XÂY DựNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC DƯA HẤU CÓ GAS

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THựC PHẨMTên đề tài: XÂY DựNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC DƯA HẤU CÓ GAS Giáo viên hướng dẫn Bùi Thị Quỳnh Hoa Sinh viên thực hiện Bùi Thị Kim HânMSSV: 2

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THựC PHẨM

Tên đề tài:

XÂY DựNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC DƯA HẤU CÓ GAS

Giáo viên hướng dẫn

Bùi Thị Quỳnh Hoa

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Kim HânMSSV: 2071746

CẦN THƠ, 2011

Đe tài luận văn đã được hoàn thành sau thời gian nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của

Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học úng Dụng, Trường

Em xin chân thành cảm ơn cô Bùi Thị Quỳnh Hoa đã tận tình hướng dẫn và giúp đở emtrong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công NghệThực Phẩm.

Em xin chân thành cám ơn toàn bộ quý thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đãtạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt bài luận văn này

Xin chân thành cám ơn các bạn cùng khóa học đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến đế emhoàn tất tốt đề tài của mình

Kính chúc quý thầy cô và các bạn luôn thành công trong công việc và trong cuộc sống.Chân thành cám ơn!

Cần Thơ, ngày 27 tháng 4 năm 2011 Sinh viên

Bùi Thị Kim Hân

TÓM LƯỢC

Dưa hấu là loại trái cây được trông phô biến ở đông băng sông Cửu Long Nhu cầu sử dụng sản phấm làm từ nguyên liệu dưa hâu ngày càng tăng Đê đa dạng hóa các sản phâm củng như kéo dài thời gian bảo quản các sản phâm từ dưa hấu, mục tiêu nghiên cứu của đề tài là: “Xây dựng quy trình sản xuất nước Dưa hấu cỏ gas” được thực hiện với các khảo sát: Khảo sát ảnh hưởng của việc xử lý sơ bộ nguyên liệu đến chất lượng dịch dưa và hiệu suất ép, khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phổi chế đến chất lượng sản phấm, khảo sát ảnh hưởng của nông độ kalisorbate đến thời gian bảo quản sản phâm Qua thòi gian nghiên cứu ghi nhận kết quả như sau:

- Sau khi cắt gọt vỏ xanh của nguyên liệu, tiến hành làm lạnh đỏng chậm nguyên

liệu ở nhiệt độ -20°c trong thời gicm ì ngày sẽ thu được dịch dưa hấu sau khi

ép cỏ chất lượng tốt, đông thời hiệu suất ép cũng được cải thiện.

1% (sử dụng acid ascorbic 0,2%).

- Sử dụng phương pháp thanh trùng bằng kalisorbate với nông độ 0,3% thì trong

thời gian bảo quản sản phcim vân giữ nguyên chất lượng ban đầu.

MỤC LỤC

TÓM LƯỢC i

DANH SÁCH HÌNH vi

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Nguyên liệu 3

2.1.1 Dưa hấu 3

2.1.1.1 Nguồn gốc và lịch sử hình thành 3

2.1.1.2 Đặc tính sinh học của cây dưa hấu 4

2.1.1.3 Các giống dưa hấu được trồng phố biến ở Việt Nam 4

2.1.1.4 Dược tính của dưa hấu 5

2.1.1.5 Thành phần và giá trị dinh dưỡng 6

2.1.1.6 Carotenoid 8

2.1.2 Soda 17

2.1.2.1 Giới thiệu về soda 17

2.1.2.2 Các dạng liên kết của CƠ2 trong chất lỏng 18

2.1.2.3 Sự mất C02 trong nước 18

2.1.2.4 Cơ chế kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật bởi C02 19

2.2 Thành phần phụ gia bổ sung 20

2.2.1 Đường 20

2.2.2 Acid ascorbic 21

2.2.3 CMC 22

2.2.4 Kalisorbate 25

CHƯƠNG III PHƯƠNG TTỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHTÊN cứu 31

3.1 Phương tiện nghiên cứu 31

3.1.1 Địa điểm và thời gian 31

3.1.2 nguyên liệu và vật liệu dùng trong thí nghiệm 31

3.1.3 Thiết bị và dụng cụ 31

3.2 Phương pháp nghiên cứu 32

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu 32

3.2.2 Phương pháp phân tích 32

3.2.2.1 Kiêm tra các chỉ tiêu hóa lý trên nguyên liệu 32

3.2.2.2 Đánh giá cảm quan sản phấm 33

3.3 Quy trình thí nghiệm 34

3.4 Nội dung và bố trí thí nghiệm 36

3.4.1 Phân tích thành phần nguyên liệu dưa hấu 36

3.4.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của việc xử lý sơ bộ nguyên liệu đến chất lượng dịch dưa và hiệu suất ép 37

3.4.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng củatỷ lệ phối chế đến chất lượng sản phẩm 38

