Báo cáo khoa học : Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến một số thức uống từ trái bưởi

Các cơ sở sản xuất hầu như chỉ mới dùng đường để làm át vị đắng, song việc sử dụng lượng đường cao trong thức uống là không có lợi đối với việc điều chỉnh chế độ ăn uống của người dân hi

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

MỘT SỐ THỨC UỐNG TỪ TRÁI BƯỞI

TS NGUYỄN VĂN CHUNG

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

MỘT SỐ THỨC UỐNG TỪ TRÁI BƯỞI

TS NGUYỄN VĂN CHUNG

Tp.HCM, tháng 11/2009

THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

1 Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến một số thức uống từ trái

bưởi

2 Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Văn Chung

3 Cơ quan chủ trì: Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm và chuyển giao công nghệ

về thực phẩm

4 Thời gian thực hiện đề tài: 11 năm 2007 đến hết tháng 11 năm 2009

5 Kinh phí được duyệt: 170 triệu đồng

6 Kinh phí đã cấp: 120 triệu đồng theo TB số: 233/TB-SKHCN ngày 16/11/2007

33 triệu đồng theo TB số: 198/TB-SKHCN ngày 10/10/2008

17 triệu đồng sau khi báo cáo nghiệm thu đề tài

làm nguyên liệu sản xuất nước bưởi đục, nước bưởi đục có tép và nước bưởi trong theo quy trình riêng

8.2 Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước bưởi

8.2.1 Ảnh hưởng của enzym Pectinex 3XL đến độ trong của nước quả

- Mức độ trong của dung dịch nước bưởi khi sử dụng enzym, so sánh với mẫu không sử dụng enzym

- Tỷ lệ enzym sử dụng so với khối lượng nước quả

- Các yếu tố nhiệt độ, pH và thời gian xử lý dịch ép nước bưởi với enzym Pectinex 3XL

8.2.2 Ảnh hưởng của một số tác nhân đến chất lượng nước bưởi và phương pháp khử vị đắng của nước bưởi

+ Phương pháp khử vị đắng của nước bưởi: kỹ thuật sử dụng Cyclodextrin giảm vị đắng của nước bưởi và phương pháp hấp phụ So sánh hiệu quả của hai phương pháp

+ Ảnh hưởng của kỹ thuật thanh trùng đến chất lượng nước bưởi: chế độ nhiệt, thời gian thanh trùng

+ Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến sự chuyển màu và độ ổn định của nước bưởi, thời gian theo dõi từ 1 đến 3 tháng

+ Bước đầu so sánh việc sử dụng Cyclodextrin khử vị đắng với phương pháp công nghệ khác (hấp phụ)

8.3 Nghiên cứu quy trình sản xuất một số loại nước bưởi

8.3.1 Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi đục

Xác định quy trình kỹ thuật sản xuất nước bưởi đục

- Quy trình kỹ thuật và các thông số kỹ thuật của quy trình

- Thành phần phụ gia phối chế

8.3.2 Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi đục có tép

+ Thành phần phụ gia phối chế

+ Quy trình kỹ thuật sản xuất

8.3.3 Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi trong

+ Tỷ lệ các loại pectinase trong quá trình thu nhận và xử lý nước quả

+ Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi trong và các thông số kỹ thuật

8.4 Thử nghiệm sản xuất các sản phẩm nước bưởi trên quy mô thực nghiệm

- Địa điểm sản xuất thực nghiệm:

Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm và chuyển giao công nghệ thực phẩm và nhà máy thực phẩm Tân Bình

Khối lượng sản phẩm dự kiến:

+ 3 loại sản phẩm: nước bưởi đục, nước bưởi đục có tép, nước bưởi trong mỗi loại 20 lít sản phẩm

+ Đề xuất quy trình công nghệ và thiết bị sản xuất nước bưởi

MỤC LỤC

Trang THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

Danh mục các bảng i

Danh mục các hình ii

Danh mục các sơ đồ iii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình trồng và tiêu thụ bưởi ở nước ta 1

1.2 Thành phần hóa học tạo nên vị đắng của nước trái bưởi 5

1.3 Một số loại enzym sử dụng trong sản xuất nước quả 8

1.4 Phương pháp khác trong việc xử lý khử vị đắng của nước bưởi 8

1.5 Giới thiệu về CD 9

1.5.1 Tổng quan về CD 9

1.5.2 Khả năng tạo phức bao từ CD 11

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nội dung 1: Nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ chung sản xuất nước ép từ trái bưởi 12

2.1.1 Khảo sát thành phần quả bưởi 12

2.1.2 Nghiên cứu quy trình thu nhận nước bưởi từ bưởi quả 12

2.1.2.1 Nghiên cứu quy trình thu nhận nước bưởi bằng phương pháp ép không sử dụng enzyme 12

2.1.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng enzyme Pectinex Ultra SP-L đến hiệu suất thu nhận nước bưởi 13

2.2 Nội dung 2: Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước bưởi 13

2.2.1 Ảnh hưởng của enzym Pectinex 3XL đến độ trong của nước quả 13

2.2.1.1 Nghiên cứu tỷ lệ enzym pectinex 3XL thích hợp cho làm trong nước bưởi 14

2.2.1.2 Xác định nhiệt độ tối ưu nhất cho enzym hoạt động 14

2.2.1.3 Xác định thời gian tối ưu để enzym làm trong dịch quả 14

2.2.2 Ảnh hưởng của một số tác nhân đến chất lượng nước bưởi 14

2.2.2.1 Phương pháp khử vị đắng của nước bưởi 14

2.2.2.2 Ảnh hưởng của kỹ thuật thanh trùng đến chất lượng nước bưởi 15

2.3 Nội dung 3: Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất một số thức uống từ trái bưởi 15

2.3.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi dạng trong 15

2.3.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi dạng trong 15

2.3.1.2 Các thông số cần khảo sát trong qui trình sản xuất nước bưởi trong 17

2.3.1.3 Đánh giá cảm quan mẫu nước bưởi 17

2.3.2 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi có tép 18

2.3.3 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi đục 19

2.3.3.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi đục 19

2.3.3.2 Các thông số cần khảo sát cho qui trình sản xuất nước bưởi đục 20

2.3.3.3 Đánh giá cảm quan của mẫu nước bưởi đục 21

2.4 Phương pháp phân tích 21

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ chung sản xuất nước ép từ trái bưởi 22

3.1.1 Khảo sát thành phần quả bưởi 22

3.1.2 Nghiên cứu quy trình thu nhận nước bưởi từ bưởi quả 22

3.1.2.1 Nghiên cứu quy trình thu nhận nước bưởi bằng phương pháp ép và phương pháp vắt trên máy không sử dụng enzyme 22

3.1.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng enzym Pectinex Ultra SP-L đến hiệu suất thu nhận nước bưởi 24

3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước bưởi 28

3.2.1 Ảnh hưởng của enzym Pectinex 3XL đến độ trong của nước quả 28

3.2.1.1 Nghiên cứu tỷ lệ enzym Pectinex 3XL thích hợp cho làm trong nước quả 28 3.2.1.2 Xác định nhiệt độ tối ưu cho enzym hoạt động 29

