nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm thạch chanh dây – carrageenan

LỜI CẢM ƠN Sau gần 3 tháng tìm hiểu và thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm thạch chanh dây – carrageenan”, để có được kết quả như ngày hôm nay tôi xin chân thành c

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 3 tháng tìm hiểu và thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm thạch chanh dây – carrageenan”, để có được kết quả như ngày

hôm nay tôi xin chân thành cảm ơn:

• Trường Đại học Nha Trang

Vì là lần đầu tiên làm quen với công nghiên cứu khoa học, năng lực chuyên môn cũng như thời gian thực hiện còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Nha Trang, tháng 06 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Trần Thị Vân

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3

1.1 Khái quát về Rong biển và Carrageenan 3

1.1.1 Rong biển .3

1.1.2 Khái quát về Carrageenan 7

1.2 Khái quát về rau quả - chanh dây 14

1.2.1 Giá trị dinh dưỡng của rau quả 14

1.2.2 Thực trạng sản xuất rau quả ở Việt Nam 14

1.2.3 Tổng quan về chanh dây .16

1.3 Sản phẩm đồ hộp – đồ hộp thạch 24

1.3.1 Khái niệm về đồ hộp 24

1.3.2 Cơ sở khoa học của công nghệ chế biến đồ hộp 24

1.3.3 Đồ hộp thạch 25

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Đối tượng nghiên cứu 27

2.1.1 Nguyên liệu chính 27

2.1.2 Nguyên – vật liệu phụ 27

2.2 Xác định thành phần của chanh dây 28

2.2.1 Xác định thành phần khối lượng của dịch quả theo phương pháp phân tích khối lượng .28

2.2.2 Xác định thành phần hóa học của dịch quả theo phương pháp phân tích hóa học 29

2.3.Đánh giá chất lượng sản phẩm theo phương pháp phân tích cảm quan 31

2.4 Phương pháp phân tích vi sinh 36

2.5 Bố trí thí nghiệm 36

2.5.1 Quy trình dự kiến 36

2.5.2 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật cụ thể 41

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52

3.1 Thành phần khối lượng của chanh dây 52

3.2 Thành phần hóa học của chanh dây 52

3.3 Thời gian xay tách dịch chanh dây 53

3.4 Mức nồng độ dịch chanh dây cô đặc 55

3.5 Tỷ lệ % Carrageenan/ dịch nấu(w/v) 57

3.6 Tỷ lệ % Đường/ dịch nấu(w/v) 58

3.7 Tỷ lệ % CaCl 2 / dịch nấu(w/v) 60

3.8 Tỷ lệ % Natri benzoat/ dịch nấu(w/v) 61

3.9 Thời gian nấu dịch 63

3.10 Tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/ dịch nấu .64

3.11 Thời gian thanh trùng 65

3.11.1 Xác định pH của sản phẩm trước khi ghép nắp, thanh trùng 65

3.11.2 Xác định vi sinh vật mục tiêu 65

3.12 Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm thạch chanh dây – carrageenan 67

3.12.1 Sơ đồ quy trình 67

3.12.2 Giải thích quy trình 70

3.13 Kết quả sản xuất thử nghiệm 71

3.14 Bao bì và thiết kế nhãn .73

3.15 So sánh sản phẩm thạch chanh dây-carrageenan với một số sản phẩm thạch khác trên thị trường .75

3.16 Sơ bộ tính chi phí sản xuất một đơn vị sản phẩm trong phòng thí nghiệm 75

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 79

I KẾT LUẬN 79

II ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng1.1: Tính tan của carrageenan trong các môi trường khác nhau [6] 10

Bảng1.2: Tính chất tạo gel của các loại carrageenan khác nhau [5] 11

Bảng 1.3 : Sản lượng rau quả hàng năm của Việt Nam[8] 15

Bảng 1.4 : Thành phần hóa học của trái chanh dây trồng ở Mỹ và Đài Loan[8] 20

Bảng 1.5 Bảng hàm lượng đường trong chanh dây[8] 21

Bảng 1.6 Thành phần các loại Acid có trong quả 21

Bảng 1 7 Giá trị các hợp chất tạo mùi [8] 22

Bảng 2.1: Bảng hệ số quan trọng của các chỉ tiêu 32

Bảng 2.2 Bảng xếp loại các mức chất lượng sản phẩm 32

Bảng 2.3: Cơ sở chấm điểm cho dịch chanh dây cô đặc 34

Bảng 2.4: Cơ sở đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm 35

Bảng 3.1: Thành phần khối lượng của chanh dây 52

Bảng 3.2: Kết quả phân tích một số thành phần hóa học ở phần ăn được của chanh dây 53

Bảng 3.3: Bảng đánh giá chế độ xử lý, tách dịch từ trái chanh dây .54

Bảng 3.4 Kết quả kiểm nghiệm vi sinh 62

Bảng 3.5 Kết quả kiểm nghiệm vi sinh 67

Bảng 3.6: Điểm cảm quan sản phẩm thạch chanh dây-carrageenan 72

Bảng 3.7 Kết quả kiểm nghiệm vi sinh 72

Bảng 3.8: Tỷ lệ hao phí nguyên liệu chính phụ .76

Bảng 3.9: Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất ra 1000kg thạch chanh dây-carrageenan (Tính giá chanh dây trái vụ ) .77

Bảng 3.10: Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất ra 1000kg thạch chanh dây-carrageenan (Tính giá chanh dây chính vụ ) 78

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Rong sụn[9] 4

Hình 1.2 : Cấu tạo của kappa, iota, lambda-carrageenan [11] 9

Hình 1.3: Trái chanh dây .17

Hình 1.4: Trái chanh dây tím .17

Hình 1.5: Trái chanh dây vàng 18

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình dự kiến .37

Hình 2.2: Sơ đồ bttn xác định thời gian xay ruột quả chanh dây 42

Hình 2.3:Sơ đồ bttn xác định nồng độ dịch chanh dây cô đặc 43

Hình 2.4: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % Carageenan/dịch nấu (w/v) 45

Hình 2.5: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % đường/dịch nấu(w/v) 46

Hình 2.6: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % CaCl 2 /dịch nấu(w/v) 47

Hình 2.7: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % Natri benzoat/dịch nấu(w/v) 48

Hình 2.8: Sơ đồ bttn xác định thời gian nấu dịch 49

Hình 2.9: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/dịch nấu(w/v) 50

Hình 2.10: Sơ đồ bttn xác định thời gian thanh trùng 51

Hình 3.1: Mối quan hệ giữa nồng độ dịch chanh dây cô đặc và chất lượng cảm quan của dịch cô đặc 56

Hình 3.2: Mối quan hệ giữa tỷ lệ % Carrageenan/ dịch nấu(w/v) và chất lượng cảm quan của sản phẩm 57

Hình 3.3: Mối quan hệ giữa tỷ lệ % đường/ dịch nấu (w/v) và chất lượng cảm quan của sản phẩm 59

Hình 3.4: Mối quan hệ giữa tỷ lệ % CaCl 2 / dịch nấu(w/v) và chất lượng cảm quan của sản phẩm 60

Hình 3.5: Mối quan hệ giữa tỷ lệ % Natri benzoat/ dịch nấu(w/v) và chất lượng cảm quan của sản phẩm 61

Hình 3.6: Mối quan hệ giữa thời gian nấu dịch và chất lượng cảm quan của sản phẩm 63

Hình 3.7: Mối quan hệ giữa tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/dịch nấu(w/v) và chất lượng cảm quan của sản phẩm 64 Hình 3.8: Mối quan hệ giữa thời gian thanh trùng và chất lượng cảm quan của sản phẩm 67 Hình 3.9: Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm thạch chanh dây-carrageenan 69

