Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinase trong quá trình chế biến nước quả sơri

I HC THI NGUYấN TRNG I HC NễNG LM NGUYN TH KIM HOA Tờn ti: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinase trong quá trình chế biến NớC quả sơri KhóA LUậN TốT NGHIệP đạI HọC H o to : Chớnh quy Chuyờn ngnh : Cụng ngh Thc phm Lp : K42 - CNTP Khoa : CNSH-CNTP Khoỏ hc : 2010-2014 Thỏi Nguyờn, nm 2014 I HC THI NGUYấN TRNG I HC NễNG LM NGUYN TH KIM HOA Tờn ti: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinase trong quá trình chế biến NớC quả sơri KhóA LUậN TốT NGHIệP đạI HọC H o to : Chớnh quy Chuyờn ngnh : Cụng ngh Thc phm Lp : K42 - CNTP Khoa : CNSH-CNTP Khoỏ hc : 2010-2014 Ging viờn hng dn: TS. Hong Th L Hng Trng b mụn Bo Qun Ch Bin - Vin nghiờn cu Rau qu Vit Nam ThS. Phm Th Vinh Khoa CNSH - CNTP - Trng i hc Nụng Lõm Thỏi Nguyờn Thỏi Nguyờn, nm 2014 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp tại Viện Nghiên cứu Rau Quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội, để hoàn thành được đợt thực tập tốt nghiệp ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được sự giúp đỡ hết sức tận tình của các thầy cô trong khoa CNSH & CNTP cùng toàn thể các cô chú, anh chị cán bộ trong Viện Nghiên cứu Rau Quả. Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới T.S Hoàng Thị Lệ Hằng - Trưởng bộ môn Bảo Quản và Chế Biến, Viện Nghiên cứu Rau Quả đã tạo điều kiện cho tôi được thực tập và tận tính giúp đỡ tôi hoàn thành tốt bản khóa luận tốt nghiệp. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Th.S Phạm Thị Vinh – Giảng viên khoa CNSH & CNTP đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi làm khóa luận này. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình tôi và các bạn bè của tôi đã giúp đỡ và động viên tôi rất nhiều những lúc tôi gặp khó khăn. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên báo cáo tốt nghiệp của tôi không thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong các quý thầy cô trong khoa CNSH & CNTP thông cảm và đóng góp ý kiến giúp cho báo cáo tốt nghiệp của tôi được hoàn thiện hơn. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 06 tháng 6 năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thị Kim Hoa DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g thịt quả 7 Bảng 4.1: Một số đặc điểm hình thái của quả sori thu hái ở các độ chín khác nhau 39 Bảng 4.2: Sự biến đổi một số chỉ tiêu cảm quan của quả sơri ở các độ chín thu hái khác nhau 40 Bảng 4.3: Sự biến đổi một số chỉ tiêu vật lý của quả sơri ở các độ chín thu hái khác nhau 41 Bảng 4.4: Sự biến đổi một số thành phần hoá học của quả sơri ở các độ chín thu hái khác nhau 42 Bảng 4.5: Ảnh hưởng của nồng độ enzym pectinex Ultra SP-L đến chất lượng và hiệu suất thu hồi dịch quả sơri 44 Bảng 4.6: Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzym pectinex Ultra SP-L đến chất lượng và hiệu suất thu hồi dịch quả sơri 45 Bảng 4.7: Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzym pectinex Ultra SP-L đến chất lượng và hiệu suất thu hồi dịch quả sơri 46 Bảng 4.8: Sự ảnh hưởng của của nồng độ enzym pectinex Ultra SP-L đến chất lượng và độ ổn định trạng thái của sản phẩm dịch quả sơri sau 7 ngày 48 Bảng 4.9: Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý đến chất lượng và độ ổn định trạng thái của dịch quả sơri sau 7 ngày 49 Bảng 4.10: Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzym pectinex Ultra SP-L đến chất lượng và độ ổn định trạng thái của dịch quả sơri sau 7 ngày 50 Bảng 4.11: Kết quả đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của