3.2.1.3 Xác định thời gian tối ưu để enzym làm trong dịch quả 30

3.2.2 Ảnh hưởng của một số tác nhân đến chất lượng nước bưởi 32

3.2.2.1 Phương pháp khử vị đắng của nước bưởi 32

3.2.2.2 Ảnh hưởng của kỹ thuật thanh trùng đến chất lượng nước bưởi 35

3.3 Nội dung 3: Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất 37

3.3.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi trong 37

3.3.1.1 Các thông số cần khảo sát trong qui trình sản xuất nước bưởi trong 37

3.3.1.2 Kết quả đánh giá cảm quan cường độ đắng của nước bưởi trong 39

3.3.2 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi có tép 40

3.3.3 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi đục 43

3.3.3.1 Phối chế dịch quả 43

3.3.3.2 Đồng hóa, đóng chai, thanh trùng 44

3.3.3.3 Kết quả đánh giá cảm quan của mẫu nước bưởi đục 47

3.4 Sản xuất thực nghiệm 47

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CHƯƠNG 1TỔNG QUAN

1.1 Tình hình trồng và tiêu thụ bưởi ở nước ta

Bưởi (nguồn gốc ở Đông Dương, Trung Quốc, Ấn Độ) có tên khoa học là

Citrus Grandis thuộc họ Cam quýt, ưa khí hậu nóng ẩm nên chỉ trồng được ở các

vùng nhiệt đới và á nhiệt đới nóng Các quần đảo Angti (thuộc vùng biển Caribê - Châu Mỹ) cũng có bưởi nhưng là bưởi chùm, tên khoa học là Citrus pradisi, còn gọi

là bưởi Pômelô

Bưởi là cây ăn quả dễ trồng, quả có giá cao, dễ bảo quản và tiêu thụ Là loại cây trồng có tuổi thọ cao, chu kỳ khai thác kinh doanh kéo dài hàng chục năm, đã trở thành một trong những cây chủ yếu được chọn để phát triển ở nhiều tỉnh phía Nam, trong đó nhiều nhất ở các tỉnh Vĩnh Long, Tiền Giang, Đồng Nai và Bình Dương

Hiện nay bưởi quả được tiêu thụ mạnh ở trong nước và có tiềm năng suất khẩu Nông dân được lợi nhuận cao gấp 2 - 3 lần (100 triệu đồng/ha) so với trồng cây ăn trái khác như xoài, chôm chôm, nhãn Ngoài lợi ích kinh tế, trồng bưởi còn góp phần cải thiện môi trường sinh thái, thu hút du lịch sinh thái cho địa phương Theo kết quả điều tra, khảo sát tập đoàn giống bưởi tại Biên Hòa do Trung tâm nghiên cứu cây ăn quả miền Đông Nam Bộ thực hiện năm 2003, đã ghi nhận được 25 giống bưởi, trong đó có 14 giống trồng phổ biến, nhiều nhất là bưởi Đường

lá cam, bưởi Thanh trà, bưởi Đường da láng Các giống bưởi nổi tiếng ở Nam Bộ có bưởi Năm Roi ở Vĩnh Long, bưởi Da xanh của Bến Tre và bưởi đường được trồng nhiều ở miền Đông Nam bộ như Vĩnh Cửu tính Đồng Nai, Tân Uyên tỉnh Bình Dương, trong đó bưởi Tân Triều Biên Hòa đã trở thành thương hiệu

Theo số liệu thống kê năm 2006, cả nước có khoảng 25.000ha trồng bưởi, tại Đồng bằng sông Cửu Long đạt 10.000 ha trong đó hơn 65% thuộc tỉnh Vĩnh Long Tại huyện Vĩnh Cửu tỉnh Đồng Nai, diện tích trồng bưởi đạt gần 1000 ha với các giống bưởi đường nổi tiếng Năng suất thu hoạch bưởi tùy thuộc tuổi cây, trung bình cho 25 tấn/ha Trong thời gian gần đây việc tiêu thụ bưởi trái gặp khó khăn do ảnh hưởng thông tin từ trái bưởi của Châu Mỹ Latin (loại Pomelo) có tên khoa học

Citrus pradisi có thể gây ung thư cho người tiêu dùng Tuy nhiên, tại Hội thảo về

bưởi của các nhà khoa học trong nước tháng 8 năm 2007 tại Tiền Giang đã khẳng

định các giống bưởi trồng ở nước ta là loại Citrus Grandis, không thuộc loại này

Theo GS.TS.Đỗ Tất Lợi, trong dịch ép múi bưởi có khoảng 0.9% acid xitric, 14% đường Ngoài ra còn Lycopin, các men Amylaza, Peroxydaza, Vitamin C, A

và B1 Dịch ép múi bưởi dùng làm thuốc chữa đái tháo, thiếu Vitamine C Ngoài ra, nước ép hoa bưởi còn dùng trong chế biến thực phẩm, làm thơm thức ăn, bánh trái;

vỏ hạt bưởi dùng làm thuốc cầm máu; vỏ quả bưởi dùng làm nem chay, nấu chè, chữa ăn uống không tiêu, đau bụng, ho, lá bưởi tươi để nấu xông chữa cảm cúm, nhức đầu

Bảng 1.1 Tình hình trồng bưởi ở một số tỉnh phía Nam nước ta (*)

TT Địa phương Diện tích

hiện có (ha)

Quy hoạch

2010

hiện tại (đ/kg)

lông Cổ Cò, bưởi Năm Roi

6000

6 Cả nước 25000

(*) Nguồn: Báo Điện tử Tỉnh Vĩnh Long, Đồng Nai

Một số tài liệu gần đây phân tích thành phần nước bưởi cho thấy trong 100g tép bưởi ăn được có 7,3g đường, 12mg vitamin A, 0,04mg Vitamin B1, 0,02mg Vitamin B2, 0,3mg Vitamin PP, 95mg Vitamin C, 23mg Canxi, 0,5mg Sắt Bưởi dùng ăn tươi là chính Vỏ bưởi dày cứng có nhiều tinh dầu nên bảo quản được lâu

để dùng dần (có thể bảo quản được 3 - 4 tháng) Ngoài ăn tươi còn có thể chế biến nước bưởi, mứt bưởi Nước bưởi là loại giải khát được ưa chuộng Tuy nhiên, các sản phẩm về đồ uống từ nước bưởi của nước ta chưa phổ biến bởi kỹ thuật chế biến còn đơn giản và chưa hấp dẫn người tiêu dùng Một số cơ sở tư nhân như Doanh nghiệp tư nhân Long Thuận tại xã Song Thuận huyện Châu Thành Tiền Giang đã sản xuất thử sản phẩm nước bưởi nhưng sản phẩm tiêu thụ ở mức rất hạn chế và đang trong thời gian thăm dò thị trường Các cơ sở sản xuất nước trái cây của nước

ta hầu hết sử dụng công nghệ bán cơ giới, trong đó dùng lao động thủ công để bóc

vỏ thu lấy múi và đem ép để thu được dịch quả Các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ là các đơn vị thích hợp với việc chế biến các sản phẩm từ trái cây vì ít chịu tác động

của tính thời vụ do có thể chuyển đổi sang sản xuất loại hàng hóa khác Cũng chính

vì lý do đó, các cơ sở vừa và nhỏ cũng hạn chế đầu tư hệ thống thiết bị lớn, đồng nghĩa với việc họ phải sử dụng công nghệ truyền thống là bán cơ giới Trong chế biến đồ uống từ trái bưởi người ta thường gặp vấn đề là vị đắng của dịch quả thanh trùng sau khi vô lon hoặc chai Các cơ sở sản xuất hầu như chỉ mới dùng đường để làm át vị đắng, song việc sử dụng lượng đường cao trong thức uống là không có lợi đối với việc điều chỉnh chế độ ăn uống của người dân hiện nay Việc bổ sung đường

để điều vị nước quả làm giảm giá trị sử dụng của sản phẩm bởi nhiều người tiêu dùng hiện nay đã hạn chế việc tiêu thụ đường trong khẩu phần ăn và thức uống vì những lý do khác nhau như phòng bệnh, chống béo phì Mặt khác, các sản phẩm nước ép bưởi rất dễ bị biến màu trong quá trình gia nhiệt và thanh trùng Để khắc phục, người ta thường bổ sung màu thực phẩm để tăng sự hấp dẫn Những nhược điểm trên của công nghệ chế biến nước bưởi có thể khắc phục nếu nghiên cứu ứng dụng Cyclodextrin (CD) vào quá trình chế biến kết hợp với việc xử lý nước quả bằng enzyme Đây là hướng có thể tạo ra sản phẩm nước cam chanh, bưởi có chất lượng ổn định cho các cơ sở sản xuất, tạo giá trị sản phẩm tương đương các loại có sẵn trên thị trường thế giới

Bưởi tiêu thụ ở Mỹ và một số nước phương Tây chủ yếu là giống bưởi Pomelo

có ruột màu đỏ tươi, vỏ mỏng và kích thước nhỏ, khác với giống bưởi ở nước ta là

giống Grandis Các sản phẩm từ bưởi ở nước ngoài khá phổ biến một phần do thói

quen tiêu dùng của người phương Tây sử dụng đồ chế biến sẵn Các sản phẩm từ

bưởi phổ biến là nước bưởi gồm nước bưởi có tép, nước bưởi đục (với mức độ đục

khác nhau tùy thuộc loại sản phẩm của mỗi nhà sản xuất) Ngoài ra còn có các loại sản phẩm sử dụng tép bưởi như sữa chua đóng hộp (yoghurt), mứt sệt (jam) và các loại bánh có nhân bưởi khác

Bưởi đỏ (Pomelo) cung cấp một lượng lycopen dạng caroten phytonutrient

có khả năng chống tạo u bướu, phá huỷ được các gốc oxy tự do Ngoài ra Phytonutrient trong bưởi còn chứa limoninoid làm tăng sự tạo thành enzyme glutathione-S-transferase và detoxifying enzyme Các enzyme này tác động vào các chất độc trong gan làm tăng độ hoà tan của chúng vào nước giúp gan thải độc Cùi bưởi có chứa glucarat, chất chống ung thư phổi Các thí nghiệm trên động vật cho thấy các limonin giúp chống lại ung thư miệng, da, phổi, da dày Limonin glucosesid còn kết hợp với glucoseza làm giảm lượng đường trong máu Tác dụng sinh học của limonin còn thể hiện rõ ở các nghiên cứu về khả năng chống lại quá trình sinh ra chất gây ung thư, ngăn ngừa sự phát triển của tế bào ung thư Limonin còn có tác dụng làm giảm colesterol trong thành mạch máu rất rõ rệt

Bưởi còn có khả năng ngăn ngừa sự tạo thành sỏi trong thận Thí nghiệm cho thấy, một người mỗi ngày uống 0,5 lít nước bưởi thì lượng axit citric trong nước tiểu tăng làm giảm khả năng tạo sỏi oxalat Ca trong thận

Nagaringenin trong bưởi có thể sửa chữa được các ADN tạo tế bào ung thư (cell line LNCaP) Các tế bào ung thư tăng theo độ tuổi, các ADN được sửa chữa sẽ giữ được quá trình tạo tế bào không bị sai sót sinh ra tế bào ung thư Tác dụng của Nagaringenin là giúp cơ thể tạo ra hai enzyme 8-oxoguanine-DNA glycosylase 1(OGG1) và DNA polymerase beta (DNA polybeta) cả hai enzyme này đều làm tăng ADN gốc cắt bỏ các con đường sinh tổng hợp sai sót khác

Nước uống từ bưởi được sản xuất từ các loại bưởi trắng, hồng và đỏ ruby Nước bưởi rất giàu vitamin C vị của nước bưởi cũng rất phong phú từ ngọt chua đến rất chua Với khả năng ngăn cản sự hoạt động của Cytochorome P450 và enzyme CYP3A4 nước bưởi có thể tác động đến quá trình tiêu hoá nên nó được dùng trong sản xuất nhiều loại thuốc nhằm làm tăng khả năng sinh học của cơ thể Trên thị trường nước bưởi có rất nhiều loại như 100% dịch bưởi đóng hộp không bổ sung chất ngọt của USDA (U.S department of agriculture) trong một cốc 177ml chứa 70 calo, chất béo 1g, 16g cacbonhydrat trong đó chất xơ 0,5g, đường 13g, vitamin C đủ cung cấp cho cơ thể 90% lượng cần thiết cho một ngày, sắt 2%, Ca 1% Nước bưởi của hãng Tropicana với các loại như nước bưởi ngọt, nước bưởi đỏ ruby, nước bưởi vàng được sử dụng như một đồ uống cho sức khoẻ và nguồn cung cấp vitamin C cho cần thiết cho cơ thể

Quá trình ép nước bưởi được sử dụng các chế phẩm enzyme như pectinaza, hemixeluloza và arabanaza để làm tăng hiệu suất ép Các chế phẩm enzyme nói trên

có sẵn trên thị trường do các hãng nước ngoài cung cấp, trong đó nêu rõ đặc tính tác dụng của từng loại kể cả hiệu quả đối với việc sản xuất nước quả Do nước ép từ trái bưởi có vị đắng gắt từ các hợp chất phenolic và triterpen nên người ta đã nghiên cứu sử dụng hợp chất Cyclodextrin để khử vị đắng Các công trình nghiên cứu về

CD đều cho thấy vai trò của chúng đối với việc làm giảm vị đắng của nước trái cây

họ Citrus nói chung và đối với bưởi nói riêng

Quy trình sản xuất nước bưởi trên thế giới thực hiện bởi hệ thống dây chuyền tương đối hiện đại và cơ giới hóa từ khâu bóc vỏ đến nghiền và chiết xuất nước Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sản xuất và ứng dụng CD còn rất mới mẻ Các sản phẩm được sản xuất có ứng dụng CD như các gia vị hương liệu (mù tạt, hương liệu dạng bột…), trong sản xuất đồ uống như làm giảm độ đắng của nước chanh, nước cam xanh, nước bưởi, trong sản xuất bánh làm mềm bột và giữ được hương lâu, trong sản xuất mỹ phẩm để khử mùi hôi của cơ thể và lưu được hương mỹ

phẩm lâu Tại Việt Nam, sản phẩm CD được nhập khẩu hoàn toàn từ nước ngoài với giá bán khoảng 180 - 200 nghìn đ/kg, hàm lượng sử dụng cho các sản phẩm thường vài phần nghìn nên ít ảnh hưởng đến giá thành các sản phẩm

Sơ đồ 1.1 Quy trình chung chế biến nước trái bưởi

Enzym làm trong, chất ổn

định, nhũ hóa…

Chà vỏ Nghiền xé

Xử lý enzym Chiết suất dịch quả

1.2 Thành phần hóa học tạo nên vị đắng của nước trái bưởi

các hợp chất phenolic nằm trong nhóm chất Flavones và các hợp chất terpen có sẵn trong tinh dầu vỏ các loại cây họ Citrus Các chất phenolic tan trong nước bưởi không có màu song khi tiếp xúc với ánh sáng và các điều kiện nhiệt độ sẽ chuyển màu sẫm Các chất terpen gồm các hợp chất hydrocacbon mạch hở hoặc vòng, có chứa nối đôi, khó tan trong nước, rất ít mùi thơm song tạo vị đắng trong miệng khi

