hylocereus Britton & Rose Chúng tập trung đặc biệt vào chi Hylocereus Hylocereus có đặc điểm thân leo với rễ không tạo trái có bề mặt láng gắn “vảy” lớn Hylocereus lưỡng (2n = 22) Sau khóa phân loại theo Britton Rose cho chi Hylocereus Bảng1.1 Khoá phân loại chi Hylocereus theo Britton Rose: A Thân xanh hay xám, có núm gai, rìa, “vây” đỏ Gai ngắn, trái hình thn (oblong) ruột đỏ H purpuslii Ít gai - Cành mảnh mai, trái hình thn, ruột đỏ H polyrhizus - Cành khoẻ, trái hình trứng, ruột màu tím đỏ H costaricensis AA Thân màu xanh sáng, có núm gai, có rìa, "vây" màu xanh Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam Gân thân hình tai bèo, trái hình thn, ruột trắng H undatus Trái hình thn - trứng gần trơn láng, ruột trắng H trigonus Có 16 lồi chi Hylocereus sử dụng làm cảnh hoa to (15 – 25 cm), nở vào ban đêm; màu kem, ngoại trừ H stenopterus H extensus, cánh hoa chúng có màu đỏ hồng Mặc dù tất lồi lồi có tiềm cho trái cây, số lượng chủ yếu canh tác cho mục đích H purpusii (Weing) Britton & Rose có hoa lớn (25 cm) với rìa; đoạn bao bên ngồi màu đỏ; màu vàng, bên màu trắng Nó có trái hình thuôn màu đỏ tươi bao “vây” (dài: 10 – 15 cm; nặng 150 – 400 g); ruột đỏ với nhiều hạt nhỏ màu đen; có kết cấu tốt khơng gây hương vị mạnh Hình 1.1: trái Hylocereus purssi H costaricensis H polyrhizus (Web) Britton & Rose có hoa dài (25 – 30 cm) với rìa; phần ngồi đỏ, đặc biệt mép Trái có màu đỏ tươi (dài 10 – 12 cm; khối lượng 130 – 350g) hình thn có “vẩy” với nhiều kích cỡ khác nhau; có ruột đỏ với nhiều hạt đen, có vị tốt H costaricensis (Web) Britton & Rose loài khoẻ chi Thân có lớp sáp trắng hoa gần giống với H polyrhizus; màu đỏ tươi (kích thước 10 – 15 cm) khối lượng 250 – 600 g) hình trứng có “vảy” với nhiều kích thước khác Thịt có màu đỏ - tím với nhiều hạt đen H undatus (Haw) Britton & Rose có thân dài xanh Hoa dài (tới 29 cm); phần bao hoa có màu xanh (hoặc vàng – xanh) bên màu trắng tinh khiết Trái có màu hồng – đỏ (dài 15 -22cm, nặng 300 – 800g) hình thn bọc bên ngồi với Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam “vảy” màu đỏ dài rộng, xanh đỉnh Thịt trái có màu trắng với nhiều hạt nhỏ màu đen, hương vị không mạnh Hình1.2: trái Hylocereus undatus Hình 1.3: trái Hylocereus trigonus 1.2 Nguồn gốc đặc điểm sinh thái 1.2.1 Nguồn gốc Thanh long có nguồn gốc từ Mexico trung nam Mỹ (Benzing, 1990; Britton & Rose, 1963; Haber, 1983) sau trồng trọt rộng rãi nước Colombia, Israel, Australia, Nicaragua, châu Á Việt Nam, Đài Loan, Malysia, Philipine (Mizrahi, Nerd, & Nobel, 1997), Việt Nam long trồng 100 năm, với đưa vào người pháp ((Mizrahi, Nerd, & Nobel, 1997), châu hay gọi với tên “dragon fruit” màu đỏ sáng với “vây” xanh vỏ trái 1.2.2 Điều kiện sinh trưởng Thanh long lồi ưa khí hậu khơ nhiệt đới Nhiệt độ trung bình cho phát triển khoảng 21 – 29 oC, tối đa lên tới 38 – 40 o C Nhu cầu nước khiêm tốn Nếu lượng mưa dư dẫn tới rụng hoa hư hỏng trái non Để phát triển tốt long cần nhiều