Đề tài quy trình sản xuất nước ép cà chua

Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn MỤC LỤC Trang Phần A- Nguyên liệu 1- Giới thiệu 1.1.Nguồn gốc phát triển cà chua nước ta 1.2 Đặc tính thực vật học cà chua 1.3 Yêu cầu sinh thái cà chua 1.4 Đặc điểm trái cà chua 1.5 Thời kỳ chín 2- Phân loại, thu hoạch bảo quản 3- Thành phần hóa học cà chua .7 4- Vị trí giá trị dinh dưỡng 10 5- Tiêu chí lựa chọn cà chua 10 6- Các chất khác sử dụng quy trình 10 6.1 Đường .10 6.2 Chất bảo quản 11 6.3 Chất ổn định 11 6.4 Nước 13 Phần B- Quy trình sản xuất nước ép cà chua 16 Sơ đồ quy trình 16 I - Sơ đồ I 16 • Thuyết minh quy trình 17 Lựa chọn phân loại 17 Rửa .18 Nghiền xé 19 Gia nhiêt .20 Ép .21 Lọc .22 Phối chế 23 Bài khí 24 Thanh trùng 25 10 Rót hộp & ghép kín 26 11 Làm nguội & bảo ôn 27 II - Sơ đồ II .28 • Thuyết minh quy trình 29 Chần 29 Chà .30 Gia nhiệt trước khí .31 Làm nguội trước trùng .32 Thanh trùng membrane 32 III - So sánh quy trình .34 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Phần C: Sản phẩm nước ép cà chua 35 I- Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm .35 Chỉ tiêu vi sinh vật 35 Chỉ tiêu cảm quan 35 Chỉ tiêu hóa học .35 Chỉ tiêu sản phẩm theo tiêu chuẩn Italy 36 II- Sản phẩm có thị trường 38 Phần D - Thành tựu công nghệ 39 Phần E – Tài liệu tham khảo .41 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Phần A NGUYÊN LIỆU : I- Giới thiệu 1.1 Nguồn gốc phát triển cà chua nước ta: A.nguồn gốc: Tiếng anh: tomato Tên khoa học: lycopersicum esculentum miller Thuộc họ cà: solanaceae, chi lycopersicum Bộ nhiễm sắc thể: 2n =24 Nếu phân loại theo tính chất khí hậu cà chua thuộc nhóm rau ơn đới, cịn phân loại theo tính chất thực vật cà chua thuộc nhóm quả( nhóm có phần sử dụng hạt) Cà chua xuất phát từ trung nam châu Mĩ Theo De Candde(1884), Miulere(1940), Lacovin, Jenkin(1948) cà chua có nguồn gốc từ Bơlivia, Ecuado Peru Ngồi cà chua cịn có nguồn gốc đảo quần đảo Tây Ấn Độ, Philippine… Cà chua đưa sang châu Âu, châu Á bắc Mĩ người buôn Tây Ban Nha Bồ Đào Nha vào kỉ 16 Sau đưa sang châu Phi người thực dân chiếm thuộc địa Cà chua trở nên phổ biến Trung Quốc nước Đông Nam Á khoảng kỉ 17 trở thành loại rau quan trọng nhiều nước Cà chua đem trồng nước ta cuối kỉ 19 tỉnh đồng bắc số vùng núi cao B.sự phát triển cà chua giới nước ta: Cà chua trồng rộng rãi hầu giới sản lượng ngày tăng Theo số liệu FAO (1991) diện tích trồng cà chua giới khoảng 2,5 triệu ha; sản lượng 52,2 triệu tương đương 9kg người\ người \ năm Bảng1: sản lượng cà chua nước giới(FAO, năm 2004) Quốc gia Sản lượng( tấn) Tây Ban Nha 1.023028 Hà Lan 771848 Mexico 895126 Canada 137163 Mĩ 212279 Bỉ 204503 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Ý 107115 Trung Quốc 82876 Ba lan 36335 Cà chua sản xuất ngồi đồng mà cịn nhà kính nhà lưới nơi vào mùa điều kiện thời tiết không thuận lợi cho canh tác Cà chua nước ơn đới có sản lượng cao chất lượng tốt Các nước trồng nhiều cà chua Mĩ, Trung Quốc, Ý, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Thỗ Nhĩ Kì, Bungari, Bỉ, Ai Cập , Hà Lan… nước trồng cà chua đạt suất cao Bỉ (16 \ ha) Hà Lan (154 tấn\ha) Bảng : Năng suất sản lượng cà chua số nước đông nam (FAO 1991) Chỉ tiêu Indonexia Malaysia Philippin Thái lan Diện tích (ha) 40.308 57.100 17.120 13.396 Sản lượng (tấn) 303.039 9.136 141.912 305.224 Năng suất ( tấn\ha) 7.700 16 8.200 21.800 Giá thị trường 113.000 3.300 162.000 270.000 (usd\tấn) Ở nước ta cà chua loại rau quen thuộc Tuy lịch sử trồng cà chua chưa lâu, khoảng 100 năm nay, giá trị dinh dưỡng kinh tế cao nên diện tích trồng cà chua nước ta ngày mở rộng Diện tích trồng cà chua hàng năm dao dộng khoảng 7300-9300 ha, suất 100tạ\ha, bình quân đầu người kg\năm, tập trung chủ yếu đồng trung du phía bắc Nhưng có giống cà chua chịu nhiệt độ cao lai tạo, chọn lọc nên diện tích trồng cà chua mở rộng tỉnh miền trung, tây nguyên nam Ở tỉnh phía nam trước chủ yếu trồng Đà lạt, tỉnh Lâm Đồng ; thành phố Hồ Chí Minh nơi có diện