ăn bưởi hoặc uống nước Các thành phần tinh dầu có mùi thơm chủ yếu lại là các hợp chất chứa oxy tan tốt trong nước Ngoài ra, các nhóm chất Limonin còn liên kết

với các polysacarit tạo nên các hợp chất glucoside, khi thủy phân bởi enzyme cũng

giải phóng ra Limonin

Limonin trong trái bưởi không chỉ có ở vỏ ngoài mà còn có nhiều trong vỏ múi

và đặc biệt trong lõi (phần liên kết các múi) và hạt bưởi Bảng phân tích 1.2 cho

thấy Limonin trong hạt bưởi có hàm lượng cao gấp 10 lần so với vỏ múi bưởi và

gấp 100 lần so với nước từ tép bưởi Như vậy việc khử vị đắng của Limonin đóng

vai trò quan trọng trong việc cải thiện vị của nước bưởi

Khi ăn các múi bưởi trực tiếp trong miệng, cảm giác về vị đắng ít hơn rất

nhiều so với việc uống nước ép từ bưởi, ngay cả nước ép từ những trái bưởi có vị

được coi là rất ngọt Hiệu ứng vị giác này được giải thích bởi các chất có vị đắng

chủ yếu tập trung ở màng bao bọc tép và nhiều nhất ở phần vỏ trắng và hệ thống xơ

bao phía ngoài múi, tan vào nước khi dịch nước bưởi được chiết xuất ra sau khi đã

nghiền để phá vỡ cấu trúc tép bưởi

Các chất đắng trên thường gây cảm giác khó chịu cho người tiêu dùng, đặc biệt

là trẻ em Nếu sử dụng chất ngọt để át vị đắng gây hậu quả là tăng tỷ lệ trẻ em mắc

bệnh béo phì, bất lợi cho người ăn kiêng vì lý do sức khỏe Do vậy việc khử vị đắng

bằng các tác nhân không đường sẽ làm tăng giá trị cảm quan của các sản phẩm nước

bưởi mà không ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của chúng

Trong quá trình tiến hành thu nhận dịch quả từ trái họ Citrus, luôn có một

lượng đáng kể tinh dầu và đặc biệt rất phổ biến hợp chất nhóm Limoninoid có vị

đắng, làm cho nước quả thu được có vị đắng mạnh, nhiều nhất là từ trái bưởi

Bảng 1.2 Một số thành phần chất tạo vị đắng trong nước bưởi [4;6]

Bản thân các chất nhóm Limonoid không phải là các hợp chất có hại, ngược lại ở một mức độ nào đó được phát hiện là các chất có tác dụng tốt đối với cơ thể con người Tuy nhiên, vị đắng do chúng tạo ra thường tạo cảm giác khó chịu cho phần lớn người tiêu dùng Để che giấu vị đắng, người sản xuất thường bổ sung chất ngọt (đường saccaroza) hoặc các chất ngọt nhân tạo khác với lượng khá lớn, song các loại chất ngọt này không phù hợp với chế độ dinh dưỡng hiện nay đối với nhiều người tiêu dùng, mặt khác làm giảm đáng kể mùi vị tự nhiên của trái cây Citrus

Do đó, biện pháp hữu hiệu nhất là sử dụng CD làm chất “bao bọc” Limoninoid làm mất vị đắng của chúng Bản chất của quá trình là CD có khả năng tạo phức chất với Limoninoid và các nhóm chất tinh dầu làm mất vị của chúng [11]

CD còn gọi là Cycloamylosa được hình thành bởi họ các oligosaccarit vòng, cấu tạo bởi 5 hoặc nhiều vòng α - D - glucosepyranosid liên kết tại các vị trí 1 - 4 Các nhóm có số vòng lớn hơn 5 ít gặp trong tự nhiên Các chất Cyclodextrin tiêu

biểu nhất hiện nay thường gặp là các nhóm anpha, beta và gama như dưới đây:

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của α, β, γ - Cyclodextrin

Trong số các chất CD, người ta sử dụng rộng rãi nhất là γ - CD để sản xuất nước trái cây nói chung bởi những tính chất ưu việt của nó như tan tốt trong nước, khả năng tạo phức với các chất như phenolic và terpen tốt với liều lượng sử dụng thấp, chịu được pH và nhiệt độ Trong tiêu chuẩn của Codex cho phép sử dụng với liều lượng khác nhau tùy từng loại thực phẩm với mục đích làm ổn định cấu trúc sản phẩm, loại bỏ các chất có mùi vị không mong muốn

Liều sử dụng cho phép theo Codex :

Nước quả : < 500 mg/kg

Đồ ăn nhanh : 200 mg/kg

Thực phẩm khác : 300 mg/kg

1.3 Một số loại enzyme sử dụng trong sản xuất nước quả

Chế phẩm enzyme được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là Pectinex của hãng Novo Các enzyme thường có tính đặc hiệu riêng nên khi sử dụng người ta thường kết hợp các loại enzyme với nhau để tăng hiệu quả Pectinex là tên dùng chung cho dãy các enzyme thủy phân trong sản xuất nước quả, trong đó được mã số theo hiệu lực và phạm vi ứng dụng của mỗi loại enzyme như 1XL, 2XL và 3XL

- Pectinex Ultra SP - L là enzyme dùng cho sản xuất nước quả làm tăng hiệu suất thu dịch quả trong quá trình ép nhờ khả năng thủy phân màng tế bào để giải phóng dịch bào pH hoạt động khoảng 4,5 - 5,0; hoạt lực enzyme là 26,000 PG/ml

- Pectinex 3XL là pectolytic enzyme dùng trong công nghiệp sản xuất nước quả, tác dụng của enzyme này là làm trong nước quả do thủy phân polysacarit mạch ngắn và thủy phân araban tạo thành sau khi sử dụng enzyme pectinex Ultra SP-L

1.4 Phương pháp khác trong việc xử lý khử vị đắng của nước bưởi

Ngoài phương pháp sử dụng CD, người ta còn áp dụng phương pháp khác như hấp phụ bằng các chất có dạng sợi hoặc màng như axetat xenlulo Phương pháp

sử dụng lọc hấp phụ có ưu điểm không sử dụng hóa chất, song bị giới hạn quy mô bởi khả năng hấp phụ là có hạn không phù hợp với sản xuất lớn

Axetat xenlulo là một hợp chất có cấu trúc dạng sợi, có tính hấp phụ tốt, đặc biệt là các chất màu thuộc nhóm Flavonoid, do đó có thể sử dụng hấp phụ các chất

có vị đắng trong nước bưởi Tuy nhiên các chất đặc trưng cho mùi vị của nước bưởi cũng bị hấp phụ theo, có thể làm giảm giá trị cảm quan của các loại thức uống từ trái bưởi sản xuất theo phương pháp này

Ngoài ra, về nguyên tắc có thể sử dụng phương pháp lọc bằng màng thẩm thấu ngược và lọc nano Để thực hiện khử vị đắng của nước bưởi bằng các loại màng lọc có tính chọn lọc cần nghiên cứu lựa chọn màng lọc và các điều kiện tối ưu cho công nghệ Tuy nhiên, với công suất thiết bị và quy mô sản xuất trong công nghiệp chưa thể áp dụng phương pháp lọc bằng màng thẩm thấu và lọc nano bởi yếu tố giá thành sản phẩm vẫn là quyết định khi tạo ra sản phẩm dinh dưỡng thông thường như các thức uống từ trái bưởi

Phương pháp sử dụng CD được coi là đơn giản và hiệu quả, dễ sử dụng và không gây tổn thất các thành phần dinh dưỡng khác của nước quả nói chung Tuy nhiên, cần có nghiên cứu cụ thể về một số thông số kỹ thuật thích hợp như liều lượng sử dụng, độ đắng của nước bưởi (tùy loại nguyên liệu), các chế độ thanh

trùng, bảo quản và hình thức chế biến các dạng sản phẩm đồ uống thích hợp Bên cạnh đó vẫn phải đảm bảo tính đặc trưng của mùi vị sản phẩm của nước trái bưởi

1.5 Giới thiệu về CD

1.5.1 Tổng quan về CD [11]

CD được sản xuất từ tinh bột bằng phản ứng vòng hoá các chuỗi glucosepyranoza mạch thẳng nhờ enzyme cyclodextrin glucosezyltransferaza Sản phẩm thu được thường là hỗn hợp của ba loại cyclodextrin chủ yếu là α -, β - và γ - cyclodextrin với tỷ lệ phụ thuộc vào nguồn gốc enzyme và thời gian phản ứng Hiệu suất chuyển hoá thường trong khoảng 20 - 30% [3]

O OH

O

OH HO

O HO

OH

O

HO O

HO

O HO

OH

O HO O

HO

O HO

O HO

O HO

O HO

O HO

O

O

O O

γ - Cyclodextrin

β - Cyclodextrin

α - Cyclodextrin

Bảng 1.3 Tính chất lý hóa của Cyclodextrin

262 0,14 0,262

472 0,2 0,472

+ Điểm nóng chảy (°C)

255 - 260 12,33

255 - 265 12,2

240 - 245 12,08

So với các oligosacarit mạch thẳng thì các CD là những phân tử rất bền Các

axít mạnh như axít clohydric có thể thuỷ phân CD, tạo ra hỗn hợp các oligosaccarit

khác nhau (từ mạch thẳng do phân tử CD bị mở vòng cho đến tận glucoseza) Tốc

độ thuỷ phân tăng khi nhiệt độ tăng nhưng chậm hơn 3 - 5 lần so với các

oligosacarit mạch thẳng tương ứng Trong môi trường axít yếu như các axít hữu cơ,

sự thủy phân hầu như không xảy ra

Cũng như các oligosaccarit và polisaccarit không có tính khử khác, CD không

bị thuỷ phân bởi bazơ, thậm chí ở nhiệt độ cao và trong dung dịch kiềm đặc (trong

dung dịch NaOH 0,35N; ở 70°C không thấy có sự thuỷ phân CD)

CD khá bền với nhiệt độ, tia UV hay IR Với các tác nhân oxi hoá, CD có thể

bị oxi hoá làm mở vòng glucoseza, nhưng không tạo ra formaldehyt hay axít focmic

dàng hơn bởi α - amylaza Nói chung, các α-amylaza từ nấm mốc thủy phân CD tốt

hơn các α - amylaza từ vi khuẩn β - amylaza và glucoseamylaza không thủy phân

CD, nhưng cyclodextrin glucosesyltransferaza có thể thủy phân dễ dàng Các phức

của CD nhìn chung bền hơn CD trước sự thủy phân bởi enzyme Điều này là do

một số chất khách thể có thể ức chế enzyme hoặc làm cản trở không gian khiến

enzyme khó tiếp xúc với cơ chất CD Ngoài ra, các CD biến đổi cũng bền hơn, do nhóm thay thế gây cản trở không gian

1.5.2 Khả năng tạo phức bao từ CD

Đây là một tính chất đặc biệt và quan trọng của CD, nhờ đó mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi của CD

CD có thể tạo phức bao (dạng khách thể - chủ thể) với nhiều hợp chất khác nhau, bao gồm các chất béo mạch thẳng hay phân nhánh, các aldehyt, keton, alcohol, các axít hữu cơ, các chất thơm, chất khí, các hợp chất phân cực như halogen, oxiaxít và amin Đây là hiện tượng một chất khách thể bị giữ, bị bao bọc trong lỗ hang của phân tử chủ thể CD Ở phức này, CD được gọi là phân tử "chủ thể", các phân tử được bao bọc bên trong được gọi là phân tử "khách thể" Các phân

tử khách thể sẽ được bao bọc một phần hay toàn bộ vào trong lỗ hang của phân tử chủ thể CD Nhìn chung, một phân tử CD sẽ bao chứa được một phân tử khách thể Trong trường hợp chất khách thể có khối lượng phân tử nhỏ hơn hoặc lớn hơn, tỷ lệ

Trong phạm vi của đề tài, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quá trình chế biến

từ nguyên liệu bưởi Đường lá cam là loại bưởi có giá trị trung bình, phổ biến trên thị trường với tổng sản lượng chiểm hơn 60% so với các loại bưởi khác Một số cơ

sở sản xuất ở các vùng địa phương quanh TPHCM đã có sản xuất và đưa ra tiêu thụ trên thị trường nước bưởi đóng chai, tuy nhiên vẫn sử dụng đường Saccaroza để làm dịu vị đắng, do đó làm giảm giá trị sử dụng của nước trái bưởi do người sử dụng có thể không có nhu cầu hoặc bắt buộc phải hạn chế đối với đường trong khẩu phần

Việc nghiên cứu tạo sản phẩm nước bưởi không sử dụng đường trong chế biến có tác dụng làm tăng giá trị thương mại, góp phần phát triển các sản phẩm chế biến từ nông sản của các tỉnh phía Nam

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nội dung 1: Nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ chung sản xuất nước

ép từ trái bưởi

2.1.1 Khảo sát thành phần quả bưởi

- Nguyên liệu: Bưởi đường lá cam

Kích thước quả: đường kính 15 – 25cm, màu vàng đến vàng xanh

sấy, cân phân tích trọng lượng, chiết quang kế

- Phương pháp thí nghiệm

Bóc khoảng 5 kg quả mỗi mẫu, xác định trọng lượng trung bình của các thành phần tạo trái bưởi Riêng phần tép bưởi được xay nhỏ đem ép kiệt trên máy ép thủy lực, thu riêng phần nước để tính hiệu suất thu hồi dịch ép so với khối lượng ban đầu

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Tỷ lệ các thành phần vỏ xanh, vỏ trắng, múi, tép

2.1.2 Nghiên cứu quy trình thu nhận nước bưởi từ bưởi quả

2.1.2.1 Nghiên cứu quy trình thu nhận nước bưởi bằng phương pháp ép không sử dụng enzyme

- Nguyên liệu: bưởi đường lá cam, kích thước trái: đường kính > 15cm

vắt nước bưởi theo nguyên lý cơ học tự chế

Lô 1: vỏ múi để nguyên đem xay nát trong thiết bị nghiền kiểu răng lược

Lô 2: tách phần vỏ múi 2 bên (phía dưới múi là phần khó tách vỏ, để nguyên), đem xay nhỏ trong thiết bị nghiền kiểu răng lược

Lô 3: bóc sạch hoàn toàn vỏ múi

Các lô mẫu lần lượt được đưa vào ép trong máy ép thủy lực, thu nhận nước bưởi và đem phân tích các chỉ số và tính toán hiệu suất ép

- Các chỉ tiêu cần khảo sát: Khảo sát hiệu suất thu hồi nước bưởi

Phương pháp dùng máy vắt:

Bưởi trái được cắt thành hai nửa theo chiều ngang của trái Sau đó đem vắt bằng thiết bị vắt múi khế với năng suất 150 trái/giờ Thiết bị này tự chế mô phỏng máy vắt nước quả gia đình

Nước bưởi thu được đem thử độ đắng để so sánh với nước ép bằng phương pháp nghiền và lọc, từ đó lựa chọn phương pháp chiết nước bưởi thích hợp

2.1.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng enzyme Pectinex Ultra SP-L đến hiệu suất thu nhận nước bưởi

- Nguyên liệu: Bưởi đường lá cam, bỏ vỏ ngoài, vỏ trắng và vỏ tép đem nghiền bằng máy nghiền, enzyme Pectinex Ultra SP-L của hãng Novo – Đan Mạch Lượng tép bưởi sử dụng cho mỗi mẫu thí nghiệm là 1000g

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến hiệu suất thu hồi và

chất hiệu suất thu hồi quả

enzyme sử dụng từ 0,02% đến 0,1%, thời gian trích ly là 3 giờ, nhiệt độ trích ly là

enzyme sử dụng từ kết quả thí nghiệm 1, thời gian tác dụng của enzyme là 3 giờ

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Khảo sát hiệu suất thu hồi dịch quả và tiến hành so sánh hiệu suất thu hồi với mẫu đối chứng không sử dụng enzyme

Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hoạt động của enzyme đến

hiệu suất thu hồi

- Mẫu thí nghiệm được tiến hành với sự thay đổi thời gian từ 1 giờ đến 3,5 giờ, nhiệt độ thủy phân từ thí nghiệm 2, lượng enzyme sử dụng từ thí nghiệm 1

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Khảo sát hiệu suất thu hồi dịch quả và tiến hành so sánh hiệu suất thu hồi với mẫu đối chứng không sử dụng enzyme