3.4.3.1Tìm tỷ lệ phối chế cho sản phẩm 38

3.4.3.2 Khảo sát khả năng ổn định của sản phẩm 40

3.4.4 Thí nghiệm 3: Khảo sát nồng độ kalisorbate đến thời gian bảo quản sản phấm .42

CHƯƠNG IV KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45

4.1 Ket quả phân tích thành phần nguyên liệu 45

4.2 Ket quả khảo sát ảnh hưởng của việcxử lý sơ bộ nguyên liệu đến chất lượng dịch dưa và hiệu suất ép 46

4.3 Ket quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế đến chất lượng sản phấm 48

4.3.1 Ket quả khảo sát tỷ lệ phối chế cho sản phấm 48

bảo quản sản phẩm 53

CHƯƠNG V KÉT LUẬN VÀ ĐÊ NGHỊ 58

5.1 Kết luận 58

5.2 Đe nghị 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

PHỤ LỤC vii

DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của dưa hấu nguyên liệu 6

Bảng 2.2 Chỉ tiêu chất lượng saccharose dùng trong chế biến nước uống 21

Bảng 2.3 Giới hạn vi sinh vật trong nước giải khát không cồn 29

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi, vị, trạng thái của sản phẩm 33

Bảng 4.1 Ket quả phân tích thành phần nguyên liệu 45

Bảng 4.2 Ket quả hiệu suất thu hồi dịch quả 46

Bảng 4.3 Ket quả đánh giá cảm quan màu sắc sản phẩm theo theo tỷ lệ dịch dưa/soda và hàm lượng đường sản phẩm 49

Bảng 4.4 Ket quả đánh giá cảm quan mùi sản phấm theo theo tỷ lệ dịch dưa/soda và hàm lượng đường sản phẩm 50

Bảng 4.5 Kết quả đánh giá cảm quan vị sản phẩm theo theo tỷ lệ dịch dưa/soda và hàm lượng đường sản phẩm 51

Bảng 4.6 Ket quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ CMC đến mật độ quang A (Absorbomce) của sản phẩm 52

Bảng 4.7 Kết quả thống kê đánh giá cảm quan độ ổn định sản phẩm theo nồng độ CMC 53

Bảng 4.8 Ket quả sự biến đối nồng độ chất khô hòa tan và pH trong sản phẩm 54

Bảng 4.9 Ánh hưởng của nồng độ Kalisorbate đến biến đối vi sinh vật tống số, Conforms trong thời gian bảo quản (cfu/ml mẫu) 55

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Quả dưa hấu 3

Hình 2.2 Phân tử izopren 9

Hình 2.3 Sơ đồ biến đối carotenoid 10

Hình 2.4 Các dạng carotene 11

Hình 2.5 sự chuyên hóa p - carotene thành vitamin A 12

Hình 2.6 Công thức cấu tạo của lycopene 13

Hình 2.7 Khả năng chống oxy hóa của carotenoid 14

Hình 2.8 Hiệu quả chống oxy hóa của lycopene khiso sánh với các carotene khác 15 Hình 2.9 Công thức cấu tạo acid ascorbic 21

Hình 2.10 Công thức cấu tạo CMC 22

Hình 2.11 Ánh hưởng của nhiệt độ đến độ nhớt của CMC 0,7 Ds 23

Hình 4.1 Dưa hấu 45

Hình 4.2 Dưa hấu không lạnh đông 47

Hình 4.3 Dưa hấu sau rã đông 47

Hình 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ CMC đến mật độquang của sản phẩm 52

Hình 5.1 Sản phẩm nước dưa hấu có gas 58

Hình 5.2 Quy trình chế biến nước Dưa hấu có gas 59

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Trong nhũng năm qua ngành chế biến thực phấm Việt Nam đã phấn đấu đưa sản phâm ViệtNam đi vào thị trường quốc tế Tuy nhiên, chúng ta mới chỉ dừng lại ở bước xuất khẩu hàngthô, hàng hóa chỉ mới qua sơ chế là chủ yếu nên giá trị kinh tế chưa cao Do đó, đế nâng caogiá trị kinh tế của hàng thực phẩm Việt Nam xu thế của chúng ta là xuất khẩu các mặt hàngthực phâm tinh chế

Nước ta là nước có khí hậu nhiệt đới, trồng được rất nhiều loại hoa quả có giá trị dinh dường

và giá trị kinh tế Đặc biệt, đồng bằng sông Cửu Long không chỉ nổi tiếng là vựa lúa của cảnước mà ở miền đất màu mỡ này rau quả cũng có nhiều chủng loại phong phú Ngày nay,việc ứng dụng khoa học công nghệ trong canh tác cây ăn trái và rau quả rất phổ biến Ketquả là xuất hiện nhiều loại rau, trái trên thị trường vào những thời điếm nghịch mùa mà vẫnđảm bảo chất lượng Có thế thấy dưa hấu là một ví dụ điển hình, không chỉ có mặt trongnhững ngày tết cổ truyền mà hầu hết mỗi ngày đều thấy loại quả này được bày bán ớ các chợ

và trên các hệ thống siêu thị Với sự hỗ trợ của công nghệ kỹ thuật cao, việc canh tác sảnxuất dưa hấu được mở rộng vùng trên cả nước Sản lượng dưa hấu cung cấp ra là rất lớn Tuynhiên ở nước ta, việc tiêu thụ mặt hàng dưa hấu chủ yếu vẫn còn ớ dạng tươi