tích sản lượng cà chua đáng kể huyện Hócmon (Tân Xn, Tân Hiệp) 1.2 đặc tính thực vật học cà chua: Rễ: rễ chùm, rễ mọc mạnh, rễ ăn sâu 0.5-1m Rễ thường hay đứt cấy nên hệ thống rễ phụ phát triển phân bố rộng giúp chịu đựng điều khiện khô hạn Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Thaân: thaân tròn, thẳng đứng, mọng nước, phủ nhiều lông Thân mang chùm hoa Tùy khả tăng trưởng trưởng thành mà có bốn dạng hình: Dạng vô hạn: thân cao 2m, bò mặt đất giàn chống đỡ Dạng có tiềm cho suất cao thu hoạch dài ngày Dạng hữu hạn: thân cứng, mọc đứng, dạng cho trái sớm tập trung Dạng bán hữu hạn: giống dạng hữu hạn số chùm hoa câytrên nhiều Dạng bụi: cà chua có lông ngắn, đâm chồi mạnh, chùm hoa, cho trái tập trung, phục vụ cho việc trồng dầy thu hoạch giới Lá : kép lông chim sẻ, có 3-4 chét, có riêng đỉnh Đặc tính thể đầy đủ sau có chùm hoa Cà chua có ba dạng lá: dạng thông thường, dạng trung gian dạng khoai tây Hoa : hao mọc thành chùn thân, thơng thường chùm có từ 6-12 hoa, đơi có 30100 hoa, hoa tự thụ phấn Trái : thuộc trái mọng nước , hình dạng thay đổi từ trịn đến dài, vỏ trơn láng hay có khía, co lơng cịn xanh; màu đỏ, hồng cam hay vàng trơn láng chín, trái có hay nhiều ngăn chứa hạt Trọng lượng trái thay đổi từ 10-15g cà chua cherry 300g trái cà chua lớn Hạt: hạt nhỏ dẹp nhiều lông, màu vàng sáng tối Hạt khô có độ ẩm 5.5% nảy mầm tốt sau nhiều năm bảo quản Hạt cà chua Hạt cà chua nảy mầm 4-5 ngày sau gieo gặp điều kiện nhiệt độ đất 20-25oC thật xuất sau tuần 1.3 Yêu cầu sinh thái cà chua: A Khí hậu: Cà chua sinh trưởng tốt điều khí hậu ấm khơ Nhiệt độ tối ưu cho tăng trưởng phát triển 21-24oC B Ánh sáng: cà chua ưu sáng, nhiên nắng gay gắt vào buổi trưa làm bị héo, trái bị cháy nắng Trời âm u nhiều mây mù cà chua sinh trưởng kém, phẩm chất giảm C Độ ẩm: độ ẩm khơng khí tốt 40-45% D Đất: thích hợp đất thịt pha cát, nhiều đất mùn hay đất phù sa, đất bồi giữ ẩm thoát nước tốt Đất có pH thích hợp 6-6.5 Đất chua phải bón thêm vơi E Nước: nước đóng vai trị quan trọng định suất Khi hoa, đậu trái trái lớn lúc cần nhiều nước Đất khô, hoa trái non dễ rụng Cây hấp thu chất dinh dưỡng Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Đất ẩm chống chịu bệnh Lượng nước thay đổi tùy vào lượng phân bón mật độ trồng loại đất G Chất dinh dưỡng: đạm ảnh hưởng đến dinh dưỡng suất cà chua chất dinh dưỡng khác Đạm thúc đẩy hoa đậu trái trái phát triển; thiếu đạm hoa rụng nhiều trái nhỏ có màu nhạt chín Ngồi chất dinh dưỡng khác K, P, Mg, Bo… cần thiết cho phát triển cà chua 1.4 đặc điểm thời kì chín cà chua: Quả cà chua gồm có: thịt dịch (80-93%) vỏ lõi (4-10%), hạt (2-7%) Bên chia làm nhiều buồng hạt, từ 2-20 buồng Giữa buồng ngăn cách thành Ở buồng hạt khoảng trống chứa dịch hạt, thành dầy hạt thịt nhiều Lượng hạt buồng có nhiều nhiều buồng Thành thành có hàm lượng chất khơ cao Quả cà chua phần cắt dọc Quả cà chua thuộc trái mọng nhiều nước Dạng trái dẹp, trịn dẹp, hình trịn, hình elip, bầu dục dài dạng mận lê Những có dạng bầu dục dài có số hình dạng lớn ( số hình dạng = với H đường cao D đường kính ) dạng trịn có số từ 0.80- 1.00 , dẹp có số nhỏ 0.80 Trọng lượng cà chua khác tùy theo giống, loại nhỏ có trọng lượng nhỏ 50g, trung bình có trọng lượng từ 50-100g loại lớn có trọng lượng lớn 100g Màu sắc cà chua phụ thuộc vào màu sắc vỏ Màu sắc thay đổi q trình chín: từ xanh đến chín tái vàng đỏ Bảng Bảng phân biệt màu sắc Thịt Vỏ Đỏ Vàng Đỏ Không màu Vàng Vàng Vàng Không màu Quả Đỏ Hồng Vàng da cam Vàng nhạt Màu sắc trái chín có màu đỏ thẫm đến hồng nhạt hay màu vàng tùy theo giống 1.5 Thời kì chín cà chua Trong q trình chín, nhiệt độ tốt cho cà chua chín q trình phát dục 22 0C , nhiệt độ ban đêm lớn 13oC, ban ngày 24- 30oC, độ ẩm thích hợp 80-85% Quả trình chín cà chua qua nhiều thời kì, nắm thời kì chín sử dụng u cầu Có thể chia q trình chín cà chua làm thời kì: Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Thời kì xanh: hạt phát triển chưa hồn tồn, có màu xanh sáng, đem