MỞ ĐẦU

Việt Nam có hệ động thực vật vô cùng phong phú Một trong những điều kiện tạo nên sự phong phú và giàu có ấy chính là Việt Nam có vùng biển nhiệt đới rộng với bờ biển dài hơn 3200km Một trong những nguồn tài nguyên phong phú và giàu

có của vùng biển chính là rong biển Từ rong biển có thể thu được các polysaccaride

tự nhiên có tính chất đặc biệt như carrageenan được ứng dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân như công nghiệp thực phẩm: chế biến thịt, sữa, làm bánh kẹo, sản xuất đồ uống, thạch… Các sản phẩm có sử dụng carrageenan đã được sử dụng phổ biến trong nhiều thế kỷ Nhiều nghiên cứu đã chứng minh độ an toàn của carrgeenan, nó không gây độc, không có dấu hiệu gây viêm loét trên cơ thể và có thể sử dụng trong thực phẩm với một lượng không giới hạn Tổ chức FDA của Mỹ

đã xếp carrageenan vào danh mục các chất an toàn đối với các sản phẩm thực phẩm Với khả năng tạo gel, ổn định nhũ, tạo độ đồng nhất… mà nó được ứng dụng nhiều trong các sản phẩm thực phẩm như đã nói trên, trong đó có sản phẩm thạch Trên thị trường hiện tại để sản xuất sản phẩm thạch, phần lớn sử dụng agar với các loại hương trái cây rất phong phú như: dứa, xoài, chuối, cam, nho, dừa, mãng cầu, táo Chanh dây không chỉ chứa nhiều vitamin, khoáng chất mà còn có hương thơm rất đặc biệt, có hương thơm của hàng chục loại quả mà ngày nay công nghiệp hương liệu không thể tổng hợp được, màu vàng sáng, vị chua đặm đà được dùng để sản xuất ra nhiều sản phẩm đồ uống hấp dẫn Tuy nhiên trên thị trường chưa xuất hiện sản phẩm sử dụng phối hợp cả hai nguyên liệu chanh dây và carrageenan Do vậy với ý tưởng sản xuất sản phẩm mới trên cở sở kết hợp chanh dây và carrageenan để tạo sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho người tiêu dùng đồng thời vận dụng kiến thức lý thuyết đã được học tập vào thực tế sản xuất tôi đã chọn đề tài:

“ Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm thạch chanh dây - carrrageenan”

làm đồ án tốt nghiệp

Mục tiêu của đề tài:

Xác định được công thức phối chế dịch thạch (dịch thạch gồm: carrageenan, đường, CaCl2, Natri benzoat), phương pháp thu dịch chanh dây và các thông số kỹ thuật khác để tạo ra được sản phẩm mới “thạch chanh dây - carrageenan” có chất lượng, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

Nội dung nghiên cứu của đề tài :

- Xác định thành phần khối lượng, hóa học của chanh dây

- Dự kiến quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm, xác định các công đoạn và thông

số kỹ thuật cần nghiên cứu

- Bố trí thí nghiệm xác định thời gian xay thịt quả chanh dây, mức nồng độ dịch chanh dây cô đặc phù hợp

- Bố trí thí nghiệm xác định công thức phối chế dịch thạch (dịch thạch gồm: carrageenan, đường, CaCl2, natri benzoat), thời gian nấu dịch, tỷ lệ dịch chanh dây

cô đặc/dịch nấu, công thức thanh trùng

- Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm thạch chanh dây – carrageenan

- Sản xuất sản phẩm theo quy trình đề xuất, phân tích đánh giá chất lượng an toàn

vệ sinh

- Sơ bộ tính chi phí sản xuất cho một đơn vị sản phẩm trong phòng thí nghiệm

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Khái quát về Rong biển và Carrageenan

1.1.1 Rong biển [3]

Rong biển có tên khoa học là Marine-algae plant hay Seaweed Rong biển là

thực vật thủy sinh có đời sống gắn liền với nước, thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông , vùng triền sâu, vùng biển cạn… Rong biển hấp thụ một lượng thức ăn phong phú trôi chảy dạt từ bờ lục địa ra, rong có nhiều tính chất không giống với thực vật trên cạn Các yếu tố sinh thái biển có ảnh hưởng đến đời sống rong biển như: địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sáng, độ pH, muối dinh dưỡng, khí hòa tan, mức triều, sóng, gió, hải lưu

Giá trị công nghiệp của rong biển là cung cấp các chất keo rong quan trọng như agar, carrageenan, alginate, furcellazan cho thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác

Giá trị dinh dưỡng của rong biển là cung cấp đầy đủ các chất khoáng đặc biệt

là các nguyên tố vi lượng, các acid amin cần thiết cho cở thể, các loại vitamin (đặc biệt là nhóm A, B, C, E…), các Cacbonhydrat đặc trưng (mono-, olygo-, polysaccaride) và các chất có hoạt tính sinh học (lectin, sterols, antibotices,…) có lợi cho cơ thể và có khả năng phòng bệnh (huyết áp, nhuận tràng, béo phì, đông tụ máu,…) Vì vậy ngày nay rong biển được xếp vào loại thực phẩm chức năng và ngày càng được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới Các hợp chất hữu cơ từ rong biển được sử dụng như chất tạo đông, làm đặc, chất ổn định ngày nay được ứng dụng hết sức rộng rãi trong các ngành công nghiệp như: thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm, công nghệ dệt, công nghệ sinh học,…

Rong biển rất đa dạng và được phân làm 9 ngành: ngành rong Lục, rong Trần, rong Giáp, rong Khuê, rong Kim, rong Vàng, rong Nâu, rong Đỏ, rong Lam Trong

đó có 3 ngành cho giá trị kinh tế cao: rong Lục, Nâu, Đỏ Trên thế giới rong Đỏ được sử dụng với khối lượng lớn để phục vụ con người, từ rong Đỏ cho các loại keo rong có hàm lượng cao về agar, carrageenan, furcellazan

Quá trình lớn lên của cây rong có 5 thời kỳ: sinh trưởng- phát triển- tích lũy- sinh sản- tàn lụi Ở cuối thời kỳ tích lũy, hàm lượng các chất keo đạt cao nhất và hoàn thiện nhất vẻ cấu trúc của nó Vì thế thu hoạch ở cuối thời kỳ là tốt nhất.Nếu thu hoạch rong non (chưa tích lũy tối đa) hoặc rong đã tàn lụi thì chất lượng keo rong giảm

Ở Việt Nam có khoảng 794 loài rong biển, phân bố ở vùng biển miền Bắc 310 loài, miền Nam 484 loài, 156 loài tìm thấy ở cả 2 miền Nguồn rong trồng bao gồm

các loại rong Đỏ như: rong Câu chỉ vàng (G.verrucosa), rong Câu cước (G.acerosa), rong Câu (G.asiatica và G.heroclada), rong Sụn (Alvarezii) Nguồn

rong mọc tự nhiên chủ yếu là rong Nâu Trữ lượng khoảng 10.000 tấn khô/năm Nguồn rong Đỏ tự nhiên có khoảng 1.500-2.000 tấn khô/năm Ngày nay để phát triển nuôi trồng thủy sản, phát triển nguồn lợi rong biển ở Việt Nam, chúng ta đã và đang nghiên cứu và tìm hiểu về nhiều loại rong để có thể trồng chúng trên các vùng

biển nước ta Với khí hậu thích hợp phát triển cây rong Sụn (Kapaphycus Alvarezii)

nguồn nguyên liệu chính để sản xuất carageenan mà loài này đang được trồng rộng rãi ở nước ta, nó có chất lượng tốt để sản xuất carrageenan

Ngoài ra các loài rong như: Hypnea, Betaphycus gelatinum, Acan thophora spiciphera cũng cho carrageenan

Ở Việt Nam rong Sụn thường được nuôi trong các vịnh nhiều san hô, bãi ngang, trong các hồ lặng gió Đặc biệt là dọc vùng biển các tỉnh Nam Trung Bộ Rong sụn là một loại rong biển nhiệt đới được di trồng vào vùng biển nước ta năm

Rong Sụn là loài rong nhập nội, có đặc tính dòn dễ gẫy khi tươi Vì vậy các nhà khoa học tại phân viện khoa học vật liệu Nha Trang đã thống nhất đặt tên Việt Nam cho loài rong này là rong Sụn Đặc điểm này cũng được sử dụng để phân biệt với các loài rong hiện có ở Việt Nam