ánh sáng Thanh long nhân giống cành giâm Vì chịu đựng lồi Hylocereus cho phép chúng phát triển tốt điều kiện sinh thái khác Ví dụ, Mexico, chúng tìm thấy vùng mưa rát nhiều (340 – 3500 mm/năm độ cao tới 2750m so với mặt nước biển Chúng sống sót điều kiện thời tiết nóng, với nhiệt độ lên tới 38 – 40 oC Các loài chi Hylocereus thực vật bán biểu sinh thường ưa sống điều kiện “nửa bóng tối” (được tạo nên cây) Các lồi phát triển tốt mặt trời (ví dụ H undatus, H costaricensis H purpusii) Tuy nhiên, thời tiết nóng thiếu nước dẫn tới đốt cháy thân Ở sa mạc Neveg Israel, điều kiện thuận lợi Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam cho phát triển trái tìm 30% bóng tối cho lồi H polyrhizus Ở Tây Ấn Pháp (Guadeloupe Saint – Martin), việc trồng trọt H trigonus điều kiện khoảng 50% bóng tối Dư thừa nước cách hệ thống dẫn tới tượng rụng hoa trái non Các lồi chi Hylocereus thích nghi với loại đất nước tốt Hình 1.4: Cây Hylocereus trigonus tây nam Ấn Độ 1.2.3 Sự hoa Sự phát triển hoa không phụ thuộc vào lượng nước có, phụ thuộc vào độ dài ngày; Việt Nam, bắt đầu hoa thường gây ánh sáng nhân tạo để tăng chiều dài ngày lên Ở Reunion Island, người ta chứng minh số lượng hoa thu sử dụng ánh sáng nhân tạo đêm tỉ lệ với khoảng cách điểm tiếp nhận nguồn sáng Những nụ hoa cịn lại trạng thái tiềm ẩn vài tuần, thường bắt đầu hoa sau mùa mưa Bán cầu nam, H undatus H costaricensis hoa từ tháng 11 tới tháng và, Bắc bán cầu lại từ tháng tới tháng 10 Các thời kì hoa có chu kì (cyclic) trải suốt thời kì Số lượng giai đoạn hoa phụ thuộc vào loài: 7- H costaricensis 5-6 H undatus Một thời kì kéo dài từ tới tuần, bao gồm nụ, nở hoa, trái non trái chín thục Những giai đoạn xuất nụ hoa nở hoa (giai đoạn 1) nở hoa thu hoạch trái (giai đoạn 2) ngắn: khoảng 15 đến 20 ngày cho giai đoạn 30 ngày cho giai đoạn Tại đất nước xứ chúng, thụ phấn hai loài thực dơi vào ban đêm bướm thuộc họ Sphingideae, chi Maduca Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam Hoa mở xảy vài trước hoa mở hoàn toàn Phấn hoa nhiều, nặng không bột Hoa bắt đầu mở khoảng 20 20 rưỡi; hoa nở ngày sau đóng lại (dù có thụ phấn hay khơng) vào buổi sáng ngày sau nở hoa Ngày sau cánh hoa trở nên mềm từ từ khơ lại Phần khơng thụ phấn trở thành màu vàng toàn hoa rụng sau đến ngày, phần thu phấn lại màu xanh tăng trưởng khối lượng thể tích chứng tỏ trái tạo Chất lượng từ thụ phấn tự nhiên thường thấp so với thụ phấn nhân tạo Nguồn gốc thụ phấn ảnh hưởng đến thời gian thụ phấn lúc thu hoạch (được biết tượng metaxenia, điều phát trước lồi H polyhrizus) Hình1.5: thụ phấn nhân tạo hoa Hylocereus sp THU HOẠCH: 2.1 Thu hoạch Vỏ trái đổi màu chậm giai đoạn chín, chuyển từ xanh sang đỏ hay hồng sẫm (25 27 ngày phụ thuộc lồi) sau nở hoa Khoảng tuần sau trái đạt đến màu tối đa Nerd cộng (1999) khuyến cáo nên thu hái trái từ 32 – 35 ngày sau hoa Khi trái chín độ axit tăng nồng độ chất khơ hịa tan tăng lên Tiêu chuẩn chín thường màu sắc chuyển hoàn