Vấn đề đặt ra là làm thế nào để vừa có thể tiêu thụ hết lượng dưa rất lớn này, đồng thời đápứng thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng thông qua những dạng sản phẩm mới Xuấtphát từ yêu cầu thực tế trên, tôi thực hiện đề tài: “Xây dựng quy trình sản xuất nước Dưa hấu

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

có gas” Dưa hấu - Soda không qua quá trình thanh trùng, được bổ sung soda nên có mùi vịđặc biệt khá hấp dẫn, có tác dụng giải khát, lợi tiêu hóa Việc nghiên cứu kéo dài thời gianbảo quản, giảm bớt quá trình xử lý nhiệt nhằm giữ giá trị dinh dường và đồng thời cũng gópphần đa dạng hóa các sản phẩm từ dưa hấu đáp úng yêu cầu càng cao của người tiêu dùng làcần thiết

Tuy nhiên, đây chỉ là bước nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm nên với việc sản xuất tạinhà máy lớn thì những thông số trong qui trình chưa phải là tối ưu nhất

Nhung đó là bước đầu để thực hiện các nghiên cứu tiếp theo Hy vọng rằng qua các vấn đềnghiên cứu sè giúp ích cho các nhà sản xuất nghiên cứu thêm đế tìm một qui trình hoàn thiệnhơn

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là xây dựng quy trình sản xuất nước Dưa hấu có gas với nội dung cụ thểgồm:

- Khảo sát ảnh hưởng của việc xử lý sơ bộ nguyên liệu đến chất lượng dịch dưa vàhiệu suất ép

- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế đến chất lượng sản phẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ kalisorbate đến thời gian bảo quản sản phâm

CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Nguyên liệu

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

2.1.1 Dưa hấu

2.1.1.1 Nguồn gốc và lịch sử hình thành

Tên tiếng anh: Watermelon

Tên khoa học: Citrullus lanatus (Thumb.) Manf Họ

Dưa hấu được trồng chủ yếu ở các tỉnh như Sóc Trăng, Bạc Liêu, Tiền Giang, Long An,Kiên Giang, Trà Vinh, cần Thơ, Hậu Giang, Đồng Tháp, An Giang, Cà Mau,

(Nguồn: http://en.Wikipedia.orti/wiki/Watermelon )

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

2.1.1.2 Đặc tính sinh học của cây dưa hấu

Dưa hấu có nguồn gốc vùng khí hậu nóng, thích khí hậu ấm áp, khô ráo, đầy đủ ánh nắngcây trổ nhiều bông cái và cho trái chín sớm, năng suất cao Nhiệt độ thấp cây phát triển yếu,thời tiết mưa nhiều rễ bị thối chết, khó trổ bông, càng khó thụ phấn và đậu trái, khi đã đậutrái thì trái dễ thối, chất lượng kém Ảm độ không khí càng cao càng dễ phát sinh bệnh.Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng 25-30°C nên rất dề trồng trong mùa nắng ở đồng bằngsông Cừu Long Nhiệt độ thích hợp cho hoa nở và thụ phấn là 25°c, nhiệt độ thích hợp chotrái lớn và chín 30°c

Dưa hấu có rễ mọc sâu, chịu úng kém, chịu hạn khá nhất là khi cây đã trố bông và đậu trái.Cần chọn đất thoát nước tốt, cơ cấu nhẹ, tầng canh tác sâu, không quá phèn Các vùng đất cátgần biển, đất phù sa ven sông lý tưởng để trồng dưa hấu, chỉ cần chú ý tưới nước và bónphân Đất cát tơi xốp, nhiệt độ đất dễ tăng cao, thoát nước nhanh có lợi cho bộ rễ phát triển,chất lượng dưa tốt và chăm sóc đỡ tốn kém

Hình 2.1 Quả dưa hấu

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

Trồng dưa hấu không nên liên canh vì cây bị bệnh nhiều như bệnh chạy dây, nứt thân Thờigian cách ly trồng dưa hấu càng lâu càng tốt Đất ruộng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long cónhiều nơi bị ngập nước trong mùa lũ, được phù sa bồi đắp nên trồng dưa hấu rất tốt vì ít bịsâu bệnh phá hại nghiêm trọng

Đất trồng dưa cần cao, thoáng không bị bóng râm che, không bị gió bão, dưa hấu chịu được

pH hơi phèn trong phạm vi pH từ 5 - 7, đế hạn chế bệnh nứt thân tốt nhất nên trồng ở pH tù’

6 - 7 và nhiệt độ trên 26°c

(Nguồn: http://www.khoahoc net/baivo/viethai/220109-duahau.htm )

2.1.1.3 Các giống dưa hấu được trồng phố biến ở Việt Nam

Sugarbaby: Giống thụ phấn tự do ở Mỹ, Thái Lan, Đan Mạch, đã được trồng lâu đời, có tráitròn, nặng từ 3 - 7 kg, vỏ màu xanh đen, mỏng, cứng thuận tiện chuyên chờ đi xa, ruột đỏthấm, ngọt, dễ bọng ruột, hạt nhỏ và ít, chu kì sinh trưởng 65 - 70 ngày, năng suất trung bình

18 - 25 tấn/ha

An Tiêm: Là dưa hấu lai Fl, sinh trưởng mạnh, thích nghi rộng với thời tiết, chống bệnh tốt,

dễ ra hoa đậu trái, trái to 6 - 9 kg, năng suất cao và phẩm chất ngon Gồm các giống ruột đỏ,năng suất cao 30 - 45 tấn/ha, thời gian sinh trưởng ngắn 70 - 75 ngày như An Tiêm 94, trái

có sọc xanh đậm, An Tiêm 95: vỏ có sọc mờ, An Tiêm 98: sọc xanh và giống ruột vàng như

An Tiêm 100 năng suất 25 - 30 tấn/ha

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

Giống Hồng Lương: Giống lai Fl, vỏ màu xanh nhạt, có sọc xanh đậm, trái nặng trung bình 5

- 6 kg, năng suất 30 - 35 tấn/ha, ruột đỏ, nhiều nước, vỏ mỏng nhưng cứng, kháng bệnh tốt,chu kì sinh trưởng 65 - 70 ngày

Giống Xuân Lan: Giống lai Fl, vỏ mỏng màu xanh nhạt có sọc đậm, nặng trung bình 2 - 3

kg, ruột vàng rất ngọt vòng đời 60 - 65 ngày

Dưa Kim Phụng: Giống lai Fl, vỏ có hoa vân đậm, ruột vàng, nước nhiều, ít hạt, rất ngọt,hương vị rất đặc trưng, nặng trung bình 3 - 4 kg, hình ovan, năng suất 30 - 40 tấn/ha, vòngđời 60 - 65 ngày, vỏ cứng dễ vận chuyển, bảo quản

Dưa Tiểu Phụng: Gốc Đài Loan, có từ lâu đời nhưng vẫn giữ được giống trồng ở Tiền Giangvào vụ Tet Trái có hình ovan, nặng 2 - 3 kg, vổ mỏng, màu xanh với những sọc xanh đậm,thịt quả vàng, rất ngọt, ít hạt

(Nguồn: http://www.khoahoc.net/baivo/viethai/220I09-duahau.htin )

2.1.1.4 Dược tính của dưa hấu

Hiện nay, dưa hấu được sử dụng với nhiều chức năng khác nhau: thực phẩm, mỹ phẩm vàdược phẩm Các bộ phận của dưa hấu từ vỏ, ruột trắng đến ruột đỏ, hạt đều là những vị thuốcchữa bệnh tốt Ruột dưa hấu có nhiều đường, vitamin, chất khoáng và các hoạt chất sinh họckhác, vỏ dưa cũng chứa nhiều vitamin và muối khoáng, ngoài tác dụng giải nhiệt còn có khảnăng ngăn chặn sự lắng đọng của cholesterol trên thành mạch, chống xơ vữa động mạch Hạtdưa có các chất béo, acid hữu cơ, các loại men có ích cho hoạt động sinh lí của cơ thế Hạtdưa hấu còn chứa những chất có tác dụng hạ huyết áp và làm giảm hớt các triệu chúng của

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

hệnh viêm bàng quang cấp tính Lá và rễ dưa hấu nếu đem sắc uống có tác dụng điều trị nhấtđịnh đối với bệnh viêm ruột

Theo Đông y, dưa hấu có vị ngọt, tính lạnh, có tác dụng giải khát, chống nóng, lợi tiểu, chữayết hầu sưng đau, bệnh lỵ, giải say rượu Ruột trắng dưa hấu có vị ngọt, tính mát, có thểchống nóng, giải cảm nắng, chữa da vàng, phù thũng và các bệnh loét ở miệng Hạt dưa hấu

có tác dụng nhuận trường và hồ trợ tiêu hóa

(Nguồn: http://www.\duocníỉaỴiìay.coin/8-8%20GDYH-clsLeVNhan-DuaHau.htinI)

2.1.1.5 Thành phần và giá trị dinh dưỡng

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của dưa hấu nguyên liệu

Thành phần Đơn vị tính Giá trị trên 100g phần ăn đưọc

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

Trong 100g phần ăn được của trái dưa hấu chứa: 91% nước, 7,5% carbohydrate; 0,6%protein; 0,15% lipid, 300 IU vitamin A; 8,1 mg vitamin C; 7 mg Ca; 10 mg Mg; 11 mg P;0,2 mg Fe Giá trị năng lượng tương đương 127 kJ/100g

(Nguồn: USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 2004)

New search < /searcìĩ/index.html>

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

Bên cạnh đó, thành phần đặc biệt quan tâm trong dưa hấu hàm lượng /3 - carotene và

lycopene Cả hai thành phần này tham gia vào việc tạo sắc tố màu đỏ cho nguyên liệu dưahấu

2.1.1.6 Carotenoid

Carotenoid là hợp chất màu tan trong dầu, không tan trong nước, chủ yếu tạo sắc tố cho cây

cỏ hoa trái, các loại hoa trái có màu vàng đến đỏ Ớ động vật carotenoid hiện diện ở cơ thịt

cá hồi, vỏ, mai của các loài giáp xác Chúng cũng xuất hiện ờ các loài vi khuấn, nấm mốc,nấm men với chức năng chống lại ánh sáng và oxy ơ động vật carotenoid là chất chống oxyhóa và hoạt động như một nguồn vitamin A Tuy nhiên, chúng không có khả năng tổng họpcarotenoid mà phải được cung cấp từ thưc ăn (Britton và cộng sự, 1995)

Carotenoid được chia thành hai loại:

- Carotenoid trong công thức phân tử có chứa oxy như lutein và Zeaxanthin được

gọi là xanthophyll

- Carotenoid không chứa oxy trong phân tử (oxy tự do) chỉ chứa carbon và hydro

như: a - carotene, ß - carotene và lycopene được gọi là carotene.

Carotenoid là sắc tố mà về mặt hóa học gần như với carotene Đó là các hydrocarbon gồmcác đơn vị isoprene

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

Xanthophyll là carotenoid gồm nhiều chất dẫn xuất chứa nhóm hydroxyl, epoxy, aldehyde vàketon

Nhiều carotenoid chứa 8 đơn vị isoprene hay chứa 40 nguyên tử carbon Các carotenoiđ có

chuồi hydrocarbon chưa bão hòa, nối n tiếp cách, có thế khép vòng ở đầu, đôi khi có sự đối

xứng trong phân tử

Tính chất của carotenoid

Carotenoid tan trong lipid và các chất hòa tan lipid, không tan trong nước Nguyên nhân chủyếu làm tổn thất carotenoid trong suốt quá trình chế biến và tồn trữ thực phâm là sự oxy hóa

do enzyme và không enzyme

Oxy hóa do enzyme: enzyme lipoxygenase thúc đây sự oxy hóa carotenoid, tạo ra cácperoxyde làm mất màu carotenoid

H Hình 2.2 Phân tử izopren

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

âm, oxy không khí H2O2 và ion halogen cũng có thế làm mất màu carotenoid

Thời gian chế biến nhiệt càng dài, nhiệt độ chế biến càng cao thì tốn thất carotenoid càngnhiều Tuy nhiên, những biến đối phản ứng hóa học và làm mất màu trong thực phẩm xảy ra

do sự oxy hóa nhiều hơn do quá trình xử lý nhiệt (thông thường carotenoid chịu được nhiệt

độ nấu t < 100°C, có thế ốn định ở nhiệt độ 100°c trong 15 phút) Đó là do sự đồng phân hóa

từ dạng trans - carotenoid thành dạng cis - carotenoid (hình 2.3) Sự đồng phân này xảy ranhanh khi tiếp xúc với acid, nhiệt xử lý và ánh sáng (Nguyễn Minh Thủy, 2009)

Đồng phân hóa

Oxy hóa

Chuyên ngành Công nghệ Thực phâm - Khoa Nông nhiệp và Sinh học ửng dụng Trang

IIợp chất có khối lượng phân tử thấp (low molecular mass compound)

Hình 2.3 So' đồ biến đối carotenoỉd

đóng vai trò rất quan trọng trong cơ thể con người, có nhiệm vụ:

—Chống lại những oxidation (sự oxy hóa) nguy hại

—Kháng tố mutagens có công hiệu chóng lại tác nhân gây đột biến cho các tếbào của vi sinh vật

—Chống lại bất cứ chất nào khi tiếp xúc mô sống có thế tạo thành một tế bào ung thư

(Nguồn: littp://www thuvienhoasen.org ì

Carotene:

Carotene phổ biến rộng rãi trong tự nhiên, chúng có nhiều trong các thành phần xanh của thựcvật, các loại quả có màu cam và đỏ như cà chua, cà rốt, gấc, dưa hấu, mơ, Nó cũng có nhiềutrong các thực vật hạ đẳng như rong, tảo, nấm và vi khuẩn Thuộc các carotenoid có a-

Có 3 dạng: a - carotene, ß - carotene, ỵ - crrotene (hình 2.4)

Hình 2.4 Các dạng carotene

và lipid Các carotene khi vào cơ thế người và động vật sẽ chuyến hóa thành vitamin A.

a - carotene, /3 - carotene, ỵ - crrotene là những đồng phân có công thức phân tử thô là

C40H56 Các carotene rất nhạy cảm với sự oxy hóa trong không khí và ánh sáng Chúng tantrong lipid, không tan trong nước Carotene không chuyến hóa thành vitamin A hoàn toàn màchỉ khoảng 70-80% (Nguyễn Minh Thủy, 2009)

Hình 2.5 sự chuyến hóa p - carotene thành vitamin A

Trong các loại carotene thì ¡3 - carotene là duy nhất cho được 2 phân tử vitamin A, do trong công thức cấu tạo của ¡3 - carotene là sự kết họp của hai phân tử vitamin A p - carotene vào cơ

thể người và động vật bị oxy hóa dưới tác dụng của enzyme dioxygenase sê phân hủy thành haiphân tử vitamin A

c Ophandt, c 2003

Vài thập kỉ trước đây các nhà khoa học đã khám phá ra rằng Ị5 - carotene có thế được dự trữ ớ

gan và có thể được chuyển hóa thành vitamin A khi cần thiết, cho nên nó cũng có tác dụng

tương tự như vitamin này p - carotene là tiền thân chủ yếu của vitamin A, có hoạt tính sinh học

cao nhất, khoảng gấp hai lần các carotene khác Nhiều nghiên cứ đã chứng minh được vai trò

và lợi ích của ¡3 - carotene trên hệ miễn dịch, ngăn ngừa nhiều loại ung thư và giảm tác hại của ánh nắng mặt trời Cả vitamin A và ¡3 - carotene đều được sử dụng đế điều trị quáng gà, một

dấu hiệu sớm của tình trạng thiếu vitamin A, trong đó mắt không thế thích nghi nhanh chóng

với sự thay đối cường độ ánh sáng Tuy nhiên, Ị5 - carotene dùng trong trường hợp này tác dụng không bang vitamin A do cơ thế phải chuyến ¡3 - carotene thành vitammin

(Nguồn: http://dausac.com ).

Lycopene

Cấu tạo:

nối đôi như thế, lycopene được kiếm nghiệm là rất hữu hiệu trong việc ngăn chặn các freeradical và các oxygen đơn trong cơ thể của con người, một cách rất có hiệu quả (Free radical

là một phân tử hay nguyên tử nào đó mà nó có một hoặc nhiều cặp điện tử không cặp đôi, vànhững nguyên tử thiếu đó rất dễ phản ứng rất mạnh, và kết quả là gây nên nhiều hư hại cácmàng tế bào mỏng manh của các phân tử xung quanh trong cơ thế con người)

Lycopene tồn tại trong thực vật tự nhiên chủ yếu ở dạng trans, đây là dạng có cấu trúc bềnvừng nhất dưới tác dụng của nhiệt độ Các đồng phân dạng cis cũng được tìm thấy trong tựnhiên, bao gồm các đồng phân 5 - cis, 9 - cis, 13 - cis và 15 - cis Trong huyết tương người,lycopene gồm hỗn hợp hai đồng phân 50% cis và 50% trans Trong thực phâm chế biến,lycopene chủ yếu ở dạng cis Tầm quan trọng về mặt sinh học của các đồng phân này hiệnnay vẫn chưa hiểu một cách rõ ràng

Tác dụng của lycopene đối với sức khỏe của con người:

Hình 2.7 Khả năng chống oxy hóa của carotenoid

Hình 2.8 Hiệu quả chống oxy hóa của lycopene khi so sánh với các carotene khác

Lycopene có nhiều sắc tố đỏ thuộc nhóm carotenoid có tác dụng chống lại sự oxy hóa tế bào vàđặc biệt hiệu quả trong việc vô hoạt oxy độc thân giúp chống lại các tế bào ung thư Hoạt tínhchống oxy hóa của lycopene giúp phòng ngừa các bệnh mãn tính gấp 5 - 7 lần so với tiềnvitamin A

Lycopene là một chất oxy hóa rất quan trọng, giúp “tiêu diệt” các tế bào có nguồn gốc ung thư.Ngay từ năm 1980, khi các nhà khoa học phát hiện ra hoạt tính chống oxy hóa mạnh củalycopene có thể giúp cơ thể phòng ngừa và sữa chừa các tế bào bị hư hại, đã có một số nghiêncứu về mối liên quan giữa các chế độ ăn có nhiều cà chua với những nguy cơ gây ung thư nàođó

Đến giữa những năm 1990, một nghiên cứu của trường Đại học Harvard đã phát hiện rằngnhững nam giới tiêu thụ ít nhất 10 servings (1 serving tương đương 1 lon chế phẩm) các chếphẩm cà chua trong tuần có thể giảm được 34% nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt so với nhữngnam giới khác Những nghiên cứu dịch tê học của Mỳ về tác dụng của lycopene cho thấy vùngnào người dân ăn những quả có chứa lycopene thì tỷ lệ ung thư ống tiêu hóa (đặc biệt dạ dày,trực tràng, kết tràng) thấp

là đối với ung thư tuyến tiền liệt Trong một nghiên cứu kéo dài đến 12 năm trên một nhóm đối tượng ít ăn nhất 2 lần nước sốt cà chua một tuần đã cho thấy nguy

cơ ung thư tuyến tiền liệt giảm tới 35% Tác dụng này còn mạnh hơn ở những người ung thư đang phát triển.

áp, (Nguồn: http://www.nlcl.com.vn)

Nhiều nghiên cứu mới đây cũng cho thấy phụ nữ áp dụng chế độ ăn giàu các chế phâm cà chua(tức giàu lycopene) có thế tránh được nguy cơ ung thư vú lâm sàng nhiều hơn những phụ nữkhác từ 30 - 50% Nhiều nghiên cứu nhằm xác định vai trò của lycopene trong việc giảm cácnguy cơ ung thư cũng đang được triển khai

Các nghiên cứu điều xác nhận việc tiêu thụ lycopene có thể hạ thấp được nguy cơ bệnh tim, xơhóa động mạch và thoái hóa điểm vàng (một bệnh có thể gây mù) Một báo cáo của Đại họcBắc Carolina qua khảo sát nghiên cứu chủ yếu ở châu Âu và một số khhu vực khác cho thấy:Nam giới có nồng độ lycopene trong máu cao hơn những nam giới khác sẽ ít bị nhồi máu cơ timhơn

Còn các nhà nghiên cứu ở trường Đại học Havard đã phát hiện rằng những phụ nữ có nồng độlycopene trong máu cao ít nguy cơ mắc bệnh tim hơn và có thể có vai trò quan trọng trong việclàm giảm huyết áp và LDL (loại cholesterol “xấu”) Theo giáo sư (Gs) Nguyễn Văn Chuyền -trường Đại học Japan Woman’s Universty - Tokyo thì lycopene còn có tác dụng chống bệnhtiểu đường

Ngoài cà chua, các loại quả màu đỏ và màu hồng khác đều có lycopene Chắng hạn: 1 thìa canhsốt ớt có 2,2mg lycopene; 1 quả nho có 2,9mg lycopene; 1 quả đu đủ có 3,0mg lycopene 1 thìa

canh nước sốt cà chua có 2,5mg lycopene; Va tách sốt cà chua có 9,3mg lycopene, 100g phần

ăn được của dưa hấu có 4532mcg lycopene,

( http://khoahocphattrien.com VII )

2.1.2 Soda

2.1.2.1 Giới thiệu về soda

70 at Ở các nhà máy bia, rượu, nấm men, nếu dùng khí C02 tại chỗ đế pha chế nước giải khátthì sau khi làm sạch, có thể dử dụng CƠ2 ở trạng thái khí dưới áp suất 4 - 6 at.

Khí CO2 khi hòa tan trong nước tạo thành acid carbonic, có vị chua dễ chịu Nhờ tính chất này

mà CO2 được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhiều loại nước giải khát Khi uống nước có chứaCO2 vào cơ thể CO2 sẽ thu nhiệt và bay hơi, do đó ta có cảm giác mát và dễ chịu hơn, thấy vịthe the ở đầu lưỡi

Việc bão hòa CO2 trong nước phụ thuộc vào các yếu tố:

- Nhiệt độ: Trong thực tế sản xuất, khi hòa tan C02 trong nước ta tiến hành ở NHIỆT

ĐỘ 1 - 2°C.

- Áp suất: áp suất CO2 trên bề mặt chất lỏng có ảnh hưởng lớn đến mức độ bão hòa.Trong sản xuất người ta chỉ bão hòa CO2 ở áp suất phù hợp với áp suất chiết vào chai0,5 - 1 at Nếu áp suất nước bão hòa CO2 cao sẽ bị vỡ chai

- Ánh hưởng của nồng độ chất hòa tan: đa số chất điện giải đặc biệt các muối gây độcứng làm giảm độ hòa tan của CO2 trong dung dịch vì một phần đáng kể C02 sẽ kếthợp với chất đó

- Không khí: sự có mặt của không khí trong dung môi sẽ làm giảm rất nhiều lượngCO2 hòa tan và làm yếu độ bền của CO2 trong nước

- Tốc độ hòa tan: hòa tan nhanh hay chậm đều ảnh hưởng đến mức độ bão hòa CO2trong dung dịch Thời gian bão hòa CO2 trong nước cũng ảnh hưởng đến độ hòa tancủa nó

- Thời gian bão hòa CƠ2 trong nước: sau giờ đầu lượng CO2 bão hòa 0,3%, sau đó sựgia tăng không đáng kế

2.1.2.2 Các dạng liên kết của COo trong chất lỏng

Khí CO2 có thể tồn tại trong nước và chất lỏng khác ở nhiều dạng liên kết khác nhau Sự liênkết này rất động, có thể biến đổi từ hình thái này sang hình thái khác tuy theo nhiệt độ, áp suất,những phản ứng hóa học, sinh học xảy ra trong dung dịch

- Liên kết hấp phụ bởi các chất hoạt động bề mặt và mang điện tích dương.