Rong Sụn có thân dạng trụ tròn, đường kính thân chính có thể đạt tới 20 mm

Từ trọng lượng 100g ban đầu sau một năm rong Sụn có thể tăng trưởng thành bụi rong, nặng 14-16 kg Rong Sụn chia nhánh rậm rạp, kiểu tự do không theo quy luật, thể chất trơn nhớt keo sụn, có mầu nâu xanh, thân dòn dễ gãy, khi khô thành sợi cứng như sừng Rong Sụn có tốc độ tăng trưởng tới 10%/ngày Rong Sụn sinh sản chủ yếu là hình thức dinh dưỡng cá thể mới hình thành từ những nhánh, những bụi nứt ra từ cơ thể ban đầu

Rong Sụn là loài rong ưa mặn, chỉ sinh trưởng và phát triển ở vùng nước có độ mặn và tương đối ổn định Độ mặn thích hợp để rong phát triển là 28-32 phần ngàn, nếu thấp hơn 18-20 phần ngàn thì rong chỉ tồn tại trong thời gian ngắn 5-7 ngày và kéo dài nhiều ngày sẽ làm cho rong sụn ngừng phát triển

Rong Sụn phát triển tốt ở các vùng nước có dòng chảy hay sự di chuyển của nước thông thoáng và thường xuyên Nước bị tù hay sự di chuyển kém làm cho tốc

độ phát triển của rong Sụn chậm lại, đặc biệt nếu kết hợp với nhiệt độ nước cao, chất huyền phù trong nước lớn, hàm lượng các muối dinh dưỡng trong nước thấp sẽ dẫn đến sự tàn lụi của cây rong

Rong Sụn sinh trưởng tốt ở nhiệt độ từ 200C trở lên Nhiệt độ thích hợp cho rong sụn sinh trưởng và phát triển nằm trong khoảng 25÷ 280C, nhiệt độ cao hơn

300C và nhất là thấp hơn 200C sẽ ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của cây rong Nhiệt độ thấp hơn 15÷ 180C thì rong ngừng phát triển

Yêu cầu ánh sáng đối với rong Sụn không cao thích hợp nhất là trong khoảng 30.000÷50.000 lux, cao quá hay thấp quá sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây rong

Nhu cầu muối dinh dưỡng (chủ yếu là muối Nitơ và Photpho) của rong Sụn không cao Tuy nhiên tốc độ phát triển của rong sụn càng cao ở những vùng hay

những lúc hàm lượng muối Nitơ, Photpho trong nước cao Trong điều kiện cường

độ ánh sáng và nhiệt độ nước cao (vào mùa nắng nóng) cường độ quang hợp và tốc

độ phát triển của rong Sụn tăng khi hàm lượng Nitơ trong nước cao, nhưng chỉ đến nồng độ 2,8 mg/l; ngược lại trong điều kiện cường độ ánh sáng thấp và nhiệt độ thấp tác dụng của Nitơ không rõ ràng Đối với muối photpho, tốc độ phát triển của rong sụn cao trong các vùng hay khi nồng độ Photpho cao cả trong điều kiện ánh sáng cao và thấp Tỷ lệ Nitơ/Photpho thích hợp cho sự phát triển của rong Sụn là 10/1

Rong Sụn là loại cây trồng mang lại giá trị kinh tế cao cho nên chúng ngày càng được mở rộng diện tích ở vùng biển nước ta như: Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận Tại Bình Định đã xuất hiện những mô hình nuôi rong sụn thí nghiệm đầy triển vọng, và đang được nhân giống đưa vào nuôi thực tế Tại Phú Yên ngành nuôi rong biển đem lại thu nhập đáng kể cho người dân vùng ven biển Rong Sụn được trồng rộng rãi ở các xã Xuân Bình, Xuân Phương, Xuân Cảnh của Huyện Sông Cầu( Phú Yên ) với tổng diện tích 40ha rong Sụn Hiện nay rong Sụn rất thích nghi với môi trường nước ở đầm Cù Mông với năng suất bình quân là 80 tạ/ha và đang được phòng Nông nghiệp Huyện Sông Cầu đang hổ trợ giống và khuyến khích bà con mở rộng quy mô diện tích trồng rong Sụn ở hầu hết các vùng ven biển đàm Cù Mông Tại Khánh Hòa nghề nuôi rong Sụn phát triển rất mạnh, từ 20 ha mặt nước năm 2002 đến nay đã tăng lên trên 500 ha, và đang có kế hoạch mở rộng ở hầu hết các vùng biển của Tỉnh Tại Ninh Thuận cây rong Sụn thực sự mang lại hiệu quả kinh tế cao cho hàng trăm họ dân các huyện Ninh Phước, Ninh Hải( Ninh Thuận ) Cây rong Sụn trồng ở Ninh Thuận được đánh giá là có nhiều ưu thế hơn hẳng một

số loại rong kinh tế hiện có ở Việt Nam Hiện tại, Ninh Thuận có gần 700ha, trồng rong Sụn trong đó tập trung chủ yếu ở những bãi triều ven biển như Khánh Hải, Hộ Hải, Phương Hải, Nhơn Hải, Vĩnh Hải, cửa biển Khánh Hội và đầm Nại của huyện Ninh Hải, với sản lượng hàng năm đạt trên 1.000 tấn khô và được nhiều công ty trong và ngoài nước thu mua như Trung Quốc, Đài Loan và TP.HCM Ngoài ra Ninh Thuận còn là nơi cung cấp giống rong Sụn cho các tỉnh lân cận

1.1.2 Khái quát về Carrageenan

Lịch sử phát triển[10]

Carrageenan được chiết rút từ các loại rong biển đỏ có cấu trúc là một polysaccharide Carrageenan đã được biết đến từ rất lâu đời ở các nước phương Tây.Vào những năm 1842-1862, các nhà khoa học như: Schimdt, Stantord… đã

phát hiện ra carrageenan có trong một loài tảo đỏ có tên là Chondrus Cripus và loài Irishmoss thuộc họ Rhodophyceae, nhưng những khám phá của họ còn thô sơ, chưa

xác định được những tính chất, thành phần cũng như đặc điểm của nó Mãi cho đến những năm khi chiến tranh thế giơi thứ nhất bùng nổ, rất nhiều các cuộc nghiên cứu đã được tiến hành và họ đã tìm được một chất có tính chất rất giống với gelatin đó là carrageenan Vì carrageenan gần giống với gelatin nên đã được

Stantord gọi tên lần đầu tiên cho gelatin có nguồn gốc từ tảo Chondrus crispus là carrageenin (1862) Nhưng sau đó từ carrageenan đã được dùng song

song và phổ cập hơn so với tên gọi carrageenin Tên g ọ i carrageenan hay carrageenin hay carrageenan- Irish moss là tên của một thị trấn ven biển Irish thuộc Carrageen

Cùng với sự tiến bộ về khoa học kỹ thuật cũng như thiết bị hiện đại, ngày nay chúng ta đã khám phá ra những hữu ích mà carrageenan mang lại Ở Việt Nam cũng

đã có nhiều công trình nghiên cứu về carrageenan với hiệu suất thu hồi cao Carrageenan được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực thực phẩm và phi thực phẩm

Cấu tạo và phân loại carrageenan [3]

Carrageenan có cấu trúc chung là một polymer mạch thẳng với liên kết luân phiên của β-D-galactopyranora qua liên kết 1,3 và α-D-galactopyranora qua liên kết 1,4 Các liên kết ở vị trí số 3 xuất hiện ở các gốc 2 và 4 sunphat hoặc không có sunphat trong khi liên kết ở vị trí số 4 ở các gốc có sunphat, gốc 2,6 disunphat, gốc 2,6 anhydrid và 3,6 anhydrid-2sunphat Sunphat hóa ở vị trí số 3 không bao giờ có Carrageenan tạo thành nhờ các mạch poly D-galactoza sunphat hóa có phân tử lượng từ 500-700dvC kết hợp với nhau bằng liên kết β-1,4 và C-1,3 luân phiên

nhau Hợp phần cấu tạo của carrageenan gồm có D-galactoza(17-31%) còn galactoza chiếm một lượng nhỏ