toàn sang màu đỏ (Nerd cộng 1999) Tiêu chuẩn thu hoạch bao gồm: màu sắc, nồng độ chất rắn hòa tan, độ axit, số ngày sau hoa (tối thiểu 32 ngày) Thu hoạch tháng thứ 18 sau trồng Trái long trái khơng có đỉnh sinh trưởng - -1 -1 Sản xuất không sản xuất ethylene (0.025 - 0.091 μL kg h ) (Nerd cộng sự, 1999) Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến - GVHD: TS Trần Bích Lam Tốc độ hơ hấp lớn trái khơng có đỉnh sinh trưởng xảy đầu giai đoạn -1 -1 phát triển trái Tốc độ hơ hấp trái chín 20 °C 95-144 mg CO2 kg h (Nerd cộng sự, 1999) 23oC 75-100 (Le cộng sự, 2000a) Trái cần thu hoạch vào thời điểm hàm lượng đường axit cao Ở đỉnh chín, màu trái trở thành màu hồng – đỏ, vảy màu xanh Đỉnh chin đạt sau 40 – 45 ngày kể từ lúc nở hoa Nếu trái mà để sau 50 ngày trái trở nên nặng (Chang Yen, 1997) Vì trái q chin có thời gian bảo quản thấp có xu hướng bị nứt, điều có nghĩa việc thu hoạch vào thời điểm quan trọng tới chất lượng trái thời gian bảo quản Trái sau thu hoạch cần giữ nơi râm mát trước vận chuyển chúng bảo quản Người ta khuyến cáo nên thu hoạch vào buổi sáng sớm buổi tối muộn để tránh ánh nắng trực tiếp, thiệt hại chất lượng long Kĩ thuật thu hái xoắn làm tổn thương đến vỏ trái long cần cắt kéo, sau cắt trái cẩn thận đặt xuống giỏ nhựa tre lót giấy hay để tránh tổn thương học Sau trái để nơi mát mẻ sau cố gắng để vận chuyển nơi để đóng gói sớm tốt Không đặt trái xuống đất để tránh bị nhiễm nấm Không đặt nhiều trái vào giỏ tránh thiệt hại Khi vận chuyển đến điểm thu thập, trái phải lưu trữ giỏ lót giấy che phủ để tránh thiệt hại ánh sáng trực tiếp Nhiệt độ bảo quản đề nghị 10o C (50o F) o C làm tổn thương lạnh (Nerd cộng sự, 1999) Nhiệt độ thấp 6oC đề nghị cho trái long vàng (Selenicereus megalanthus (Nerd and Mizrahi, 1999) Trái long bảo quản 10oC 14 ngày, 5oC độ ẩm tương đối 90% bảo quản 17 ngày (Lee cộng sự, 2000a) thu hoạch trái sau 30 – 35 ngày hoa Tuy nhiên oC gây tổn thương lạnh đưa 20oC, thấy hư hỏng vỏ thịt trái, vảy bị đen, vỏ bị sẫm lại mùi vị (Nerd cộng sự, 1999) Vì thế, 10oC đề nghị nhiệt độ tốt cho thời gian bảo quản lớn (14 ngày) Nếu trái thu hái sau 28 – 30 ngày hoa bảo quản điều kiện khí điều chỉnh (MA) (tốc độ truyền khí O2 4000 ml/m2 / ngày) bảo quản 35 ngày 10o C Trái có độ chín cao (40 ngày sau hoa) bao bì thời gian bảo quản cịn 50% 10 ... thứ 18 sau trồng Trái long trái đỉnh sinh trưởng - -1 -1 Sản xuất không sản xuất ethylene (0.025 - 0.091 μL kg h ) (Nerd cộng sự, 1999) Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến - GVHD: TS Trần... quản Bảng 2.7: thời gian bảo quản trái với chế độ xử lý khác 13 Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: TS Trần Bích Lam THÀNH PHẦN HĨA HỌC Thanh long có vị trung bình calories, có ruột nước... nồng độ long ruột đỏ Ngược lại nồng độ fructose long ruột trắng (238 ± 0.84 g/kg) lại cao long ruột đỏ (89.6 ± 0.76 g/kg); hàm lượng oligosaccharide 15 Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến GVHD: