Nghiên cứu công nghệ sản xuất màu caramen từ nước dừa

Màu caramen ñược sản xuất theo quy trình ñã chọn và kết quả xác ñịnh các thành phần của sản phẩm: ..... Từ xưa, miền nam Việt Nam ựang lưu truyền cách thức sử dụng nước dừa già ựể làm ra

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về cây dừa 3

1.1.1 Giới thiệu chung: 3

1.1.2 Phân loại cây dừa ở Việt Nam: 4

1.1.3 Tình hình sản xuất các sản phẩm từ cây dừa theo hướng tổng hợp lợi dụng: 4

1.1.4 Sơ lược về ñặc tính sinh học của cây dừa: 6

1.1.5 Tìm hiểu về nước dừa và sự hình thành nước dừa: 6

1 Tìm hiểu về nước dừa 6

2 Quá trình hình thành nước trong quả dừa trải qua các giai ñoạn sau 7

1.1.6 Công dụng của nước dừa: 8

1.2 Tổng quan về màu thực phẩm và phụ gia tạo màu: 9

1.2.1 Tìm hiểu chung về chất màu: 9

1.2.2 Ý nghĩa của các chất màu trong sản xuất thực phẩm: 10

1.2.3 Vai trò 11

1.2.4 Các loại phụ gia tạo màu: 11

1 Chất màu hữu cơ tự nhiên: 11

2 Chất màu hữu cơ tổng hợp: 12

1.2.5 Tìm hiểu chung về màu caramen 13

1 Phân loại màu caramen (caramel): (E150) 13

2 Màu caramen trên thị trường 13

1.3 Giới thiệu khái quát về một số phản ứng tạo ra những chất màu mới từ những hợp phần có trong nguyên liệu: (Phản ứng nâu hóa phi enzyme) 14

1.3.1 Tạo màu mới do phản ứng caramen (Caramelisation): 14

1.3.2 Phản ứng Melanoidin (Maillard): 16

1 Giới thiệu về phản ứng melanoidin: 16

2 ðiều kiện tiến hành của phản ứng tạo melanoidin: 17

3 Quá trình tạo melanoidin: 19

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Vật liệu nghiên cứu: 25

2.1.1 Vật liệu chính: 25

2.1.2 Vật liệu phụ: 28

1 Nước cất: 28

2 Rượu: 28

2.2 Phương pháp nghiên cứu: 28

2.2.1 Phương pháp cô ñặc: 28

2.2.2 Các phương pháp phân tích: 29

2.3 Bố trí thí nghiệm: 30

2.3.1 Bố trí thí nghiệm chọn nồng ñộ kết thúc thích hợp cho phản ứng caramen hóa nước dừa già: 31

2.3.2 Bố trí thí nghiệm chọn phương pháp cô ñặc: 32

2.3.3 Bố trí thí nghiệm xác ñịnh tỉ lệ nước bổ sung ñể hòa tan sản phẩm caramen hóa: 34

2.3.4 Bố trí thí nghiệm bổ sung dung môi rượu kết hợp nước cất ñể hòa tan sản phẩm caramen 35

2.3.5 Sơ ñồ quy trình sản xuất màu caramen hoàn chỉnh: 36

2.3.6 Phương pháp phân tích cảm quan sản phẩm: 36

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 Kết quả nghiên cứu chọn nồng ñộ kết thúc thích hợp cho phản ứng caramen hóa nước dừa già 42

3.2 Kết quả nghiên cứu phương pháp cô ñặc: 45

3.2.1 Xác ñịnh phương pháp cô ñặc: 45

3.2.2 Xác ñịnh thời gian và khối lượng sản phẩm thu ñược sau cô ñặc: 49

1 Xác ñịnh khối lượng sản phẩm thu ñược sau cô ñặc 49

2 Xác ñịnh thời gian cô ñặc: 50

3.3 Kết quả nghiên cứu sử dụng nước cất ñể hòa tan sản phẩm caramen 51

3.4 Kết quả nghiên cứu thử nghiệm hòa tan sản phẩm caramen trong hỗn hợp nước cất và rượu: 52

3.5 Màu caramen ñược sản xuất theo quy trình ñã chọn và kết quả xác ñịnh các thành phần của sản phẩm: 53

KẾT LUẬN VÀ ðỀ XUẤT Ý KIẾN 55

1 KẾT LUẬN 55

2 HẠN CHẾ 56

3 ðỀ XUẤT Ý KIẾN 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Các sản phẩm chính trong chế biến tổng hợp lợi dụng từ quả dừa .5

Hình 1.2: Cấu tạo của trái dừa 7

Hình 1.3: Quá trình tạo melanoidin .20

Hình 3.1: Nồng ñộ chất khô của nước dừa theo thời gian cô ñặc 42

Hình 3.2: ðộ tăng nồng ñộ chất khô của nước dừa 42

Hình 3.3: ðiểm cảm quan của sản phẩm caramen sau khi kết thúc cô ñặc 44

Hình 3.4: ðộ tăng nhiệt ñộ của nước dừa theo thời gian cô ñặc 45

Hình 3.5: ðộ tăng nồng ñộ chất khô của nước dừa 45

Hình 3.6: ðiểm cảm quan của sản phẩm caramen 48

Hình 3.7: Khối lượng của các mẫu thu ñược sau cô ñặc 50

Hình 3.8: Thời gian cô ñặc gián ñoạn 50

Hình 3.9: ðiểm cảm quan của sản phẩm ñược hòa tan bằng nước 51

Hình 3.10: ðiểm cảm quan của sản phẩm ñược hòa tan bằng nước và rượu 52

Hình 3.11: Quá trình caramen nước dừa già .54

Hình 3.12: So sánh màu caramen thành phẩm với sản phẩm trên thị trường 54

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Nguồn gốc của các chất màu hữu cơ tự nhiên 12

Bảng 1.2: Các giai ñoạn của phản ứng caramen từ sacaroza 15

Bảng 2.1: Thành phần hóa lý, vật lý của nước dừa già, nước dừa cứng cạy .25

Bảng 2.2: Một số vitamin có trong nước dừa 26

Bảng 2.3: Các nguyên tố vi lượng có trong nước dừa 26

Bảng 2.4: Các acid amin ñược tìm thấy trong nước dừa 27

Bảng 2.5: Hệ số quan trọng của các chỉ tiêu 37

Bảng 2.6: Mô tả thang ñiểm cảm quan của màu caramen sau cô ñặc 37

Bảng 2.7: Mô tả thang ñiểm cảm quan của màu caramen sau khi pha loãng 38

Bảng 2.8: Mô tả thang ñiểm cảm quan cho màu caramen ñược hòa tan bằng hỗn hợp nước cất và rượu 40

Bảng 3.1: Kết quả xác ñịnh hàm lượng nước của hai mẫu 49

Bảng 3.2: Hàm lượng tro sunphat của sản phẩm 53

MỞ đẦU

Ăn uống và sức khỏe ngày càng ựược con người chú ý Ngày càng có nhiều nghiên cứu chứng minh rằng: giữa ăn uống và sức khỏe có sự liên quan chặt chẽ với nhau Ăn uống không chỉ ựáp ứng nhu cầu cấp thiết hằng ngày, mà còn là liệu pháp ựể duy trì, nâng cao sức khỏe và tăng tuổi thọ cho con người [7] Cũng như chúng ta ựã biết trong ẩm thực: với nền văn hóa ựậm nét phương đông ở nước ta thì gia vị là cái quan trọng nhất làm nên bản sắc món ăn

Từ xưa, miền nam Việt Nam ựang lưu truyền cách thức sử dụng nước dừa già ựể làm ra sản phẩm nước màu làm gia vị phục vụ trong các góc bếp gia ựình với các món ăn truyền thống như cá, tôm, thịt kho, các món ram mang ựậm phong cách Việt Ngày nay, gia vị này ựang len vào xứ người, bước ựầu là ựể phục vụ những người Việt xa nhà, do các cơ sở chuyên thu mua nước dừa già

về sản xuất nước màu dừa cung cấp cho thị trường Chẳng hạn: Công ty TNHH Xuân Nguyên (292/17 Nguyễn Xắ, Q.Bình Thạnh, TP.HCM) Những năm gần ựây, mỗi năm công ty xuất khẩu sang Mỹ khoảng 5000 thùng nước màu dừa (một thùng có 24 chai 250ml)

đồng thời, ở miền bắc Việt Nam sử dụng nước màu dùng trong nấu ăn phần lớn ựều ựược làm từ ựường, nó là ựường chưa bị cháy ựen, mới tới cháy ựỏ, hoà với nước sẽ có màu cánh gián bóng bẩy Tuy nhiên, ựể có ựược sản phẩm này thì không ựơn giản, ựòi hỏi sự khéo léo, nếu không rất dễ bị cháy thì rất nguy hiểm

Mặc khác, trên thị trường hiện nay, màu caramen phục vụ trong ngành ựồ uống nước giải khát (Pesi, Cocacola); trong sản xuất nước tương (xì dầu), cà phê, bánh kẹo, kem ở Việt Nam hiện nay phải nhập từ nước ngoài như Malaysia, Autralia, Pháp

Trong khi ựó nguồn nguyên liệu nước dừa già có thể tạo màu caramen thì ựang lãng phắ trong nước; chưa có một nghiên cứu cụ thể nào về phương pháp tạo màu caramen từ nước dừa già này được sự phân công của khoa Chế biến và

ñược sự hướng dẫn của PGS.TS Ngô ðăng Nghĩa, sau ñây xin tiến hành nghiên

cứu: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất màu caramen từ nước dừa”

ðề tài nhằm khẳng ñịnh có thể sử dụng nước dừa già ñể sản xuất màu caramen hoàn thiện; ñồng thời nhằm xác ñịnh phương pháp sản xuất thích hợp, xác ñịnh ñiều kiện thích hợp tại mỗi công ñoạn

ðưa ra quy trình sản xuất màu caramen có cơ sở khoa học và khả thi góp phần phục vụ cho ngành giải khát, nước chấm

ðề tài triển khai thành công sẽ giải quyết ñược 1 vấn ñề lớn về nguồn phế liệu nước dừa già, giải quyết ñược vấn ñề ô nhiễm môi trường

+Vừa có thể giúp tăng thu nhập, ña dạng hóa sản phẩm

+Vừa có thể nâng cao ñược giá trị truyền thống: từ nguồn nguyên liệu dừa phong phú của Việt Nam, cộng thêm tài khéo léo của người chế biến ñể làm cho trái dừa không chỉ là nguồn nguyên liệu thô mà nó ñã ñược nâng giá trị lên nhiều lần

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về cây dừa:[2], [4], [22], [23], [26]

1.1.1 Giới thiệu chung:

Dừa có tên khoa học là Cocos nucifera Là cây thuộc ngành Hiển hoa bắ tử, lớp ựơn tử diệp, bộ Spacidiflorale, họ Palmae, chi Cocos, loài Nucifera [4]

Theo các số liệu thống kê của tổ chức IPGRI vào năm 2000, trên thế giới

ựã có 86 quốc gia trồng dừa với tổng diện tắch 11,6 triệu hecta tập trung chủ yếu

ở các vùng đông Nam Á và ở ựảo Thái Bình Dương Một số quốc gia như: Philippin, Inựônêxia, Sri Lanka, Brazil, Thái Lan [2].Trong ựó các nước Châu Á chiếm khoảng 90% tổng diện tắch, ựặc biệt là ba quốc gia: Philippin, Inựônêxia, Việt Nam

Cây dừa di thực ựến Việt Nam từ thế kỷ XIX, ựược trồng phổ biến vào ựầu thế kỷ XX chủ yếu ở các tỉnh Trung bộ và Nam bộ ựặc biệt là Bến Tre, do sự du nhập giống dừa từ các thương thuyền của những doanh nhân từ Malaysia, Philippin ra vào các cảng biển Việt Nam thời ựó [23] Ngày nay, Việt Nam là một trong những quốc gia có diện tắch trồng dừa cao trong khu vực Dừa ựược trồng nhiều ở các tỉnh ựồng bằng Sông Cửu Long như: Bến Tre ựang dẫn ựầu cả nước về diện tắch trồng dừa với 45.000ha trong tổng số 150.000ha của cả nước (2009) [23], Trà Vinh (ựặc biệt là ở huyện Tiểu Cần) [22], Tiền Giang có khoảng 10.000ha diện tắch ựất trồng dừa[25], Cần ThơẦ; ở một số tỉnh ven biển miền trung như Bình định là tỉnh có diện tắch trồng dừa lớn thứ hai cả nước sau Bến Tre, năm 2000 Bình định có gần 13.000ha trồng dừa; Phú Yên, Phan Thiết, Ầ

và ở một số tỉnh ựồng bằng Bắc Bộ nhiều nhất là ở Thanh Hóa chiếm 2/3 tổng sản lượng dừa miền bắc [2]

Trong bối cảnh kinh tế phát triển theo xu hướng kỹ thuật cao ngày nay, cây dừa không chỉ ựơn thuần có giá trị về thương mại mà còn có giá trị xã hội Người ta ước tắnh có khoảng 100 sản phẩm ựược làm trực tiếp từ dừa (chẳng

hạn: nhiều sản phẩm thực phẩm như kẹo dừa, thạch dừa, cơm dừa sấy, sữa bột dừa, dầu; các sản phẩm mỹ nghệ như: vỏ dừa cắt, thảm xơ dừa… hoặc phân bón

từ mụn dừa….) [23], [2]

1.1.2 Phân loại cây dừa ở Việt Nam: [26], [27]

Trong dân gian thường chia dừa thành hai tên gọi: dừa ta và dừa Xiêm [27]

- Dừa ta: Là giống dừa bản ñịa trái to, cơm dừa là nguyên liệu chính +Dừa dâu: Trái nhỏ, vỏ mỏng, trái sai, cơm dày, dừa dâu có thể khai thác làm nước giải khát như dừa Xiêm

+Dừa bung: Trái to, vỏ dày, gáo lớn, cơm dày

- Dừa Xiêm: Là giống dừa có nguồn gốc nhập ngoại, trái nhỏ, vỏ xanh, chủ yếu dùng nước ñể giải khát

Ngày nay, việc chọn giống trồng dừa ñược nông dân ñặc biệt chú trọng,

có nhiều giống rất phong phú như: dừa ta xanh, dừa ta vàng, dừa dâu xanh, dừa dâu vàng, dừa xiêm xanh, dừa xiêm vàng, dừa ẻo, dừa Tam Quan, dừa dứa, các giống dừa lai như PB 121, PB 141, JVA 1, JVA 2; ngoài ra còn vài giống ñược gặp như dừa bung, dừa sọc, dừa sáp [26]