dấm chín khơng tốt, khơng có mùi vị, màu sắc đặc trưng cà chua Thời kì chín xanh: hạt phát triển dần, có màu xanh áng, keo xung quanh hạt hình thành, chưa có màu hồng vàng, đem dấm thể màu sắc vốn có Thời kì chín vàng: phần đỉnh xuất màu hồng, xung quanh cuống có màu xanh, trái cứng, chịu đựng chuyên chở xa Thời kì qủa chín: xuất màu sắc vốn có giống, màu sắc thể hồn tồn, cịn cứng Thời kì chín hồn tồn: màu sắc thẫm, mềm Phân loại, thu hoạch bảo quản cà chua: 2.1.Phân loại: theo hình dáng cà chua người ta phân làm loại: A Cà chua bi: loại cà chua có nhỏ sai, hạt nhiều hàm lượng acid cao, dễ trồng giá trị kinh tế Do thị trường tiêu thụ nên việc chọn tạo giống cà chua hạn chế Cà chua bi nguyên liệu để lai tạo giống tốt B Cà chua múi: phần lớn có thân sinh trưởng vơ hạn, thời gian sinh trưởng dài, suất khả chống chịu bệnh Cà chua múi loại to, có nhiều ngăn rõ rệt tạo thành múi sâu nông, loại chua, ngọt, hạt nhiều-nổi tiếng cà chua múi Hải Phòng C Cà chua hồng: loại cà chua trồng phổ biến nay, có dạng hồng, khơng có múi múi không rõ Chất lượng ăn tươi chế biến cao thịt đặc, nhiều bột lượng đường cao Phần lớn cà chua hồng loại giống lai tạo, chọn lọc nước số giống ngoại nhập 2.2 Thu hoạch: Thời gian thu hoạch trái tùy giống mùa vụ Ở vùng lạnh, 70-90 ngày sau trồng; đồng 60-70 ngày sau trồng Ngày 15-20 35-50 80-100 120-150 Gieo cấy nở hoa trái chín tàn Trái phát triển Thời gian thu hoạch Thu hoạch cà chua vào buổi sáng sớm chưa có nắng gắt mặt trời, hàm lượng chất dinh dưỡng cao nhất, giá trị khác hương vị, màu sắc… đạt giá trị tối ưu Tránh thu hoạch cà chua vào lúc mưa, lúc nắng gắt hay chiều sương nhiệt ẩm cao ảnh hưởng xấu đến chất lượng bảo quản Cà chua ăn tươi thường thu hoạch vào giai đoạn chín vàng để trái chín dần trongq trình chun chở hay dự trữ trước đến tay người tiêu dùng Cà chua trước chín có hàm lượng chất khơ hịa tan, vitamin lượng đường thấp trái chín Cà chua tùy mục đích chế biến mà thu hoạch thời điểm khác nhau, ví dụ cà chua muối chua thu hoạch trái non; cà chua làm sauce, juice… thu hoạch trái chín hồn tồn, thông thường cà chua thu hoạch máy lần 85% trái chín Sau thu hoạch cà chua cần chuyển vào nơi mát để phân loại trước chuyển chế biến hay tiêu thụ 2.3 Bảo quản: Nói chung nguyên liệu rau cần đưa vào chế biến nhanh chóng sau thu nhận Tuy nhiên để đảm bảo nhịp độ điều hịa sản xuất nhà máy, thường cần có khối lượng nguyên Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn liệu dự trữ định Thông thường hàm lượng chất khô , propectin, xenlulo cao thời gian bảo quản dài, điều phải laọi bỏ nhũgn dập hay q chín Thành phần hóa học cà chua: Quả cà chua tươi chứa loại đường dễ tiêu glucose, fructose, saccharose, tinh bột, cellulose, hemicellulose, hợp chất pectin, acid hữu (chủ yếu acid citric), muối khoáng, vitamin, đặc biệt vitaminC Thành phần hóa học phụ thuộc nhiều vào độ chín, lồi giống, điều kiện ngoại cảnh, biện pháp kỹ thuật, thời kì thu hoạch bảo quản Thành phần hóa học cà chua thay đổi Ở chất khơ đường nhiều, cịn xung quanh acid nhiều đường Nước : cà chua nước chiếm khoảng 94% Glucid: cà chua glucid chiếm khoảng 3-4% Trong glucid glucose fructose chiếm hàm lượng lớn , cịn saccharose khơng vượt q 0.5% Tinh bột cà chua dạng vết, có đạt 0,25% Ngoài cenllulose tương đối nhiều cịn xanh theo độ chín hàm lượng giảm dần Đối với chín hàm lượng cenllulose khoảng 0.3-0.7%, hemicellulose khoảng 0.1-0.2% Các chất pectin chiếm khoảng 2,5% trọng lượng chất khô Các xanh chứa nhiều protopectin, chín chuyển qua dạng pectin hòa tan tác dụng acid hữu enzym protopectinase Trong cà chua có 0.25- 0.5% acid, chủ yếu acid malic acid citric, ngồi cịn có acid lactic, acetic, succinic… Hàm lượng chất chứa nitơ cà chua chiếm khoảng 1% Độ tro cà chua chiếm khoảng 0.8% Trong thành phần tro có trung bình 10mg% canxi, 25mg % phospho, 1mg% sắt, ngồi có số thành phần khoáng khác với hàm lượng nhỏ Hàm lượng sinh tố cà chua bao gồm: - vitamin A: 1.2-1.6mg% - vitamin B1: 0.08-0.15mg% - vitamin B2: 0.05-0.07 mg% - vitamin C: 20-40 mg% - vitamin PP: 0.5-16.5 mg% - acid pantotenic : 100-165mg% Cà chua có enzyme pectinase , đặc biệt chín enzyme pectinase hoạt động hiệu Trong cà chua xanh có chứa chất glucoalkanoid tomatin có tác dụng độc với vi sinh vật, lượng chất giảm dần theo mức độ chín biến hồn tồn chín đỏ Do khơng nên sử dụng xanh để ăn tươi gây nhức đầu,chóng mặt buồn nôn Khi chế biến cà chua xanh làm đồ hộp, chất tomatin tan theo nước muối ăn xanh chế biên mà không gây hại Quả cà chua thay đổi màu sắc trình chín từ xanh đến trắng tái vàng đỏ Trong q trình chín nhiệt độ ánh sáng có ảnh hưởng đến hình thành sắc tố Sắc tố cà chua bao gồm có : lycopene, carotene, xanthophyll, chlorophyll Màu sắc chín tùy thuộc vào hàm lượng sắc tố lycopene carotene chứa Tỉ lệ hàm lượng hai sắc tố tùy thuộc vào giống điều kiện môi trường Lycopene có thịt vỏ quả, tạo màu đỏ, hình thành nhiệt độ tốt 20oC Lycopene chất thuộc họ carotenoid cấu tạo khung cacbon đơn vị isoprene, có cơng thức phân tử C40H56, dạng hình kim dài., cơng thức cấu tạo : Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Cấu tạo không gian 3d lycopene Lycopene tạo nên màu đỏ cà chua, màu hồng bưởi, màu đỏ ổi nước dưa…lycopene chất chống oxi hóa mạnh, chống bệnh thối hóa bệnh tim chẳng hạn Có thể thấy tăng hàm lượng lycopene thực phẩm, nước cà chua đặc hay nước sốt cà chua, mang lại tác dụng bảo vệ chống lại số bệnh Một điều quan trọng thể người sản sinh lycopene cần bổ sung từ cà chua bữa ăn Lycopene có tác dụng chống lại bệnh suy thoái nhờ chế cho electron cho gốc tự oxi, phản ứng với gốc tự trước chúng phá hủy tế bào.lycopene sử dụng tác nhân chống ung thư Theo nghiên cứu đại học Harvard 47000 nam giới vòng năm, sử dụng sản phẩm cà chua 2lần/tuần giảm từ 21-34% tỉ lệ ung thư tuyến tiền liệt Carotene sắc tố màu da cam, có liên quan đến hàm lượng vitamin a rong tổng hợp điều kiện rộng so với sắc tố lycopene, hình thành tốt 24oc Màu xanh cà chua xanthophyll tạo nên Khi chín xảy trình thủy phân chlorophyll, sắc tố xanh trái sống làm lộ làu đỏ hồng Khi trái chín, cà chua trở nên mềm trình thủy phân tinh bột, đặc biệt hợp chất pectin hemixenluloza làm cho tế bào trở nên mềm làm yếu lực liên kết tế bào chín Bảng so sánh thành phần hóa học cảu cà chua: Thành phần Việt nam Mĩ Nước(%) 94 93 Protein(%) 0.6 1.1 Cacbonhydrat(%) 4.2 4-6 Vitaminb1(mg%) 0.06 0.06 Vitaminb2(mg%) 0.04 0.027 Vitamin pp(mg%) 0.47 0.78 Vitamin c(mg%) 38 15-25 Canxi (mg%) 11.4 5-7 Photpho (mg%) 24.7 18 Sắt (mg%) 1.3 0.4-0.9 ( theo institute of food reseach and product development, kasetsart university) Ta thấy ràng thành phần cà chua không khác vùng Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Vị trí giá trị dinh dưỡng cà chua: Cà chua loại phổ biến nhiều nước sau khoai tây, trồng để lấy ăn tươi, nấu canh làm mứt, sốt cà chua, tương cà chua, sản xuất nước giải khát… Cà chua loại rau có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều nước, glucid, protid, nhiều acid hữu cơ(malic, citric…), nhiều loại vitamin(a, b1, b2, b6, c, pp…), muối khoáng (Ca, P, Mg, K, S) nhiều nguyên tố vi lượng (Zn, Cu, Fe,I) cần thiết cho thể Hàng ngày ăn khoảng 100g cà chua tươi cung cấp 13% vitamin A,5% acid Folic, 8%vitaminb 1, 33% vitamin C cần thiết cho người trưởng thành cung cấp cho thể 22kcal Một số tác dụng cà chua: cung cấp lượng, khống, giải nhiệt, chống hoại tử, dung mơi để thải ure, giúp tiêu hóa tinh bột dễ dàng hơn, cà chua có lycopene chất chống q trình lão hóa chống ung thư… Tiêu chí lựa chọn cà chua để chế biến: - cà chua dùng để sản xuất phải chín vừa phải, khơng cần phân loại theo kích thước: cà chua chưa đủ chín sản phẩm bị chua, cịn cà chua q chín sản phẩm có hương vị nhạt nhẽo Loại cà chua Cà chua ép nhỏ Cà chua nguyên hay cắt nửa Nuớc cà chua Nước sốt cà chua Pounds 3/4 31/4 – 61/2 Chọn cà chua vào thời điểm mà hàm lượng thịt chất khơ cao, thích hợp để sản xuất chẳng hạn: ta có thành phần cà chua hồng qua thời kì chín Stt Thành phần hóa học Hàm lượng nước(%) Tỷ lệ thịt quả(%) Độ acid(% a.citric) Tổng glucid(%) Đường khử(%) Vitaminc(%) Ph Còn xanh 92.85 84.8 0.47 4.0 2.37 34.97 4.0 Chín tới 93.17 91.12 0.35 4.83 2.52 34.02 4.1 Chín rục 93.8 71.05 0.28 5.20 2.55 30.68 4.1 Qua bảng ta thấy cà chua hồng thời điểm chín hồng có hàm lượng chất thịt cao nhất, hàm lượng đường, glucid cao nên ta thu hoạch cà chua hồng vào thời kì chín tới để chế biến 6- CÁC CHẤT KHÁC ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC ÉP CÀ CHUA: 6.1 Đường : Đường có vai trò : - Cung cấp lượng - Điều chỉnh hài hoà độ chua, độ ngọt, mùi vị - Tạo cấu trúc, trạng thái sản phẩm Để bổ sung đường vào nước theo nguyên tắc dùng tất loại đường, thực tế ta phải chọn đường kính trắng tốt đường không làm xấu màu nước 10 Quy trình sản xuất nước ép cà chua 12.2 Bảo ơn: Mục đích: hồn thiện - Làm bay nước bề mặt bao bì - Tránh han rỉ thân nắp bao bì CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn II- Sơ đồ 2: Cà chua tươi Chọn phân loại Rửa Chần Chà Ép bã Gia nhiệt (80 0C) Lọc sơ Lọc tinh Đường, phụ gia, … Phối chế Gia nhiệt (60 – 70 0C) Bài khí Làm nguội (35 – 400C) Thanh trùng membrane Rót hộp Bảo ơn Dán nhãn Bao gói Nước cà chua ép 29 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Thuyết minh quy trình: Chần: 1.1 Mục đích: chuẩn bị cho q trình chà - Kích hoạt enzyme pectinase thủy phân pectin bên làm tăng hiệu cho trình ép - Giúp rút ngắn thời gian cho q trình gia nhiệt sau 1.2 Biến đổi: Vật lí: Chần làm mềm tế bào đồng thời loại nước khỏi gian bào, làm tăng tỉ trọng sản phẩm Hóa học: vitamin bị tổn thất… Sinh học: làm mềm tế bào, lồi nước khỏi gian bào trái cà chua mềm Hóa sinh: Hóa lí: Cảm quan: làm cho trái có màu sáng loại bỏ bụi chất bẩn bề mặt 1.3 Thiết bị: Sử dụng thiết bị chần nước Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian chần: - Loại rau - Kích thướt rau - Nhiệt độ chần - Phương thức truyền nhiệt Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu nhập vào cửa nhập liệu ( in-feed Flume) với nóng bão hịa Sau nguyên liều giữ lại khoảng thời gian Hơi vào qua nhiều ống khác tiếp xúc với nguyên liệu , sau cà chua ngồi qua cửa 30 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Thông số kỹ thuật: Thông số công nghệ: - Nhiệt độ bề mặt quả: 85 0C - Thời gian: khoảng phút - pH : 4.7 – 5.1 Ban đầu gia nhiệt bề mặt lên đến 85 0C, sau thời gian phút gia nhiệt lên đến 90 0C để vô hoạt hệ enzyme, cuối trình hạ nhiệt độ xuống 45 0C Chà: 2.1 Mục đích: chuẩn bị cho q trình ép - Loại bỏ phận dinh dưỡng vỏ, lõi, hột, … - Giảm bớt khối lượng chế biến không cần thiết để tránh ảnh hưởng xấu phần không sử dụng đến chất lượng sản phẩm 2.2 Biến đổi nguyên liệu: - Vật lý: cấu trúc bị phá hủy, diện tích bề mặt tăng - Hóa học: q trình nghiền làm vỡ hạt làm số chất đắng hạt tan lẫn vào dịch quả, q trình nghiền gây biến tính protein, làm số hợp chất mùi, màu diện tích bề mặt tăng, nên khả tiếp xúc với O2 bị oxy hóa cao - Hóa lý: có khuếch tán dịch từ thịt - Sinh học: cấu trúc tế bào bị phá hủy, sau nghiền bị nhiễm vi sinh vật điều kiện vệ sinh khơng tốt - Hóa sinh: tác động học làm vỡ tế bào, số enzyme bị kích hoạt 2.3 Thiết bị: 31 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn 32 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn - Màng xoắn tải nguyên liệu - Phễu nhận - Bơi chèo chuyền nguyên liệu - Cánh đập - Trục quay - Mặt rây - Cửa tháo bã chà Nguyên tắc hoạt động thiết bị : - Máy chà có hai phận chủ yếu : + Bộ phận chà gồm có trục quay làm thép không gỉ, gắn cánh đập gỗ có nẹp cao su,hoặc cánh đập thép, roi thép Cánh đập lắp nghiêng so với đường sinh trục quay góc 1,5 – 20 Do có góc nghiêng mà nguyên liệu di chuyển theo đường xoắn ốc bã đun cuối máy Vận tốc trục quay khoảng 700 rpm + Rây trịn cố định thép khơng gỉ (để đảm bảo chất lượng nguyên liệu chà không bị đen, ổn thất vitamin C), có đục nhiều lỗ nhỏ Với nước đục, thường dùng lỗ rây 0,5 – 0,75 mm - Trong chà phải kiểm tra bã chà, bã ướt tức lại nhiều thịt quả, bã q khơ tức có phần xơ lẫn theo bột chà Vì phải điều chỉnh máy chà để đảm bảo suất chà cách : điều chỉnh số vòng quay máy chà (ít thực hiện), điều chỉnh góc nghiêng cánh chà (bã q khơ tăng góc nghiêng, bã q ướt giảm góc nghiêng), điều chỉnh khe hở cánh chà mặt rây (bã q khơ tăng khoảng cách khe hở, bã ướt giảm khoảng cách khe hở, thường khoảng cách 0,5 – mm) - Để máy hoạt động tốt phải đưa nguyên liệu vào máy liên tục đồng đều, nhiệt độ nguyên liệu cố định trạng thái mặt rây tốt (tỷ lệ lỗ rây bị tắt thấp) Gia nhiệt trước khí: 3.1 Mục đích: chuẩn bị cho trình khí - Gia tăng nhiệt độ dịch để làm tăng độ bay khí, tăng hiệu khí 3.2 Biến đổi: - Vật lý: nhiệt độ nguyên liệu tăng lên, độ nhớt giảm, lực liên kết thành phần dịch giảm - Hóa học: tổn thất số hợp chất hóa học mẫn cảm với nhiệt độ vitamin, hợp chất thơm, chất màu,… hay tạo số hợp chất hóa học khác ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm thời gian gia nhiệt ngắn - Sinh học: số loài vi sinh vật bị ức chế - Hóa sinh: ức chế số enzyme nhạy cảm với nhiệt độ - Hóa lý: không - Cảm quan: không 3.3 Thiết bị: Trong sản xuất công nghiệp, gia nhiệt thực thiết bị truyền nhiệt gián tiếp nồi vỏ, thiết bị gia nhiệt ống xoắn, thiết bị gia nhiệt trực tiếp nước,…Ở ta sử dụng 33 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Thông số công nghệ: - Nhiệt độ: 60 – 70 0C - Tốc độ truyền nhiệt: 0C/sec Thiết bị làm nguội ống lồng ống: 4.1 Mục đích: chuẩn bị cho q trình trùng Hạ nhiệt độ nước ép cà chua sau khí để tránh ảnh hưởng đến cấu trúc màng membrane 4.2 Biến đổi: - Vật lý: nhiệt độ nước ép cà chua giảm - Các biến đổi khác không đáng kể 4.3 Thiết bị: Thông số công nghệ: - Nhiệt độ vào: 50 – 60 0C - Nhiệt độ : 35 – 40 0C 5.Thanh trùng membrane: 5.1 Mục đích: bảo quản - Tăng thời gian bảo quản - Thanh trùng sản phẩm: làm giảm hàm lượng vi sinh vật có dịch 5.2 Biển đổi: - Vật lý: khơng - Hóa học: khơng 34 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn - Hóa lý: khơng - Sinh học: hệ vi sinh vật sản phẩm giảm - Hóa sinh: không - Cảm quan: không 5.3 Phương pháp thực thiết bị: dùng phương pháp siêu lọc (ultrafiltration) membrane Động lực trình: chênh lệch áp suất Màng lọc UF làm thành ống nhỏ, đường kính ngồi 1.6mm Một lọc bó hàng ngàn ống nhỏ nên diện tích lọc lớn, giúp tăng lưu lượng nước lên nhiều lần Màng lọc rửa ngược có tuổi thọ cao, từ đến năm UF công nghệ lọc dùng màng áp suất thấp để loại bỏ phân tử có kích thuớc lớn khỏi nguồn nước Dưới áp suất không 2,5 bar, nước, muối khoáng phân tử / ion nhỏ lỗ lọc (0.1- 0.005 micron) “chui” qua màng dễ dàng Các phân tử có lớn hơn, loại virus, vi khuẩn bị giữ lại thải xả ngồi Màng membrane có đặc điểm độ tự thấm giữ lại thuộc tính chất Độ tự thấm màng định xếp kích thước lỗ chân lơng độ dày lớp hoạt động, thường dùng điều kiện chuẩn P = 3.43 bar, T = Một đoạn màng UF dày 0,2 mm 25oC Những màng tự thấm khoảng 0.1 – 1mm/s, bị giảm đáng kể suốt tiến trình hoạt động Thơng số cơng nghệ: Áp suất lọc: P = 3.43 bar - Nhiệt độ: – 45oC Tốc độ chảy qua UF dao động khoảng lớn – 500 L/m2h Năng lượng bơm qua màng khoảng 0.5 – kWh/m3 35 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn III- So sánh hai quy trình: Quy trình Quy trình Thiết bị Dùng thiết bị nghiền xé, gia nhiệt Dùng thiết bị chần, chà, gia trước khí thiết bị vỏ áo, nhiệt trước khí thiết bị membrane trùng mỏng trao đổi nhiệt dạng mỏng, trùng phương pháp siêu lọc Năng lượng Hiệu suất trình Chất lượng sản phẩm Nhìn chung, có nhiều q trình sử dụng nhiệt nên lượng tiêu tốn nhiều Dùng trình nghiền xé, khơng gia nhiệt trước ép nên hiệu suất ép trích ly thấp Nhìn chung, tiêu tốn lượng trình sử dụng nhiệt Hiệu suất trình ép lấy dịch trích ly chất chiết cao có q trình chần làm kích hoạt enzyme pectinase thủy phân pectin protopectin, giảm độ nhớt,… Do trình trùng mỏng sử dụng nhiệt độ cao thời gian đáng kể làm thất thoát cấu tử nhạy cảm với nhiệt độ (vitamin, màu, mùi,…) Quá trình trùng phương pháp siêu lọc membrane nên chất lượng sản phẩm tốt không sử dụng nhiệt 36 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Phần C SẢN PHẨM NƯỚC ÉP CÀ CHUA I- CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG SẢN PHẨM : Dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6096-2004,TCVN 6297-1997) tiêu chất lượng sản phẩm nước giải khát, nước dứa…, ta xây dựng tiêu chất lượng cho sản phẩm nước ép cà chua sau : Chỉ tiêu vi sinh vật : Tên tiêu Tổng số VSV hiếu khí (số lạc/ml), không lớn E.Coli (số con/l), không lớn Mức khuẩn 102 Không có Cl.perfringens Không có VK gây nhày (Leuconostoc) Không có Nấm men – mốc (số khóm nấm/ml), Không không lớn có St aureus Không có được được Chỉ tiêu cảm quan :  Có hương vị, màu sắc đặc trưng nước cà chua  Cho phép lắng nhẹ thịt đáy bao bì lắc nhẹ khuấy trộn phải phân tán Chỉ tiêu hóa học :  Độ đầy hộp: mức tối thiểu nước cà chua phải chiếm 90% dung tích nước cất chứa đầy hộp đóng kín 200C  Hàm lượng chất khô hòa tan :  Hàm lượng chất khô hòa tan nước cà chua tự nhiên không nhỏ 10% (đo chiết quang kế 20 0C), không kể lượng đường cho thêm vào, không chỉnh acid đọc “độ Brix”  Hàm lượng đường : không nên 25g/kg thêm vào  Hàm lượng acid : theo thỏa thuận khách hàng  Chất chống tạo bột : sử dụng lượng tối đa cho phép 10 mg/kg  Kim loại nặng : theo qui định Y tế 37 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Nước ép cà chua đóng hộp có bổ sung muối theo tiêu chuẩn Italy: Đánh giá chất lượng sản phẩm: Sản phẩm Thùng chứa Nước ép cà chua Hộp thủy tinh 125 -500 hộp giấy 125 to 500 ml (nhưTetrapak) Bề mặt Hồn tồn khơng có chất bẩn chất lạ nhiễm vào Bao bì Dễ dàng sử dụng, tiện lợi Khối lượng tịnh Tùy theo nhu cầu người mua Bao gói Bảo quản mơi trường khô ráo, ngăn nhiễm cát bụi, tránh tác động ánh sáng trực tiếp, nhiệt độ cao hay thấp Phân phối Thường sau rót hộp , sản phẩm vận chuyển hộp carton để tránh va đập ml 5-7 Lượng đường tổng (°Brix) Acid dễ biến đổi (%) 0.4 khối lượng khô, nhỏ sau bổ sung muối pH 20°C < 4.5 Đường tổng Tối thiểu 42% khối lượng khô, nhỏ sau bổ sung muối Khoáng < 0.1% khối lượng khô, nhỏ sau bổ sung muối Thời gian bảo quản 27 tháng, hộp thiếc    16 – 18 tháng, hợp tetra, hộp nhơm Có thể tới 2.5 năm, hộp thủy tinh   Mã vạch thông tin  Nhãn phải rõ ràng, xác: tên sản phẩm, ngày sản xuất, khối lượng tịnh, khối lượng tổng thành phần giá trị dinh dưỡng… 38 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Các sản phẩm thị trường Sản phẩm Độ đường tổng( (°Brix) Tỉ lệ đường  Độ chua tối đa Lượng muối bổ sung (%) max  Giá trị pH trung bình mùi Gardner colour (A/b) Vị Vi sinh vật RED SETTER RIO FUEGO 5.0 / 5.5   5.2 / 5.5   42 %  45  % 8.5   8.0   0.6 / 0.7   0.3 / 0.5   4.2 / 4.4   4.2 / 4.4   Đặc trưng   Đặc trưng   > 2.1 > 2.1 Khơng có vị đắng Khơng có vị đắng Sản phẩm ổn định sau 14 Sản phẩm ổn định sau 14 ngày bảo quản 300C ngày bảo quản 300C sau ngày giữ 430C sau ngày giữ 430C 39 Quy trình sản xuất nước ép cà chua II- SẢN PHẨM HIỆN CÓ TRÊN THỊ TRƯỜNG: CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Giá trị dinh dưỡng 100 g Năng lượng 14 kcal   Năng lượng Carbonhydrate Protein Chất béo Thành phần: nước cà muối ăn 14 kcal 3.0 g 0.5 g 0.0 g chua ép (90%), nước, Nước cà Don Simon - - - - Thành phần: nước ép cà chua cô đặc, nước, syrup glucose, đường Phụ gia: chất điều chỉnh độ chua (acid citric), chất chống oxy hóa (acid ascobic) Chỉ tiêu chất lượng: chủ yếu hàm lượng chất khô theo 0Brix 20 0C 13 ± 0.5 0Brix Xuất xứ: Tây Ban Nha Hạn dùng: năm 40 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Phần D THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ Lọc trùng màng lọc membrane: Sản phẩm cà chua thông thường trùng nhiệt, cách gây ảnh hưởng không tốt làm tổn thất vitamin, chất mùi, làm giảm mùi các chất nhạy cảm với nhiệt độ khác Các sản phẩm nước ép trái có giá trị dinh dưỡng cao chứa nhiều vitamin, khống chất chống oxi hóa Nhưng trùng nhiệt để bảo quản, tác dụng nhiệt độ phá hủy oxi hóa yếu