CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về quả mãng cầu xiêm 1.1.1. Nguồn gốc - Mãng cầu xiêm tên tiếng anh là Annona muricata thuộc họ Annonaceae. Có nguồn gốc từ Mỹ La-tinh và nó thích hợp trồng ở vùng nhiệt đới. - Ở Việt Nam, mãng cầu xiêm chủ yếu được trồng ở miền Nam còn ở miền Bắc thì đang trong giai đoạn trồng thử nghiệm. 1.1.2. Đặc điểm - Mãng cầu xiêm cho trái quanh năm nhưng mùa chính là từ tháng 7 đến tháng 10. Quả hình oval, thân dài hoặc hình trái tim, thường có dạng xệ uốn cong với nhiều kích cỡ, khối lượng do sự phát triển không đều hay bị sâu bệnh. Quả có thể dài 15-30cm, rộng khoảng 15cm, nặng 0,5-2kg, có quả lên đến 5-6kg to nhất trong các loại mãng cầu. Vỏ màu xanh lục sẫm khi còn non và có màu xanh vàng nhạt khi chín mềm, vỏ không ăn được với nhiều gai. Quả có cấu trúc phức hợp gồm nhiều quả nhỏ hạt đơn (múi) liên kết với nhau. Lưng mỗi múi có cái gai mềm cong nên người ta gọi là mãng cầu gai. Gai có thể rụng khi quả chín. Có thể chứa vài chục đến vài trăm hạt, hạt bẹt hình oval, nhẵn đen và rất cứng. Hạt chứa 45% dầu không khô màu vàng có độc tính cao, vì vậy phải loại bỏ hạt trong quá trình xử lý chế biến. Quả dễ rụng ra khỏi cuốn khi đã chín. Phần thịt quả màu trắng đục, mọng nước thịt dai có sớ, gồm nhiều muối bao quanh lõi ở giữa. Phần thịt chứa 80% nước, 1% protein, 18% cacbonhydrat. - Để bảo quản quả sau thu hoạch trước khi đem tiêu thụ người ta đã có nhiều phương pháp có hiệu quả: Song hơi dibrommetyl Chiếu xạ bằng tia gamma Xử lý bằng nước nóng Xử lý bằng hơi nước nóng
Trang 1CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về quả mãng cầu xiêm
1.1.1 Nguồn gốc
- Mãng cầu xiêm tên tiếng anh là Annona muricata thuộc họ Annonaceae Có
nguồn gốc từ Mỹ La-tinh và nó thích hợp trồng ở vùng nhiệt đới
- Ở Việt Nam, mãng cầu xiêm chủ yếu được trồng ở miền Nam còn ở miền Bắcthì đang trong giai đoạn trồng thử nghiệm
1.1.2 Đặc điểm
- Mãng cầu xiêm cho trái quanh năm nhưng mùa chính là từ tháng 7 đếntháng 10 Quả hình oval, thân dài hoặc hình trái tim, thường có dạng xệ uốncong với nhiều kích cỡ, khối lượng do sự phát triển không đều hay bị sâu bệnh.Quả có thể dài 15-30cm, rộng khoảng 15cm, nặng 0,5-2kg, có quả lên đến 5-6kg
to nhất trong các loại mãng cầu Vỏ màu xanh lục sẫm khi còn non và có màuxanh vàng nhạt khi chín mềm, vỏ không ăn được với nhiều gai Quả có cấu trúcphức hợp gồm nhiều quả nhỏ hạt đơn (múi) liên kết với nhau Lưng mỗi múi cócái gai mềm cong nên người ta gọi là mãng cầu gai Gai có thể rụng khi quảchín Có thể chứa vài chục đến vài trăm hạt, hạt bẹt hình oval, nhẵn đen và rấtcứng Hạt chứa 45% dầu không khô màu vàng có độc tính cao, vì vậy phải loại
bỏ hạt trong quá trình xử lý chế biến Quả dễ rụng ra khỏi cuốn khi đã chín.Phần thịt quả màu trắng đục, mọng nước thịt dai có sớ, gồm nhiều muối baoquanh lõi ở giữa Phần thịt chứa 80% nước, 1% protein, 18% cacbonhydrat
- Để bảo quản quả sau thu hoạch trước khi đem tiêu thụ người ta đã cónhiều phương pháp có hiệu quả:
Song hơi dibrommetyl
Chiếu xạ bằng tia gamma
Xử lý bằng nước nóng
Xử lý bằng hơi nước nóng
- Nhược điểm:
Trang 2 Trái to, không thuận lợi cho sử dụng, chứa nhiều nước gây khó khăn choviệc vận chuyển.
Tốc độ chín quá nhanh khó bảo quản
Lượng đường khá thấp, vị chua, không hợp khẩu vị người Á Đông
1.1.3 Thành phần hóa học
- Mãng cầu xiêm chứa các chất chống oxy hóa như vitamin C, giúp tiêu diệtcác phân tử gốc tự do trong cơ thể Loại quả này cũng giàu kali và magiê có tácdụng ngừa bệnh tim mạch
Bảng 1.1 Hàm lượng chất dinh dưỡng có trong 100g thịt quả.
- Mãng cầu được dùng làm đồ uống giải khát như:
Đồ uống nhẹ, có sục khí CO2 (ở Gutemara), lên men rượu (ở tây Ấn Độ),nước quả đóng hộp chân không (ở Phillippin), làm kem, làm yoghurt, trộn
Trang 3chung với rượu Những loại này thường ít khi có màu trắng sữa bìnhthường mà được pha thêm màu xanh màu hồng để tạo sự hấp dẫn cho sảnphẩm.
Cơm quả được đống hộp ướp lạnh, phần cơm cũng được dùng làm nhânbánh, mứt, syrup…
Ở Indonesia, Phillippin phần cơm thịt còn non sử dụng làm rau hay nấusúp, ở Braxin còn được sử dụng dưới dạng luộc, nướng, chiên…
- Ở Việt Nam, còn được dùng để chữa bệnh, quả xanh đem phơi khô, tán nhỏ trịbệnh kiết lị kinh niên, sốt rét, có thể nấu nước để trị bệnh lở miệng…
- Các sản phẩm mãng cầu có trên thị trường ở nước ta:
Hình 1.1 Các sản phẩm từ mẵng cầu xiêm 1.3 Giới thiệu sản phẩm
- Hiện nay, thị trường nước ép đang phát triển Đây là một cơ hội lớn chothị trường rau hoa quả Việt Nam Bởi cuộc sống ngày một bận rộn nhưng nhucầu chăm sóc sức khỏe và nhu cầu sử dụng các loại nước uống rau quả để làmđẹp cũng không ngừng tăng cao dẫn đến các nhu cầu về các lại rau quả nguyênchất sẽ không ngừng tăng lên hàng ngày Đó sẽ là một ưu thế đối với Việt Nam,
do ưu thế về điều kiện tự nhiên thích hợp trồng các loại rau quả nhiệt đới và ánhiệt đới vì thế các loại rau quả nguyên liệu rất phong phú và giá rẻ.Tuy nhiên, rau quả tươi rất dễ bị hư hỏng trong quá trình bảo quản Rau quả cósản lượng lớn vào chính vụ nên thường xảy ra hiện tượng ứ đọng, dập úng, hưJam mãng cầu Nước mãng cầu – dứa Nước mãng cầu Mãng cầu ngâm
đường
Trang 4thối Chính vì vậy, rau quả cần được chế biến ngay hoặc đem bảo quản lạnh.Hiện nay phương pháp phổ biến là sản xuất nước uống từ rau quả, đặc biệt làquả Loại thực phẩm này không những được dùng để giải khát mà còn được coi
là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng và thành phần sinh hóa cho sự phát triểncủa cơ thể Do đó, dòng sản phẩm nước ép có thịt quả trở nên rất phong phú vàrất được ưa chuộng nên việc sản xuất nước uống này là hướng đi đúng đắng
- Mãng cầu xiêm là loại trái cây rất được ưa chuộng vì chúng có
nhiều công dụng tốt đối với cơ thể.Không chỉ vậy, mãng cầu xiêm còn
giúp kiểm soát huyết áp Hàm lượng phong phú vitamin A trong mãng
cầu xiêm giúp giữ làn da và mái tóc khỏe mạnh Trái cây này cũng rất tốt
cho mắt và chữa trị các vấn đề liên quan tới chứng khó tiêu Việc đưa
mãng cầu xiêm vào chế độ dinh dưỡng hằng ngày là rất quan trọng vì
hàm lượng đồng dồi dào trong quả này giúp chữa táo bón, điều trị bệnh
tiêu chảy và bệnh lỵ
- Nhờ giàu magiê nên ăn mãng cầu xiêm sẽ giúp cân bằng lượng
nước trong cơ thể, giúp loại bỏ các chất axít khỏi các khớp xương và làm
giảm các triệu chứng của bệnh thấp khớp cũng như viêm khớp
- Mãng cầu xiêm cũng tốt cho những người bị thiếu máu, vì trái
cây này có hàm lượng calo cao Và nếu bạn muốn tăng cân một ít, hãy ăn
thêm mãng cầu xiêm, vốn có chứa đường tự nhiên nên có thể trở thành
món ăn vặt và món tráng miệng bổdưỡng
- Nước ép mãng cầu có bổ sung thịt quả nó cũng là một thức uống
dạng nectar Một nghiên cứu gần đây về nước ép từ quả mãng cầu xiêm
cho thấy: Loại nước ép này là 1 liệu pháp chữa ung thư an toàn và hiệu
quả, hoàn toàn từ thiên nhiên nên không gây nôn ói, sụt cân và rụng tóc
Bảo vệ hệ thống miễn dịch của bạn, tránh được một số bệnh truyền
nhiễm Giúp bạn thấy mạnh khỏe hơn trong quá trình chữa ung thư hay
các bệnh khác Tăng năng lượng và giúp bạn thấy lạc quan hơn Nước ép
mãng cầu xiêm có khả năng tiêu diệt các tế bào ung thư cao hơn 1000
Trang 5lần so với liệu pháp hóa trị Kết quả nghiên cứu về loại quả này đượcđăng trên tờ Journal of Natural Products do một trường Ðại học ở HànQuốc thực hiện Ngoài việc chống ung thư, nước ép mãng cầu xiêm còn
là tác nhân chống vi khuẩn, nhiễm nấm, chống ký sinh trùng đường ruột
và giun sán, hạ thấp huyết áp, chống trầm cảm và những rối loạn tinhthần
1.4 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm
Sản phẩm sau quá trình sản xuất cần đạt được các yêu cầu sau:
Bảng 1.2 Chỉ tiêu của đường trắng
Bảng 1.3 Chỉ tiêu acid citric
Cảm quan - Dạng bên ngoài, màu sắc
- Chua, không có vị lạ
- Dung dịch trong 20g/lkhông có mùi lạ
- Rời và khô
- Không được cóHóa học - A.citric monohydrat
hạng)-< 0,01(thượng hạng)- 0,03(hạng 1)
< 0,00007
1.5 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm
Trang 6Bảng 1.4 Chỉ tiêu hoá lý của sản phẩm (Theo TCVN 6299:1997)
Hàm lượng chất khô (đo bằng khúc
0,3ppm5ppm5ppm0,2ppm15ppm20ppm10ppmKhi thử theo phương pháp lấy mẫu và kĩ thuật thích hợp, sản
(Theo tiêu chuẩn 6299:1997)
Bảng 1.5 Chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm
Trang 7Tổng số tế bào nấm men, nấm mốc
Cl.perfringens
100
Bảng 1.6 Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm (TCVN4042-85)
Trạng thái Thể lỏng đục mịn đồng nhất Cho
phép có không đáng kể chấm đen domảnh hạt lẫn vào Nếu để lâu thịtquả có thể lắng xuống bao bì, songkhi lắng mạnh thì phải phân tán đều,không vón cục Không có tạp chất lạMàu sắc Mùi trắng sữa
Mùi vị Có mùi thơm, vị chua ngọt tự nhiên
của mãng cầu xiêm chín pha đường,
đã qua nhiệt, không có mùi vị lạ
- Sản phẩm phải chiếm không dưới 90% v/v của dung lượng nước
của bao bì.Dung lượng nước của bao bì là thể tích nước cất ở 20oC mà
bao bì đã ghép kín chứa đựng khi đã được nạp đầy (Theo TCVN
6299:1997)
CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC ÉP MÃNG CẦU CÓ THỊT QUẢ
Trang 8Nguyên liệu
RửaPhân loại
Thanh trùng
Sản phẩm
Rót hộpĐồng hóa
Bài khíGhép mí
Phối chếĐường, phụ gia
ChầnBóc vỏ, cắt nhỏ, bỏ hạt
Làm nguội nhanh
2.1 Quy trình sản xuất nước ép mãng cầu có thịt quả
2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
Trang 9Mục đích:
+ Loại trừ những quả không đủ tiêu chuẩn để đưa vào sản xuất như thốinhũn, sâu bệnh, men mốc …
+ Loại trừ các tạp chất như đá sỏi, rơm rạ,… trước khi rửa
+ Tận dụng những quả hỏng một phần mà không ảnh hưởng đến chấtlượng của phần còn lại
Trong khi thu hoạch, vận chuyển và bảo quản quả có thể bị xây xát, dậpnát, sâu, thối rữa làm hư hỏng, giảm chất lượng và dễ bị vi sinh vật xâm nhập,phát triển Vì vậy trước khi chế biến phải loại bỏ những quả đã thối rữa, hư hỏngnhiều, với những quả chỉ hư một phần thì có thể cắt bỏ phần hỏng, giữ lại phầnchưa hỏng Nếu biết chắc phần hỏng chỉ mới xuất hiện chưa ảnh hưởng nhiềuđến chất lượng thì có thể không cần loại bỏ
Cách thực hiện:
Quả có thể được lựa chọn, phân loại bằng tay ngay trên băng tải con lăn
có khả năng lật mọi phía của quả để người chọn quan sát, phát hiện hư hỏng vàloại quả ra khỏi băng chuyền Băng tải có vận tốc 0,12 – 0,15 m/s, chiều rộngbăng tải không lớn quá, bố trí làm việc hai bên thì rộng 60 – 80 cm là vừa
Yêu cầu:
Ta chọn quả có độ chín thủ công như vỏ màu vàng xanh, ấn tay vào thấymềm, có mùi thơm, không bị sâu bệnh, hư hỏng Những quả chưa đủ độ chínđược lưu lại cho đến khi đạt đến độ chín cần thiết
Trang 10nên ta chỉ cần ngâm trong khoảng 5 - 10 phút Rửa xối là dùng tác dụng chảycủa dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trên mặt nguyên liệu sau khi ngâm.Thường dùng tia nước phun (p = 2 – 3at) hay vòi hoa sen để xối Nước ra lạiphải là nước sạch, lượng Cl2 còn lại trong nước tráng là 3 -5 mg/l.
Yêu cầu cơ bản của quá trình rửa:
+ nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không bị dập nát, thời gian rửa ngắn
và tốn ít nước Nước rửa phải đảm bảo các chỉ tiêu vệ sinh do Bộ Y tế qui định
và độ cứng Nói chung độ cứng của nước rửa không quá 2mgE/l
+ Ta sát trùng bằng clorua vôi (3CaOCl2.Ca(OH)2.3H2O) Tỉ lệ lí thuyếtcủa clo trong vôi clorua theo công thức trên là 42%, nhưng thực tế chỉ đạt đượckhông quá 35% Nồng độ clo có tác dụng sát trùng trong nước là 100mg/l nênnếu dùng vôi clorua còn tốt thì cần phải pha theo nồng độ 0,03%
Yêu cầu:
+ Hạt phải được lấy sạch 100%
+ Tỉ lệ vỏ sau khi bóc xong chỉ được phép còn ¿ 0.05%
2.2.4 Chần
Mục đích quá trình chần:
+ Đình chỉ quá trình sinh hoá của nguyên liệu, làm cho màu sắc củanguyên liệu không bị xấu đi Dưới tác dụng của men peroxydaza,polyphenoloxydaza trong quả thường xảy ra các quá trình oxy hoá các chất chát,tạo thành flobafen có màu đen Chần làm cho hệ thống men đó bị phá huỷ nênkhông bị thâm đen
Trang 11+ Dưới tác dụng của nhiệt độ làm biến đổi một số thành phần như protittrong chất nguyên sinh bị đông tụ và vì vậy độ thẩm thấu của tế bào tăng lên làmdịch bào thoát ra ngoài dễ dàng, protopectin bị thuỷ phân thành pectin.
+ Đuổi bớt chất khí trong gian bào của nguyên liệu nhằm hạn chế tácdụng của oxy gây ra những hư hỏng như oxy hoá vitamin, phồng hộp …
+ Tiêu diệt một phần vi sinh vật, chủ yếu là những vi sinh vật bám trên bềmặt.
+ Loại bỏ phần xơ trong thành phần quả – các phần tử có kích thước lớn
là nguyên nhân làm cho sản phẩm bị tách lớp
+ Làm cho nguyên liệu đồng nhất về trạng thái và thành phần để quá trìnhchế biến được thuận lợi và nâng cao chất lượng cũng như giá trị cảm quan củasản phẩm
Các biến đổi:
+ Nguyên liệu giảm khối lượng,
+ Puree thu được mịn và có kích thước đồng đều
+ Các phản ứng hóa học, hoạt động của vi sinh vật đều được tăng cường
+ Vận tốc của trục quay khoảng 600 vòng/phút
+ Rây có kích thước từ 0,5 – 0,75 mm Khoảng cách giữa lưới chà
và cánh đập là 0,5 – 3 mm
Trang 12Yêu cầu:
Sản phẩm phải được loại bỏ hết sơ, thịt quả phải mịn
2.2.6 Phối chế
Mục đích:
+ Tạo hương vị đặc trưng, màu sắc đẹp cho sản phẩm
+ Tạo độ đặc cần thiết cho sản phẩm
Công thức phối trộn như sau:
+ Tỉ lệ thịt quả 20 - 25% thì sản phẩm có độ đặc vừa phải, nếu thịt quảnhiều làm cho nước quả quá đặc, giảm giá trị cảm quan và giảm hiệu quả kinh
tế, còn nếu thịt quả ít làm cho sản phẩm quá loãng, giá trị dinh dưỡng thấp vàkém hương vị
+ Hàm lượng đường khoảng 10 - 15% và acid citric 0,06 – 0,15% là vừa
để sản phẩm có vị ngọt chua hài hoà Đường bổ sung vào ở dạng đã hoà tantrong nước (syrup)
+ Hàm lượng CMC khoảng 0,08 – 0,012% CMC được hoà tan với nướctrước sau đó sẽ cho vào
+ Hàm lượng vitamin C khoảng 0,01%, nếu lượng vitamin C nhiều gâymùi vị gắt cho sản phẩm
+ Để tăng hương vị cho sản phẩm ta còn bổ sung thêm hươnng mãng cầunhân tạo
Bảng 2.1 Thành phần phối trộn
Trang 13+Là để xé nhỏ các phần tử thịt quả làm cho kích thước các phần tử nhỏ lại
để trạng thái nước quả được ổn định
+ Giúp quá trình bảo quản giảm sự phân lớp
+ Làm tăng giá trị mùi vị, độ mịn và độ tiêu hoá
Các biến đổi:
+ Kích thước phần thịt quả giảm
+ Phụ gia tạo sệt trương nở
+ Các hạt phân tán được phân bố đồng đều trong pha lỏng
+ Sản phẩm mãng cầu phải đóng trong các hộp kim loại
+ Bao bì cần được rửa sạch, vô trùng và rót sản phẩm ngay để tránh bịnhiễm lại Ta có thể xử lý vô trùng bao bì bằng cách xịt H2O2 ở dạng khí sau đóxịt khí nóng để đuổi hết H2O2 còn xót
2.2.9 Bài khí
Mục đích:
Trang 14+ Nhằm đuổi bớt chất khí trong nước quả, các khí đó có sẵn trong tế bàorau quả hoặc hoà tan vào nước quả trong quá trình chế biến
+ Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí
+ Tạo ra chân không trong đồ hộp sau khi làm nguội nhằm tránh sự phồnghộp khi vận chuyển, bảo quản ở các điều kiện khác nhau
+ Hạn chế quá trình oxy hóa, giảm hiện tượng sẫm màu
+ Giảm áp suất trong hộp khi thanh trùng, tránh biến dạng, bật nắp, nứtmối hàn
+Hạn chế hiện tượng ăn mòn hộp sắt
Yêu cầu kĩ thuật thanh trùng:
+ Vừa đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật có hại còn lại ít đến mức độ không thểphát triển để làm hỏng đồ hộp và làm hại sức khoẻ người ăn
+ Đảm bảo cho đồ hộp có chất lượng tốt về giá trị cảm quan và dinhdưỡng
Trang 15- Sau khi làm nguội, đồ hộp được rửa sạch bằng nước nóng hay dung dịch xútloãng, lau hay sấy khô rồi chuyển đến kho thành phẩm để bảo quản.
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT
3.1 Chọn thành phần nguyên liệu và sản phẩm
3.1.1 Thành phần nguyên liệu
Trang 16- Mãng cầu xiêm, hàm lượng chất khô 15,3%.
- Đường, hàm lượng chất khô 99,5%
- Acid citric, hàm lượng chất khô 98%, tỷ lệ sử dụng 0,15% so với khối lượngsyrup
- CMC, tỷ lệ sử dụng 0,08% so với khối lượng syrup
3.1.2 Thành phần sản phẩm
- Hàm lượng chất khô: 17%
- Hàm lượng ẩm: 83%
3.2 Ước lượng tổn thất qua từng công đoạn
- Tổn thất trong giai đoạn phân loại và bóc vỏ, cắt nhỏ, bỏ hạt là 25%
so với khối lượng nguyên liệu
- Tổn thất trong quá trình rửa là 0,3% so với khối lượng ở khâu phân
- Tính cho 1000 kg mãng cầu xiêm nguyên liệu
3.3.1 Giai đoạn phân loại và bóc vỏ, cắt nhỏ, bỏ hạt
- Tổn thất (T): 25%
- Khối lượng đầu vào mV1 = 1000 kg
- Khối lượng đầu ra:
mR1 = (1- Tloại bỏ).1000 = (1- 0,25).1000 = 750 kg
3.3.2 Quá trình rửa
Trang 17- Khối lượng đầu vào mV2 = mR1 = 750 kg.
- Khối lượng nước dùng để hòa tan:
mnước = msyrup - mđường = 1244,50 – 222,89 = 1021,61 kg
- Hàm lượng acid citric trong sản phẩm: 0,15%
Trang 18- Khối lượng acid citric cần sử dụng:
- Chọn bao bì kim loại có dung tích: Vlon = 330 ml = 330.10-6 m3
Trang 19- Tỉ lệ hộp hỏng trong quá trình đóng lon: Tdl = 2%.
- Số hộp đầu ra trong quá trình đóng lon: NRdl = NVtt = 5577,09 (lon)
- Số hộp đầu vào trong quá trình đóng lon:
Bảng 3.2 Kết quả tính toán cho 1000 kg nguyên liệu mãng cầu
Khối lượng mãng cầu
Trang 20CHƯƠNG 4 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 4.1 Tính toán năng suất cho nhà máy
Trang 21- Năng suất nhà máy theo thành phẩm: V = 50000 HL/năm.
- Lịch làm việc của nhà máy:
+ 1 ngày sẽ chia thành 2 ca, 1 ca làm việc 8 tiếng
Mỗi ngày sản xuất 2 ca, vậy thành phẩm của mỗi ca: 9285,35 (kg)
Quy định mỗi ca sản xuất 2 mẻ Mỗi mẽ: 4642,675 kg thành phẩm
Số lon thành phẩm: 14069 lon
Bảng 4.1 Khối lượng nguyên liệu phối chế