1.1.3 Tình hình sản xuất các sản phẩm từ cây dừa theo hướng tổng hợp lợi dụng: [2], [21], [23]

Lúc trước, chúng ta chưa tận dụng hết xơ, sọ, nước dừa Phần lớn xơ dừa dùng ñể ñun, nước dừa ở các cơ sở ép dầu còn bỏ ñi, khô dầu dừa làm thức ăn gia súc Nhưng hiện nay, con nguời ñã nghiên cứu và ứng dụng sử dụng quả dừa theo hướng tổng hợp lợi dụng, kết quả thu ñuợc trên 100 sản phẩm chính từ quả dừa chẳng hạn (dầu dừa, các loại nước giải khát, bánh kẹo, các loại ñồ hộp

từ cơm và nước dừa, thức ăn gia súc từ khô dừa, than hoạt tính từ sọ dừa, thảm

và tấm ép cách nhiệt từ xơ dừa Vì vậy có thể nói: các sản phẩm công nghiệp chế biến từ trái dừa phục vụ cho xuất khẩu ngày càng ña dạng phong phú về chất lượng, mẫu mã, chủng loại góp phần ñáng kể vào việc nâng cao ñời sống cho con người [2] Ví dụ: Trong năm 2003, tỉnh Bến Tre ñã sản xuất chế biến xuất khẩu ñược

tổng cộng ñến hàng vạn tấn sản phẩm từ dừa các loại; ñạt tổng kim ngạch xuất khẩu hơn 29,2 triệu USD, chiếm ñến hơn 1/2 tổng kim ngạch xuất khẩu của toàn tỉnh trong

Giải khát thường

Dừa nạo,

cứng cạy

Nước dừa

Cúc khảm, thìa, gáo phễu

Bột dừa hòa tan

Cơm dừa

Giải khát lên men, thạch

ðồ hộp các loại

Thức ăn gia súc, phân bón, nguyên liệu

Bánh kẹo

Ép dầu

Dừa xiêm, dừa dâu

Giải khát Dừa lạnh ñông xuất

khẩu

Vì vậy, hiện nay nên có nhiều nghiên cứu hơn nữa ựể có thể tận dụng ựược triệt ựể quả dừa phục vụ cuộc sống con người cũng như góp phần nâng cao giá trị sử dụng của trái dừa

1.1.4 Sơ lược về ựặc tắnh sinh học của cây dừa: [8], [16]

Cây dừa là cây không có chồi nách và chỉ có một ựỉnh sinh trưởng duy nhất nằm ở ngọn cây ở phắa dưới tán lá đó là nơi hình thành các lá và hoa dừa Dừa chỉ tăng trưởng về bề ngang trong 2 ọ 3 năm ựầu nhờ một mô tăng sinh ở bầu rễ Sau ựó, dừa bắt ựầu tăng trưởng về chiều cao và toàn thân ló lên mặt ựất Ở dừa trẻ, mức ựộ tăng trưởng chiều cao là 1,5m/năm; mức ựộ này giảm dần chỉ còn 50cm/năm ở dừa 25 tuổi và 25cm/năm ở dừa 40 tuổi Thân dừa cao hơn nhiều loại thực vật khác, có thể cao hơn 24m với một tán lá gồm khoảng 30 lá kép Lá ựược xếp trên một ựường xoắn với một thứ tự ựặc biệt ựể cây nhận ựược ánh sáng tối ựa; trung bình một cây dừa sản xuất 12 ọ 14 lá/năm

Cây dừa thường ra hoa từ năm 7 ọ 12 tuổi sau khi trồng Từ thụ phấn ựến trái chắn là 12 ọ 13 tháng Vì là loại cây ựơn tắnh, ựồng chu nên dừa có cả hoa ựực và hoa cái trên cùng một hoa tự hay buồng Hoa tự có thể có từ 25 ọ 40 gié luôn mang vài hoa cái ở dưới và nhiều hoa ựực ở trên hoặc chỉ toàn hoa ựực

1.1.5 Tìm hiểu về nước dừa và sự hình thành nước dừa:

1 Tìm hiểu về nước dừa: [4], [26]

Sau khi thụ phấn, hoa cái sẽ phát triển thành trái dừa Thời gian từ thụ phấn tới trái chắn là 12 tháng Dừa thuộc loại quả hạch, nhân cứng.Một trái dừa

hoàn chỉnh có cấu tạo như sau:

- Lớp ngoại quả bì: Lớp vỏ láng ở ngoài ựược phủ cutin

- Lớp trung quả bì: Lớp vở xơ gồm nhiều bó sợi

- Lớp nội quả bì: Gồm gáo dừa có nhiều lớp tế bào hóa gỗ và có 3 con mắt trong ựó chỉ có một con mắt mềm (lỗ nẩy mầm); phôi dừa nằm trong cơm dừa ở phắa dưới con mắt mềm này Phôi dừa có hai loại: phôi nhũ ựặc (cơm dừa) và phôi nhũ lỏng (nước dừa)

Hình 1.2: Cấu tạo của trái dừa

2 Quá trình hình thành nước trong quả dừa trải qua các giai ñoạn sau [4], [26]

Trước tiên, túi phôi phát triển thành xoang rỗng ở giữa và thể tích xoang tăng dần Từ tháng thứ ba, gáo bắt ñầu hình thành Lúc ñầu lớp tế bào có thành mềm, về sau hóa gỗ dần dần, ñạt tối ña vào tháng thứ bảy Nước dừa xuất hiện từ tháng thứ ba sau khi hoa thụ phấn và ñạt thể tích lớn nhất ở tháng thứ tám, thể tích giảm dần khi trái khô Nước dừa phát sinh từ dung dịch dưỡng chất bên ngoài, ñược cây hấp thụ và ñược hệ thống mạch dẫn truyền tới trái Sau ñó dung dịch này ñược các lớp tế bào bên trong làm thay ñổi thành phần do các phản ứng

sinh hóa xảy ra ở tế bào

Từ tháng thứ bảy, cơm dừa bắt ñầu hình thành Tế bào ở lớp cơm dừa hấp thụ nuớc dừa nên lượng nước giảm dần, ñể lại một khoảng trống chứa không khí

ở trong xoang Dưỡng chất có trong nước dừa và oxy trong lớp không khí này cần thiết cho quá trình nẩy mầm về sau

Lúc quả già (11 ÷ 12 tháng tuổi), gáo gần như hóa gỗ, trở nên rất cứng và không thấm nước Tuy nhiên, các quá trình trao ñổi chất vẫn còn tiếp tục một cách hạn chế ở con mắt mềm vì nơi ñây lớp tế bào nội bì mỏng và ít

Tóm lại, nước dừa phát sinh từ dung dịch dưỡng chất do cây hấp thụ từ môi trường bên ngoài, nhưng trong quá trình tạo trái, thể tích và thành phần của nước dừa thay ñổi theo thời gian do hoạt ñộng sinh hóa của tế bào Nước dừa lúc 7 ÷ 8 tháng tuổi uống rất ngon do sự hài hòa giữa ñộ chua (axit) và ñộ ngọt (các chất ñường) Nước dừa già lạt hơn, ñục hơn và ít hơn, do ñó khi lắc trái ta nghe có tiếng kêu ở bên trong Trong nước dừa, ngoài nuớc và muối khoáng do rễ cây hấp thụ còn có những chất do lá quang hợp tạo thành hoặc do các phản ứng biến dưỡng chất khác của tế bào tạo nên như ñường (sacaroza, glucoza), protein, chất béo, vitamin, và chất kích thích tố tăng truởng Thể tích và thành phần của nước dừa thay ñổi tùy theo tuổi trái Lúc ñược 7 ÷ 8 tháng tuổi nước dừa uống ngọt nhất và thể tích của nước cũng nhiều nhất ðồng thời nó còn thay ñổi tùy theo giống và mùi vị

1.1.6 Công dụng của nước dừa: [4], [20]

Tiềm năng của cây dừa rất lớn, không chỉ giới hạn giá trị của dầu dừa mà hầu hết các bộ phận khác nhau của cây có thể khai thác ñể sử dụng tạo ra những sản phẩm rất ña dạng Sau ñây là tóm tắt thành tựu trong nước và thế giới về sử

dụng nước dừa qua các quy trình công nghệ:

+ Sản xuất Nata de coco (thạch dừa): Các tế bào acetobacter hấp thụ ñường glucose, kết hợp ñường này với một acid béo ñể tạo thêm tiền chất nằm ở màng

tế bào Tiếp ñó vi khuẩn tiết ra ngoài tế bào một enzym có thể polyme hóa glucose thành xenluloza Xenluloza không có giá trị dinh dưỡng ñối với người nhưng nó có tác dụng làm ngon miệng Khi ăn có thể trộn chung với trái cây hoặc kem

+ Sản xuất dấm ăn: Quá trình oxy hóa dấm xảy ra rất chậm, nếu dùng nước dừa làm nguyên liệu thì quá trình oxy hóa có thể ngắn hơn Mặt khác dấm thu từ nước dừa có hương vị thơm ngon ñặc biệt Nước dừa có bổ sung thêm ñường cho ñạt nồng ñộ chất khô là 15% là môi trường lý tưởng ñể lên men cồn và từ ñó lên men dấm ăn (axit acetic)

+ Lên men sản xuất cồn từ nước dừa

+ Sản xuất rượu: nước dừa có khoảng 4% ñường, do ñó sản xuất rượu có

ñộ cồn thấp Tuy nhiên ñể làm tăng hàm lượng cồn thì thêm ñường tới 20 ÷ 25 %

và thêm nhiều dưỡng chất khác ñể giúp cho nấm men phát triển tốt

+ Làm nước ngọt, nước uống có gaz, rượu (ñảm bảo ñược hương vị ñặc trưng của nước dừa và giữ ñược hương vị ổn ñịnh ở nhiệt ñộ phòng)

+ Sản xuất dịch truyền: Có nhiều báo cáo về việc sử dụng nước dừa làm dung dịch tiêm truyền vào máu trong những trường hợp cấp cứu trong chiến tranh Nước dừa vô trùng không chất sinh nhiệt và dùng ñược ngay không qua chế biến [20]

+ Nuôi nấm men Saccharomyces fragilis tạo nên protein ñơn bào ñể bổ

sung thêm nguồn ñạm thực phẩm dùng cho người (sử dụng nước dừa nuôi nấm men có ưu thế không cần thêm chất dinh dưỡng cao)

+ Làm chất ñông keo: Khi làm nước dừa bốc hơi chậm ta thu ñược một thể siro ñặc

+ Bên cạnh ñó, cũng có một số hướng tận dụng chưa hợp lý, chưa ñuợc người tiêu dùng chấp nhận Chẳng hạn, ñối với nước dừa già nghèo chất dinh dưỡng hơn, sau khi ñược lấy ra khỏi trái dừa, ñược bổ sung thêm các chất phụ gia như ñường, các axit thực phẩm rồi thanh trùng, vô chai, nạp khí, rồi lại thanh trùng bằng nhiệt thì sản phẩm bị mất mùi vị ñặc trưng Tuy nhiên, trong dân gian có một cách sử dụng nước dừa già rất hiệu quả, ñó là cô ñặc nước dừa già thành sản phẩm nước màu dừa, làm gia vị trong nhà bếp (ướp thịt, cá kho , các món ram )

1.2 Tổng quan về màu thực phẩm và phụ gia tạo màu: [11], [13]

1.2.1 Tìm hiểu chung về chất màu:

Phụ gia tạo màu: Là các chất có tác dụng làm tăng chất lượng thị giác của thực phẩm Chúng là các chất màu tự nhiên ñược tách chiết từ thực vật hay là những chất màu tổng hợp

Cùng với sự phát triển về dân số, kinh tế và xã hội, cũng như về khoa học

và về công nghệ ñòi hỏi các mặt hàng thực phẩm phải ngày càng dồi dào và phong phú về số lượng cũng như về chất lượng Các sản phẩm thực phẩm phải

có cấu trúc, trạng thái và màu sắc ñẹp, mùi thơm hấp dẫn, dễ dàng vận chuyển, ñồng thời phải giữ ñược thành phần dinh dưỡng và giá trị cảm quan lâu dài, ñặc biệt phải ñảm bảo về mặt an toàn vệ sinh thực phẩm ðể ñáp ứng những yêu cầu trên trong quá trình chế biến thực phẩm người ta bổ sung thêm các chất phụ gia, trong ñó các chất phụ gia tạo màu ñược ñặc biệt chú ý

Các chất màu ñược sử dụng trong thực phẩm từ rất lâu Các chất màu ñược tách ra từ các loại gia vị, các loại thực vật, ñược ứng dụng vào thực phẩm khoảng 1500 năm nay tại Trung Quốc và tại Ấn ðộ Hiện nay có 80 loại chất màu khác nhau ñược ứng dụng trong thực phẩm và trong dược phẩm; ñược kí hiệu từ E100 ñến E180 Nói chung màu thực phẩn ñược sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, tuy nhiên không phải chất màu nào cũng ñược các nước chấp nhận Năm 1900 Cục Nông nghiệp Hoa Kỳ ñã ñưa ra nhưng nguyên tắc ñầu tiên về sử dụng chất màu cho thực phẩm và bản quy ñịnh ñầu tiên về sử dụng chất màu trong thực phẩm và trong dược phẩm bắt ñầu ở Mỹ vào năm 1906 Cộng ñồng Châu Âu (EC) cho phép sử dụng một số lượng lớn các chất màu có nguồn gốc tự nhiên

1.2.2 Ý nghĩa của các chất màu trong sản xuất thực phẩm: [13]

ðối với các sản phẩm thực phẩm, khi nói ñến chất lượng là bao hàm cả giá trị dinh dưỡng lẫn giá trị cảm quan của chúng Màu sắc là một chỉ số quan trọng của giá trị cảm quan Màu sắc của các sản phẩm thực phẩm không chỉ có giá trị về mặt hình thức mà còn tác dụng sinh lý rất rõ rệt Màu sắc thích hợp sẽ giúp cho cơ thể ñồng hóa thực phẩm ñó dễ dàng Vì vậy, trong kỹ thuật sản xuất thực phẩm người ta không chỉ bảo vệ màu sắc tự nhiên mà còn cho thêm chất màu mới, tạo ra những màu sắc thích hợp với tính chất và trạng thái của sản phẩm Có thể thực hiện ñược ñiều này bằng những cách sau:

+ Xây dựng một quy trình gia công nguyên liệu, bán thành phẩm ñể bảo toàn ñược tối ña các chất màu có sẵn trong nguyên liệu

+ Tách ra, cô ñặc và bảo quản các chất màu từ chính nguyên liệu thực vật

ñó hoặc từ các nguyên lỉệu khác giàu màu sắc ấy Sau ñó từ các chất màu tự nhiên ñã cô ñặc này có thể dùng ñể nhuộm màu cho chính nguyên liệu ñó hoặc cho những dạng nguyên liệu hoàn toàn khác

+ Tổng hợp nhân tạo các chất màu giống như các màu tự nhiên của sản phẩm thực phẩm rồi dùng chúng ñể nhuộm màu cho các sản phẩm khác mà ở dạng tự nhiên không ñủ mạnh hoặc bị mất màu ban ñầu do quá trình chế biến

+ Dùng các biện pháp kỹ thuật thích hợp ñể ñiều chỉnh các phản ứng theo chiều tạo ra những chất màu mới từ những hợp phần có trong nguyên liệu

1.2.3 Vai trò: [11]

Ngày nay, ñối với các sản phẩm thực phẩm thì màu sắc là chỉ tiêu cảm quan trọng ñầu tiên mà người tiêu dùng chú trọng quan tâm ñể bảo vệ sức khỏe cho bản thân và gia ñình (do ngày nay vấn ñề màu thực phẩm tấn công trên thị trường ngày càng nhiều) Chất màu thường không có ý nghĩa nhiều về mặt dinh dưỡng nhưng có ý nghĩa quan trọng trong:

+ Củng cố hay tăng cường màu ban ñầu tự nhiên của thực phẩm ñể thu hút người tiêu dùng

+ Tạo màu cho một số thực phẩm làm tăng giá trị cảm quan như: Các loại kẹo, snash, nước giải khát

1.2.4 Các loại phụ gia tạo màu: [11]

Các loại phụ gia tạo màu ñuợc chia làm hai nhóm chính: chất màu tự nhiên

và chất màu tổng hợp

1 Chất màu hữu cơ tự nhiên:

Ưu ñiểm, nhược ñiểm của chất màu hữu cơ tự nhiên:

+Ưu ñiểm: Tạo màu ñẹp trong chế biến thực phẩm với ñộ an toàn cao và màu giống với nguồn tự nhiên

+Nhược ñiểm: Chất màu thực phẩm từ nguồn tự nhiên không bền như các chất

màu tổng hợp Ngoài ra do chúng tồn tại trong thực vật, ñộng vât, và chất khoáng nên

ñể thu ñược chúng ở dạng tự nhiên thì rất tốn kém

Chất màu hữu cơ tự nhiên ñược tách chiết từ ñộng vật, thực vật, hay từ chất khoáng ñược thể hiện trong bảng 1.1

Bảng 1.1: Nguồn gốc của các chất màu hữu cơ tự nhiên.

dền, cây hoa giấy

2 Chất màu hữu cơ tổng hợp:

Chất màu hữu cơ tổng hợp: Là các chất màu ñược tổng hợp bằng phương pháp hóa học Hiện nay, có rất nhiều chất màu hữu cơ tổng hợp với nhiều tính chất khác nhau Do ñó việc sử dụng chúng trong thực phẩm cần phải ñược nghiên cứu hết sức nghiêm ngặt và có những quy ñịnh chặt chẽ Các loại chất màu hữu cơ tổng hợp ñược chia làm ba nhóm: Nhóm A, nhóm B, nhóm C

+ Nhóm A: Gồm các chất màu không mang ñộc tính và gây ngộ ñộc tích lũy + Nhóm B: Gồm 5 loại màu, ñòi hỏi phải ñược nghiên cứu kĩ trước khi sử

dụng: β-carotene tổng hợp, xanh (kí hiệu CI 42090), Erythozin (kí hiệu CI 45430), Indigotin (kí hiệu CI 73015), xanh lục

+ Nhóm C: Bao gồm tất cả các màu hữu cơ tổng hợp khác chưa ñược nghiên cứu hoặc các nghiên cứu chưa rõ ràng

Ngoài ra, còn một số chất màu vô cơ: hiện nay các chất màu vô cơ ñược sản xuất rất nhiều: NaNO3, NaNO2 Tuy nhiên trong chế biến thực phẩm chỉ ñược phép sử dụng CuSO4 ñể giữ màu cho hoa quả

Ưu nhược ñiểm của chất màu tổng hợp:

+ Ưu ñiểm: Cho nhiều gam màu phong phú, rẻ tiền, và tiện lợi trong chế biến thực phẩm

+ Nhược ñiểm: Ảnh hưởng ñến sức khỏe của con người ñặc biệt là có nguy

cơ gây bệnh ung thư

1.2.5 Tìm hiểu chung về màu caramen

1 Phân loại màu caramen (caramel): (E150) [28]

Caramen là hỗn hợp màu nâu ñen phức tạp, ñươc tạo ra từ việc ñốt cháy ñường trong các môi trường khác nhau: alkali, ammonia, sulphit

E150a Alkaline caramel

E150b Alkali-sulphite caramel

E150c Ammonia caramel

E150d Sulphite-ammonia caramel

2 Màu caramen trên thị trường

Các lọai màu caramen trên thị trường hiện nay ña số ñều ñược nhập từ nước ngoài Chẳng hạn: Một số sản phẩm của Pháp:

+ Màu caramen bột Sethness Roquette ở dạng bao 25kg

+ Màu caramen sệt 4220 Sethness Roquette ở dạng can 30kg

+ Màu caramen dạng sệt 3225 Sethness Roquette ở dạng can 30kg

+Màu caramen dạng sệt 4400 Sethness Roquette ở dạng can 30kg

Ngoài ra còn có màu caramen của Thái Lan, Úc, Mỹ

Sử dụng rộng rãi trong ña số các sản phẩm thực phẩm như: nước giải khát, nước chấm (nước tương), bánh kẹo, kem, cà phê ñược sử dụng phù hợp cho mọi tôn giáo

1.3 Giới thiệu khái quát về một số phản ứng tạo ra những chất màu mới từ những hợp phần có trong nguyên liệu: (Phản ứng nâu hóa phi enzyme) 1.3.1 Tạo màu mới do phản ứng caramen (Caramelisation): [5], [10], [13], [18]

Như chúng ta ñã biết phản ứng caramen có ảnh hưởng lớn ñến màu sắc của các sản phẩm giàu ñường như bánh kẹo, mứt Phản ứng xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt ñộ nóng chảy của ñường Chẳng hạn với glucoza ở 146 ÷ 150 oC, fructoza

ở 95 ÷ 100 oC, sacaroza ở 160 ÷ 180 oC, lactoza ở 223 ÷ 252 oC Tuy nhiên, phụ thuộc vào nồng ñộ ñường, thành phần pH của môi trường, thời gian ñun nóng người ta vẫn tìm thấy các sản phẩm của sự caramen ở nhiệt ñộ thấp hơn ñiểm nóng chảy của ñường Ví dụ, sacaroza có thể bắt ñầu biến ñổi ngay ở nhiệt ñộ 135oC Giai ñoạn ñầu của phản ứng tạo nên các anhydrit của glucoza, fructoza, sucroza như glucozan, fructozan, sucrozan là những hợp chất không màu

Sau ñó, bên cạnh sự dehydrat hóa còn xảy ra sự trùng hợp hóa các ñường

ñã ñược dehydrat hóa ñể tạo thành các hợp chất có màu nâu vàng

Chẳng hạn, với sacaroza, sơ ñồ phản ứng caramen hóa như sau:

Khi mất ñi 14% nước sẽ tạo thành caramelen:

C12H20O10 + C24H36O18 C36H48O24.H2O

2H 2 O

3H 2 O

Và khi mất ñi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu ñen Tất cả các sản phẩm caramen hóa ñều có vị ñắng [10], [13]

1 100 Bay hơi nước, ñường hòa tan

2 102 Màu và mùi chưa có sự thay ñổi, sử dụng làm lớp phủ (kem,

7 168 Màu vàng sáng Ứng dụng trong sản xuất kẹo

8 180 Màu hổ phách ñến vàng nâu, dùng trong sản xuất kẹo

9 180-188 Vàng nâu ñến nâu hạt dẻ, hương thơm tăng, dùng trong sản

xuất kẹo

10 188-204 Màu tối hơn, ñắng và có mùi cháy Sử dụng làm chất màu

11 210 Màu nâu ñen, mùi cháy, ñường bắt ñầu bẻ gãy mạch cacbon Phản ứng caramen sinh ra các hợp chất mùi, trong ñó diacetyl là một chất mùi quan trọng – ñược tạo thành ở giai ñoạn ñầu của phản ứng Bên cạnh diacetyl còn có các hợp chất khác: [18]

+ Furans: hydroxylmethylfurfural (HMF) và hydroxyacetylfuran (HAF) + Furanones: hydroxydimethylfuranone (HDF), dihydroxydimethylfuranone (DDF)

+ Maltol từ disacarit và hydroxymatol từ monosacarit

Caramen thương phẩm ñược sản xuất trực tiếp bằng cách gia nhiệt ñường, hoặc gia nhiệt ñường với sự có mặt của các tác nhân ammonia, sunfit

Tóm lại: [5]

Acid/kiềm

ToC Phản ứng có thể ñược ñiều chỉnh ñể cho màu nhiều hoặc mùi nhiều:

Dd ñiệm, ToC Chia cắt chuỗi

Sulfuric acid

1.3.2 Phản ứng Melanoidin (Maillard): [1], [5], [10], [13], [14], [19]

1 Giới thiệu về phản ứng melanoidin: [13]

Phản ứng melanoidin có vai trò ñặc biệt quan trọng trong kỹ thuật sản xuất thực phẩm Các hợp phần tham gia phản ứng là protein (các sản phẩm phân

giải của chúng) và gluxit

ðiều kiện ñể phản ứng xảy ra ñược là chất tham gia phản ứng phải có nhóm cacbonyl (>C=O) Khác với phản ứng caramen hóa, phản ứng ozamin ñòi hỏi năng lượng hoạt hóa bé hơn, nhưng ñể tiến hành phản ứng bắt buộc trong

môi trường phản ứng phải có nhóm amin

Theo Hodge, phản ứng tạo melanoidin bao gồm một loạt các phản ứng xảy ra song song hoặc nối tiếp Dựa vào mức ñộ về màu sắc của các sản phẩm có thể chia thành ba giai ñoạn kế tiếp nhau:

- Sản phẩm của giai ñoạn ñầu không màu và không hấp thụ ánh sáng cực tím Giai ñọan này gồm hai phản ứng: phản ứng ngưng tụ cacbonylamin và phản ứng chuyển vị Amadori

- Sản phẩm của giai ñoạn thứ hai: không màu hoặc có màu vàng nhưng hấp thụ mạnh ánh sáng cực tím Giai ñoạn này gồm phản ứng khử nước của ñường, phân hủy của ñường và các hợp chất amin

- Sản phẩm của giai ñoạn cuối có màu nâu ñậm Giai ñoạn này gồm có phản ứng ngưng tụ aldol, trùng hợp hóa aldehydeamin và tạo thành hợp chất dị vòng chứa nitơ

Thực tế trong hỗn hợp phản ứng có chứa ñồng thời tất cả các sản phẩm, nhưng tỉ lệ của sản phẩm này hay sản phẩm khác chiếm ưu thế là phụ thuộc mức

ñộ tiến hành của phản ứng

2 ðiều kiện tiến hành của phản ứng tạo melanoidin: [13]

Cường ñộ của phản ứng phụ thuộc vào các axit amin và ñường:

+Các axitamin khác nhau tham gia phản ứng với tốc ñộ khác nhau

Theo Kretovic:

Glicocol, alanin, asparagin là các axitamin có khả năng phản ứng và cho sản phẩm màu mạnh hơn cả Glicocon cho màu rất ñậm, mùi của bia và vị hơi chua Alanin phản ứng chậm hơn và cho sản phẩm cũng tương tự

Xistin và tirozin trái lại cho sản phẩm màu yếu hơn

Phenylalanin phản ứng rất chậm, tạo thành sản phẩm có màu nâu sẫm

và có mùi thơm hoa hồng

Lơxin cho sản phẩm có màu không ñáng kể, nhưng có mùi bánh mì rõ rệt Acid glutamic có hoạt ñộ cao nhưng cho sản phẩm có màu nhạt

Khả năng tham gia phản ứng của axitamin phụ thuộc rất mạnh vào ñộ dài của mạch cacbon và vị trí của nhóm amin so với nhóm cacboxyl Nhóm amin càng xa nhóm cacboxyl thì tham gia phản ứng càng mạnh mẽ hơn axit monoamin α-axitamin hoạt ñộng kém hơn β-axitamin

+ Protein, peptit, amin, amon và một số chất chứa nitơ khác cũng có khả năng phản ứng với ñường khử tạo thành chất có màu sẫm Chẳng hạn di- và tri-peptit phản ứng mãnh liệt với xiloza, arabinoza

Các protein sở dĩ tương tác ñược với ñường là do có các nhóm –NH2 tự

do quyết ñịnh Nhóm –NH2 trong protein càng nhiều thì khả năng tạo melanoidin càng mạnh

+Cường ñộ của phản ứng cũng phụ thuộc vào ñường:

Bản chất của ñường khử: Glucoza phản ứng mãnh liệt hơn cả, sau ñến galactoza và lactoza Sacaroza không phản ứng với axitamin Theo Kretovic, fructoza phản ứng nhanh hơn glucoza, còn pentoza lại có hoạt ñộng cao nhất Mantoza cũng phản ứng như glucoza

Nồng ñộ ñường: Tỉ lệ giữa axitamin và ñường thích hợp nhất là 1/2 hoặc 1/3 Cùng với việc tăng hợp phần ñường thừa sẽ làm cho melanoidin tạo ñược có dạng hòa tan ngay cả khi nồng ñộ rất cao Do ñó, người ta có khuynh hướng xê dịch tỉ lệ về phía tăng hàm lượng ñường Nói chung, phản ứng có thể tiến hành ngay cả khi nồng ñộ axitamin không ñáng kể và tỉ lệ axitamin/ñường rất bé 1/40 thậm chí 1/300

Ảnh hưởng của nước:

ðể phản ứng melanoidin tiến hành cực ñại thì xung quanh mỗi phân tử protein phải tạo nên lớp ñơn phân glucoza và lớp ñơn phân nước Như vậy, sự có

mặt của nước là ñiều kiện cần thiết ñể tiến hành phản ứng Nồng ñộ chất tác dụng càng cao, lượng nước càng ít thì tạo thành melanoidin càng mạnh

Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và pH môi trường:

+ Khác với phản ứng caramen xảy ra ở nhiệt ñộ trên 120oC, ở ñây phản ứng melanoidin có thể xảy ngay ở nhiệt ñộ phòng Ở 0oC và dưới 0oC, phản ứng melanoidin không xảy ra Cùng với sự tăng nhiệt ñộ vận tốc phản ứng tăng lên rất mạnh mẽ Ở các nhiệt ñộ khác nhau, các sản phẩm tạo thành cũng khác nhau Người ta nhận thấy:

Khi ở nhiệt ñộ từ 95 ÷ 100oC, phản ứng sẽ cho các sản phẩm có tính chất cảm quan tốt hơn cả

Khi nhiệt ñộ quá cao thì các melanoidin tạo ñược sẽ có vị ñắng và mùi khét Khi nhiệt ñộ trên 160oC các melanoidin tạo thành sẽ không hòa tan trong nước

+ Phản ứng melanoidin có thể tiến hành trong một khoảng pH khá rộng Tuy nhiên, trong môi trường kiềm phản ứng nhanh hơn, trong môi trường axit (pH < 3) quá trình tạo melanoidin thể hiện rất yếu và chủ yếu là sự phân hủy ñường Cùng với sự tăng nhiệt ñộ phản ứng sẽ ñược tăng nhanh ngay cả trong môi trường axit (pH =2)

Tất cả các yếu tố như pH, các loại axitamin, các loại ñường, nhiệt ñộ, hàm lượng nước, hoạt ñộ nước ñều rất quan trọng trong việc hình thành các màu và mùi của phản ứng melanoidin Tóm lại ñây là phản ứng rất thường gặp trong thực phẩm, xảy ra nhanh khi nhiệt ñộ tăng, hoạt ñộ của nước thấp, ñặc biệt khi bảo quản thực phẩm trong thời gian dài.[12]

3 Quá trình tạo melanoidin: [1], [3], [5], [13], [14]

Quá trình tạo melanoidin diễn ra theo sơ ñồ hình 1.4 [5]

+

Hình 1.3: Quá trình tạo melanoidin

Ngưng kết Maillard Biến ñổi Amadori

+

Ngưng kết Maillard Biến ñổi Hens

+

Giai ñoạn ñầu của phản ứng tạo melanoidin là phản ứng ngưng kết ñường khử

Các hợp chất

có hoạt tính cao

Các polymer có màu nâu các hợp chất bay hơi có mùi

Amin

Quá trình ngưng kết Maillard

Các hợp chất

có nhóm -C=O

tự do

Amino acid Protein

Cacbonylamin

BiếnñổiAmadori Hoặc Hens

Quá trình enol hóa liên tiếp

Quá trình ngưng kết aldol+

với axitamin tạo cacbonylamin Khi ở nhiệt ñộ cao thì phức ñường amin bị ñồng phân hóa (bị chuyển vị nội phân Amadori) tạo thành ketosamin Hợp chất này có khả năng phản ứng và là chất khởi ñầu ñể tạo thành polyme có màu sẫm gọi là melanoidin

H-C-OH H H-C-O-H H-C-O-H

H-O-C-H H-O-C-H H-O-C-H

H-C-O-H H-C-O-H H-C-O-H

H-C-O-H H-C-O-H H-C-O-H

CH2-OH CH2OH CH2OH D-Glucose glucosylamine H+

+ Tạo thành furfurol hoặc hydroxymetylfurfurol Nếu cấu tử ñầu tiên của

sự tạo thành melanoidin là glucoza thì ở ñây sẽ tạo thành hydroxymetylfurfurol; nếu là pentoza thì sản phẩm là furfurol Hợp chất này có màu và mùi caramen

H-O-C-H H-O-C-H H+ H2O C-H

CH2OH CH2OH H2O CH2OH

Ketosamine RNH3 +

+ Tạo thành các reducton: Là những hợp chất hữu cơ có tính chất khử mạnh do có mặt nhóm endiol Sau ñó, reducton sẽ khử hydro ñể chuyển nhóm endiol thành nhóm cacbonyl Không chỉ có reducton mà các dạng khử hydro của

nó cũng tham gia và việc tạo thành màu nâu bằng cách tương tác với các amino Các sản phẩm tạo thành như: maltol, isomaltol, furanone, andehit có màu và mùi thơm

H-C-O-H H-C-OH R-NH 2 + H-C-O-H isomaltol

CO2, andehit và NH3 là những sản phẩm của phản ứng ở nhiệt ñộ cao Nguyên nhân của hiện tượng này là sự phân hủy strecker theo những phản ứng sau ñây:

H-C=O H-C=O COOH H-C-OH

C=O COOH C=N – CH - R CO 2 C-N = CH - R

Giai ñoạn cuối của phản ứng tạo melanoidin:

+ Phản ứng ngưng tụ aldol giữa các andehit tạo thành các polyme màu nâu không chứa nitơ

+ Phản ứng trùng hợp hóa các andehitamin tạo thành các hợp chất nitơ dị vòng có mùi thơm dễ chịu (Ví dụ: pirazin )

Giai ñoạn cuối này ñầu tiên sẽ tạo ra các polyme không no hòa tan ñược trong nước, sau ñó ñến các polyme không no và không hòa tan ñược trong nước, nhưng ñều có màu ñậm và cùng tên gọi chung là melanoidin Trong ñó các melanoidin không hòa tan về tính chất gần giống với humin

Liên kết với nhau,

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Theo B.C Sison (1977) thành phần hóa học theo % của nước dừa già ñược thể hiện ở bảng 2.1:

Bảng 2.1: Thành phần hóa lý, vật lý của nước dừa già, nước dừa cứng cạy [24]

Nước dừa già Một số thông số Hàm lượng

Thành phần các loại ñường trong nước dừa phụ thuộc vào các giai ñoạn phát triển của quả dừa Khi quả dừa từ non ñến già thì thường glucoza tăng từ 34 ÷ 45%; sacaroza giảm từ 53 ÷ 18%; fructoza tăng từ 12 ÷ 36% [17]

Ngoài ra, còn một số vitamin nhưng hàm lượng nhỏ, trong ñó chủ yếu là vitamin C Vanderbelt (1945) cũng ñã tìm thấy một số vitamin trong bảng 2.3:

Bảng 2.2: Một số vitamin có trong nước dừa

Theo báo cáo năm 1988 của Viện Dầu và cây có dầu (tập 3–bộ môn hóa chế biến) cho thấy trong thành phần nước dừa có các nguyên tố vi lượng sau: (bảng 2.4):

Bảng 2.3: Các nguyên tố vi lượng có trong nước dừa

Cùng một số các axitamin tìm thấy trong nước dừa ñược thể hiện trong bảng 2.4 dưới ñây:

Bảng 2.4: Các acid amin ñược tìm thấy trong nước dừa

Ngoài ra trong thành phần của nước dừa còn có axit photphoric 0,56% [20] Từ các thành phần hóa học của nước dừa già, ta thấy nước dừa già có chứa ñường và rất nhiều các axitamin Theo bảng 2.1và bảng 2.2, cho thấy: khi già thì hàm lượng ñường, chất rắn hòa tan của nước dừa ñã giảm nhiều so với lúc 6 ÷ 9 tháng tuổi (giai ñoạn cứng cạy) Chính vì vậy, trên thực tế, hầu như chỉ dùng nước dừa non hoặc cứng cạy ñể giải khát (nước dừa non có gluxit chiếm 4,8g%; celluloza chiếm 0,2g%) [6] Không sử dụng nước dừa già ñể giải khát mà chủ yếu là bỏ ñi trong các quá trình sản xuất Tuy nhiên, với các thành phần có sẵn trong nước dừa già như trên (hàm lượng protein 0,55%; ñường tổng số 2,56%) thì ta có thể dùng các biện pháp kỹ thuật thích hợp; cụ thể ở ñây là sử dụng phương pháp cô ñặc;

ñể tạo ñiều kiện cho phản ứng caramen và phản ứng melanoidin xảy ra theo chiều tạo ra chất màu, chất mùi ñặc trưng cho màu caramen là hoàn toàn khả thi

2.1.2 Vật liệu phụ:

1 Nước cất:

Sản phẩm caramen ñược cô ñặc nên nhiệt ñộ của nó tăng lên tương ñối cao nên có thể tiêu diệt hết các yếu tố vi sinh Ở ñây, sử dụng nước chủ yếu như là một dung môi ñể hoà tan caramen với hàm lượng sử dụng rất nhỏ Nên trong nghiên cứu này sử dụng nước cất nhằm ñảm bảo các chỉ tiêu vi sinh cho sản phẩm

Không những chỉ các phân tử ở trên mặt thoáng bay hơi mà chủ yếu là các bọt hơi tạo thành trong chất lỏng Chúng là những tâm tạo thành hơi nhờ lực ñẩy Acsimet ñược ñẩy lên mặt thoáng, ñồng thời các bọt tạo thành hơi chuyển liên tục từ bên trong lên mặt chất lỏng Ở giai ñoạn ñầu của quá trình sôi, trong chất lỏng có một số khí hòa tan, khi ñun nóng chúng thoát ra tạo nhiều bọt, từ các bọt này chất lỏng sẽ bay hơi (các chất tạo bọt protit, các axit hữu cơ và muối của chúng) Tách không khí và lắng keo (protein) trong khi ñun sơ bộ sẽ ngăn chặn ñược sự tạo bọt khi cô ðiều kiện tạo thành bọt hơi là áp suất bọt bằng áp suất

chất lỏng đôi khi chất lỏng sôi ở trạng thái quá nhiệt ở giai ựoạn ựầu do chất lỏng không chứa khắ hòa tan, khi ựó:

P bọt = Po chất lỏng + PỖ

Trong ựó, PỖ: Là áp suất ựể thắng trở lực do sức căng bề mặt giữa hơi và lỏng Quá trình cô ựặc kèm theo nhiều hiện tượng hóa lý khác nhau dẫn ựến sự thay ựổi tắnh chất hóa học của sản phẩm Chẳng hạn, tăng màu sắc do các phản ứng caramen, melanoidin, phân hủy một số vitamin

Phương pháp cô ựặc: Do trong ựiều kiện phòng thắ nghiệm còn hạn chế, nên trong nghiên cứu sử dụng phương pháp cô ựặc hở trong nồi bình thường trên bếp gaz theo hai cách:

+ Cô ựặc liên tục: Cho nước dừa vào một lần rồi bốc hơi từ từ ựến nồng ựộ yêu cầu Trong thời gian cô thể tắch giảm, nhiệt ựộ sôi tăng lên, khối lượng riêng giảm và khả năng truyền nhiệt giảm

+ Cô ựặc gián ựoạn: Nước dừa ban ựầu cho vào ở 1 mức nhất ựịnh sau ựó vừa cho bốc hơi vừa cho tiếp nước dừa vào ựể giữ mức dung dịch trong nồi không ựổi Trong thời gian cô nhiệt ựộ sôi tăng vì nồng ựộ tăng, nhiệt dung giảm, hệ số truyền nhiệt giảm (ựặc biệt ở cuối quá trình)

Tuy nhiên, do khó có thể khống chế ựược nhiệt ựộ của bếp gaz, nên trong suốt quá trình làm thắ nghiệm chỉ giữ van ựiều chỉnh gaz ở một mức nhất ựịnh đồng thời, do quá trình bay hơi nước còn phụ thuộc vào diện tắch của bề mặt bay hơi, quá trình truyền nhiệt còn phụ thuộc vào vật liệu của nồi nên trong suốt quá trình làm thắ nghiệm sử dụng các nồi có thể tắch và vật liệu làm giống nhau

2.2.2 Các phương pháp phân tắch: [9]

- Xác ựịnh hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy, theo TCVN 5613Ờ1991

- Xác ựịnh hàm lượng tro tổng số bằng phương pháp nung, theo TCVN 5611-1991

- Xác ựịnh hàm lượng ựường tổng số theo phương pháp quang phổ kế

- Xác ựịnh hàm lượng muối theo phương pháp chuẩn ựộ trực tiếp (Phương pháp Mohr)

- Xử lý số liệu và vẽ ựồ thị, biểu ựồ: Sử dụng phần mềm Excel

- Phương pháp phân tắch cảm quan: đánh giá cảm quan bằng phương

pháp cho ựiểm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215Ờ79

- Xác ựịnh tỉ lệ nước/rượu trong dung môi hòa tan

đun sôi

Vải lọc Nước dừa già

- Xác ựịnh nồng ựộ chất khô, thời gian kết thúc

- Xác ựịnh phương pháp

cô ựặc

Màu caramen

ra tạo ra các hợp chất humin ñộc Nước dừa già sau khi lấy ra khỏi trái ñược ñem

ñi lọc ñể loại bỏ một số tạp chất như: bụi, các vụn của xơ dừa bằng vải lọc

Khuấy

sạch Sau ựó, ựem ựi cô ựặc trên bếp gaz Trong suốt thời gian cô ựặc, ta luôn theo dõi sự tăng nồng ựộ chất khô của dịch nước dừa bằng khúc xạ kế Cụ thể,

cứ sau một khoảng thời gian kể từ khi nước dừa sôi, ta lấy khoảng 25ml nước dừa ra ựể riêng, và ựo nồng ựộ chất khô tất cả các mẫu ựã lấy ra Sau ựó kết hợp với phương pháp ựánh giá cảm quan, ta chọn ra nồng ựộ chất khô của sản phẩm khi kết thúc quá trình cô ựặc

2.3.2 Bố trắ thắ nghiệm chọn phương pháp cô ựặc:

Nước dừa già

Cô ựặc gián ựoạn ựến nồng

ựộ ở thắ nghiệm 1

Cô ựặc cùng 1 chế ựộ nhiệt

ựộ trên bếp gaz

Theo dõi ựộ tăng nhiệt ựộ sôi, ựộ tăng nồng ựộ chất khô

theo thời gian cô ựặc

đánh giá cảm quan Xác ựịnh lượng sản

Thuyết minh:

Mục ñích của thí nghiệm này là chọn ra phương pháp cô ñặc nào ñạt hiệu quả cao hơn trong quá trình sản xuất màu caramen từ nước dừa Nước dừa có những biến ñổi về màu sắc, mùi vị là mạnh nhất (cường ñộ các phản ứng trong nước dừa xảy ra mạnh hơn)

Nước dừa ñược lọc bỏ các tạp chất bằng vải lọc sạch, ñể chuẩn bị cho hai mẫu nấu liên tục và nấu gián ñoạn song song nhau trên bếp gaz, với thể tích là 1,5 lít/mẫu Trong thí nghiệm này, ñể cho kết quả ñược chính xác ta sử dụng hai bếp gaz, hai nồi (có thể tích, chất liệu) hoàn toàn giống nhau ðồng thời, ta cố gắng cố ñịnh nhiêt ñộ nấu ở hai bếp như nhau Cụ thể:

+ Mẫu liên tục: Cô ñặc ngay từ ñầu 1,5 lít nước dừa trên bếp gaz

+ Mẫu gián ñoạn: Cô ñặc 1 lượng nước dừa nhỏ trước (0,5 lít); trong suốt quá trình cô ñặc ta bổ sung thêm một lượng nước dừa mới bằng với lượng nước dừa ñã bay hơi

ðồng thời luôn theo dõi tốc ñộ tăng nhiệt ñộ bằng nhiệt kế ñiện tử, tốc ñộ tăng nồng ñộ chất khô bằng khúc xạ kế và ghi lại kết quả

Sau khi thu ñược hai mẫu màu caramen trên có cùng nồng ñộ chất khô, ta ñem ñi ñánh giá cảm quan chọn ra mẫu nào ñạt yêu cầu hơn

ðể có kết quả chính xác, trong bài báo cáo này tiến hành nhiều lần các quá trình cô ñặc trên ðồng thời, sau mỗi thí nghiệm này có thể xác ñịnh ñược hàm lượng caramen thu ñược và thời gian trung bình của quá trình cô ñặc tối ưu

2.3.3 Bố trí thí nghiệm xác ñịnh tỉ lệ nước bổ sung ñể hòa tan sản phẩm caramen hóa:

Tỉ lệ caramen/H2O 9/1 8/2 7/3 6/4 5/5

Nước cất

Nước dừa già Lọc

Cô ñặc theo phương pháp ñã chọn

Sản phẩm caramen Hòa tan

Ngoài ra, việc bổ sung thêm mước còn nhằm nâng cao giá trị kinh tế cho sản phẩm màu caramen

2.3.4 Bố trắ thắ nghiệm bổ sung dung môi rượu kết hợp nước cất ựể hòa tan sản phẩm caramen

Thuyết minh:

Mục ựắch: Theo lý thuyết các sản phẩm caramen có thể hòa tan trong rượu Do ựó mục ựắch của thắ nghiệm là thử nghiệm xem khi hòa tan trong rượu hương thơm của sản phẩm có tăng hơn không, nhằm tạo ra nét ựặc trưng cho sản phẩm Vì vậy, các thắ nghiệm ở ựây ựược tiến hành với nhiều tỉ lệ nước/rượu khác nhau nhưng luôn ựãm bảo tỉ lệ caramen/dung môi hòa tan theo ựúng tỉ lệ ựã ựược chọn ở thắ nghiệm 2.3.3 Sau khi hòa tan, tiến hành ựánh giá cảm quan và chọn ra tỉ lệ nước/rượu cho sản phẩm có mùi thơm dễ chịu và vị hài hòa nhất

Hòa tan tỉ lệ caramen/dung môi theo thắ nghiệm 2.3.3 và tỉ lệ

các thành phần nước/rượu trong dung môi:

Tỉ lệ nước/rượu 10/0 9/1 8/2 7/3 6/4 5/5 4/6 3/7 2/8 1/9 0/10

Sản phẩm caramen thu ựược sau cô ựặc

đun sôi

để nguội đánh giá cảm quan Chọn tỉ lệ nước/rượu thắch

hợp