L-Ngoài ra thành phần của carrageenan còn có H2SO4, Ca++, K+, Na+, như (OSO3)Ca, hoặc R-(OSO3)Na, hoặc R-(OSO3)K (trong đó R là gốc cacbuahydro) Người ta phân carrageenan ra làm các lọai là mu, kappa, nu, iota, lamda, theta

R-và xi Các loại này chỉ khác nhau ở mức độ sunphat hóa, vị trí sunphat hóa Thị trường thế giới chủ yếu có 3 chủng loại carrageenan là kappa-carrageenan, lamda-carrageenan và iota-carrageenan, trong đó kappa-carrageenan chiếm thị phần lớn nhất (80%)

 Kappa-carrageenan

Kappa-carrageenan là một loại polymer mạch ngắn xen kẽ giữa D-galactose sunphat (Gal S) và 3,6-anhydro-D-galactose (Gal A) cấu trúc phân tử của kappa-carrageenan là một vòng xoắn kép bậc 3

4- Iota-carrageena

Iota-carrageenan là carrageenan có nhóm SO42- nhiều nhất trong mạch phân

tử, cấu trúc là vòng xoắn kép bậc 2, gel Iota-carrageenan có tính đàn hồi và mềm hơn so với kappa-carrageenan

 Lamda-carrageenan

Trong mạch phân tử, các phân tử monomeric được xếp xen kẽ với nhau Các đơn vị gồm D-galactose-2-sunphat và D-galactose-2,6-disunphat

Hình 1.2 : Cấu tạo của kappa, iota, lambda-carrageenan [11]

Tính chất của carrageenan

 Tính chất của một polymer:

Carrageenan là một polymer mang điện tích âm được hình thành do quá trình đồng trùng hợp Khi thêm vào dung dịch carrageenan những chất điện phân thì dung dịch kém bền (độ nhớt giảm) Carrageenan hút nước mạnh và trương phồng đáng kể tạo thành gel theo thời gian khi nó tiếp xúc với dung môi Carrageenan là polysaccarid có cực nên trương nở trong dung môi có cực (nước)

 Tính tan

Carrageenan tan trong nước đặc biệt là nước nóng Tuy nhiên tính tan còn phụ thuộc vào loại carrageenan Muối sodium của k-carrageenan và i-carrageenan hòa tan trong nước lạnh, trong khi đó muối Ca++ và K+ của carrageenan không tan được trong nước lạnh

K-carrageenan và lamda-carrageenan hòa tan trong dung dich sucrose nóng ở nồng độ >65% và nhiệt độ 700C, trong khi i-carrageenan không hòa tan dễ dàng trong dung dich sucrose nóng ở bất kỳ nồng độ nào Bên cạnh đó carrageenan tan trong anhydrous hydrrazine, ít tan trong formanide và methyl sulfoxide, không tan

trong dầu và dung môi hữu cơ Tính tan của carrageenan được trình bày trên bảng 1.1

Bảng1.1: Tính tan của carrageenan trong các môi trường khác nhau [6]

Nước nóng Tan ở t>700C Tan ở t>700C Tan

muối

Sữa lạnh (tetrasodium

pyrophosphat)

Đặc hoặc tạo gel Đặc hoặc tạo gel Tăng độ đặc hoặc

độ tạo gel Dung dịch đường Tan trong dung

 Sự tạo gel và sự keo hóa

Sự hình thành gel của dung dich carrageenan là một quá trình nhiệt thuận nghịch, khi nhiệt độ cao hơn giá trị nhiệt độ tạo gel thì gel sẽ tan chảy (cân bằng bị phá vỡ)

Khả năng hình thành gel của carrageenan phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ dung dịch, loại carrageenan và loại muối Ngoài ra tính chất tạo gel còn phụ thuộc chủ yếu vào loài rong, độ nhớt và phụ thuộc rất lớn vào công nghệ chiết rút, phụ thuộc vào sự hình thành và phân bố các gốc galactose trong mạch polymer

Ở dạng gel các mạch polysaccharide xoắn vòng như lò xo và cũng có thể xoắn với nhau tạo thành khung xương không gian ba chiều vững chất, bên trong có thể chứa nhiều phân tử nước (hay dung môi) Từ dạng dung dịch chuyển sang dạng gel

là do tương tác giữa các phân tử polyme hòa tan với các phân tử dung môi ở bên trong, nhờ tương tác này mà gel tạo thành có độ bền cơ học cao Phần xoắn vòng lò

xo chính là những mầm tạo gel, chúng lôi kéo các phân tử dung môi vào vùng liên kết

Quá trình hình thành gel diễn ra phức tạp, trước hết là xuất hiện sự chuyển đổi cấu hình từ dạng cuộn sang xoắn lò xo, tiếp sau là sự kết hợp các xoắn và tụ hợp lại

có trật tự tạo thành xoắn kép – gel Như vậy, gel là tập hợp các xoắn có trật tự hay còn gọi là xoắn kép

Tính chất tạo gel của carrageenan trình bày trên bảng 1.2:

Bảng1.2: Tính chất tạo gel của các loại carrageenan khác nhau [5]

Lamda-carrageenan

Tính ổn định khi làm đông,

tan giá

[9]

 Tính bền acid

Với hệ pH thấp cùng với sự tác động của nhiệt độ thì sự thủy phân xảy ra nhanh hơn do đó gel carrageenan rất kém bền trong môi trường acid

 Tính hấp thụ tia hồng ngoại và màu

Dung dịch carrageenan là một dung dịch chứa chất hữu cơ nên có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại có bước sóng trong phạm vi nhất định phụ thuộc vào loại và thành phần carrageenan Dựa vào tính chất này người ta có thể biết carrageenan thuộc vào loại nào: k-, i-, lamda-… các loại polysaccarid thường có bước sóng và vùng hồng ngoại trong khoảng 1000-1100 cm-1 Với các loại carrageenan tạo gel thì cho mũi hấp thụ cực đại (mũi hấp thụ trong khoảng rộng) ở 1065 cm-1, loại không tạo gel có mũi hấp thụ ở vùng thấp hơn 1020cm-1

 Tính thủy phân và sự metyl hóa

Dung dịch carrageenan ít bị thủy phân trong môi trường pH=9, ở môi trường pH=7 dung dịch muối natri carrageenan bị thoái hóa do phân tử carrageenan bị đứt kiên lết 3,6 anhydrogalactose Và từ phản ứng xác định sự thủy phân kiềm của nhóm ester sunphat của carrageenan đã nói nên cấu trúc của carrageenan có nhóm ester sunphat ở C4 trong gốc galactose Carrageenan đặc biệt là k-carrageenan sẽ bị thủy phân bởi enzyme Pseudomonate carrageenan hay k-carrageenanovora Khi carrageenan (k-,λ-) bị thủy phân bởi enzyme này thì độ nhớt dung dịch giảm đi rất nhiều

Carrageenan bị metyl hóa tạo ra dẫn xuất metyl như 2,4,4,6-tetre-metyl galactose hoặc 2,4,6-tri-o-metyl-D(L)-galactose và dựa vào đặc tính này người ta xác định được thành phần cấu trúc của carrageenan

Trong đó:

η: độ nhớt

Mw: trọng lượng phân tử trung bình

K và α: hằng số phụ thuộc vào dạng carrageenan và dung môi hòa tan

 Tương tác với Protein

Do carageenan tích điện âm của gốc SO4 nên có khả năng liên kết với protein qua gốc amin mang điện tích dương khi PH nằm dưới điểm đẳng điện

Ứng dụng của carrageenan.[10]

Carrageenan được ứng dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực thực phẩm và phi thực phẩm Ngày nay với tốc độ phát triển của khoa học con người đã khám phá ra lợi ích của carrageenan trong nhiều lĩnh vực:

Trong thực phẩm: Carrageenan đóng vai trò trong thực phẩm là một chất để tạo ra đông tụ, tạo tính mềm dẻo, tính đồng nhất cho sản phẩm và cho điểm nóng chảy thấp

- Carrageenan dùng trong các món ăn thực phẩm: các món thạch,, hạnh nhân, nước uống…

- Carrageenan bổ sung vào bia rượu, dấm để làm tăng độ trong

- Trong sản xuất bánh mỳ, bánh bông lan, bánh quy… carrageenan tạo cho sản phẩm cấu trúc mềm, xốp

- Trong công nghệ sản xuất chocolate bổ sung carrageenan đẻ làm tăng độ dồng nhất, độ đặc nhất định cho sản phẩm

- Trong sản xuất kẹo: làm tăng độ chắc, độ đặc cho sản phẩm

- Trong sản xuất phomat và dùng trong sản xuất mứt đông, mứt dẻo

- Trong lĩnh vực chế biến thủy sản được ứng dụng để tạo ra lớp màng cho sản phẩm đông lạnh làm giảm hao hụt về trọng lượng và giảm bay hơi nước, tránh sự hao hụt của thịt gia cầm trong khi bảo quản đông…

- Trong bảo quản đóng hộp các sản phẩm thịt, bổ sung vào surimi và giò chả…

- Trên 50% carrageenan được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất sữa vì nó tạo cho sữa có độ ổn định khá cao mà không cần dùng đến tinh bột hay lòng trắng trứng…

Ngoài ra nó còn được ứng dụng nhiều trong y dược và dược phẩm, trong công nghiệp sợi nhan tạo, phim ảnh, sản xuất giấy, bổ sung vào kem đánh răng và dung dịch sơn nước

1.2 Khái quát về rau quả - chanh dây

1.2.1 Giá trị dinh dưỡng của rau quả.[8]

Trong rau quả có chứa các chất glucid là hợp phần chủ yếu của các chất khô trong trái cây, thành phần glucid trong rau quả bao gồm các loại đường: saccaroza, fructoza, maltoza, galactoza,… Đường là thành phần cơ bản trong hầu hết các loại rau quả, chiếm 80-95% tổng chất khô trong rau quả Đây là thành phần cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể nên có giá trị dinh dưỡng cao, trong đó chủ yếu là saccaroza, fructoza, glucoza Fructoza và glucoza là hai loại đường được hệ tiêu hóa của người hấp thụ trực tiếp nên rau quả là thức ăn dễ tiêu hóa

Bên cạnh đó rau quả còn chứa một lượng nhỏ tinh bột, xenluloza, hemixenluloza, pectin Hàm lượng acid trong rau quả chiếm khoảng 1%, một số loại rau quả có độ acid cao như khế, mơ, mận,… có thể đạt 1.5 ÷ 2% Chúng kết hợp với đường tạo vị ngọt dễ chịu gây kích thích tiêu hóa Hàm lượng khoáng trong quả chiếm 50 - 60% nguyên tố khoáng khác nhau với hàm lượng 0.25 ÷ 1.25%, gồm các nguyên tố: Na, Ca, K, Mg, Fe, P, Đặc biệt quả có chứa các vitamin: A, B, C,

D, P, PP, E… Vitamin là một trong những thành phần quý nhất có trong quả, nó rất cần thiết cho cơ thể con người Những vitamin này cơ thể con người không thể tự tổng hợp được mà phải tự bổ sung từ bên ngoài

1.2.2 Thực trạng sản xuất rau quả ở Việt Nam

• Nguồn nguyên liệu rau quả ở Việt Nam[8]

Về địa lý nước ta có nhiều vùng nông nghiệp với các sản phẩm nông sản đa dạng Nhất là các tỉnh Lâm Đồng, các tỉnh miền Tây có các điều kiện đặc biệt thuận lợi để trồng cây ăn trái nhiệt đới đặc sản

Tuy nhiên các vườn cây ăn trái ở nước ta phần lớn chưa được chuyên canh mà chủ yếu là các vườn tạp, giống lẫn lộn và chất lượng không cao Kỹ thuật trồng chủ yếu là theo kinh nghiệm chưa có hiểu biết nhiều theo khoa học kỹ thuật Chính vì vậy mà lượng rau quả sản xuất được chủ yếu dùng trong nước, lượng xuất khẩu chỉ chiếm trên dưới 10% Sản lượng rau quả của nước ta được giới thiệu trên bảng 1.3:

Bảng 1.3 : Sản lượng rau quả hàng năm của Việt Nam[8]

Năng suất (tấn/ ha) Sản lượng (triệu tấn) Năm

* Phương pháp làm lạnh đông rau quả:

Rau quả lạnh đông là dạng sản phẩm được chế biến và trao đổi ngày càng nhiều trên thế giới Rau quả lạnh đông có ưu điểm là giữ được nhiều nhất các tính chất vật lý và giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu so với các phương pháp chế biến

và bảo quản khác Nhược điểm chính của phương pháp bảo quản lạnh đông là giá thành cao do chí phí bảo quản lớn Tuy nhiên, rau quả lạnh đông vẫn là dạng sản phẩm được ưa chuộng và ngày càng chiếm tỷ trọng cao trong tổng số rau quả chế biến

* Phương pháp muối rau quả:

Gồm hai phương pháp: Rau quả muối chua và rau quả muối mặn

Rau quả muối chua là các sản phẩm chế biến từ rau quả bằng cách làm cho chất đường có sẵn trong nguyên liệu chuyển hóa thành acid lactic nhờ quá trình lên men lactic với các vi sinh vật lactic (một số vi khuẩn và nấm men) Acid lactic và một số sản phẩm khác của quá trình lên men tạo thành làm cho sản phẩm có hương

vị đặc trưng Ngoài ra acid lactic còn có tính chất sát trùng, có khả năng ức chế sự hoạt động của nhiều loại vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm Dùng muối ăn để muối rau, sản phẩm chủ yếu là muối chua cải bẹ, cà, cà chua,… Sản phẩm rau quả muối mặn phổ biến ở dưa chuột, nấm rơm, nấm mỡ, mơ và chanh

* Phương pháp sản xuất rượu quả:

Rượu quả là sản phẩm có chứa cồn etilic và một số thành phần phụ khác Rượu etilic trong rượu quả có thể pha từ ngoài vào có thể làm cho dịch quả lên men, người ta phân biệt hai dạng rượu quả chủ yếu là: rượu vang (rượu quả lên men) và rượu mùi (rượu quả không có quá trình lên men) Hàm lượng cồn etilic trong rượu vang quả có một phần chủ yếu hoặc toàn bộ được tạo bởi quá trình lên men các chất đường có trong sản phẩm Hàm lượng cồn trong rượu mùi hoàn toàn

là do pha cồn etilic từ ngoài vào

* Phương pháp đóng hộp rau quả:

Đóng hộp rau quả nên hiểu với khái niệm rộng là bảo quản rau quả trong bao

bì kín (hộp kim loại, lọ thủy tinh, túi chất dẻo,…) Sản phẩm được thanh trùng trước hoặc sau khi đóng vào bao bì

1.2.3 Tổng quan về chanh dây

• Giới thiệu về chanh dây

- Tên khoa học: Passiflora edulis sims Thuộc họ: Passifloraceae (họ chùm bao), bộ violales, chi passiflora hiện có hơn 400 loài, trong đó có khoảng

hơn 60 loài cho trái ăn được

- Tên thường gọi: dây mát, mát mát, chanh dây/chanh sô-đa, trái mêly

- Tên tiếng anh: passion fruit/ passion vine, purple granadilla

- Tên pháp: passion

Hình 1.3: Trái chanh dây

Theo tài liệu đông y, chanh dây thuộc cây lạc tiên, là loại dây leo cho quả có

nguồn gốc từ Brazin, đã được di thực sang Úc và Châu Âu từ thế kỷ thứ XIX và có

lẽ đã theo người Pháp đến cao nguyên Lâm Viên (Đà Lạt) từ đầu thế kỷ thứ XX Chanh dây được chia làm hai dạng tùy vào màu vỏ của trái: dạng trái tím có

vỏ màu vàng tím đến tím sậm, trái nhỏ (đường kính 4 ÷ 5cm), có tua dây, nhánh và gân lá xanh, dạng này rất phổ biến ở vùng khí hậu mát có độ cao từ 1200 ÷ 2000m như ở Đà Lạt

Hình 1.4: Trái chanh dây tím

Dạng trái vàng : vỏ trái màu vàng chanh, trái lớn hơn dạng trái tím (6 ÷ 12 x 4 ÷ 7 cm), có tua dây, nhánh và gân lá ửng đỏ tím Hoa lớn và có tràng (corona) màu tím sậm hơn dạng trái tím, đồng thời dây cũng mọc mạnh hơn Đây là dạng chịu nóng thích hợp với cao độ thấp (0 ÷ 800m) như Đồng Bằng Sông Cửu Long

Hình 1.5: Trái chanh dây vàng

* Đặc điểm sinh học[12]

Dây đa niên, nửa gỗ, dài 15 m Thân tròn cạnh, xanh, mang tua dài và có lá ở mỗi đốt Cuống lá dài 2 ÷ 5 cm, mang phiến lá có 3 thùy dài, kích thước lá dài 10 ÷

15 x 12 ÷ 25 cm, bìa phiến có răng cưa nhỏ, tròn đầu

Hoa đơn độc, mọc từ nách lá, đẹp, thơm, đường kính 7.5 ÷ 10 cm với cuống dài 2 ÷5 cm, 5 cánh hoa + 5 đài hoa trắng mọc xen nhau, bên trên là hai lớp tràng (côrona) với các sợi trắng dài 2 ÷ 3 cm, ửng tím ở gốc rất đẹp Mỗi hoa mang 5 nhị đực với các chỉ dính nhau thành ống ở đáy và tách rời ở phần mang bao phấn

Trái hình cầu đến bầu dục, kích thước 4 ÷ 12 x 4 ÷ 7 cm, màu tím sậm hay vàng chanh, tự rụng khi chín Vỏ ngoài cứng, trung quả bì màu xanh, nội quả bì màu trắng Trái mang rất nhiều hột có cơm mềm, mùi thơm rất quyến rũ

* Sinh trưởng:

Hột rất mau mất sức sống (chỉ vài tuần) Cây trồng bằng hột thì rất yếu ớt phải cần tới 5 ÷ 7 tuần mới bò lan được (cho 4 nhánh khỏe mạnh), vì vậy mà không nên trồng bằng hột Chanh dây rất dễ giâm cành (bằng cành bánh tẻ đã một phần hóa gỗ) dễ cho nhiều nhánh khỏe bò lan (sau 5 ÷ 7 tháng đã bò dài 10 ÷ 15m) Từ khi hoa trổ đến trái chín là 60 ÷ 70 ngày (giống trái vàng) hoặc 60 ÷ 90 ngày (giống trái tím)

Dây lạc tiên rất cần nhiều ánh sáng để ra hoa và đậu trái, do đó sau mùa thu hoạch trái cần xén tỉa để dây ra nhiều chồi mới phơi ra nắng để có nhiều hoa Ở vùng nhiệt đới gió mùa dây thường ra hoa cuối mùa mưa (giống trái tím) và thường

kéo dài trong mùa nắng (giống trái vàng) làm kéo dài mùa thu hoạch Trong ngày hoa nở từ hừng đông đến 9 ÷10giờ sáng và bướm chỉ nhận hoa nở trong ngày đầu tiên

* Điều kiện trồng trọt chăm sóc

Thích hợp trồng ở vùng nhiệt đới (vùng đồng bằng thấp), nhưng khi trồng ở vùng cao nhiệt đới (có độ cao trên 1000m so với mặt nước biển) thì chất lượng quả tốt hơn, có thể trồng ở vùng Đông Á nhiệt đới có mùa mưa và mùa khô xen kẽ, có đầy đủ áng sáng Không đòi hỏi cao về chất đất có thể trồng trên đất cát, đất có sỏi

đá, nhưng nếu trồng trên đất giàu dinh dưỡng thì cây sẽ phát triển tốt hơn Cây chanh dây dễ trồng, chỉ việc găm cành, tưới nước đầy đủ thì cây có thể phát triển xum xuê Ở Việt Nam cây chanh dây sống tốt trong điều kiện mát mẻ như ở Lâm Đồng, nhưng khi điều kiện nóng ẩm như Thành phố Hồ Chí Minh vẫn sống được nhưng phẩm chất của trái có thể ảnh hưởng đôi chút

• Thành phần hóa học và tác dụng của chanh dây

* Thành phần hóa học của chanh dây

Ở những vùng khác nhau trái chanh dây có thành phần hóa học khác nhau Thành phần hóa học chi tiết của trái chanh dây ở Việt Nam chưa thấy tài liệu nào công bố Dưới đây là số liệu về thành phần hóa học của trái chanh dây được nghiên cứu trồng ở Floria (Mỹ) và ở Đài Loan Thành phần hóa học của trái chanh dây được trình bày trên bảng 1.4:

Bảng 1.4 : Thành phần hóa học của trái chanh dây trồng ở Mỹ và Đài Loan[8]

* Đường: tổng hàm lượng gluxit từ khoảng 15 ÷ 20%, trong đó giữa loại màu tím

và màu vàng có sự biến đổi chút ít Hàm lượng đường trong chanh dây được trình bày trên bảng 1.5

Bảng 1.5 Bảng hàm lượng đường trong chanh dây[8]

* Axit: cả hai loại chanh dây màu vàng và tím đều có hàm lượng axit cao PH ≈ 3,

trong đó loại màu vàng cho hàm lượng axit cao hơn Thành phần các loại acid trong

chanh dây trình bày trên bảng 1.6

Bảng 1.6 Thành phần các loại Acid có trong quả

Meq/100g Acid

citric

Acid malic

Acid lactic

Acid malonic

Acid succinic

Acid ascorbic

* Sắc tố: năm 1963, màu sắc của chanh dây được xác định là antoxian và một ít hợp

chất flavonol Năm 1972, người ta xác định màu của chanh dây chủ yếu là màu carotenoit bao gồm các loại sau:

Bảng 1 7 Giá trị các hợp chất tạo mùi [8]

* Các tác dụng của chanh dây

Trong y học, cả hoa, lá, trái và vỏ trái chanh dây đều được dùng để chữa bệnh

- Ngọn non chanh dây luộc ăn hoặc lá nấu thành cao lỏng cũng có tác dụng an thần,

hạ huyết áp, giảm đau, chống lại tác động của các cơn co thắt và trị mất ngủ như cây chanh dây thường

- Hoa chanh dây có tác dụng an thần nhẹ và giúp ngủ tốt Hoa chanh dây đã và đang được nhiều nước dùng để điều trị cho những trẻ em dễ bị kích động hoặc có vấn đề bất ổn về thần kinh, chữa bệnh hen suyễn, rối loạn tiêu hóa, chứng mất ngủ, và các khó chịu của hội chứng tiền mãn kinh

- Chiết xuất của vỏ trái chanh dây vàng có thể chống lại các tế bào ung thư nhờ vào

2 hoạt chất có nguồn gốc thực vật là caroten và polyphenol (Các nhà nghiên cứu ở trường đại học Florida đã phát hiện ra)

- Chiết xuất từ vỏ trái chanh dây tím giúp giảm được đến 75% chứng thở khò khè ở những người bị bệnh hen suyễn và nâng cao khả năng hít thở của họ (giáo sư Watson của trường đại học florida và các cộng sự của ông đã chứng minh ra)

- Trái chanh dây không chứa cholesterol, giàu vitamin A và vitamin C, là nguồn cung cấp kali và chất sắt dồi dào, nguồn chất xơ tuyệt hảo, và giúp làm dịu các cơ đang bị căng cứng Hơn nữa, chất xơ rất tốt cho sức khỏe, nó có thể ngừa bệnh tim mạch vành Ngoài ra còn giảm được lượng cholesterol

- Thịt quả chanh dây chín có vị chua ngọt, màu vàng nhạt, thường được dùng dưới dạng nước uống giải khát Nước này có tác dụng bổ, mát, thanh nhiệt, tiêu khát, an thần, nhuận tràng, lợi tiểu

- Cùi chanh dây giống tinh dầu vanilla hoặc xirô lựu, nên có thể dùng nó làm gia vị khi nướng hay pha lẫn cùng các món cocktail

- Chanh dây có thể giúp giảm sự phát triển của tế bào ung thư

- Người ta còn dùng lá chanh dây làm rau ăn: lấy lá non thái nhỏ, vò nhẹ nấu với tôm

sẽ là một món canh ngon hay có thể luộc ăn như những loại rau khác

1.3 Sản phẩm đồ hộp – đồ hộp thạch

1.3.1 Khái niệm về đồ hộp

Đồ hộp là một dạng thực phẩm đã qua các giai đoạn chế biến được đựng trong các hộp kín kín, cách ly với môi trường bên ngoài Nhờ vào quá trình thanh trùng tiêu diệt vi sinh vật gây hư hỏng nên đồ hộp có thể bảo quản ở nhiệt độ thường trong thời gian dài

1.3.2 Cơ sở khoa học của công nghệ chế biến đồ hộp

Nguyên liệu thực phẩm như thịt, cá, trứng, sữa, rau quả,… là nguồn nguyên liệu giàu dinh dưỡng như: protein, lipid, glucid, vitamin,… Tuy nhiên động vật sau khi giết mổ hoặc rau quả sau khi thu hái chất lượng của chúng suy giảm nhanh do hoạt động của các vi sinh vật và enzyme phân giải Để duy trì được chất lượng của nguyên liệu thì cần phải có phương pháp bảo quản và chế biến có khả năng kiểm soát được hoạt động của enzyme và vi sinh vật

Cất giữ thực phẩm theo nguyên tắc đình chỉ sự sống của Ia.Nikitinxki: là dùng các tác nhân khác nhau để tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật gây bệnh, gây hư hỏng thực phẩm và làm biến tính hoàn toàn enzyme, người ta có thể sử dụng các cách sau:

- Bảo quản bằng chất sát trùng: khi khuyếch tán vào tế bào vi sinh vật thì chất bảo

quản sẽ tiêu diệt protit của chất nguyên sinh, phá hoại sự sống và làm chết tế bào

- Thanh trùng bằng dòng điện cao tần: các phân tử tích điện trong sản phẩm sẽ

dao động do sự tác dụng của điện năng, chuyển điện năng được hấp thụ thành nhiệt năng và làm chết vi sinh vật

- Thanh trùng bằng tia ion hóa: tác dụng diệt trùng của các tia ion hóa là thay đổi

cấu trúc của một số phân tử protit của tế bào vi sinh vật và làm ion hóa dung môi

- Thanh trùng bằng sóng siêu âm: dưới tác dụng của siêu âm môi trường lỏng

truyền âm bị xô đẩy lại, bị ép và tạo chân không liên tiếp, sinh ra nhiều khoảng trống, lúc đó các chất hòa tan và hơi của chất lỏng lập tức dồn vào các khoảng trống

ấy gây ra tác dụng cơ học làm chết vi sinh vật ở trong môi trường Mặt khác trong quá trình ấy một phần chất khí hòa tan bị ion hóa tạo ra nước oxy già, nitro oxy là những chất độc đối với vi sinh vật Phương pháp này được sử dụng đối với nước quả

- Lọc thanh trùng: sản phẩm lỏng như nước quả trong có thể loại trừ vi sinh vật

bằng cách lọc, sau khi lọc sản phẩm được rót vào bao bì đã sát trùng rồi ghép kín ngay

- Thanh trùng bằng nhiệt: sử dụng nước nóng hoặc hơi nước là phương pháp

thanh trùng phổ biến nhất trong đồ hộp Dưới tác dụng của nhiệt độ cao và thời gian kéo dài vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt, enzyme bị bất hoạt Tuy nhiên nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đến đặc tính cảm quan của sản phẩm Vì vậy cần phải cân nhắc để chọn chế độ thanh trùng hợp lý để vừa đảm bảo tiêu diệt được vi sinh vật, bất hoạt được enzyme, vừa đảm bảo chất lượng cảm quan của đồ hộp

1.3.3 Đồ hộp thạch

Rong biển là một loại thực vật, là thức ăn bổ dưỡng hàng ngày của con người

vì nó chứa rất nhiều iốt, các chất khoáng, các vitamin A, B1, B2, C, D, E, các axit amin Từ rong biển cho những keo rong như carrageean, agar đem lại giá trị dinh dưỡng cao để sản xuất thạch

Carbonhydrate đặc trưng, agar, carrageenan có tác dụng nhuận tràng và hấp thụ các chất độc hại (kim loại nặng, chất phóng xạ) trong cơ thể con người và đưa ra ngoài bằng con đường bài tiết Hàm lượng iôt cao trong rong biển giúp bổ xung lượng iôt thiếu hụt để phòng và trị bệnh bướu cổ tuyến giáp đơn (bệnh gặp nhiều ở lứa tuổi trẻ)

Các loại vitamin có sẵn trong rong biển là nguồn vitamin rất tốt giúp cơ thể khỏe mạnh và kháng bệnh

Carrageenan hay agar kết hợp với đường tinh luyện, hương vị trái cây tự nhiên

và chất bảo quản đã tạo nên một sản phẩm đồ hộp thạch đa dụng và được nhiều người ưa thích Và việc nghiên cứu tạo sản phẩm đồ hộp thạch hương vị chanh dây đảm bảo chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm hy vọng sẽ đem đến cho người tiêu dùng sự hài lòng và thích thú

1.3.4 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về sản phẩm từ chanh dây, carrageenan

* Một số sản phẩm chế biến từ chanh dây

Nước chanh dây: Trong 2 năm trở lại đây, nhiều loại nước giải khát chiết xuất

từ trái chanh dây đóng lon đã ra đời phục vụ nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu như “Mac number one” của công ty trách nhiệm hữu hạn Trần Thái - Lâm Đồng, “Nước quả chanh dây” của công ty chế biến thực phẩm xuất khẩu Đồng Giao

- Ninh Bình, công ty chế biến thực phẩm xuất khẩu Quảng Ngãi, “Red tiger”, “Red bull” của các công ty chế biến thực phẩm ở thành phố Hồ Chí Minh, Tiền Giang Mới đây, các nhà máy của các công ty chế biến thực phẩm xuất khẩu Đồng Giao và Quảng Ngãi đã bắt đầu sản xuất một loại sản phẩm mới từ trái chanh dây để xuất khẩu là nước quả cô đặc dưới dạng pure, được các thị trường Châu Âu và Mỹ

+ Sản phẩm “giò lụa” của công ty Việt Hương

+ Sản phẩm thạch carrageenan Đông Hải

Ngoài ra carrageenan còn được sử dụng rất nhiều trong các sản phẩm bánh kẹo, mứt, bia

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Biến đổi của các thành phần trong quá trình sản xuất sản phẩm thạch chanh dây – carrageenan

Đường kính phải tuân thủ theo TCVN 6958:2001

Đường được sử dụng là đường tinh luyện cao cấp (thường dùng đường loại 1 trở lên) Đường trắng tinh khiết được đóng trong bao bì polyme và đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có độ tinh khiết (Pol) ≥ 99,5%, độ ẩm ≤ 0,05%

- Trạng thái cảm quan: màu trắng tinh khiết, không vón cục, không ẩm, không có tạp chất, không mùi, vị ngọt không có vị lạ nào khác

2.1.2.2 Nước

Nước dùng trong chế biến thực phẩm là nước phải đảm bảo vệ sinh theo QCVN 01:2009/Bộ Y tế Sử dụng nước máy do thành phố Nha Trang cung cấp

2.1.2.3 Canxi clorua

Sử dụng CaCl2 dạng hạt, có màu trắng, vị mặn chát, được mua tại số 42-Đinh

Tiên Hoàng-TP.Nha Trang Chất này tan nhiều trong nước, có tính hút ẩm cao Tại

nhiệt độ phòng, nó là chất rắn Như là một thành phần, nó được liệt kê như là phụ

gia thực phẩm được phép sử dụng tại Liên minh châu Âu để làm phụ gia cô lập và chất làm chắc

2.1.2.5 Bao bì

Lựa chọn bao bì thích hợp với sản phẩm thạch

Sử dụng các chén nhựa nhỏ (có sức chứa đựng là 13g) để đựng sản phẩm Bao

bì nhựa cần phải đảm bảo một số yêu cầu: đảm bảo về độ bền hóa học đó là bền vững với các tác dụng của acid hữu cơ có trong đồ hộp Về độ bền cơ học thì bao bì nhựa phải chịu được lực kéo, nén và có độ đàn hồi, độ giòn nhất định Ngoài ra thành chén phải đều, không có vết nứt, miệng chén phải bằng phẳng không được sứt mẻ

Màng nắp được làm bằng nhựa, và trên đó có thể hiện luôn 1 vài thông tin về sản phẩm Màng nắp phải đảm bảo độ kín, mịn màng, chịu được tác dụng của nhiêt

độ cao

Bao bì không gây độc hại cho thực phẩm, không làm cho thực phẩm biến đổi chất lượng, không gây mùi vị sắc màu lạ cho sản phẩm

2.2 Xác định thành phần của chanh dây

2.2.1 Xác định thành phần khối lượng của dịch quả theo phương pháp phân tích khối lượng

- Lựa chọn chanh dây

- Rửa, để ráo nước

- Cân khối lượng

- Cắt đôi nạo lấy phần ruột bên trong, xử lý thu dịch quả

- Cân phần dịch quả

Khối lượng dịch quả

Tính tỷ lệ dịch quả = x 100 (%)

Khối lượng quả

2.2.2 Xác định thành phần hóa học của dịch quả theo phương pháp phân tích hóa học

* Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy

Khi xác định hàm lượng ẩm trong nguyên liệu chanh dây tôi sử dụng phương pháp sấy khô để làm bay hơi nước trong dịch quả

- Phương pháp: cân trọng lượng cốc sấy có chứa mẫu trước và sau khi sấy khô để tính hàm lượng ẩm

- Tiến hành:

+ Đem cốc sấy đến khối lượng không đổi, để nguội trong bình hút ẩm

+ cân 5g dịch quả cho vào cốc sấy rồi đem sấy ở nhiệt độ 60-800C trong thời gian đầu, sau đó nâng nhiệt lên 100-1050C, sấy đến khối lượng không đổi

G1: Trọng lượng cốc + mẫu trước khi sấy (g)

G2 : Trọng lượng cốc + mẫu sau khi sấy (g)

* Xác định hàm lượng tro toàn phần bằng phương pháp nung và phương pháp khối lượng

Tro là thành phần còn lại của sản phẩm sau khi nung các chất hữu cơ Khi trong thịt quả không lẫn tạp chất đất, cát tro chính là các loại muối khoáng trong thực phẩm

G1: trọng lượng cốc + mẫu trước khi nung (g)

G2 : trọng lượng cốc + mẫu sau khi nung (g)

* Xác định hàm lượng acid tổng số bằng phương pháp chuẩn độ (TCVN 1999)

6509-Để xác định hàm lượng acid có trong nguyên liệu hay trong sản phẩm đều dựa vào nguyên tắc trung hòa acid bằng dung dịch NaOH 0.1 N, từ số ml NaOH 0.1 N dùng để chuẩn độ ta suy ra được hàm lượng acid trong quả hay trong sản phẩm Nguyên lý: dùng dung dịch kiềm chuẩn NaOH 0.1N để chuẩn trung hòa hết các acid trong thực phẩm với chỉ thị phenolphtalein

Tiến hành: lấy 10ml dịch quả rồi cho thêm nước cất cho đủ 50ml, sau đó lấy 10ml mẫu đã pha loãng đi chuẩn độ, cho vào cốc 3÷5 giọt phenolphtalein, chuẩn độ bằng NaOH cho tới khi xuất hiện màu hồng bền trong 5 giây thì dừng

Hàm lượng acid xác định theo công thức:

f

K

X =

Sử dụng khúc xạ kế tiến hành xác định hàm lượng chất khô của dich quả

* Xác định pH: Sử dụng máy đo pH cho vào cốc đựng dịch quả, sau 1 khoảng thời

gian thiết bị đo pH hết nhảy thì đó chính là pH của nguyên liệu cần đo

2.3 Đánh giá chất lượng sản phẩm theo phương pháp phân tích

cảm quan

Phương pháp phân tích cảm quan theo phương pháp cho điểm thực hiện theo TCVN 3215-79 Đây là tiêu chuẩn sử dụng hệ điểm 20 xây dựng trên một thang thống nhất 6 bậc 5 điểm (từ 0 đến 5) trong đó điểm 0 ứng với chất lượng sản phẩm

bị hỏng, còn từ 1 đến điểm 5 ứng với mức khuyết tật giảm dần Ở điểm 5 sản phẩm coi như không có sai lỗi và khuyết tật nào, trong tính chất đang xét, sản phẩm có tính tốt đặc trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó Tổng hệ số trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu được đánh giá cho một sản phẩm bằng 4

Trong thực tế, các chỉ tiêu cảm quan của một sản phẩm có mức độ quan trọng khác nhau, do đó có hệ số quan trọng để biểu thị mức độ quan trọng của từng chỉ tiêu so với toàn bộ giá trị cảm quan của sản phẩm đó Hệ số quan trọng (HSQT) phụ thuộc vào thị hiếu người tiêu dùng và các chuyên gia đề nghị cho từng sản phẩm cụ thể Trong phạm vi đề tài, tôi chọn hệ số quan trọng của các chỉ tiêu cảm quan cho bán thành phẩm (BTP) dịch chanh dây cô đặc và sản phẩm (SP) thạch chanh dây–carrageenan theo bảng 2.1:

Bảng 2.1: Bảng hệ số quan trọng của các chỉ tiêu

Quá trình đánh giá cảm quan phải được thực hiện trong phòng phân tích cảm quan đạt yêu cầu Tuy nhiên do điều kiên không cho phép nên chúng tôi đã tiến hành tại phòng thí nghiệm Hội đồng đánh giá gồm có 5 thành viên Họ sẽ sử dụng các giác quan như: khứu giác, vị giác, thính giác, thị giác để đánh giá cho điểm các chỉ tiêu Khi đánh giá, các thành viên làm việc độc lập

Cách tính điểm:

- Tính điểm trung bình chưa có trọng lượng của các thành viên trong hội đồng với từng chỉ tiêu cảm quan, sau đó đem nhân với hệ số quan trọng tương ứng với từng chỉ tiêu đó

- Tính tổng số điểm có trọng lượng của các chỉ tiêu cảm quan

- Theo hệ điểm 20, chất lượng sản phẩm được chia ra 6 mức theo bảng 2.2

BTP dịch chanh dây cô đặc SP thạch chanh dây-carrageenan

- Sản phẩm đạt chất lượng khi điểm trung bình chưa có trọng lượng của một chỉ tiêu bất kỳ phải đạt nhỏ nhất là 2,8 và điểm chất lượng không nhỏ hơn 11,2

- Nếu hội đồng thống nhất đánh giá một chỉ tiêu nào đó 0 điểm thì điểm chung bằng 0 và sản phẩm coi như bị hỏng

- Nếu thành viên nào cho điểm lệch quá 1,5 điểm trung bình chưa có trọng lượng của hội đồng thì điểm của thành viên đó bị loại

Dựa theo TCVN 3215-79 , tôi tiến hành xây dựng thang điểm cảm quan cho bán thành phẩm dịch chanh dây cô đặc (bảng 2.3) và sản phẩm thạch chanh dây-carrageenan (bảng 2.4)

Bảng 2.3: Cơ sở chấm điểm cho dịch chanh dây cô đặc

4 Mùi thơm nồng vừa

3 Mùi thơm ít tự nhiên hoặc mùi thơm nồng mạnh

2 Mùi thơm không đặc trưng hoặc mùi rất nồng

1 Mùi nồng rất đậm, hơi khét

Mùi

0 Mùi khét cháy

4 Vị chua dịu, chua vừa phải

3 Vị chua ngọt không hài hòa

3 Trạng thái sánh hơi lỏng hay sánh đặc

2 Trạng thái sánh lỏng hay sánh đặc, hơi keo