dịch quả sơri sau phối chế 51 Bảng 4.12: Ảnh hưởng của tỷ lệ TSS/TA đến các chỉ tiêu cảm quan của dịch quả sơri 52 Bảng 4.13: Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng tới sự biến đổi hàm lượng vitamin C (mg%) và chất lượng cảm quan sau 15 ngày bảo quản 54 Bảng 4.14: Vi sinh vật hiếu khí tổng số trong mẫu dịch quả sơri ở các chế độ thanh trùng khác nhau (tế bào/ml) sau 15 ngày bảo quản 55 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Hình ảnh về quả sơri 6 Hình 2.2. Điểm tác dụng của một số enzym pectinase 16 Hình 2.3. Quy trình chế biến nước quả tươi 20 Hình 4.1. Sơ đồ quy trình chế biến nước quả sơri 56 MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 2 1.2.1. Mục đích 2 1.2.2. Yêu cầu 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả 3 2.1.1. Phân loại nước quả 3 2.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả trên thế giới 4 2.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả ở Việt Nam 4 2.2. Giới thiệu chung về sơri 5 2.2.1. Nguồn gốc 5 2.2.2. Thành phần hóa học của quả sơri 6 2.2.3. Vai trò của sơri 7 2.2.4. Một số giống sơri ở Việt Nam 8 2.2.5. Một số sản phẩm chế biến từ sơri 8 2.2.6. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sơri trên thế giới và Việt Nam 9 2.3. Các phương pháp xử lí nguyên liệu nhằm tăng hiệu suất thu hồi và ổn định trạng thái của sản phẩm nước quả 10 2.3.1. Các phương pháp xử lí làm tăng hiệu suất thu hồi trong sản xuất nước quả 10 2.3.2. Một số phương pháp xử lý nhằm ổn định trạng thái và màu sắc cho sản phẩm nước quả 12 2.4. Giới thiệu về hệ enzym pectinase 13 2.4.1. Lịch sử phát triển của hệ enzym pectinase 13 2.4.2. Cơ chất của enzym pectinase 13 2.4.3. Đặc điểm của enzym pectinase 14 2.4.4. Một số yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzym pectinase 16 2.4.5. Vai trò của enzym pectinase trong chế biến đồ uống từ rau, quả 18 2.4.6. Một số chế phẩm enzym pectinase thường dùng trong chế biến nước quả 19 2.5. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến nước quả 20 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 24 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 24 3.1.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu 24 3.1.3. Phạm vi nghiên cứu 25 3.2. Thời gian, địa điểm tiến hành nghiên cứu 25 3.2.1. Thời gian tiến hành nghiên cứu 25 3.2.2. Địa điểm nghiên cứu 25 3.3. Nội dung nghiên cứu 25 3.4. Phương pháp nghiên cứu 26 3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 26 3.4.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu 34 3.4.3. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan 38 3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu 38 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 4.1. Nghiên cứu xác định độ chín thích hợp của quả sơri cho mục đích chế biến nước quả 39 4.2. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi dịch quả sơri 43 4.2.1. Nghiên cứu xác định nồng độ enzym pectinex Ultra SP-L thích hợp 43 4.2.2. Nghiên cứu xác định nhiệt độ hoạt động thích hợp cho chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L 45 4.2.3. Nghiên cứu xác định thời gian xử lý enzym thích hợp 46 4.3. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinex Ultral SP-L nhằm ổn định trạng thái cho dịch quả sơri 47 4.3.1. Nghiên cứu xác định ảnh hưởng của nồng độ enzym pectinex Ultra SP-L 47 4.3.2. Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzym pectinex Ultra SP-L 49 4.3.3. Xác định ảnh hưởng của thời gian xử lý enzym pectinex Ultra SP-L 50 4.4. Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế thích hợp cho chế biến nước quả sơri 51 4.4.1. Xác định tỷ lệ phối chế pure thích hợp 51 4.4.2. Xác định tỷ lệ đường và axit thích hợp 52 4.5. Nghiên cứu xác định chế độ thanh trùng thích hợp cho chế biến nước quả sơri 53 4.6. Đề xuất quy trình công nghệ chế biến nước quả sơri 55 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 59 5.1. Kết luận 59 5.2. Đề nghị 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Nước ta là một nước cận nhiệt đới với khí hậu mùa hè nắng nóng, do đó nhu cầu về đồ uống chưa được đáp ứng đủ, nhất là đồ uống không cồn. Từ trước đến nay, đồ uống không cồn ở Việt Nam chỉ mới được sản xuất phần lớn là nước giải khát pha chế từ hương liệu và số ít dưới dạng nước quả đục (như nước dứa, squash cam) nhưng với giá thành cao nên chưa đáp ứng được cho nhu cầu của người dân lao động. Do vậy, sản xuất nước quả không những thu được nước uống có nguồn dinh dưỡng cao từ quả tươi mà còn là sản phẩm đang và sẽ được ưa chuộng trên thị trường. Sơri là loại quả được trồng nhiều ở Việt Nam với sản lượng thu hoạch lớn và là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao. Đây là loại quả có nhiều vitamin, axit amin và chất khoáng. Vì vậy, nước ép từ quả sơri thường được bổ sung để làm tăng hàm lượng vitamin C cho nước ép của nhiều loại quả khác. Ngoài ra, do lượng chất khoáng phong phú, sơri tham gia tích cực vào việc làm cân bằng hoạt động của cơ quan nội tạng. Hiện nay, ngoài một lượng nhỏ sơri dùng cho ăn tươi và dùng làm nguyên liệu trong sản xuất rượu vang thì vẫn còn một lượng khá lớn sơri không được chế biến hoặc được sơ chế dẫn đến thực trạng lãng phí rất đáng tiếc đang diễn ra ở các nơi sản xuất. Thêm vào đó, sơri lại là quả ôn đới có tính chín tiếp và tốc độ chín của nó rất nhanh nên rất dễ bị thối hỏng trong quá trình vận chuyển đến nơi tiêu thụ. Điều đó đã đặt ra một vấn đề rất cụ thể với công tác nghiên cứu là cần chế biến quả sơri thành nhiều sản phẩm hàng hoá khác nhau nhằm thay thế dần vị trí của những loại nước uống pha chế, giải quyết đầu ra cho quả sơri, nâng cao giá trị của ngành trồng trọt và đó là hy vọng của những người nông dân cũng như các doanh nghiệp sản xuất nước uống. Tuy nhiên, việc chế biến nước uống từ quả sơri còn gặp một số tồn tại như hiệu suất thu hồi dịch quả thấp (nên giá thành sản phẩm còn khá cao), chất lượng sản phẩm chưa ổn định (còn xảy ra hiện tượng vẩn đục, sa lắng trong quá trình tồn trữ, lưu thông). Do đó đòi hỏi các nhà sản xuất phải tìm ra một hướng công nghệ mới nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm đồng thời giảm giá thành sản phẩm đáp ứng khả năng kinh tế của người dân lao động Việt Nam. 2 Trong các biện pháp kỹ thuật thì phương pháp sử dụng enzym được coi là một trong những phương hướng tiến bộ và có triển vọng nhất của ngành sản xuất nước quả, rượu vang và nước uống không cồn. Đặc biệt, việc sử dụng enzym pectinase trong chế biến nước quả đã trở thành một yếu tố quan trọng trong vài thập kỷ qua. Việc sử dụng enzym đã làm tăng hiệu quả của sự chiết suất và làm cho sản lượng nước quả cao hơn. Nó cũng có tác dụng làm thay đổi cấu trúc mô quả, thay đổi độ nhớt hoặc làm trong nước quả. Nhờ vậy mà có thể làm giảm giá thành, tăng chất lượng và độ hấp dẫn của các sản phẩm nước uống được chế biến trực tiếp từ quả tươi [8]. Qua những cơ sở trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinase trong quá trình chế biến nước quả sơri”. 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục đích Ứng dụng chế phẩm enzym pectinase trong chế biến nước quả sơri nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi và ổn định trạng thái dịch quả. 1.2.2. Yêu cầu - Nghiên cứu xác định được độ chín thích hợp của quả sơri cho chế biến nước quả. - Nghiên cứu sử dụng được enzym pectinex Ultra SP-L nhằm tăng hiệu suất thu hồi và nâng cao chất lượng nước quả sơri. - Nghiên cứu sử dụng được enzym pectinex Ultra SP-L nhằm ổn định trạng thái cho sản phẩm nước quả sơri (dạng nectar). - Nghiên cứu xác định được tỉ lệ phối chế thích hợp cho chế biến nước quả sơri. - Nghiên cứu xác định được chế độ thanh trùng thích hợp cho chế biến nước quả sơri. - Thiết lập được quy trình chế biến nước quả sơri có sử dụng chế phẩm enzym pectinase. 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả 2.1.1. Phân loại nước quả Căn cứ vào mức độ tự nhiên của sản phẩm, người ta phân loại nước quả gồm: - Nước quả tự nhiên: Là nước quả được chế biến từ một loại quả, không pha chế thêm đường hay bất cứ một chất phụ gia nào khác. - Nước quả cô đặc: Là nước quả được chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên. - Nước quả hỗn hợp: Là nước quả được chế biến bằng cách pha trộn hai hay nhiều loại nước quả. Căn cứ vào trạng thái của sản phẩm, nước quả được phân loại như sau: - Nước quả ép dạng trong: Được chế biến bằng cách tách dịch bào ra khỏi mô quả bằng phương pháp ép, sau đó lắng lọc, loại bỏ hết thịt quả. Sản phẩm ở dạng trong suốt [10]. - Nước quả ép dạng đục: Được chế biến bằng cách tách dịch bào ra khỏi mô quả bằng phương pháp ép, sau đó lọc không hoàn toàn, trong nước quả vẫn còn thịt quả [10]. - Nước quả nghiền (necta): Được chế biến bằng cách nghiền mịn mô quả cùng với dịch bào rồi pha thêm đường, axit thực phẩm, các chất phụ gia khác [10]. Căn cứ vào các phương pháp bảo quản, nước quả được phân loại như sau: - Nước quả thanh trùng: Là nước quả sau khi đã được đóng bao kín, thanh trùng bằng cách đun nóng trước hoặc sau khi ghép nắp. - Nước quả bảo quản lạnh và lạnh đông: Là loại nước quả được làm lạnh hoặc lạnh đông. - Nước quả nạp khí: Nước quả được nạp khí cacbonic để ức chế hoạt động của vi sinh vật. - Nước quả sunfit hoá: Nước quả được bảo quản bằng hoá chất có chứa SO 2 (sản phẩm này được dùng như một bán chế phẩm). [...]... điểm nghiên cứu Tại Bộ môn Bảo quản Chế biến, Viện Nghiên cứu Rau quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội 3.3 Nội dung nghiên cứu 1 Nghiên cứu xác định độ chín thích hợp của quả sơri cho chế biến nước quả 2 Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L nhằm tăng hiệu suất thu hồi và nâng cao chất lượng nước sơri - Nghiên cứu xác định nồng độ chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L thích hợp - Nghiên cứu. .. - Nghiên cứu xác định thời gian xử lý chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L thích hợp 4 Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối chế thích hợp cho chế biến nước quả sơri - Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế pure thích hợp cho chế biến nước quả sơri - Nghiên cứu xác định tỷ lệ TSS/TA (hàm lượng chất khô hòa tan tổng số/axit hữu cơ tổng số) 5 Nghiên cứu xác định chế độ thanh trùng thích hợp cho chế biến nước quả sơri. .. quy trình chế biến nước quả sơri có bổ sung enzym pectinase 3.4 Phương pháp nghiên cứu 3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệms 3.4.1.1 Thí nghiệm 1 cho nội dung 1: Nghiên cứu xác định độ chín thích hợp của quả sơri cho chế biến nước quả * Thí nghiệm 1: Xác định độ chín thích hợp của quả sơri cho chế biến nước quả Để xác định được độ chín của quả sơri thích hợp và nhằm nâng cao hiệu suất trong quá trình chế. .. nhiệt độ xử lý chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L thích hợp - Nghiên cứu xác định thời gian xử lý chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L thích hợp 3 Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L nhằm ổn định trạng thái cho sản phẩm nước quả sơri (dạng nectar) - Nghiên cứu xác định nồng độ chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L thích hợp 26 - Nghiên cứu xác định nhiệt độ xử lý chế phẩm enzym pectinex... của enzym pectinase thường nằm trong khoảng 4-4,5 Khi pH môi trường cao hơn 4,5 mà cụ thể là ở pH lớn hơn 4,7, mặc dù pectin vẫn bị thuỷ phân nhưng quá trình làm trong không thể xảy ra Bởi vì, ở pH đó protein lại mang điện tích âm dẫn đến quá trình kết khối protein - pectin không xảy ra [18] 2.4.5 Vai trò của enzym pectinase trong chế biến đồ uống từ rau, quả Trong quá trình chế biến nước quả, enzym pectinase. .. là quá trình xé nhỏ các phần tử thịt quả nhờ áp lực hay cánh xé ở tốc độ cực cao Kích thước của các phần tử quả trên càng nhỏ bao nhiêu thì trạng thái của nước quả càng ổn định bấy nhiêu giúp cho sản phẩm nước quả không bị phân lớp trong quá trình bảo quản 9 Bài khí Mục đích để loại bỏ không khí hoà tan trong dịch quả để giữ hương vị, màu sắc của nước quả không bị biến đổi trong quá trình bảo quản... sản phẩm cao, thời gian chế biến ngắn Nhưng vì giá thành của enzym rất đắt nên giá thành của sản phẩm sẽ cao Hiệu quả tác dụng của chế phẩm hoàn toàn phụ thuộc vào thành phần enzym và đặc điểm của nguyên liệu chế biến Vì vậy, muốn lựa chọn một cách chính xác lượng chế phẩm enzym thì chúng ta phải thử tác dụng của mỗi chế phẩm riêng rẽ tới nguyên liệu quả trong những điều kiện cụ thể thu nhận dạng nước. .. nghiền nhỏ hoặc xử lý enzym - Ép: Trong quá trình sản xuất nước quả dạng trong hoặc nước quả cô đặc, ép là phương pháp chủ yếu để tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu, để thu được dịch quả nguyên chất Thường sử dụng máy ép thuỷ lực hoặc máy ép trục vít trong quá trình này 22 5 Lọc Trong công nghệ sản xuất nước quả có một phần thịt quả, dùng phương pháp lọc thô để loại các phần tử thịt quả có kích thước tương... gia thực phẩm Sản phẩm có trạng thái lỏng, sánh, hương vị hấp dẫn đặc trưng của sơri 2.2.5.3 Nước ép sơri Nước ép sơri rất phổ biến ở Brazil Nước ép sơri có thành phần chủ yếu là dịch quả chiếm tỷ lệ từ 70-80% trở lên, trong đó có chứa một phần thịt quả (đối với nước quả đục) hoặc không có chứa thịt quả (nước quả trong) 2.2.5.4 Mứt sơri (mứt đông) Mứt đông: Được sản xuất từ pure sơri có bổ sung thêm... nhiên của quả và có thể tìm thấy trong nước quả ép khi đạt được sản lượng nước ép cao Vì vậy, ở bất kỳ dạng công nghệ nào được sử dụng để làm tăng sản lượng nước quả ép cũng có thể là nguyên nhân gây 20 nên sự vẩn đục Pectinex 3XL có dạng dung dịch màu nâu sẫm với hương vị nhẹ đặc trưng của sản phẩm lên men [3], [15] 2.5 Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến nước quả * Quy trình chế biến nước quả Lựa chọn . phẩm nước uống được chế biến trực tiếp từ quả tươi [8]. Qua những cơ sở trên, chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinase trong quá trình chế biến nước quả sơri của enzym pectinase trong chế biến đồ uống từ rau, quả 18 2.4.6. Một số chế phẩm enzym pectinase thường dùng trong chế biến nước quả 19 2.5. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến nước quả 20 PHẦN. quả sơri cho mục đích chế biến nước quả 39 4.2. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzym pectinex Ultra SP-L nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi dịch quả sơri 43 4.2.1. Nghiên cứu xác định nồng độ enzym