Nghiên cứu chế biến mứt đông thanh long bổ sung khóm

Kết quả thực nghiệm cho thấy sản phẩm mứt đông thanh long kết hợp bổ sung khóm có chất lượng tốt nhất khi sản xuất với các điều kiện tối ưu bao gồm: tỷ lệ bổ sung thanh long : khóm theo

DUYỆT LUẬN VĂN

Luận văn đính kèm sau đây, với đề tài: “Nghiên cứu chế biến mứt đông thanh

long kết hợp bổ sung khóm” do Lê Minh Tới thực hiện và báo cáo, đã được hội

đồng chấm luận văn thông qua

Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2013

Chủ tịch hội đồng

………

Xin cảm ơn các thầy cô và cán bộ Bộ môn Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng – Đại học Cần Thơ đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường

Chân thành cảm ơn các anh chị cán bộ phòng thí nghiệm, các anh chị cao học, các bạn sinh viên khóa 35 đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến và tạo điều kiện tốt cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Cần Thơ, ngày 01 tháng 05 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Lê Minh Tới

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan rằng đề tài này là do thầy Đoàn Anh Dũng hướng dẫn và tôi thực hiện Các số liệu thu thập và kết quả phân tích trong đề tài là trung thực, đề tài không trùng với bất kỳ đề tài khoa học nào khác

Cần Thơ, ngày 01 tháng 05 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Lê Minh Tới

TÓM LƯỢC

Với mục đích sản xuất mứt đông thanh long kết hợp bổ sung khóm có chất lượng cao các nghiên cứu đã được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu ảnh hưởng của (i) tỷ lệ khóm bổ sung vào dịch quả thanh long (5%, 10%, 15%), (ii) pH thích hợp để tạo đông sản phẩm (từ 3,1 đến 4,0), (iii) hàm lượng pectin (1,3% đến 1,5%) và đường

bổ sung vào sản phẩm (45 o Brix đến 55 o Brix), (iv) khả năng bảo quản sản phẩm bằng kalisorbate (0% đến 0,075%) và nhiệt độ (lạnh 4 o C đến 8 o C và phòng 25 o C đến 28 o C) Đánh giá chất lượng sản phẩm được thực hiện trong suốt quá trình làm thí nghiệm

Kết quả thực nghiệm cho thấy sản phẩm mứt đông thanh long kết hợp bổ sung khóm

có chất lượng tốt nhất khi sản xuất với các điều kiện tối ưu bao gồm: tỷ lệ bổ sung thanh long : khóm (theo phần trăm khối lượng) là 95 : 5, pH 3,4 và tỷ lệ phối chế đường 50 o Brix – 1,3% pectin đồng thời bổ sung kalisorbate 0,075% và bảo quản ở nhiệt độ lạnh sẽ cho chất lượng tốt hơn

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

LỜI CAM ĐOAN iii

TÓM LƯỢC .iv

MỤC LỤC v

DANH SÁCH HÌNH viii

DANH SÁCH BẢNG .ix

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MỨT QUẢ, MỨT ĐÔNG 2

2.2 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU THANH LONG 3

2.2.1 Nguồn gốc và phân loại 3

2.2.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng 4

2.2.3 Tác dụng của thanh long 5

2.3 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU KHÓM 8

2.3.1 Nguồn gốc và phân loại 8

2.3.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng 9

2.3.3 Công dụng của trái khóm 11

2.4.2 Đường saccharose 15

2.4.3 Acid citric 16

2.4.4 Kalisorbate 17

2.5 GEL VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 18

2.5.1 Lý thuyết sự tạo gel 18

2.5.3 Nhiệt độ của quá trình tạo gel 18

2.5.4 Thời gian giữ nhiệt 19

2.5.5 Nồng độ đường và acid 19

2.5.6 Trọng lượng phân tử chất tạo đông 19

2.6 GIỚI THIỆU QUY TRÌNH THAM KHẢO 20

CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 21

3.1.1 Thời gian và địa điểm 21

3.1.2 Nguyên liệu 21

3.1.3 Thiết bị, dụng cụ 21

3.1.4 Hóa chất 22

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 22

3.2.2 Phương pháp phân tích 22

3.3 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 22

3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ phối trộn thích hợp giữa thanh long và khóm 22

3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát giá trị pH thích hợp đến khả năng tạo gel và giá trị cảm quan sản phẩm 23

3.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát hàm lượng pectin và oBrix ban đầu đến chất lượng sản phẩm 24

3.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát điều kiện bảo quản sản phẩm kết hợp bổ sung kalisorbate 26

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ PHỐI TRỘN GIỮA THANH LONG VÀ KHÓM ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 28

4.1.1 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa thanh long và khóm đến màu sắc sản phẩm 28

4.1.2 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa thanh long

và khóm đến mùi sản phẩm 28

4.1.3 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa thanh long và khóm đến vị sản phẩm 29

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA GIÁ TRỊ pH ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO GEL VÀ GIÁ TRỊ CẢM QUAN SẢN PHẨM 29

4.2.1 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của giá trị pH đến mùi của sản phẩm 29

4.2.2 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của giá trị pH đến vị của sản phẩm 30

4.2.3 Ảnh hưởng của giá trị pH đến cấu trúc (gf) của sản phẩm 30

4.2.4 Ảnh hưởng của pH phối trộn đến pH cuối sản phẩm 31

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA oBRIX PHỐI CHẾ VÀ HÀM LƯỢNG PECTIN ĐẾN MÙI, VỊ, CẤU TRÚC VÀ oBRIX CUỐI CỦA SẢN PHẨM 32

4.3.1 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của oBrix phối chế và hàm lượng pectin đến mùi của sản phẩm 32

4.3.2 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của oBrix phối chế và hàm lượng pectin đến vị của sản phẩm 33

4.3.3 Ảnh hưởng của oBrix phối chế và hàm lượng pectin đến cấu trúc của sản phẩm 34

4.3.4 Ảnh hưởng của oBrix phối chế và hàm lượng pectin đến oBrix cuối của sản phẩm 35

4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN VÀ NỒNG ĐỘ CHẤT BẢO QUẢN ĐẾN SẢN PHẨM 36

CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39

5.1 KẾT LUẬN 39

5.2 ĐỀ NGHỊ 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Ba loại thanh long Hylocereus megalanthus, Hylocereus undatus và

Hylocereus polyrhizus 3

Hình 2.2 Trái khóm 9

Hình 2.3 Phân tử đường saccharose 15

Hình 2.4 Công thức hóa học acid citric 16

Hình 2.5 Quy trình tham khảo sản xuất mứt đông thanh long - khóm 20

Hình 3.1 Một số thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu 21

Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH đến chất lượng sản phẩm 24

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của hàm lượng pectin và oBrix phối chế đến chất lượng sản phẩm 26

Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện điểm đánh giá mùi sản phẩm theo oBrix và hàm lượng pectin bổ sung 32

Hình 4.2 Biểu đồ thể hiện điểm đánh giá vị sản phẩm theo oBrix và hàm lượng pectin bổ sung 33

Hình 4.3 Biểu đồ thể hiện cấu trúc (gf) của sản phẩm theo oBrix và hàm lượng pectin bổ sung 34

Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi oBrix cuối của sản phẩm theo oBrix phối chế và hàm lượng pectin bổ sung 35

Hình 4.5 Sản phẩm hư hỏng do sự phát triển của nấm mốc 37

Hình 5.1 Sản phẩm mứt đông thanh long – khóm 39

Hình 5.2 Quy trình sản xuất mứt đông thanh long – khóm 40

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học tính trên 100g thịt quả 4

Bảng 2.2 Thành phần acid béo của hai giống thanh long 5

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của khóm tính trên 100g thịt quả 10

Bảng 3.1 Các phương pháp phân tích sử dụng 22

Bảng 4.1 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa thanh long và khóm đến màu sắc sản phẩm 28

Bảng 4.2 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa thanh long và khóm đến mùi sản phẩm 28

Bảng 4.3 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa thanh long và khóm đến vị sản phẩm 29

Bảng 4.4 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của giá trị pH đến mùi của sản phẩm 29

Bảng 4.5 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của giá trị pH đến vị của sản phẩm 30

Bảng 4.6 Cấu trúc (gf) của sản phẩm mứt đông ở các gia trị pH khác nhau 30

Bảng 4.7 Kết quả ảnh hưởng của pH phối trộn đến pH cuối của sản phẩm 31

Bảng 4.8 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của oBrix phối chế và hàm lượng pectin đến mùi của sản phẩm 32

Bảng 4.9 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hưởng của oBrix phối chế và hàm lượng pectin đến vị của sản phẩm 33

Bảng 4.10 Cấu trúc (gf) của sản phẩm mứt đông ở các oBrix phối chế và hàm lượng pectin bổ sung khác nhau 34

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của oBrix phối chế và hàm lượng pectin đến oBrix cuối của sản phẩm 35

Bảng 4.12 Mật số vi sinh vật hiếu khí trong quá trình bảo quản sản phẩm (cfu/g)

36

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước ta là một nước nhiệt đới bốn mùa rau quả xanh tươi, nhiều giống, nhiều loại rất đa dạng và phong phú Người dân Việt Nam có thói quen sử dụng trái cây ở dạng tươi sống nên khi đến vụ thu hoạch rộ, trái cây trở nên dư thừa làm giảm giá thành, dẫn đến hiệu quả kinh tế cũng giảm đáng kể Thanh long cũng là một trong các loại trái cây gặp phải thực trạng như thế

Thanh long là trái cây đặc sản, có giá trị xuất khẩu cao vì sự hấp dẫn về hình dạng, màu sắc, dinh dưỡng và hương vị Trái thanh long được sử dụng ăn tươi như một món tráng miệng và cũng có thể chế biến thành nhiều loại sản phẩm khác nhau như: nước thanh long nha đam, nước thanh long mãng cầu… Hiện nay, thanh long được xuất khẩu qua nhiều thị trường trên thế giới Tuy nhiên trước khi tiếp cận thị trường buôn bán, trái sau thu hoạch phải mất thời gian dài bởi tác động của cả hai yếu tố: khoảng cách và thời gian Thanh long là một trong những trái cây vùng nhiệt đới nên cũng dễ hư hỏng dưới tác động của khí hậu và trong quá trình vận chuyển tự nhiên Vì vậy, bên cạnh việc xuất khẩu thì tìm hiểu và nghiên cứu những sản phẩm

từ thanh long có thể bảo quản để dùng trong những tháng mùa trái vụ vừa làm tăng hiệu quả kinh tế và làm đa dạng các sản phẩm từ thanh long là một yêu cầu cần thiết

Mứt đông là một sản phẩm đang được ưa chuộng trên thị trường Là loại sản phẩm được sản xuất từ pure quả hay dịch quả được làm đông lại Tuy nhiên, đa số sản phẩm mứt đông hiện nay đều mang nhãn hiệu nước ngoài và được sản xuất từ các loại trái cây ôn đới và á nhiệt đới như: cam, dứa, nho… Vì vậy, làm mứt đông từ trái cây nhiệt đới là một xu hướng mở ra cho ngành rau quả Việt Nam

Với những lí do trên thì đề tài “Nghiên cứu chế biến mứt đông thanh long kết hợp

bổ sung khóm” đã được thực hiện

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng quy trình sản xuất mứt đông thanh long – khóm thông qua việc khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng (tỷ lệ bổ sung khóm vào dịch quả thanh long, pH thích hợp cho việc tạo đông, hàm lượng pectin và đường bổ sung vào sản phẩm, hàm lượng kalisorbate bổ sung và điều kiện bảo quản sản phẩm)

CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MỨT QUẢ, MỨT ĐÔNG

Mứt quả là các sản phẩm chế biến từ quả tươi hoặc từ quả bán chế phẩm (purê quả, nước quả, quả sunfit hoá) nấu với đường đến độ khô 65 - 70% Mứt quả được chế biến ở nhiều dạng, có thể phân loại thành các dạng sau:

Mứt miếng đông chế biến từ quả (tươi, sunfit hoá hay lạnh đông) để nguyên hay cắt miếng, nấu với đường, có pha hoặc không pha thêm acid thực phẩm và pectin Mứt rim được sản xuất bằng cách nấu quả với đường khô hoặc nước đường, sao cho quả trong mứt không bị nát Nước đường trong sản phẩm cần đặc, sánh nhưng không đông và cần tách khỏi quả

Mứt khô là sản phẩm nấu từ quả với nước đường và sấy tới độ khô 80%, trên bề mặt miếng mứt có một màng trắng đục

Mứt đông chế biến từ nước quả hoặc sirô quả Người ta thường dùng nước quả trong suốt Nếu nước quả sunfit hoá, trước khi nấu mứt phải khử SO2 bằng cách đun nóng để hàm lượng SO2 trong sản phẩm không quá 0,025% Tùy theo độ nhớt của nước quả và độ đông của sản phẩm mà người ta hoặc không pha thêm pectin

Sản phẩm mứt đông chứa cả nước quả và phần thịt quả tươi Theo nhiều định nghĩa mứt đông là sản phẩm được chế biến từ thịt quả và nước ép của quả, hơn là kết hợp của nhiều loại quả Các loại quả mọng nước và quả có kích thước nhỏ là các dạng thường được sử dụng Các loại quả có kích thước lớn như mơ, đào, hoặc mận… thường được cắt thành miếng nhỏ hoặc nghiền để sẳn sang cho quá trình chế biến mứt đông Trong quá trình chế biến, quả được gia nhiệt cùng với nước và đường nhằm tăng hoạt tính của pectin chứa trong quả Hỗn hợp sau đó được đựng trong keo Sản phẩm mứt đông có chất lượng cao là sản phẩm có độ đặc tốt, hương vị thơm ngon của từng loại quả, màu sắc tươi sáng và có cấu trúc của jelly và không

2.2 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU THANH LONG

2.2.1 Nguồn gốc và phân loại

Cây thanh long có tên khoa học là Hylocereus undulates và tên tiếng Anh là

Pitahaya hay còn gọi là Dragon fruit, thuộc họ Xương rồng, có nguồn gốc ở các vùng sa mạc thuộc Mehico và Colombia