- Liên kết hóa học bởi các chất khoáng và chất hữu cơ

Liên kết kiếu hòa tan - liên kết hấp phụ tự do là do khí hòa tan vào phân tử của chất lỏng bằngcách khuếch tán Kiểu liên kết này gọi là liên kết phân tử Độ bền của liên kết phụ thuộc chủyếu vào áp suất riêng phần, nhiệt độ và nồng độ của khí trong dung dịch Liên kết phân tử ảnhhưởng lớn đến mức độ bão hòa CO2 trong nước giải khát

2.1.2.3 Sự mất CO2 trong nước

Trong sản xuất luôn có hiện tượng giảm CO2 trong nước được bão hòa cũng như trong sảnphẩm Tốn thất khi bơm, chiết vào chai cũng như bảo quản ở nhiệt độ cao là điều không thếtránh khỏi Tuy nhiên, chúng ta có thế hạn chế bằng cách bảo quản trong thiết bị hoặc chai kín ởđiều kiện nhiệt độ thấp, không dùng bơm mà dùng áp suất CO2 đế đấy tới thiết bị cần thiết.Mức độ tốn thất sẽ tăng khi áp suất bơm và tốc độ chảy lớn, nhất là có sự chênh lệch áp suấttrong giới hạn 1 - l,5at, tổn thất CO2 trong dung dịch là 20 - 30%, còn nếu chênh lệch áp suất 3

- 4at, tổn thất CO2 trong dung dịch sẽ tăng đến 60% Tổn thất CO2 thấp nhất khi bơm chất lỏngvới tốc độ nhỏ hơn 1 lít/giây

Các yếu tố gây nên tổn thất CO2 là:

- Hở đường ống và val từ bình chứa đến thiết bị hòa khí C02

- Lượng CO2 thải qua vòi xả khí do không hòa tan hết khi tiếp xúc với nước

- Lượng CO2 còn lại trong bình chứa

- Tổn thất trong quá trình chiết, rót vào chai cũng như trong thời gian bảo quản thànhphẩm

2.1.2.4 Cơ chế kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật bởi CO2

Khi hòa tan CO2 thì ảnh hưởng trực tiếp đến vi sinh vật nhưng không triệt để Sau đây là bốn

cơ chế kìm hãm chính về sự phát triển vi sinh vật của C02

Tùy thuộc vào điều kiện thuận lợi của môi trường, chủng loại vi sinh vật và những yếu tố sinh

lý mà sự kết hợp bốn nhân tố trên có kết quả cao nhất

Khí CO2 hòa tan vào môi trường làm ức chê sự phát triên của vi sinh vật Khí hòa tan CO2 vàomôi trường thì xảy ra phản ứng hydrat hóa:

C02 + H20 H2C03 <=> HCO3- + H+ CO32' + 2H+

Khí CO2 hòa tan vào môi trường tạo thành acid yếu và phân ly thành H+ và HCO3' Khí CO2

và H+ là những yếu tố chính kiềm hãm sự phát tiển của vi sinh vật, tuy nhiên bicarbonate và ioncarbonate cũng góp phần làm ức chế vi sinh vật

Khí C02 có thể hòa tan vào môi trường có chứa lipid dễ hơn môi trường nước Khi CO2 tiếp xúcvới vi sinh vật, sẽ hòa tan làm phá vỡ cấu trúc màng lipid làm lộ cytoplasm, CO2 sẽ thấm vào tếbào chất và thay đối pH của tế bào làm cho tế bào của vi sinh vật bị tiêu diệt Cơ chế tiêu diệtnày thì không tiêu diệt hết được vi sinh vật Riêng bào tử của vi sinh vật được phủ lên một lópprotein mỏng, xốp và CO2 có thế hòa tan thấm vào lớp màng làm phá vỡ cấu trúc protein củamàng, ức chế bào tử, ảnh hưởng đến nhiễm sắc thế của vi sinh vật, thay đối kieu gen

2.2 Thành phần phụ gia bổ sung

2.2.1 Đường

Đường saccharose là chất quan trọng trong thành phần nước uống, được sản xuất từ mía hoặc

củ cải đường Saccharose là một carbohydrate có công thức phân tử C12H12O11, làdisaccharide do hai monosaccharide là D-Glucose và D-fructose tạo thành Với sự có mặt của

Saccharose dạng tinh thể, tan trong nước, không màu, không mùi, có vị ngọt Ở nhiệt độthường, tan với tỉ lệ nước/đường là 1/2 Khi hòa tan đường vào nước xảy ra các hiện tượng nhưtăng nhiệt độ sôi, giảm áp suất thâm thấu Độ tan sẽ tăng khi tăng nhiệt độ, không hòa tantrong đa số các dung môi hữu cơ không phân cực mà tan trong dung môi hừu cơ có cực.Saccharose bổ sung vào trong nước giải khát với mục đích điều vị tạo vị hài hòa cho sản phẩmđồng thời thì đường liên kết chặt chè với nước làm giảm độ hoạt động của nước trong sản phâm

và do vậy nó góp phân ngăn cản sự phát triên của vi sinh vật