2.2 Nội dung 2: Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước bưởi

2.2.1 Ảnh hưởng của enzyme Pectinex 3XL đến độ trong của nước quả

- Nguyên liệu: bưởi đường lá cam ép lấy nước theo qui trình ở mục 2.1, enzyme Pectinex 3XL, enzyme này là một enzyme có hoạt lực thuỷ phân araban và pectin cao có khả năng tránh được hiện tượng đục lại của nước quả

- Dụng cụ : Máy quang phổ Uv-vis

- Phương pháp thí nghiệm: Xác định độ trong của dịch quả: phương pháp Loeffer (đo độ truyền quang của dịch quả trên máy UV-vis)

2.2.1.1 Nghiên cứu tỷ lệ enzyme pectinex 3XL thích hợp cho làm trong nước bưởi

- Thí nghiệm được tiến hành với tỷ lệ enzyme cho vào thay đổi từ 0,02% đến

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Khảo sát độ trong của nước bưởi

2.2.1.2 Xác định nhiệt độ tối ưu nhất cho enzyme hoạt động

- Để chọn được nhiệt độ thích hợp nhất cho enzyme hoạt động trong môi trường nước bưởi, tiến hành thí nghiệm với tỷ lệ enzyme được chọn ở mục 2.2.1.1.,

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Khảo sát độ trong của nước bưởi

2.2.1.3 Xác định thời gian tối ưu để enzyme làm trong dịch quả

- Các mẫu thí nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ được chọn từ 2.2.1.2., tỷ lệ enzyme được chọn từ 2.2.1.1., thời gian thay đổi từ 1 giờ, 1,5 giờ, 2 giờ, 2,5 giờ, 3 giờ

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Khảo sát độ trong của nước bưởi

2.2.2 Ảnh hưởng của một số tác nhân đến chất lượng nước bưởi và phương pháp khử vị đắng của nước bưởi

2.2.2.1 Phương pháp khử vị đắng của nước bưởi

a) Nghiên cứu hiệu quả của việc sử dụng Cyclodextrin (CD) để khử vị đắng của nước bưởi

- Nguyên liệu: Bưởi đường lá cam, ép lấy nước theo quy trình ở mục 2.1, Cyclodextrin độ tinh khiết 95%

- Phương pháp thí nghiệm: Bổ sung vào dịch bưởi sau khi ép một lượng CD, khảo sát mức độ đắng của dịch quả

Thí nghiệm 1: Xác định tỷ lệ CD sử dụng cho quá trình khử đắng

- Tiến hành khảo sát tỷ lệ CD từ 0,1 – 0,4%, cố định các thông số nhiệt độ

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Khảo sát mức độ đắng của dịch quả và so sánh với mẫu đối chứng không bổ sung CD

Thí nghiệm 2: Xác định nhiệt độ thích hợp để khử đắng nước bưởi bằng CD

- Thay đổi nhiệt độ khử đắng từ 50oC đến 80oC với thang chênh lệch 5oC

Cố đinh tỷ lệ CD từ thí nghiệm 1, thời gian 20 phút

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Khảo sát mức độ đắng của dịch quả và so sánh với mẫu đối chứng không bổ sung CD

Thí nghiệm 3: Xác định thời gian xử lý đắng

- Khảo sát thời gian khử đắng từ 5 phút đến 30 phút, nhiệt độ hoạt động từ thí nghiệm 2, tỷ lệ CD sử dụng từ thí nghiệm 1

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Khảo sát mức độ đắng của dịch quả và so sánh với mẫu đối chứng không bổ sung CD

b) Hấp phụ chất đắng bằng cột lọc axetat xenlulo

- Nguyên liệu: Bưởi đường lá cam, ép lấy nước theo quy trình ở mục 2.2

- Dụng cụ: Cột lọc hấp phụ Φ 150, H 600 mm, có nén khí điều áp để duy trì tốc độ dòng chảy ra Thể tích cột hấp phụ: 10.600 ml Cột nhồi: axetat xenlulo dạng sợi cắt nhỏ, chiều cao 20cm, thể tích chứa 3,5 lít

2.2.2.2 Ảnh hưởng của kỹ thuật thanh trùng đến chất lượng nước bưởi

Mẫu nước bưởi dùng theo dõi ảnh hưởng của chế độ thanh trùng được lấy theo quy trình như ở mục 3.1.2.2 Nước bưởi sau khi đã xử lý vị đắng, phối chế có màu vàng nhạt, trong suốt được rót vào chai thuỷ tinh 200ml đã tiệt trùng, đóng nắp chai kín và đem đi thanh trùng

Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến chất lượng nước bưởi

Khảo sát chế độ thanh trùng ở nhiệt độ khác nhau từ 85 - 100OC, thời gian 30 phút Nước bưởi thanh trùng được bảo quản ở nhiệt độ 25OC và theo dõi sự thay đổi của nước bưởi

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Màu sắc, mùi vị, hiện tượng nhiễm vi sinh vật

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến chất lượng nước bưởi

Khảo sát chế độ thanh trùng ở các thời gian khác nhau từ 10 phút đến 30 phút,

ở nhiệt độ 100OC Nước bưởi thanh trùng được bảo quản ở nhiệt độ 25OC – 300C

và theo dõi sự thay đổi của nước bưởi

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Màu sắc, mùi vị, hiện tượng nhiễm vi sinh vật

2.3 Nội dung 3: Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất một số thức uống từ trái bưởi

2.3.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi dạng trong

2.3.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi dạng trong

Sơ đồ 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi trong

↓

↓ Sản phẩm

• Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi trong

Bưởi được loại bỏ phần vỏ xanh, vỏ trắng và vỏ múi chỉ sử dụng phần tép để

xay sơ bộ trước khi xử lý bằng enzyme thu hồi dịch ép để làm trong

1) Làm trong

Dịch nước bưởi thu được sau khi xử lý bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra

SP-L được bổ sung enzyme làm trong Pectinex 3XL Enzyme Pectinex 3XL có tác

dụng làm trong nước quả, thủy phân các chất thành các phân tử nhỏ hơn tránh tạo

kết tủa đục sau này Tỉ lệ enzyme Pectinex 3XL bổ sung là 0,06%, nhiệt độ 50oC,

thời gian phản ứng 2,5 giờ

2) Khử đắng

Để khử vị đắng của nước bưởi trong cần thu bổ sung một lượng cyclodextrin với tỉ lệ 0,3%, duy trì ở nhiệt độ 65OC trong thời gian 20 phút, khuấy kỹ với tốc độ 60v/ph

3) Phối trộn tỷ lệ

Dịch quả 30%, glucose 6,5 g/l, isomalt 2%, axit citric 0,04%, hương 0,1%, xanthan gum 0,05% và pectin 0,3%

4) Đóng chai, thanh trùng và bảo quản

Nước bưởi trong có màu vàng nhạt, trong suốt được rót vào chai thuỷ tinh

gian 15 phút

5) Kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật

Để đảm bảo được vệ sinh an toàn thực phẩm thì cần tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật theo các quy định của tiêu chuẩn Việt Nam đó là các vi sinh vật gây bệnh như: tổng số vi khuẩn hiếu khí, vi khuẩn Coliform, vi khuẩn E.coli, vi khuẩn

tụ cầu vàng Staphylococcus aureus (St.aureus), vi khuẩn Salmonelle

2.3.1.2 Các thông số cần khảo sát trong qui trình sản xuất nước bưởi trong

Thí nghiệm: tỷ lệ enzyme sử dụng làm trong nước bưởi, khảo sát phần trăm tỷ

lệ dịch ép sử dụng trong quá trình phối chế nước bưởi trong

- Tiến hành thay đổi: tỷ lệ dịch ép bưởi từ 30% - 50%, cố định hàm lượng chất khô sản phẩm 10oBx, hương 0,1%, natribenzoat 0,1%, đường glucose để thay đổi