Về phân loại, đến nay vẫn chưa có công trình nghiên cứu nào về phân loại thanh long Tuy nhiên, ở mỗi nước lại có những cách gọi khác nhau để phân biệt giống thanh long này với giống thanh long kia Ví dụ ở Mehico dựa vào màu sắc để gọi tên giống, pitaya đỏ, pitaya nâu, pitaya vàng Ở Việt Nam gọi đơn giản hơn, thanh long quả tròn và thanh long quả dài Theo Yosef Mizrahi (1994) tạm chia thanh long làm hai loại:

Opuntia S.P Tên tiếng Anh là Prickly pear Loài náy có 2 đặc điểm nổi bật là: thân

cây hơi dài, hạt trong quả cứng không ăn được

Hylocereus undalatus Tên tiếng Anh là Strawberry pear Thân có thùy 3 cạnh và

hạt trong quả mềm dễ ăn (kết quả nghiên cứu khoa học về rau quả 1990 – 1994) Quả của thanh long có ba loại, chúng có tên gọi khoa học như sau:

 Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, ruột trắng với vỏ hồng hay đỏ

 Hylocereus polyrhizus thuộc chi Hylocereus, ruột đỏ với vỏ hồng hay đỏ

 Hylocereus megalanthus, trước đây được coi là thuộc chi Selenicereus, ruột

trắng với vỏ vàng

Hình 2.1 Ba loại thanh long Hylocereus megalanthus, Hylocereus undatus và Hylocereus

polyrhizus

(Nguồn: www vi.wikipedia.org/wiki/Thanh_long_(thực_vật).html truy cập ngày 23/04/2013)

Thanh long thuộc loại thân leo có thể trườn dài đến 10m phân nhánh nhiều, bám vào các giá thể nhờ các rễ phụ rất phát triển Thân và cành đều màu xanh lục, có 3 cạnh dẹp, mép có ít gai nhỏ, ngắn (2 – 4 chiếc ở gốc mỗi thùy răng) Hoa rất lớn moc đơn độc trên cành, đường kính đến 30cm, màu trắng xanh hay vàng lợt Hoa có nhiều lá đài và cánh, dính với nhau tạo thành ống, có nhiều nhị Quả màu đỏ tươi,

hồng hay vàng, mọng nước, có nhiều gai mềm do những cánh hoa còn lại, đường kính khoảng 10cm Vỏ quả rất dễ bóc Phần thịt màu trắng chứa nhiều hạt nhỏ màu đen

Thanh long được người pháp đem trồng ở Việt Nam trên 100 năm nay, nhưng mới được đưa lên thành hàng hóa từ thập niên 1980 Việt Nam hiện nay là nước duy nhất ở Đông Nam Á có trồng thanh long tương đối tập trung trên qui mô thương mại với diện tích ước lượng 4000 ha, tập trung chủ yếu tại Bình Thuận 2716 ha, phần còn lại là Long An, Tiền Giang, Khánh Hòa, Ninh Thuận và rải rác một số nơi khác Hiện nay, nước ta đã xuất khẩu thanh long qua nhiều nước dưới dạng quả tươi

Việt Nam là nước có trồng và xuất khẩu thanh long với số lượng lớn, chủ yếu tập trung nhiều ở các huyện Hàm Thuận Nam, Hàm Thuận Bắc, TP Phan Thiết… tỉnh Bình Thuận Thanh long Bình Thuận hiện tiêu thụ trên thị trường ở dạng trái tươi, trong đó tiêu thụ nội địa khoảng 15 – 20% và xuất khẩu khoảng 80 – 85% Trái thanh long đã được xuất khẩu chính ngạch đến 14 quốc gia, vùng lãnh thổ như: Hồng Kông, Đài Loan, Trung Quốc, Indonesia, Malaysia, Singapore…(Châu Á),

Hà Lan, Anh, Pháp, Đức (Châu Âu), Mỹ, Canada (Châu Mỹ)

2.2.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

Trái thanh long chứa nhiều chất dinh dưỡng và thuộc loại thực phẩm dinh dưỡng

cao (Trần Đức Ba và cộng sự, 2000) Trái thanh long đã được phân tích thành phần

hóa học theo bảng sau:

Bảng 2.1 Thành phần hóa học tính trên 100g thịt quả

Thành phần g/100g thịt quả Thành phần mg/100g thịt quả

Các giá trị trên có thể thay đổi theo giống và điều kiện trồng trọt

Bảng 2.2 Thành phần acid béo của hai giống thanh long

(Nguồn: www vi.wikipedia.org/wiki/Thanh_long_(thực_vật).html truy cập ngày 23/04/2013)

2.2.3 Tác dụng của thanh long

Lợi ích về sức khỏe của trái thanh long qua các nghiên cứu khoa học

 Thanh long giúp tăng cường hệ miễn dịch Thanh long rất giàu vitamin C và chất xơ giúp cơ thể khỏe mạnh

 Thanh long có lợi cho tiêu hóa Vì sự phong phú trong các loại sợi, thanh long hỗ trợ trong việc tiêu hóa thức ăn

 Thanh long giúp giảm đường huyết trong bệnh tiểu đường Lượng đường được tìm thấy trong thanh long hỗ trợ trong việc kiểm soát lượng đường trong máu cho bệnh nhân tiểu đường

 Thanh long ngăn chặn hình thành ung thư gây ra do các gốc tự do Thanh long là giàu khoáng chất và chất xơ nhằm hỗ trợ tiêu hóa, làm sạch các thành phần độc hại do đó ngăn ngừa sự xuất hiện của ung thư ruột kết

 Thanh long chất chống oxy hóa Sự hiện diện của vitamin C, khoáng chất và phytoalbumin được coi là có liên quan trong cuộc chiến chống các gốc tự do

và có đặc tính chống oxy hóa

 Thanh long giúp kiểm soát nồng độ cholesterol Thanh long cũng rất giàu chất flavonoid mà được biết là có tác dụng thuận lợi đối với bệnh liên quan đến tim mạch

Lợi ích sức khỏe của trái thanh long từ kinh nghiệm dân gian

 Thanh long thúc đẩy chữa lành vết thương và vết cắt

 Thanh long cải thiện sự ngon miệng

 Thanh long cải thiện thị lực

 Thanh long có thể hỗ trợ trong việc giảm cân

 Thanh long cải thiện trí nhớ

Thanh long rất giàu flavonoid trong tự nhiên, trong đó chủ yếu được tìm thấy trong

vỏ thanh long Flavonoid có một loạt các hoạt động sinh học, chẳng hạn như ức chế tăng sinh tế bào, ức chế enzyme, tác dụng kháng khuẩn và chất chống oxy hóa (Cook và Samman, 1996; Havsteen, 2002; Middleton và Kandaswami, 1993) Hơn nữa, một số kết quả chỉ ra rằng flavonoid có tính chất lâm sàng khác nhau, chẳng hạn như chống sơ vữa động mạch, kháng viêm, chống khối u, hiệu ứng chống loãng xương, và kháng virus (Cook và Samman, 1996; Havsteen, 2002) Nhiều nghiên cứu dịch tễ học xác nhận mối quan hệ đáng kể giữa chế độ ăn uống nhiều chất flavonoid và giảm nguy cơ tim mạch (Cook và Samman, 1996) Xây dựng chế độ

ăn uống khỏe mạnh cần có thông tin về thành phần phenolic và flavonoid có trong thanh long

Thanh long giàu xơ, vitamin C, khoáng chất và phytoalbumins được đánh giá cao

về tính chống oxy hóa của nó Thanh long hỗ trợ quá trình tiêu hóa, ngăn ngừa ung thư ruột kết và bệnh tiểu đường, trung hòa các chất độc hại như kim loại nặng, làm giảm nồng độ cholesterol và huyết áp cao Ăn thanh long thường xuyên có thể giúp chống lại bệnh hen suyễn và ho Thanh long cũng chứa kali, protein, chất xơ, natri

và canxi tốt cho sức khỏe hơn các loại trái cây khác

Chất hypocholesterol của trái cây nhiệt đới như thanh long trong cơ thể sống có tiềm năng làm giảm yếu tố nguy cơ bệnh tim mạch (rối loạn lipid máu)

Chất xơ hòa tan giúp tăng phân mật axit và tổng hợp acid chemodeoxycholic là cơ chế chứng minh tốt nhất mà chất xơ làm giảm cholesterol huyết thanh

Các yếu tố khác có thể đã góp phần tác động làm giảm cholesterol là sterol thực vật

và sự hiện diện phytochemical trong thanh long gây trở ngại cho quá trình chuyển hóa cholesterol

Những tác động này có thể do bởi các thành phần hoạt động có trong trái cây thanh long như chất chống oxy hóa, polyphenolic, thiol và hoạt động chống oxy hóa của

nó từ chất betacyanin (Wybraniec và Mizrahi, 2002)

Các nhà nghiên cứu kết luận rằng thanh long có thể được sử dụng như một thành phần trong thực phẩm chức năng và các sản phẩm thực phẩm dinh dưỡng cho các cá nhân thừa cân và quản lý công tác phòng chống bệnh tiểu đường Trong khi đó, hiệu quả probiotic của thanh long phải được thử nghiệm trong nghiên cứu lâm sàng với

Đặc biệt, chất nhầy trong quả thanh long giúp làm giảm cholesterol của thức ăn và muối mật Bởi vậy, người mập phì, người có hàm lượng cholesterol, huyết áp tăng cao rất nên ăn trái thanh long Đây cũng là loại trái cây thích hợp cho người bệnh đái tháo đường, cao huyết áp, táo bón kinh niên

Các nhà khoa học đã tính toán rằng khoảng 600 – 700g quả thanh long đủ cung cấp lượng vitamin C cần thiết cho cơ thể trong một ngày và đó cũng là cách để phòng chống được bệnh hoại huyết và một số chứng bệnh do thiếu vitamin C

Mặc dù năng lượng thấp do nước và chất xơ chiếm tỉ lệ cao trong thành phần, trái thanh long lại chứa đầy đủ các chất vi lượng cần thiết cho cơ thể bao gồm nhiều loại vitamin và khoáng chất Các loại vi chất dinh dưỡng này có vai trò trong việc chuyển hòa các chất trong cơ thể, cân bằng hoạt động cảu cơ thể, làm giảm sự sản sinh và tác hại của một số chất oxy hóa, những tác nhân gây nên sự già nua của tế bào, sớm và dễ thấy nhất là tế bào da

Thanh long là trái cây mới được liệt kê vào danh sách nhóm “siêu thực phẩm” với một số lợi ích sức khỏe chắc chắn và giá trị dinh dưỡng cao Tuy không phải là một

“thần dược” có tác dụng chữa bệnh, thanh long là một loại quả ăn ngon mà lại bổ dưỡng

Thanh long còn chứa một hàm lượng đáng kể vitamin C, calci, một số loại vitamin

B, một số chất dinh dưỡng và chất chông oxy hóa khác Những dưỡng chất này giúp

hệ thống tiêu hóa trong cơ thể hoạt động tốt hơn, đem lại cho bạn một hệ miễn dịch khỏe mạnh, năng lượng dồi dào Ngoài ra, ăn thanh long còn rất tốt cho da và thị lực

Thanh long ruột đỏ có chứa lycopen, là một chất chống oxy hóa thiên nhiên, có thể chống ung thư, bệnh tim và làm giảm huyết áp Đây là loại trái cây rất đẹp mắt và

có lợi cho sức khỏe

Thanh long ruột đỏ có đặc tính hoàn toàn khác so với loại thanh long ruột trắng thông thường ngoài thị trường hiện nay Bên ngoài thanh long ruột đỏ có vỏ cứng, màu đỏ đậm tươi sang; bên trong ngoài màu đỏ thẳm như son, lạ mắt thì thành phần dinh dưỡng gấp đôi thanh long ruột trắng Với các chỉ số vitamin C 6 - 12mg, protid 1,08 - 1,30g, vitamin A, glucid, lipid thì thanh long ruột đỏ mang lại giá trị dinh dưỡng rất cao

Các chất dinh dưỡng trong thanh long:

Vitamin C: Thanh long là một nguồn cung cấp vitamin C tuyệt vời, theo nghiên cứu cho thấy chỉ 100 gam thanh long khô hay một mảnh trái cây tươi đã đáp ứng được gần 50 phần trăm lượng vitamin C hằng ngày Vitamin C có một vai trò quan trọng

hỗ trợ hệ miễn dịch và thậm chí có thể giúp nhanh khỏi và giảm mức độ nghiêm trọng của cám lạnh thông thường

Chất chống oxy hóa: Thanh long được chứa đầy đủ các chất chống oxy hóa, giúp bảo vệ các tế bào của cơ thể trước sự tấn công của các gốc tự do, đẩy lùi tốc độ lão hóa và thậm chí là ngăn ngừa bệnh ung thư

Chất xơ: Đối với những người đang cố gắng để tăng lượng chất xơ trong khẩu phần

ăn hàng ngày, thanh long có thể là một lựa chọn thay thế tuyệt vời Một nửa quả thanh long lớn, hoặc 100 gam, có thể chứa lên đến 1 gam chất xơ, trong khi mỗi 100 gam trái cây sấy khô có thể có nhiều hơn 10 gam chất xơ

Chất béo và cholesterol: Quả thanh long có chứa nhiều hạt nhỏ ăn được và trong hạt

có một số chất béo Phần lớn chất béo tìm thấy trong trái cây thanh long là chất béo không bão hòa, chất mà thường được xem là một dạng của chất béo lành mạnh và tốt cho sức khỏe Trong khi nhiều người tìm nhiều cách để giảm cholesterol đã quan tâm khẩu phần ăn với các loại hạt và rau xanh, thì quả thanh long có thể là một lựa chọn tốt để được them vào chế độ ăn uống lành mạnh và bạn sẽ không phải bận tâm đến ảnh hưởng của cholesterol

2.3 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU KHÓM

2.3.1 Nguồn gốc và phân loại

Quả khóm thực ra là trục của bông hoa và các lá bắc mọng nước tụ hợp lại Còn quả thật là các “mắt khóm” Quả khóm được ăn tươi, đóng hộp dưới dạng khoanh, miếng, đồ hộp nước khóm hoặc nước quả hỗn hợp, sấy khô

Hình 2.2 Trái khóm

(Nguồn: www.vi.wikipedia.org/wiki/Dứa truy cập ngày 23/04/2013)

Khóm có các lá gai mọc thành cụm hình thành hoa thị Các lá dài và có hình dạng giống mũi mác và có mép lá với răng cưa hay gai Hoa mọc từ phần trung tâm của cụm lá hình hoa thị, mỗi hoa có các đài hoa riêng của nó Chúng mọc thành cụm hình đầu rắn chắc trên thân cây ngắn và mập Các đài hoa trở thành mập, chứa nhiều nước và phát triển thành một dạng phức hợp được biết đến như là quả khóm (quả giả), mọc ở phía trên cụm lá hình hoa thị (http://vi.wikipedia.org/wiki/Dứa) Tại Việt Nam, khóm được trồng khá phổ biến, phân bố từ Phú Thọ đến Kiên Giang Tiền Giang là tỉnh có sản lượng dứa đứng đầu cả nước Năm 2007, sản lượng dứa của Tiền Giang đạt 161,300 tấn Tiếp theo là Kiên Giang (85,000 tấn), Ninh Bình (47,400 tấn), Nghệ An (30,600 tấn), Long An (27,000 tấn), Hà Nam (23,400 tấn), Thanh Hóa (20,500 tấn) Tổng sản lượng cả nước năm 2007 đạt 529,100 tấn Nhiều địa phương xây dựng thương hiệu đặc sản quả dứa như dứa Đồng Giao (Tam Điệp – Ninh Bình), hoặc ở Kiên Giang, Tiền Giang đều có những nhà máy chuyên sản xuất, chế biến các thực phẩm từ quả khóm (http://vi.wikipedia.org/wiki/Dứa)

Khóm có tên khoa học Ananas comosus, là một loại quả nhiệt đới Khóm là một loại

đặc sản nhiệt đới, tuy đứng thứ mười về sản lượng trái câ ăn quả nhưng về chất lượng hương vị lại đứng đầu và được mệnh danh là “vua hoa quả” Khóm có mùi thơm, hấp dẫn, độ ngọt cao, vị chua vừa phải và màu sắc bên ngoài đẹp

Khóm có nguồn gốc ở Đông Bắc Châu Mỹ Latinh (Brazil, Venezuela) Hiện nay, khóm được trồng ở tất cả các nước nhiệt đới, tập trung nhiều ở Hawai, Thái Lan, Brazil, Mehico Ở Việt Nam, khóm được trồng nhiều ở Long An, Kiên Giang, Tiền Giang, Hậu Giang, Sóc Trăng, Vĩnh Phúc, Hà Bắc, Thanh Hóa, Nghệ An

Khóm có khoảng 60 – 70 giống, Hume và Miler (Nguyễn Bảo Vệ, 2004) tạm chia khóm thành 3 nhóm là Hoàng Hậu (Queen), Cayenne và Tây Ban Nha (Spanish)

2.3.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

Khóm là loại quả nhiệt đới có giá trị dinh dưỡng và giá trị năng lượng cao Khóm được tiêu thụ rộng rãi trong nước và trên thế giới do có đầy đủ đặc tính của một loại

quả ngon: mùi thơm mạnh và hấp dẫn, độ chua ngọt hài hòa, màu sắc vàng đẹp (kể

cả vỏ và phần thịt bên trong) Thành phần hóa học của khóm (bảng 2.3) biến động theo giống, thời vụ, điều kiện canh tác, địa bàn phát triển và độ chín… Thành phần carbohydrate trong khóm tươi bao gồm đường saccharose, glucose và fructose

Trong đó, saccharose chiếm 2/3 lượng đường trong quả (Nguyễn Thị Bích Thủy và cộng sự, 2007) Theo Tanat Uan-On (2009), trong khóm không chứa tinh bột dự trữ

Acid chính trong khóm là acid citric và acid malic Khóm chín có lượng glycine, alanine, methionine và leucine tương đối cao, trong khi đó lysine, histidine và arginine thấp Chlorophyll và carotenoids là hai sắc tố chính thể hiện màu xanh lá cây khi khóm còn sống và màu vàng khi khóm chín Một số hợp chất bay hơi được xác định trong nước khóm là acid acetic, 5 - hydroxymethyfurfural, acetaldehyde, formaldehyde và acetal

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của khóm tính trên 100g thịt quả

Thành phần Đơn vị Giá trị dinh dưỡng tính trên 10g

13 0,28

12

8

115 0,1

15

Các thành phần dinh dưỡng của khóm:

Protein: trong hầu hết các loại khóm có chứa khoảng 1% chất đạm và thường tồn tại

ở dạng protein chức năng Do hàm lượng protein trong khóm thấp nên khóm không phải là nguồn protein quan trọng cho khẩu phần ăn của con người

Lipid: là thành phần có vai trò cung cấp năng lượng và cấu thành các tổ chức, thúc đẩy việc hấp thu các vitamin tan trong chất béo Khóm chứa rất ít chất béo (0,1 - 1%) và hiện diện dưới dạng liên kết với lớp cutin bảo vệ bề mặt và màng tế bào Do lipid chiếm tỉ lệ rất ít trong khóm nên được xem là yếu tố quan trọng để phòng chống bệnh tim (Nguyễn Minh Thủy, 2010)

Đường: góp phần cung cấp năng lượng cho cơ thể, ngoài ra đường còn tạo vị ngọt làm tăng thêm tính cảm quan cho khóm Quả được ưa thích về mặt cảm quan là do

sự hiện diện của đường tạo vị ngọt

Muối khoáng: ngoài các hợp chất hữu cơ, trong quả khóm còn chứa cả muối khoáng Hàm lượng muối khoáng được xác định bằng hàm lượng tro Độ tro của quả khoảng 0,25 - 0,1% Trong khóm có nhiều loại muối khoáng khác nhau như: kali, natri, canxi, sắt, magie…

Vitamin: là yếu tố dinh dưỡng rất cần cho cơ thể vì vitamin là thành phần tham gia vào cấu tạo của các enzyme chuyển hóa trong cơ thể Vitamin cơ bản được chia làm hai nhóm: vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K) và vitamin tan trong nước (B, C,

H, PP) Thực vật có khả năng tổng hợp vitamin Theo Tanat Uan-On (2009), trong khóm vitamin C và vitamin A được xem là hai vitamin chính

Ngoài ra, trong khóm còn chứa enzyme bromelin – một loại enzyme thủy phân protein Chất này chứa nhiều ở vỏ và cuống khóm nên có thể dùng bã khóm để làm nguyên liệu sản xuất enzyme bromelin (Hà Văn Thuyết, 2000)

2.3.3 Công dụng của trái khóm

Khóm không chỉ giàu vitamin và khoáng mà còn chứa bromelin - một enzyme có tác dụng thủy phân protein thành các acid amin có tác dụng tốt trong tiêu hóa Ở pH 3,3 bromelin có tác dụng như men pepsin của dịch vị; còn ở pH 6 nó có tác dụng như men trypsin của dịch tụy Do đó, sau những bữa ăn có nhiều thịt, nên tráng miệng vài miếng khóm Enzyme bromelin tập trung nhiều nhất trong lõi của trái khóm

Dân gian thường dùng dịch ép trái khóm chưa chín làm thuốc tẩy, nhuận tràng Rễ cây khóm sắc uống (30 - 40 g/ngày), làm thuốc lợi tiểu, chữa tiểu tiện khó khăn; lá khóm non đem sắc (hoặc giã ép lấy nước) uống làm thuốc chữa sốt nóng Trái khóm chín nướng cháy, gọt bỏ vỏ, mỗi ngày ăn 1 quả, ăn trong 4 ngày giúp chữa huyết áp cao…

Đặc biệt, nhiều người dùng trái khóm chín chữa bệnh sỏi thận có hiệu quả: Lấy một trái khóm chín để nguyên vỏ, khoét ở cuống quả một lỗ nhỏ, lấy 7 - 8 g phèn chua giã nhỏ nhét vào, dùng thân khóm vừa khoét đậy lại, đem nướng trên than hồng (hoặc vùi vào lửa) cho cháy sém hết vỏ Để nguội, vắt lấy nước uống, mỗi ngày 1 trái Sỏi thận sẽ tan hết Nếu sỏi nhỏ thì có thể tiểu tiện ra được

Tây y dùng bromelin của khóm làm tăng hệ miễn dịch, ức chế quá trình viêm, bôi lên nơi tổn thương (vết thương, vết bỏng, vết mổ) để làm sạch các mô hoại tử, mau lành sẹo Bromelin làm tăng hiệu quả kháng sinh và thuốc chữa hen Nó cũng có tác dụng làm giảm di căn ở các bệnh ung thư

Đông y coi khóm như có vị chua ngọt, tính bình, có tác dụng giải nhiệt, hỗ trợ tiêu hóa, tránh táo bón

Xúc miệng bằng nước trái khóm làm giảm cơn đau viêm cuống họng

Thịt trái khóm còn được dùng làm mặt nạ nhằm lột nhẹ lớp tế bào sừng phía ngoài, bộc lộ lớp da non phía trong mịn màng và trắng hơn

Trong công nghệ pectin được thu nhận từ dịch chiết của các nguyên liệu thực vật, thường là táo hay quả có múi

Phần lớn các quốc gia xem pectin là một loại phụ gia quý và vô hại, được sử dụng với liều lượng phụ thuộc vào từng quy trình công nghệ

ii Cấu tạo

Là chất tạo đông trong công nghiệp bánh kẹo, đặc biệt trong sản xuất mứt quả Pectin là hợp chất cao phân tử polygalactoronic có đơn phân tử là galactoronic trong

đó các nhóm acid của acid galactose bị este hóa một phần bằng rược metylic Dọc theo chuỗi này có mang nhóm methoxyl (-COOCH3) hoặc nhóm carboxyl (-

tồn tại chủ yếu ở dưới thành tế bào dưới dạng kết hợp polysaccharide araban và dạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào

Pectin thương mại thường ở dạng bột hoặc đặc sánh, là hợp chất không mùi vị Pectin dạng lỏng: chỉ chứa 3 – 5% pectin, nấm mốc dễ phát triển sinh ra enzyme làm cho pectin giảm chất lượng Pectin này được thêm vào trong hỗn hợp quả và đường đã được nấu và gần đưa ra khỏi nhiệt

Pectin dạng bột: pectin dạng bột có thể thay thế cho pectin dạng lỏng vì dạng bột dễ

sữ dụng, rẽ tiền hơn, dễ chuyên chở, tồn trử và bảo quản Tuy nhiên, pectin dạng này dễ bị vón cục khi thêm vào nước quả Để tránh điều này người ta dùng đường

để phân tán các phân tử pectin riêng ra trước khi cho vào dịch quả

iii Tính chất và phân loại

Tính chất đặc trưng của pectin là khả năng tạo gel ở nhiệt độ thường, đặc biệt trong môi trường acid Pectin có đặc tính tạo đông ở nồng độ thấp (1 – 1,5%) khi có đủ đường (60%) và acid (1%) Pectin có khả năng tan trong nước và không tan trong dung môi hữu cơ

Thông thường người ta thường chia pectin thành 2 loại dựa vào độ methoxyl hóa (DM) là:

Pectin có methoxyl hóa cao (High Methoxyl Pectin – HMP): DM > 75%, chất này

có thể làm tăng độ nhớt cho sản phẩm Muốn tạo đông cần phải có điều kiện pH = 3,1 – 3,4 và nồng độ đường trên 60%

Pectin có methoxyl hóa thấp (Low Methoxyl Pectin – LMP): DM < 50%, được sản xuất bằng cách giảm nhóm methoxyl trong phân tử pectin Pectin methoxyl hóa thấp có thể tạo đông trong môi trường không có đường Chúng thường được dùng làm màng bao bọc các sản phẩm

iv Khả năng tạo gel

Khả năng tạo đông của pectin phụ thuộc vào nguồn pectin, trọng lượng phân tử pectin và mức độ methoxyl hóa Mức độ methoxyl hóa càng cao, khả năng tạo đông càng tăng

Khả năng tạo gel của pectin phụ thuộc chủ yếu vào chiều dài của chuỗi pectin và mức độ methoxyl hóa Chiều dài của phân tử quyết định độ cứng của gel Nếu phân

tử pectin có chiều dài ngắn thì nó sẽ không tạo được gel mặc dù sử dụng liều lượng nhiều

Khi pectin có chỉ số methoxyl cao quá mức, độ hydrat hóa có thể giảm nhờ thêm đường còn độ tích điện sẽ hạ đi nhờ ion H+ hoặc đôi khi chính nhờ độ acid của quả chế biến Trong trường hợp này liên kết giữa các phân tử pectin với nhau chủ yếu

nhờ các hydro giữa các nhóm hydroxyl Kiểu liên kết này không bền do các gel tạo thành sẽ mềm dẻo do tính động của các phân tử trong khối gel

Khi chỉ số methoxyl của pectin thấp, thì các liên kết các phân tử pectin sẽ là liên kết ion hóa trị II đặc biệt là Ca2+ Chúng có thể tạo gel khi dùng một lượng canxi dưới 0,1% miễn là chiều dài phân tử pectin phải đạt mức độ nhất định Khi đó, gel hình thành khi cả không thêm đường và acid

Các pectin và acid pectinic đều là nhưng keo háo nước nên khả năng hydrat hóa cao nhờ sự gắn các phân tử nước vào nhóm hydroxyl của chuỗi polymetylgalacturonic Ngoài ra, trong các phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau do đó làm dãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch Khi làm giảm độ điện tích và hydrat hóa sẽ làm cho các sợi pectin xích lại gần nhau và tương tác với

nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chứa lỏng bên trong (Lê Ngọc Tú và cộng

sự, 2002)

Nếu đun nóng lâu sẽ xảy ra các hiện tượng đứt các mạch acid polygalactoronic là thành phần cấu tạo Khả năng keo hóa của các chế phẩm pectin thường được biểu hiện bằng độ keo Độ keo là số lượng đường cần thiết mà một phần pectin khô hay pectin trong những điều kiện nhất định có khả năng hóa đông theo một tính chất nhất định

Tính chất phân biệt của các sản phẩm mứt đông khi có sử dụng pectin là sự lão hóa tức là một dãy những biến đổi về cấu tạo bên trong Trong thời gian bảo quản khi điều kiện lão hóa xảy ra thì có sự rửa nước Tức là nước bị tách ra khỏi khối đông, khi đó thể tích bị co lại, hiện tượng rã nước càng nhanh khi nhiệt độ hạ thấp

v Ứng dụng của pectin

Pectin là tác nhân tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm, chủ yếu là những thực phẩm có nguồn gốc từ rau quả Khả năng tạo gel của nó còn được sử dụng ở những thực phẩm cần sự ổn định của nhiều pha hoặc trong sản phẩm cuối hoặc ở một giai đoạn tức thời trong quy trình sản xuất

Vai trò của pectin là nhằm tạo ra cấu trúc cho mứt đông và mứt trái cây để sản phẩm này khi vận chuyển vẫn không thay đổi cấu trúc, tạo ra mùi vị thơm ngon cho sản phẩm và giảm tối đa sự phân rã Quá trình sản xuất mứt đông và mứt trái cây phải đảm bảo tạo ra sự phân bố đồng đều của các phân tử trong pha liên tục ngay từ khi quá trình khuấy trộn ngừng lại

Trong dinh dưỡng, pectin có khả năng điều hòa hệ vi khuẩn đường ruột, ức chế vi khuẩn gây thối nên có thể cải thiện các quá trình tiêu hóa, đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, giúp cơ thể đào thải cholesterol Pectin có công hiệu

cao trong trường hợp ngộ độc do chì, điều trị các vết bỏng loét, thúc đẩy quá trình liền sẹo

2.4.2 Đường saccharose

Đường saccharose hay sucrose (hình 2.3) là một disaccharide Công thức phân tử

C12H22O11

Hình 2.3 Phân tử đường saccharose

Đường saccharose là chất dinh dưỡng dễ dàng tiêu hóa, là nguồn cung cấp năng lượng nhanh chóng cho cơ thể, tạo ra sự gia tăng của glucose huyết trong quá trình tiêu hóa

Tinh thể trong suốt, vị ngọt

Đường saccharose dễ hòa tan trong nước Độ hòa tan của đường tăng theo nhiệt độ Hút ẩm kém, độ ẩm không khí ≥ 90% thì saccharose mới bắt đầu hút ẩm

Nhiệt độ nóng chảy 184 – 186oC

Đường saccharose cung cấp 3,94 kcal/g

Đường có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật Bản thân đường đối với

vi sinh vật là vô hại, dung dịch đường ở nồng độ thấp còn thúc đẩy sự sinh trưởng

và phát triển của vi sinh vật Tác dụng bảo quản của đường là ở áp suất thẩm thấu rất mạnh của dung dịch đường nồng độ cao, khiến cho vi sinh vật bám trên thực phẩm không có cách nào hấp thu chất dinh dưỡng trên thực phẩm chế biến, từ đó

mà không thể sống và sinh sôi nảy nở, thậm chí làm cho thành phần nước trong tế bào của vi sinh vật thẩm thấu thoát ra ngoài, khiến cho chất nguyên sinh của tế bào

bị mất nước và co lại, xảy ra tình trạng khô hanh sinh lý, buộc nó phải rơi vào trạng thái chết giả hoặc ngủ đông Vì vậy, đường là một chất bảo quản thực phẩm, nó có

tác dụng ức chế nhưng không thể tiêu diệt được vi sinh vật (Nguyễn Ngộ và cộng

sự, 1994)

Đường còn có tác dụng chống oxy hóa thực phẩm Tác dụng chống oxy hóa là một tác dụng bảo quản khác của đường Dung dịch đường ngăn chặn sự hấp thu oxy, sự gia tăng của nồng độ đường tỷ lệ nghịch với độ hòa tan của oxy trong dung dịch

đường, tức nồng độ của dung dịch đường càng cao thì độ hòa tan của oxy càng thấp Lượng oxy hòa tan trong dung dịch đường nồng độ 60% ở nhiệt độ 20oC chỉ bằng 1/6 lượng oxy trong nước đơn thuần Nguyên liệu được ngâm trong dung dịch đường do tác dụng oxy hóa rất yếu nên có lợi đối với việc giữ gìn mùi vị và màu sắc

của sản phẩm đồng thời có thể giảm thiểu sự tổn thất vitamin C (Nguyễn Ngộ và cộng sự, 1994)

2.4.3 Acid citric

Tên thông thường: acid chanh

Công thức phân tử: C6H8O7

Acid citric là một acid hữu cơ yếu Acid citric được sử dụng như là chất tạo hương

vị và chất bảo quản trong thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là các loại đồ uống nhẹ

Nó được ký hiệu là E330

Acid citric là một acid hữu cơ yếu, có công thức hóa học như hình 2.4 Nó là một chất bảo quản tự nhiên và cũng được sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt Trong hoá sinh học, nó là tác nhân trung gian quan trọng trong chu trình acid citric và vì thế xuất hiện trong trao đổi chất của gần như mọi sinh vật

Nó cũng được coi là tác nhân làm sạch tốt về mặt môi trường và đóng vai trò của chất chống oxy hoá

Acid citric tồn tại trong nhiều loại rau quả, chủ yếu là các loại quả của chi citrus Các loài chanh có hàm lượng cao acid citric; có thể tới 8% khối lượng khô trong quả của chúng Hàm lượng của acid citric trong quả cam, chanh nằm trong khoảng

từ 0,005 mol/l, đối với các loài cam và bưởi chùm tới 0,03 mol/l Các giá trị này cũng phụ thuộc vào các điều kiện môi trường gieo trồng

Hình 2.4 Công thức hóa học acid citric

Chức năng tổng quát của acid citric:

- Ổn định tính acid của sản phẩm

- Điều chỉnh pH của sản phẩm

- Chống hóa nâu trong thực phẩm, giúp sản phẩm có màu sáng hơn

các sản phẩm thịt và giúp thay đổi cấu trúc của nó trong quá trình chế biến

Theo nghiên cứu của Vámos-Vigyazó (1995), acid citric ở nồng độ 0,5% có thể làm tăng sự ức chế hoạt động của enzyme hóa nâu trong nước táo và táo cắt miếng Ngoài ra, acid citric ở nồng độ 1% hoặc 2,5% kết hợp với 0,25% acid ascorbic được dùng để xử lý quả khế cắt miếng ở giai đoạn đóng gói cũng có tác dụng ức chế sự

hóa nâu (Weller et al., 1997)

Acid citric sử dụng trong mứt đông với tác dụng là điều chỉnh pH, tăng hương vị và

tăng khả năng bảo quản cho sản phẩm (Carlos et al., 2006)

2.4.4 Kalisorbate

Công thức phân tử C5H7COOK

Khối lượng phân tử 150,22 g/mol

Điểm nóng chảy 2700C

Tỉ trọng 1,363 g/cm3

Là chất bột kết tinh, dễ tan trong nước

Kalisorbate có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men, nấm mốc, tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn khác nhau

Được ứng dụng trong chế biến rau quả, rượu vang, đồ hộp sữa và sữa chua, các sản phẩm cá, xúc xích, bánh mì

Liều lượng sử dụng: chất này không độc đối với cơ thể người, được công nhận là GRAS (Generally Recognize A Safe), khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây

ra mùi vị là hay làm mất mùi tự nhiên của thực phẩm Đây là một ưu điểm nổi bật của kalisorbate (Lý Nguyễn Bình, 2003)

Các loại sản phẩm rau quả có acid (kết hợp với xử lý nhiệt nhẹ) và các loại bánh: 0,05 – 0,1%, cá ngâm dấm, patê cá: a.sorbic 0,2% + kalisorbate 0,27% Thức ăn chế

biến từ cua, tôm (không thanh trùng): a.sorbic 0,25% + kalisorbate 0,33% Mứt quả: phun lên bề mặt sản phẩm dung dịch kalisorbate 7%, chống mốc được 4 tháng Theo Lâm Văn Mềnh (2004), xử lý kalisorbate ở nồng độ 4 – 6% có khả năng ức chế hoàn toàn các loại nấm mốc hiện diện trên cam

2.5 GEL VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

2.5.1 Lý thuyết sự tạo gel

Có nhiều lý thuyết giải thích về sự tạo gel trong chế biến jam Trong đó có lý thuyết được nhiều người chấp nhận nhất đó là sự tạo thành không gian ba chiều của Spiece

Thuyết này cho rằng hợp chất tạo đông thì có cấu trúc sợi Khi làm lạnh thì các sợi này tạo thành không gian ba chiều bởi các liên kết ngang trong phân tử Các liên kết này buộc các sợi này vào hệ thống không gian ba chiều có thể là liên kết cơ bản giữa các chức năng, liên kết này loại như 2 liên kết hydro, liên kết bằng lực hút giữa các alkyl Hệ thống này sẽ giữ đường bên trong nó

2.5.2 Nồng độ chất tạo đông

Theo lý thuyết tạo gel thì gel được hình thành do chất tạo đông hình thành một mạng lưới phức tạp, trong đó đường và nước được giữ bên trong Độ bền của mạng lưới phụ thuộc vào nồng độ chất tạo đông, nồng độ càng cao thì gel càng bền Chất tạo đông được sử dụng phổ biến nhất là pectin và lượng sử dụng không quá 3,5% Nếu dùng quá lượng thích hợp thì sẽ làm cho gel quá cứng Bên cạnh đó, gel cứng còn do hàm lượng đường bổ sung quá cao, khi hàm lượng đường bổ sung càng tăng thì liên kết hydro càng nhiều thì khoảng cách giữa các cầu nối ngắn lại Khi đó, các phân tử pectin sẽ gần nhau hơn, liên kết với nhau dễ dàng và chặt chẽ hơn

2.5.3 Nhiệt độ của quá trình tạo gel

Các thí nghiệm kiểm tra chứng tỏ là khi quá trình gel hóa xảy ra ở nhiệt độ cao đối với gel pectin thì gel kém bền hơn so với ở nhiệt độ thấp Olsen chỉ ra rằng cấu trúc của gel ở nhiệt độ thấp khác với gel ở nhiệt độ cao Và sự giảm độ bền của gel ở nhiệt độ cao không phải do sự phá hủy pectin mà do sự khác nhau trong sự tạo thành hệ thống gel

Bên cạnh việc sử dụng nhiệt độ thấp cho gel pectin bền hơn thì cũng gặp khó khăn

là phải làm sao cho đường hòa tan hoàn toàn, nếu không đường sẽ không tan, chất lượng sản phẩm không đạt kết quả và nồng độ đường không đạt thì khả năng tạo gel của pectin cũng kém

2.5.4 Thời gian giữ nhiệt

Nhiều thí nghiệm cho thấy rằng nếu nấu ở nhiệt độ cao và thời gian nấu dài sẽ làm giảm độ bền gel của pectin Điều này xảy ra là do sự phân hủy chất tạo đông Theo ông Tarr thì đường trong quả có tác dụng bảo vệ pectin, ông thấy rằng khi nấu pectin trong môi trường acid mà không có đường thì độ bền gel giảm nhanh theo thời gian nấu

2.5.5 Nồng độ đường và acid

Trong sự tạo gel từ agar thì nồng độ H+ dường như không ảnh hưởng đến độ bền gel

vì theo Jackson agar không có điểm đặng điện Tuy nhiên, pH có ảnh hưởng đến cấu trúc của phân tử agar nên có ảnh hưởng phần nào đến cấu trúc của gel Đối với

pectin thì acid rất cần cho sự tạo gel (Vibhakara et al., 2006), pH tối thích cho sự ổn

định của pectin là 3,1 – 3,4

Cùng với đường, H+ là yếu tố quyết định tới sự tạo gel của pectin methoxyl cao Olsen đã chứng minh rằng khi tăng nồng độ H+ đến một giới hạn đó thì độ bền gel tăng Tuy nhiên, khi pH tăng quá một giá trị nào đó thì độ bền gel giảm, pH tối thích cho sự ổn định gel pectin từ 3 – 3,6

Theo Lê Ngọc Tú và cộng sự (2002), khi dùng một nguyên liệu có chứa một loại pectin nhất định thì các yếu tố như lượng pectin, lượng đường và pH môi trường góp phần tạo nên một cân bằng mà thiếu thì gel sẽ không hình thành Đối với loại gel ít pectin, gel chỉ được tạo nên ở pH cao và lượng đường cuối cùng phải khá lớn Ngược lại, đối với quả có hàm lượng pectin cao thì giới hạn pH cũng như hàm lượng đường đưa vào có thể biến đổi trong một giới hạn rộng mà vẫn cho phép tạo được gel

Đường và acid là hai yếu tố có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Khi nồng độ H+ cao thì có thể làm giảm hàm lượng đường và ngược lại Tuy nhiên theo Singh lượng đường trong jam thường phải từ 60 – 65% Khi lượng đường thấp thì gel tạo thành yếu, ngược lại nồng độ đường cao dẫn đến hiện tượng kết tinh

2.5.6 Trọng lượng phân tử chất tạo đông

Trọng lượng phân tử chất tạo đông đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng tạo gel của phân tử Ở dạng gel, phân tử phát triển một hệ thống không gian ba chiều để giữ dung dịch vào bên trong mạng lưới Nếu phân tử quá ngắn hệ thống không liên tục ở nhiều vị trí, gel mềm và dễ chảy lỏng Ngoài ra sự tạo gel còn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác như: loại và lượng pectin, pH, nồng độ đường, nhiệt độ và thời gian gia nhiệt

Sự bắt đầu gel hóa nhanh thì sẽ không ảnh hưởng đến độ cứng của mứt đông, nếu

sự gel hóa bắt đầu trước khi mứt đông được rót vào bao bì cuối cùng thì sự phá vỡ

vật lý gây ra trong quá trình rót sẽ làm lỏng lẻo cấu trúc hơn

2.6 GIỚI THIỆU QUY TRÌNH THAM KHẢO

Hình 2.5 Quy trình tham khảo sản xuất mứt đông thanh long - khóm

Xử lý sơ bộ Lựa chọn, phân loại

Thành phẩm

Xử lý sơ bộ

Làm mát, tạo gel

CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Thời gian và địa điểm

Địa điểm: phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Thời gian thực hiện từ tháng 1/2013 đến tháng 4/2013

Hình 3.1 Một số thiết bị sử dụng trong quá trình nghiên cứu

b Cân điện tử Ohyo,