tố nhạy cảm làm cảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau Quá trùng trùng làm biến đổi mùi vị nước ép Màng lọc membrane giữ lại vi sinh vật phân tử nhỏ vitamin, đường chất chống oxi hóa qua với nước Vì vậy, xác định màng membrane để cho nước trái chảy qua giảm thiểu tổn thất chất nhạy cảm kể cấu tử hương Ngày người ta kết hợp trình sử dụng thành tựu màng membrane công nghiệp sản xuất nước ép trái trình lọc, trùng để cải thiện chất lượng sản phẩm làm giảm yêu cầu lượng Những sản phẩm nước trái nước ép cà chua Nếu lọc bàng màng mebrane làm cho sản phẩm cuối chứa tinh thể thích hợp cho sản phẩm thương mại ngày Vì ngày người tiêu dùng thích dùng nước ép trái cây, cà chua chẳng hạn, dùng sản phẩm lẫn bột cà chua sản phẩm Khi nước ép cà chua trùng màng siêu lọc ( ultrafiltration) hay màng microfitration khơng giữ lại vi sinh vật mà cịn giữ lại bột cà chua phần cấu tử màu Để giải vấn đề phải có kết hợp chất mang lại Các chất kết hợp lại sau trình lọc membrane chất mang ( retentate), cần thiết phải trùng nhiệt chất mang trước trộn với phần nước lọc Bằng cách trình nhiệt độ ảnh hưởng lên phần nhỏ chất nước ép trái phần chủ yếu sản phẩm, nước lọc, khơng bị tác động q trình có liên quan tới nhiệt độ Bằng phương pháp này, sản phẩm nước ép cà chua gần với trạng thái tự nhiên So với phương pháp lọc trùng nhiệt chất lượng sản phẩm cao hơn, ổn định 41 Quy trình sản xuất nước ép cà chua Sơ đồ hoạt động thiết bị lọc membrane CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn Chúng ta thiết kế trình sử dụng membrane để thay trình lọc trùng theo truyền thống cách tối ưu hóa dịng lọc định kính thước thiết bị thời gian q trình Có thơng số quan trọng ảnh hưởng đến trình liên quan tới membrane áp suất màng PT chảy nguyên liệu, nhiệt độ tập trung nguyên liệu Một màng membrane lí tưởng có phân bố đồng lỗ, không gây tắc nghẽn tập trung phân cực khơng đáng kể T theo Hagen-Poiseuille Trong K số dp ,J tốc độ chảy (l/hm), P T áp suất màng kPa, μ độ nhớt nước ép (kg/hm), λ độ dày màng, dp đường kính lỗ Ngồi trạng thái dịng lưu chất( nước ép) mô tả theo công thức sau: RMS chống hịa tan vào bên trong, RF chống kết dích, gây ngẽn; RG chống phân cực tập trung (concentration polarization) Như ngày giới bắt đầu đưa màng membrane vào sử dụng công nghiệp sản xuất cà chua nước ép trái nhằm làm tăng chất lượng sản phẩm đồng thời tiết kiêm lượng Phần E 42 Quy trình sản xuất nước ép cà chua CBGD: PGS Lê Văn Việt Mẫn TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Lê Bạch Tuyết – Các q trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm, khoa hóa thực phẩm công nghệ sinh học trường ĐH Bách Khoa Hà Nội 2.Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa – Công nghệ sau thu hoạch chế biến rau quả, NXB KHKT, 1996 3.Nguyễn Văn Uyển – Những phương pháp công nghệ sinh học thực vật, NXB Nông Nghiệp (tập 2), 1996 4.Lê Văn Việt Mẫn – Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa thức uống, NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh, 2004 5.Food processing technology – principles and practices, second edition 6.P Fellows, Food processing technology – Cambrige England, 1996 7.P J Brennan J.G, butter S J.R, Lowell N D, Lilley A.E, Food Engineering operation 3rd edition, Elsevier applied science, London & New York, 1990 8.Fishhoff, D.A Et Al Insect Tolerant Transgenic Tomato Plants Biotechnology Dennis R Heldman, Richard W Hartel - Principles of food processing – Aspend publishers, Inc, 1998 http://foodsafety.psu.edu/apples/haccp/resources.htm http://www.acnfp.gov.uk/assess/ http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_food_additives %2C_Codex_Alimentarius http://www.freepatentsonline.com/ http://www.lycomfg.com/index.htm 43 ... đủ chín sản phẩm bị chua, cà chua chín sản phẩm có hương vị nhạt nhẽo Loại cà chua Cà chua ép nhỏ Cà chua nguyên hay cắt nửa Nuớc cà chua Nước sốt cà chua Pounds 3/4 31/4 – 61/2 Chọn cà chua vào... hạn đề nghị 500 – 2000 1.0 10.0