độ khô

- Chỉ tiêu cần khảo sát: độ trong ổn định của nước bưởi

2.3.1.3 Đánh giá cảm quan mẫu nước bưởi

Bảng 2.1 Cường độ đắng của nước trái cây họ Citrus so với độ đắng dung

dịch cafein (Phương pháp Kefford) [13]

vị đắng

Nồng độ cafein (ppm w/v)

Limonin tương ứng (ppm w/v)

9 Cực kỳ đắng

10

Vượt ngưỡng cảm

Căn cứ vào phương pháp trên, để thực hiện đánh giá cảm quan nước bưởi, pha

dãy dung dịch cafein với nồng độ tương ứng với thang điểm để định lượng độ đắng

của nước bưởi khi cảm quan với các nồng độ:

0 ; 20; 40; 60; 80; 100; 120; 140; 160; 200; 400 và 600

Mẫu nước bưởi cảm quan được thử bằng cách so hàng với dãy dung dịch trên

để tìm ra độ đắng tương đương Căn cứ nồng độ dung dịch cafein tương ứng đã tìm

ra để tính điểm độ đắng của nước bưởi Đối với sản phẩm nước bưởi nếu độ đắng từ

5 điểm trở xuống là chấp nhận được

™ Cách tiến hành

Cho người thử lần lượt nếm 4 loại sản phẩm đã được chuẩn bị sẵng gồm mẫu

nước bưởi trong có xử lý đắng, mẫu chuẩn, nước bưởi Chabaa và nước bưởi

Donsimon Tất cả các mẫu đều được mã hóa bởi 5 chữ số và sắp xếp ngẫu nhiên

cho mỗi người thử, 20ml mẫu/người thử/lần thử Người thử được hướng dẫn rồi yêu

cầu cho biết cường độ đắng bằng cách cho điểm từ 1 đến 5 tương ứng từ ít đắng

nhất đến đắng nhất hoặc đắng vừa phải (phụ thuộc vào từng yêu cầu thí nghiệm)

™ Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng Anova để phân tích số liệu

2.3.2 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi có tép

a) Thí nghiệm 1:

- Nguyên liệu: Nước bưởi trong chế biến theo công thức ở mục 2.3.1, tép

bưởi, đường glucose

- Phương pháp thí nghiệm:

Dùng nước bưởi trong chế biến theo quy trình ở mục 2.3.1 làm nền nước bưởi, bố sung lượng tép bưởi đã nghiền vụn vào theo tỷ lệ 1 – 2 – 3 – 4 – 5 %, khuấy trộn với tốc độ 120 vòng/phút thành các loại nước bưởi có tép Đem đóng chai và thanh trùng như chế độ đối với nước bưởi trong, theo dõi trong thời gian bảo quản 03 tháng

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Đánh giá cảm quan chất lượng nước bưởi

- Chỉ tiêu cần khảo sát: Đánh giá cảm quan chất lượng nước bưởi

c) Đánh giá cảm quan của mẫu nước bưởi có tép

™ Phương pháp: tương tự 2.3.2.3

™ Phương pháp tiến hành

Tương tự như 2.3.2.3 nhưng có sự thay đổi về mẫu đánh giá: các mẫu đánh giá gồm mẫu chuẩn, nước bưởi có tép đã xử lý đắng, nước bưởi Chabaa và nước bưởi Donsimon

™ Phương pháp xử lý số liệu: tương tự như 2.3.2.3

2.3.3 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi đục

2.3.3.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi đục

Sơ đồ 2.2 Quy trình công nghệ sản xuất nước bưởi dạng đục

Phối trộn Đồng hóa Bài khí Rót chai thủy tinh, đóng nút

™ Các thiết bị dùng để phục vụ nghiên cứu:

- Máy vắt dịch bưởi

+ Máy đồng hóa dịch quả: dùng đồng hóa cánh khuấy hiệu DIAX 900 Heidolph có tốc độ từ 8.000v/phút đến 26.000v/phút

™ Phân tích các chỉ tiêu vi sinh, chỉ tiêu hóa lý:

+ Chỉ tiêu hóa lý: kiểm tra hàm lượng chất khô, dùng máy đo độ khô hiệu ATAGO N-20E, Brix 0 - 20%, do Nhật sản xuất

+ Chỉ tiêu vi sinh: Tổng số vi khuẩn hiếu khí, Coliform, E Coli, Samonella, Clostridium perfringens, Staphilococcus aureus

+ Chỉ tiêu cần khảo sát: Đánh giá cảm quan sản phẩm và theo dõi sự ổn định của sản phẩm

2.3.3.3 Đánh giá cảm quan của mẫu nước bưởi đục

™ Phương pháp: tương tự 2.3.2.3

™ Phương pháp tiến hành

Tương tự như 2.3.2.3 nhưng có sự thay đổi về mẫu đánh giá: các mẫu đánh giá gồm: mẫu chuẩn, nước bưởi đục đã xử lý đắng, nước bưởi Chabaa và nước bưởi Donsimon

™ Phương pháp xử lý số liệu: tương tự như 2.3.2.3

2.4 Phương pháp phân tích

™ Phương pháp xác định hiệu suất thu hồi dịch quả:

Hiệu suất thu hồi dịch quả được tính theo công thức sau:

o

m

m

H: hiệu suất thu hồi dịch quả (%)

™ Phương pháp hóa lý:

ƒ Xác định hàm lượng tổng: phương pháp Bertrand

ƒ Xác định pH: đo bằng máy đo pH Precisa

ƒ Xác định độ acid: phương pháp chuẩn độ axit - bazơ

ƒ Xác định Vitamin C: phương pháp chuẩn độ bằng Iôt, HPLC

™ Phương pháp vi sinh:

ƒ Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí: Phương pháp thử ISO 4833 : 2008

ƒ Xác định Coliform: Phương pháp thử Ref ISO 4832 : 2006

ƒ Xác định E Coli: Phương pháp thử NF V08-017 : 1980

ƒ Xác định Samonella: Phương pháp thử Ref ISO 6579 : 2002

ƒ Xác định Clostridium perfringens: Phương pháp thử Ref ISO 7937 : 2004

ƒ Xác định Staphilococcus aureus: Phương pháp thử Ref ISO 68888-3: 2003

ƒ Xác định nấm men, nấm mốc :TCVN 5166 :1990

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ chung sản xuất nước

ép từ trái bưởi

3.1.1 Khảo sát thành phần quả bưởi

Bưởi sử dụng trong nghiên cứu là bưởi đường lá cam, đường kính quả 15 – 25cm, màu vàng đến vàng xanh Quả bưởi được tách riêng thành từng phần và ép lấy dịch, kết quả được trình bày ở bảng sau:

Bảng 3.1 Thành phần và giá trị dinh dưỡng trái bưởi đường lá cam

trắng, so với trọng lượng quả

5 Nước bưởi ép kiệt

(để nguyên múi)

3.1.2 Nghiên cứu quy trình thu nhận nước bưởi từ bưởi quả

3.1.2.1 Nghiên cứu quy trình thu nhận nước bưởi bằng phương pháp ép và phương pháp vắt trên máy không sử dụng enzyme

Phương pháp nghiền ép

Thí nghiệm sử dụng lực cơ học đơn thuần để ép thu hồi nước bưởi mà không

sử dụng enzyme xử lý trước khi ép Các lô mẫu được đưa vào ép thủy lực, kết quả như sau:

Bảng 3.2 Các chỉ số thu được sau khi ép

Lô Mẫu Tỷ lệ

nước thu được (%)*

Tỷ lệ nước thu được (%)

**

Độ khô (%)

(*): tính trên lượng múi bưởi đưa vào ép

(**): tính trên khối lượng quả bưởi ban đầu đưa vào ép

Nhận xét:

Trong ba lô mẫu trên, khi tách phần lớn vỏ múi trước khi ép sẽ cho hiệu suất thu dịch ép cao hơn Trong sản xuất công nghiệp nếu tách hoàn toàn vỏ múi sẽ tốn nhiều thời gian bởi phần vỏ múi tách khó nhất là phần phía dưới của múi Do đó, chúng tôi chọn phương pháp tách phần vỏ múi hai bên là phương pháp nhanh và giảm được thời gian xử lý trước khi ép

Phương pháp vắt trên máy vắt tự chế

Trái bưởi được cắt đôi theo chiều ngang và đưa vào máy vắt Nước bưởi chảy qua lưới được hứng vào dụng cụ chứa và đem lọc lại để tách hết cặn cơ học, sau đó đem chế biến như nước bưởi ép ở mục trên

So sánh chất lượng và hiệu quả hai phương pháp thu nhận nước bưởi

Để đánh giá hiệu quả và lựa chọn phương pháp thu nhận nước bưởi, chúng tôi làm thí nghiệm với hai lô mẫu theo hai phương pháp trên Phân tích các kết quả

về chất lượng và năng suất thu nhận nước quả cho thấy phương pháp sử dụng máy vắt cho hiệu quả kinh tế cao hơn và nước bưởi thu được có độ đắng ít hơn, mặc dù hiệu suất thu hồi nước bưởi thu được bằng thiết bị vắt tự chế có thấp hơn so với phương pháp nghiền ép và lọc Điều này có thể giải thích là do thời gian vắt ngắn và các tép bưởi sau khi bị phá vỡ được loại ra ngay nên các chất gây đắng (có nhiều trong tép bưởi) chưa tan vào dịch ép

Bảng 3.3 So sánh kết quả hai phương pháp thu nhận nước bưởi

Các chỉ tiêu

theo dõi

Phương pháp nghiền ép thủy lực

Phương pháp vắt trên máy

Ghi chú

Hiệu suất nước quả

thu được (để nguyên

múi) (%)

28 24,5

So với trọng lượng quả

Hiệu suất nước quả

thu được (tách vỏ 2

bên múi) (%)

39,18 31,44

So với trọng lượng quả

lọc

Độ đắng của nước

Thang điểm Kefford Năng suất chế biến

3.1.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng enzyme Pectinex Ultra SP-L đến hiệu suất thu nhận nước bưởi

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme Pectinex đến hiệu suất thu

hồi và chất lượng dịch quả

Mục đích thí nghiệm là xác định tỷ lệ enzyme thích hợp để làm tăng hiệu suất thu hồi và chất lượng dịch quả Dịch bưởi được chứa trong các tế bào tép bưởi,

các chất cấu tạo thành tế bào tép bưởi bao gồm pectin, xenluloza, protein để dịch bưởi dễ dàng thoát ra khỏi màng tế bào cần phá vỡ màng tế bào Ở công đoạn xay nghiền tế bào màng tép bưởi được phá vỡ cơ học Để nâng cao hiệu suất thu hồi dịch bưởi thì enzyme pectinex Ultra SP-L là một giải pháp vì nó chứa enzyme pectinaza và hemicellulaza, các enzyme này thủy phân các mối liên kết của pectin

và xenluloza góp phần phá vỡ màng tế bào mà quá trình xay nghiền cơ học đơn thuần không thể phá vỡ hiệu quả

Lượng múi bưởi đã tách vỏ 2 bên múi sử dụng cho mỗi mẫu thí nghiệm là

0,02% đến 0,1% Kết quả như sau:

Bảng 3.4 Xác định tỷ lệ enzyme thích hợp nhất cho quá trình thu hồi dịch bưởi Mẫu Lượng

enzyme

(%)

Lượng dịch thu được (ml)

Hiệu suất thu hồi

(tính theo lượng múi sử dụng) (%)

Hiệu suất thu hồi

(tính theo lượng bưởi ban đầu) (%)

mỗi mẫu là 1000g, lượng enzyme sử dụng là 0,05%, thời gian thủy phân của enzyme là 3 giờ Hiệu suất thu hồi dịch quả được trình bày ở bảng sau:

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ thuỷ phân đến hiệu suất thu hồi dịch quả Mẫu Nhiệt độ thuỷ

phân ( O C)

Lượng dịch thu được (ml)

Hiệu suất thu hồi

(tính theo lượng múi sử dụng) (%)

Hiệu suất thu hồi

(tính theo lượng bưởi ban đầu) (%)

Nhận xét:

để tiết kiệm chi phí năng lượng

Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian thủy phân của enzyme

pectinex đến hiệu suất thu hồi dịch quả

Xác định thời gian tối ưu để enzyme thủy phân nhằm thu được dịch quả là cao nhất trong thời gian ngắn nhất Tiến hành thí nghiệm thay đổi thời gian thủy phân từ 1 giờ đến 3,5 giờ Múi bưởi (đã tách vỏ múi 2 bên) sử dụng cho mỗi mẫu là 1000g, lượng enzyme sử dụng là 0,05% ở nhiệt độ tối ưu cho enzyme hoạt động là

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của thời gian thuỷ phân đến hiệu suất thu hồi dịch quả Mẫu Thời gian thuỷ

phân (giờ)

Hiệu suất thu hồi

(tính theo lượng múi sử dụng) (%)

Hiệu suất thu hồi

(tính theo lượng bưởi ban đầu) (%)

Ảnh hưởng của thời gian thuỷ phân đến hiệu suất thu hồi dịch

Số liệu thu được cho thấy thời gian cần thiết để enzyme hoạt động là khoảng

2 giờ, nếu kéo dài thời gian thủy phân hiệu suất thu được cũng không tăng

Thời gian xử lý: 2 giờ

Với các thông số kỷ thuật trên thì hiệu suất thu hồi dịch bưởi tăng thêm 15,78% so với không dùng enzyme trong cùng điều kiện

Qua 3 phương pháp thu hồi dịch quả nêu trên, tùy vào điều kiện của mỗi cơ

sở sản xuất, qui trình sản xuất mà lựa chọn phương pháp thu dịch quả phù hợp

3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước bưởi

3.2.1 Ảnh hưởng của enzyme Pectinex 3XL đến độ trong của nước quả

3.2.1.1 Nghiên cứu tỷ lệ enzyme Pectinex 3XL thích hợp cho làm trong nước bưởi

Enzyme được sử dụng để làm trong nước bưởi là enzyme Pectinex 3XL Dịch bưởi thu được sau khi xử lý bằng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L vẫn tồn tại ở dạng huyền phù có chứa các chất như araban, xenluloza, pectin, các chất này là nguyên nhân gây đục nước quả trong quá trình sản xuất và bảo quản

Thí nghiệm được tiến hành với lượng enzyme 3XL thay đổi từ 0,02% đến

Bảng 3.7 Xác định tỷ lệ enzyme Pectinex 3XL thích hợp cho làm trong dịch quả

3.2.1.2 Xác định nhiệt độ tối ưu cho enzyme hoạt động

Để chọn được nhiệt độ thích hợp nhất cho enzyme hoạt động trong môi trường nước bưởi, thí nghiệm được tiến hành với tỷ lệ enzyme là 0,06%, thời gian

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến độ trong của nước bưởi

tốt

3.2.1.3 Xác định thời gian tối ưu để enzyme làm trong dịch quả

thời gian thay đổi từ 1 giờ, 1,5 giờ, 2 giờ, 2,5 giờ, 3 giờ Kết quả thu được như sau:

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của thời gian đến độ trong của dịch quả

Điều kiện công nghệ tối ưu để làm trong nước bưởi sau trích ly là:

Tỷ lệ enzyme làm trong dịch quả: 0,06%

Thời gian thuỷ phân: 2,5 giờ

Với các điều kiện công nghệ này nước bưởi khi xử lý bằng enzyme Pectinex 3XL độ trong của nước bưởi đạt độ truyền quang cao nhất (≈ 93,26%)

Chất lượng nước bưởi sau khi làm trong cần đạt: