nghiên cứu chế biến nước rong biển đóng chai

ii Lời cảm ơn Đồ án này được hoàn thành nhờ sự giúp đỡ tận tình của nhà trường, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, thầy cô giáo và bạn bè. Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến: - Ban giám hiệu trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ. - Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm - Tất cả các quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian theo học tại trường. - Bạn bè và gia đình đã cho tôi sự hỗ trợ vững chắc về tinh thần trong thời gian hoàn thành Đồ Án. Đặc biệt, tôi xin gởi lời tri ân sâu sắc đến Th.S Lâm Thanh Hiền, Giám Đốc Trung Tâm NC&CB Rau Quả trường Đại Học Nông Lâm, đã tận tình giúp đỡ và cho tôi những lời khuyên quý báu, giúp tôi hoàn thành tốt đề tài. Ngoài ra, tôi xin gởi lời cảm ơn đến các anh chị công tác tại phòng Thí Nghiệm Trung Tâm NC&CB Rau Quả, đã tạo những điều kiện thực hành tốt nhất khi tôi thực hiện đề tài. Một lần nữa, tôi xin chân thành cám ơn mọi sự động viên chia sẻ, giúp đỡ của gia đình, bạn bè và người thân trong suốt quá trình học tập và thực hiện Đồ Án vừa qua! TP.HCM, ngày 16 tháng 08 năm 2010 Nguyễn Trần Anh Vũ Chương 1: GIỚI THIỆU - 1 - Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Rong biển là loài thực vật quý giá có vai trò quan trọng trong công nghiệp. Ở Việt Nam hiện nay đã phát hiện ra gần 700 loài rong biển có kích thước lớn, trong đó họ rong mơ rất phổ biến và cho sản lượng tự nhiên cao nhất (khoảng 10.000 tấn rong tươi/năm). Trong các ngành dệt, thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, người ta thường dùng keo alginic chiết rút từ rong mơ, trong dân gian rong mơ được dùng để làm thuốc, nấu nước uống, nấu ăn như một loại rau cung cấp nhiều thành phần dinh dưỡng quý giá. Ở nước ta, thị trường nước giải khát ngày càng mở rộng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Những sản phẩm nước uống từ nguyên liệu thiên nhiên không những tốt cho sức khỏe, phòng và chữa bệnh mà còn có giá trị dinh dưỡng cao như những sản phẩm từ trà xanh, bí đao, các loại thảo mộc, nhân sâm, la hán… Nước uống rong biển được chế biến từ rong mơ không những là một loại thức uống giải nhiệt mà còn có tác dụng chữa bệnh. Loại rong này cung cấp cho cơ thể một lượng nguyên tố vi lượng cần thiết như iod, canxi, nhiều loại vitamin nhóm A, B, C, E…và một vài hợp chất chất có giá trị sinh học như fucoidan ngăn ngừa ung thư. Tuy nhiên, hiện nay các sản phẩm nước uống từ rong biển chỉ được bày bán ở lề đường do người dân tự chế biến không được chuẩn hóa về chất lượng, vừa không an toàn, vừa không đảm bảo vệ sinh. Vì vậy, vấn đề đặt ra là phải nghiên cứu tìm ra một công thức tốt nhất sản xuất nước rong biển vừa đảm bảo vệ sinh và an toàn cho sức khỏe của người tiêu dùng, vừa có giá trị dinh dưỡng cao. Nghiên cứu thành công sẽ giúp nâng cao giá trị sử dụng của một loại thủy sinh vật có giá trị kinh tế thấp cũng như góp phần đa dạng hóa sản phẩm trong nền công nghiệp sản xuất nước giải khát nước ta hiện nay. Xuất phát từ vấn đề trên, được sự đồng ý của khoa Công nghệ thực phẩm trường Đại học Kỹ thuật công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, với sự hướng dẫn của Th.S Lâm Thanh Hiền – Giám Chương 1: GIỚI THIỆU - 2 - đốc Trung tâm Nghiên cứu và bảo quản Rau Quả, trường Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, tôi đã đăng ký thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế biến nước rong biển đóng chai”. 1.2. Mục đích đề tài - Tận dụng nguồn nguyên liệu mới có các thành phần dinh dưỡng cao, rẻ và dồi dào. - Đa dạng hóa sản phẩm. 1.3. Yêu cầu của đề tài - Khảo sát lựa chọn công thức nguyên liệu - Khảo sát tỷ lệ phối trộn nguyên liệu - Khảo sát thời gian và nhiệt độ trích ly tối ưu - Khảo sát tỷ lệ phối trộn đường - Khảo sát thời gian tiệt trùng - Đánh giá chất lượng sản phẩm: cảm quan, hóa lý, vi sinh. 1.4. Giới hạn của đề tài - Sản phẩm chưa được tiến hành đánh giá thị hiếu rộng rãi - Chưa tiến hành khảo sát quá trình lọc bằng các phương pháp và thiết bị hiện đại để nâng cao tính cảm quan về độ trong cho sản phẩm. Chương 2: TỔNG QUAN - 3 - Chương 2: TỔNG QUAN 2.1. Tổng quan về nguyên liệu chính (Rong lá mơ) [6][11] 2.1.1. Sơ lược về rong biển [11] Tên tiếng anh: seaweed. Tên gọi khác: Tảo biển, hải tảo (theo Đông y). Rong biển là loài thực vật thủy sinh.  Hình dạng: Hình cầu, hình sợi, hình phiến lá hay hình thù rất đặc biệt. Chúng có thể là đơn bào, đa bào, sống thành quần thể. Chúng có kích thước hiển vi hoặc có khi dài hàng chục mét.  Phân bố: Các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triều sâu, vùng biển cạn. Các yếu tố sinh thái biển có ảnh hưởng lớn đến đồi sống rong biển như: Địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sáng, độ muối, độ pH, khí hòa tan, mức triều, sóng, gió , hải lưu… Nhiều nhà khoa học cho rằng 18% lượng carbon tổng hợp hàng năm nhờ quang hợp là nhờ rong biển. Sản lượng hàng năm các đại dương cung cấp cho trái đất khoảng 200 tỷ tấn rong. Rong biển được chia thành 9 ngành: - Ngành rong lục (Chlorophyta) - Ngành rong trần (Englenophyta) - Ngành rong giáp (Pyrophyta) - Ngành rong khuê (Bacillareonphyta) - Ngành rong kim (Chysophita) - Ngành rong vàng (Xantophyta) - Ngành rong nâu (Phacophyta) - Ngành rong đỏ (Rhodophyta) - Ngành rong lam (Cyanophyta) Trong đó ba ngành có giá trị kinh tế cao là rong lục, rong nâu và rong đỏ. Chương 2: TỔNG QUAN - 4 - Rong mơ thuộc ngành rong nâu. 2.1.2. Rong mơ [6] 2.1.2.1. Phân loại thực vật: - Tên gọi khác: Hải tảo, rau Mã Vĩ, rau Ngoai. - Giới Chromalveolata - Ngành: Phacophyta – rong nâu (một số tài liệu ghi là Heterokontophyta) - Lớp: Phaeophyceae – rong nâu - Bộ: Fucales – rong đuôi ngựa - Họ: Sargassaceae – rong mơ - Chi: Sargassum – rong mơ - Tên khoa học: Sargassum Hình 2.1. Cây rong lá mơ 2.1.2.2. Hình dạng rong mơ Rong dài ngắn tùy loài và tùy thuộc vào điều kiện môi trường, thường gặp dài từ vài chục cm đến vài mét hay hơn. Chúng bám vào vật bám nhờ đĩa bám hay hệ thống rễ bò phân nhánh. Đĩa bám thường chắc hơn rễ và sóng biển thường đánh đứt rong hơn là nhổ được đĩa bám. Thân rong gồm một trục chính rất ngắn, đa số thường dài trên dưới 1 cm, hình trụ, sần sùi. Đỉnh của trục chính sẽ phân ra làm 2 đến 5 nhánh chính, hai bên nhánh chính sẽ mọc ra nhiều nhánh bên. Nhánh chính và nhánh bên sẽ tạo ra chiều dài của rong. Chiều dài náy khác nhau tùy vào các chi, loài và trong cùng một loài kích thước này cũng thay đổi tùy vào điều kiện sống, tùy nơi phân bố. Trên các nhánh có các cơ quan dinh dưỡng gần giống như lá và các túi chứa đầy không khí được gọi là phao. Khi rong trưởng thành trên các nhánh bên mọc ra các nhánh phụ, ngắn (thường từ tháng 3 đến tháng 6) có mang nhiều cơ quan sinh sản đực và cái gọi là đế. Nhờ có hệ thống phao luôn giữ vị trí thẳng đứng trong môi trường biển. Nếu nước cạn rong khá dài thì phần trên của rong nằm trên mặt nước. Chương 2: TỔNG QUAN - 5 - 2.1.2.3. Thành phần hóa học của rong mơ[11] Bảng 2.1: Thành phần hóa học của rong mơ Thành phần Tỷ lệ (tính theo trọng lượng rong khô) (%) Nước 13 – 15 Tro 21 – 33 Lipid 1 – 2 Protein 8,05 – 21,11 Glucid Mannitol (monosaccharide) Alginic (polysaccharide) Chất xơ 7 - 15,95 13 – 15 8 – 17 … Khoáng Iod Calci … 0,05 – 0, 16 5 – 10 … (Nguồn: Trần Thị Luyến và cộng tác viên. Chế biến rong mơ. NXB Nông Nghiệp) Các thành phần quan trọng của rong mơ: a) Sắc tố Sắc tố trong rong nâu là chlorophyl, xantophyl, fucoxanthin, caroten. Tùy theo tỷ lệ các loại sắc tố mà rong có màu nâu – vàng nâu – nâu đậm – vàng lục. Nhìn chung sắc tố của rong nâu khá bền. Chương 2: TỔNG QUAN - 6 - b) Glucid  Monosaccharide Monosaccharide quan trọng trong rong nâu là đường Mannitol được Stenhouds phát hiện ra vào năm 1884 và được Kylin (1913) chứng minh thêm. Mannitol có công thức tổng quát : HOCH 2 – (CHOH) 4 – CH 2 OH. Mannitol tan được trong alcol, dễ tan trong nước có vị ngọt. Hàm lượng từ 14-25% trọng lượng rong khô tùy thuộc vào hoàn cảnh địa lý nơi sinh sống.Công dụng của Mannitol: Dùng trong y học chữa bệnh cho người già yếu, trong quốc phòng dùng điều chế thuốc nổ theo tỷ lệ hỗn hợp Mannitol với Hydrogen và Nito. Ngoài ra Mannitol còn điều chế thuốc sát trùng.  Polysaccharide Hai thành phần polysaccharide quan trọng trong rong là acid alginic và cellulose. Acid alginic Alginic là một polysaccharide tập turng ở giữa vách tế bào, là thành phần chủ yếu tạo thành tầng bên ngoài của màng tế bào. Alganic và các muối của nó có nhiều công dụng trong ngành công nghiệp, y học, nông học và thực phẩm. Hàm lượng alginic trong các loại rong nâu khoảng 2-4% so với rong tươi và 13-15% so với rong khô. Hàm lượng này phụ thuộc vào loài rong và vị trí địa lý môi trường mà rong sinh sống. Hàm lượng Alginic trong rong nâu ở các tình miền trung Việt Nam thường cao nhất vào tháng 4 trong năm. Cellulose Là thành phần tạo nên vỏ cây rong. Hàm lượng cellulose trong rong nâu nhiều hơn rong đỏ. Công dụng: Dùng trong các ngành công nghiệp giấy, trong công nghiệp xây dựng (phụ gia kết cấu xi măng). Chương 2: TỔNG QUAN - 7 - Ngoài ra acid alginic và cellulose, trong rong mơ còn chứa một số các polysaccharide khác như: acid fucxinic, fuccoidin, laminarin… c) Protein Protein của rong nâu không cao lắm nhưng khá hoàn hảo. Do vậy rong nâu có thể sử dụng làm thực phẩm. Protein của rong nâu thường ở dạng kết hợp với Iod hữu cơ như: Monoiodinzodizin, Diiondinzodizin. Iod có giá trị trong y học, do vậy rong nâu còn được dùng làm thuốc phòng chống chữa bệnh bướu cổ. Hàm lượng các acid amin cũng đáng kể và có giá trị cao trong protein của rong biển. d) Chất khoáng Chiều hướng tích lũy khoáng (theo Wort) cho thấy hàm lượng khoáng tối đa về mùa đông. Hàm lượng các nguyên tố trong rong nâu thường lớn hơn nước biển. Chẳng hạn: Iod của rong nâu lớn hơn trong nước biển từ 80-90 lần. Hàm lượng bari lớn hơn trong nước biển 1800 lần. Một số loài rong nâu còn có khả năng hấp thụ một số chất phóng xạ, do vậy có thể dùng rong nâu để xác định độ nhiễm phóng xạ của một vùng địa lý nào đó. Hàm lượng iod trong một số loài rong nâu dao động từ 0,05-0,16% so với rong khô tuyệt đối. Sự biến đổi hàm lượng Iod khá rõ rệt, thường vào mùa đông rong nâu có hàm lượng iod cao hơn vào mùa hè. 2.1.2.4. Công dụng của rong mơ [17][18] - Alga alkane mannitol có trong rong biển ngừa táo bón và thúc đẩy sự bài tiết hữu hiệu. - Iod trong rong trị bướu cổ - Calci và acid alganic có tác dụng cầm máu, hạ nhẹ cholesterol trong huyết thanh. - Fertile clement trong rong biển có tác dụng ức chế một số nấm gây bệnh ngoài da. Chương 2: TỔNG QUAN - 8 - 2.1.3. Công nghệ sau thu hoạch rong biển [11] 2.1.3.1. Giới thiệu công nghệ sau thu hoạch rong biển Rong sau khi thu hoạch từ nước biển, môi trường nước biển bám trên cây rong rất thích hợp cho vi sinh vật ưa muối phát triển, phá hủy các chất keo rong và các chất dinh dưỡng. Do vậy rong cần phải được xử lý sau khi thu hoạch để đảm bảo chất lượng nguyên liệu. Công nghệ sau thu hoạch rong biển được trình bày theo hình 2.10. Hình 2.2. Quy trình thu hoạch rong biển Việt Nam (Nguồn: Trần Thị Luyến và CTV 2004. Chế biến rong mơ. NXB Nông Nghiệp) Rong biển Thu hái Rửa lần 1 Làm khô sơ bộ Loại tạp chất Vận chuyển Rửa lần 2 Phơi khô Bảo quản Nước biển Nước ngọt W=30-40% Độ dày <3 cm Phơi trên giàn W= 22% Chương 2: TỔNG QUAN - 9 -  Rửa lần 1: Thực hiện tại nơi thu hái và cần làm khô ngay sau 6 giờ thu hoạch lên khỏi mặt nước. Rong được rửa sơ bộ bằng nước biển, phơi trên các giàn phơi cách mặt đất 0,5-0,8 m. Độ dày của lớp rong bé hơn 3 cm, rong được trải đều, không vón cục, đảo đều trong quá trình phơi. Yêu cầu rong phải đạt được: sạch tạp chất, khô đều, cây rong dai, mềm mại.  Rửa lần 2: Rong được chở về nhà máy hay khu vực bảo quản, rửa lại bằng nước ngọt. Lý do: Sau khi rửa nước mặn và phơi khô sơ bộ, độ ẩm cao khoảng 30% có khi lên đến 40%. Rong vẫn hô hấp tế bào, sinh nhiệt phá hủy các chất hữu cơ làm hỏng rong. Rong đưa về nhà máy thường chưa được chế biến ngay mà cần bảo quản, dự trữ trong kho một thời gian nào đó.  Phân loại: Loại bỏ tạp chất, xác rong chết, vỏ nhuyễn thể, rong tạp Cẩn ưu tiên sơ chế trước những lô rong ẩm lẫn nhiều tạp chất. Ngâm rửa nước ngọt: Rong được rửa nhiều lần (4-5 lần) theo phương pháp gián đoạn, hoặc rửa trong bể nước luân lưu, hoặc rửa bằng máy rửa. Thời gian đầu cần ngâm rong từ 0,5-1 giờ, tổng lượng nước rửa so với trọng lượng (30-40 v/lw).  Phơi rong: Cần phơi trên các nong tre hay các giàn phơi cách mặt đất 0,5-0,8 m, chiều rộng giàn phơi không quá 1,5-2 m, rũ tơi đều, độ dày lớp rong bé hơn 3 cm, sau 2-3 ngày rong khô. Nếu trời mưa không có nắng cần sấy rong ở nhiệt độ 50-60 0 C. Nếu nhiệt độ sấy cao hơn, các chất trong keo rong sẽ bị phá hủy làm giảm chất lượng của sản phẩm keo rong sau này. Độ ẩm của rong [...]... pha chế sẵn không cồn[4][15][16] 2.3.1 Định nghĩa [15] Là đồ uống pha chế từ nước và bổ sung thêm các chất có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp  Phân loại nước giải khát pha chế sẵn không cồn: - Nước giải khát bão hòa CO2 - Nước giải khát không có CO2 • Nước uống • Nước giải khát pha chế 2.3.2 Phân loại nước giải khát pha chế [4],[15],[16] 2.1.2.1 Theo mức độ tự nhiên  Nước giải khát tự nhiên: Chế biến. .. lý sạch sẽ Sấy Nghiền Bao gói Sản phẩm Hình 2.11 Sơ đồ sản xuất bột rong biển - 20 - Chương 2: TỔNG QUAN 2.4.3 Sản xuất bánh rong: Rong rửa sạch bùn đất tạp chất sau đó tiến hành ngâm trong nước vôi trong (nước vôi trong được pha từ 10% vôi sau đó lắng gạn, lấy nước) , ngâm trong 2 giờ Sau đó đem rong rửa sạch và chần trong nước sôi trong vòng 3-4 phút hoặc hấp cách thủy Gia vị thêm vào bao gồm: Đường,... tinh dầu, chất màu Nước giải khát tự nhiên dùng để uống trực tiếp hoặc để chế biến các loại nước ngọt, rượu mùi Để tăng hương vị nước giải khát, đôi khi người ta cho lên men rượu một phần hoặc toàn bộ đường trong nước quả tự nhiên  Nước giải khát hỗn hợp: Chế biến bằng cách trộn lẫn nhiều loại nước rau, quả khác nhau, lượng nước quả pha thêm không quá 35% nước nguyên liệu chính  Nước giải khát pha... Tách sợi Vào hộp Nước đường Hương liệu Rót nước đường Ghép mí Thanh trùng Sản phẩm Hình 2.13 Sơ đồ sản xuất nước uống chất lượng cao từ rong biển - 22 - Chương 2: TỔNG QUAN 2.4.5 Chế biến trà tùi lọc: Rong biển (có thể là rong đỏ hoặc rong nâu) đem xử lý tẩy mùi, màu, làm khô Sau đó đem ủ lên hương, đây là công đoạn quan trọng tạo hương vị đặc trưng cho trà rong biển Phụ liệu dùng trong công đoạn này... đoạn này rất phong phú, trong thực tế mỗi chủng loại phụ gia sẽ cho ra loại hương vị trà rong biển khác nhau Có thể một số loại phụ gia như sau: trà khô, hoa lài, hoa sen, cỏ tranh, dứa khô, dâu khô, táo khô, râu ngô khô… Hình 2.14 Trà túi lọc rong biển 2.4.6 Chế biến trà uống hòa tan từ rong biển: Rong biển (rong đỏ hoặc rong nâu) đem xử lý tẩy mùi, cắt nhỏ và nấu thủy phân trong môi trường pH kiềm... Một số sản phẩm và đồ uống sản xuất từ rong biển: [11] 2.4.1 Sản xuất bánh tráng rong Nori của Nhật Bản: Rửa sạch nguyên liệu trong nước biển, sau đó nghiền nhỏ và huyền phù hóa bằng nước ngọt, rồi rót huyền phù vào khuôn, đặt nghiêng và đem phơi nắng hay sấy khô Các tấm rong khô là bán thành phẩm để chế biến các món ăn trưa, làm chất phụ gia cho súp Hình 2.8 Rong Nori Nhật Bản Nguyên liệu Rửa sạch... sơ chế lần hai đạt 40-60% rong sơ chế lần 1 (tùy thuộc vào từng loại và độ nhiễm bẩn của rong) Tiêu chuẩn của rong thành phẩm: rong khô w ≤ 22% sạch, hàm lượng muối ≤ 0,8%, sạch bùn đất tạp chất, thân cây cứng, dai, màu vàng, nâu đen Sau khi phơi cần để rong trong mát để cân bằng độ ẩm, sau đó mới bảo quản hoặc vận chuyển tiếp theo  Vận chuyển: Trong quá trình vận chuyển, rong khô thường được đóng. .. 20C Sản phẩm “ Nước uống rong biển thuộc loại nước giải khát có xử lý nhiệt 2.3.2.3 Theo dạng sản phẩm  Nước giải khát không có thịt quả: dịch bào được tách khỏi mô chủ yếu bằng cách ép sau đó dem lắng rồi lọc Tùy theo mức độ trong cần thiết mà sử dụng phương pháp lọc thô (nước quả đục) hay lọc kĩ (nước quả trong)  Nước giải khát có thịt quả: dịch bào lẫn với các mô được nghiền mịn (nước giải khát... tan cao từ 40-65% Nước giải khát cô đặc rất tiện dụng vì có thể tồn trữ một thời gian dài trước khi chế biến hay sử dụng Sản phẩm “ Nước uống rong biển thuộc loại nước giải khát hỗn hợp pha đường 2.3.2.2 Theo phương pháp bảo quản  Nước giải khát có xử lý nhiệt: Đóng vào bao bì kín, xử lý nhiệt bằng cách đun nóng trước hoặc sau khi ghép kín Sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ thường  Nước giải khát không... nguyên liệu phù hợp nhất cho quá trình chế biến nước rong biển - 29 - Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ phối trộn nguyên liệu Mục đích: Khảo sát tìm ra được tỷ lệ thích hợp giữa nước và nguyên liệu Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỷ lệ phối trộn nguyên liệu Nguyên liệu Trích ly (1000C, 15 phút) Thông số cố định: Tỷ lệ nước = 1000 ml ml Tỷ lệ Rong 100 (g) A1 (100 : 10 ) A2 ( 100 . 2 - đốc Trung tâm Nghiên cứu và bảo quản Rau Quả, trường Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, tôi đã đăng ký thực hiện đề tài: Nghiên cứu chế biến nước rong biển đóng chai . 1.2. Mục đích. Công nghệ sau thu hoạch rong biển [11] 2.1.3.1. Giới thiệu công nghệ sau thu hoạch rong biển Rong sau khi thu hoạch từ nước biển, môi trường nước biển bám trên cây rong rất thích hợp cho vi. rong nâu thường lớn hơn nước biển. Chẳng hạn: Iod của rong nâu lớn hơn trong nước biển từ 80-90 lần. Hàm lượng bari lớn hơn trong nước biển 1800 lần. Một số loài rong nâu còn có khả năng hấp