khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng các chất phụ gia bổ sung đến chất lượng sirô dâu hạ châu

Dâu Hạ Châu chứa hàm lượng lớn vitamin và muối khoáng rất phù hợp để chế biến sirô quả có giá trị dinh dưỡng cao có thể thay thế các loại sirô pha chế bằng hóa học, hoặc chế biến nước gi

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN ĐỨC THIỆN

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT PHỤ GIA BỔ SUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SIRÔ

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài:

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT PHỤ GIA BỔ SUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SIRÔ

DÂU HẠ CHÂU

MSSV: 2111651 Lớp: CB1108A1

Cần Thơ, 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan tất cả số liệu và kết quả được trình bày trong bài báo cáo là kết quả nghiên cứu của bản thân cùng giáo viên hướng dẫn

Cần thơ, ngày 19 tháng 12 năm 2014

LỜI CẢM TẠ

Trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài qua một khoảng thời gian ngắn tôi cũng đã hoàn thành bài báo cáo luận văn tốt nghiệp Khi kết thúc đề tài này, tôi đã thu thập và đạt được những kết quả nhất định Những kết quả đó có được là do sự giảng dạy tận tình của thầy cô thêm vào đó là sự giúp đỡ nhiệt tình của các bạn cùng nhóm và sự nỗ lực của chính bản thân

Nhân đây, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập và tìm kiếm tài liệu

Bên cạnh đó, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô giảng dạy của Bộ môn Công nghệ thực phẩm Trong suốt thời gian qua, thầy cô đã tận tình truyền đạt những kiến thức hữu ích vô cùng quý báu làm nền tảng cho tôi hoàn thành đề tài Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn thầy Đoàn Anh Dũng, thầy Lê Nguyễn Đoan Duy đã tận tình hướng dẫn và hết lòng giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Do thời gian có hạn và kiến thức của tôi còn hạn chế nên bài báo cáo không tránh khỏi thiếu sót Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn cùng nhóm

Xin chân thành cảm ơn!

Kết quả nghiên cứu cho thấy, sản phẩm sirô dâu Hạ Châu có được trạng thái và vị tốt nhất khi bổ sung đường saccharose váo sản phẩm đạt độ brix 54% Thêm vào đó, việc

bổ sung 0,2% Gellan gum cũng góp phần cải thiện và tăng chất lượng về trạng thái của sản phẩm Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy khi phối chế acid ascorbic ở nồng

độ 0,4g/L, sirô được đánh giá cao và khả năng giữ màu tốt theo thời gian bảo quản Sau thời gian 4 tuần bảo quản, sản phẩm sirô dâu Hạ Châu vẫn được đánh giá cao về cảm quan và có mật số vi sinh tổng số 0,46x10 2 (cfu/mL) ở ngưỡng an toàn theo TCVN 5042:1994

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM LƯỢC iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH HÌNH vii

DANH SÁCH BẢNG ix

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 GIỚI THIỆU VỀ DÂU HẠ CHÂU 3

2.2 TỔNG QUAN VỀ SIRÔ 5

2.3 CÁC CÔNG ĐOẠN CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN SIRÔ DÂU HẠ CHÂU 6

2.3.1 Nguyên liệu 6

2.3.2 Chần 6

2.3.3 Chà 7

2.3.4 Lọc 8

2.3.5 Phối chế dịch quả 9

2.3.6 Bài khí 9

2.3.7 Thanh trùng 10

2.4 CARBOXY METHYL CELLULOSE (CMC) 11

2.5 GELLAN GUM 14

2.6 ĐƯỜNG SACCHAROSE 15

2.7 ACID ASCORBIC 18

2.7.1 Giới thiệu về acid ascorbic 18

2.7.2 Vai trò của acid ascorbic 19

2.7.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi hàm lượng acid ascorbic trong quá trình chế biến 21

2.8 KALI SORBATE 22

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 25

3.1.2 Nguyên liệu 25

3.1.3 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 25

3.1.4 Hóa chất sử dụng 25

3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 26

3.2.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa học và giá trị cảm quan 26

3.2.2 Phương pháp phân tích số liệu thu thập 27

3.2.3 Quy trình sản xuất sirô dâu Hạ Châu 28

3.2.4 Bố trí thí nghiệm 28

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33

4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ĐƯỜNG SACCHAROSE ĐẾN TRẠNG THÁI VÀ GIÁ TRỊ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM 33

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CMC VÀ GELLAN GUM ĐẾN TRẠNG THÁI VÀ GIÁ TRỊ CẢM QUAN CỦA SẢN PHẨM 35

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ACID ASCORBIC PHỐI CHẾ ĐẾN VỊ VÀ MÀU SẮC CỦA SIRÔ DÂU HẠ CHÂU TRONG QUÁ TRÌNH TỒN TRỮ 38

4.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic phối chế đến vị của sản phẩm sau khi chế biến 38

4.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic phối chế đến màu sắc của sản phẩm sau các tuần bảo quản 39

4.3.3 Kết quả sự thây đổi hàm lượng vitamin C ở các mức bổ sung nồng độ acid

ascorbic khác nhau theo thời gian bảo quản 43

4.3.4 Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm cuối trong quá trình tồn trữ 44

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 47

5.1 KẾT LUẬN 47

5.2 ĐỀ NGHỊ 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

PHỤ LỤC x

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Trái dâu Hạ Châu 3

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của CMC 11

Hình 2.3 Cacboxy Methyl Cellulose 12

Hình 2.4 Gellan Gum 14

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của Gellan gum 14

Hình 2.6 Công thức cấu tạo đường saccharose 16

Hình 2.7 Acid ascorbic (Vitamin C) 18

Hình 2.8 Công thức cấu tạo của Acid ascorbic 19

Hình 2.9 Kali sorbate 22

Hình 2.10 Công thức cấu tạo củ kali sorbate 22

Hình 3.1 Quy trình xuất sirô dâu Hạ Châu 28

Hình 4.1 Đồ thị thể hiện điểm đánh giá cảm quan giữa các mẫu có tỉ lệ phối chế nồng độ đường saccharose khác nhau 35

Hình 4.2 Đồ thị thể hiện điểm đánh giá cảm quan giữa các mẫu có tỉ lệ phối chế nồng độ chất keo khác nhau 38

Hình 4.3 Đồ thị thể hiện điểm cảm quan về màu sắc của sản phẩm theo thời gian tồn trữ khi xử lý ở các mức nồng độ acid ascorbic khác nhau 40

Hình 4.4 Sirô dâu Hạ Châu ở 4 mức nồng độ bổ sung acid ascorbic khác nhau (g/L) 41

Hình 4.5 Sirô dâu Hạ Châu ở 4 mức nồng độ bổ sung acid ascorbic khác nhau (g/L) sau 1 tuần bảo quản 41

Hình 4.6 Sirô dâu Hạ Châu ở 4 mức nồng độ bổ sung acid ascorbic khác nhau (g/L) sau 2 tuần bảo quản 42

Hình 4.7 Sirô dâu Hạ Châu ở 4 mức nồng độ bổ sung acid ascorbic khác nhau (g/L) sau 3 tuần bảo quản 42

Hình 4.8 Sirô dâu Hạ Châu ở 4 mức nồng độ bổ sung acid ascorbic khác nhau (g/L) sau 4 tuần bảo quản 43

Hình 4.9 Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lƣợng Vitamin C ở các mức bổ sung nồng độ acid ascorbic khác nhau 44Hình 4.10 Đồ thị thể hiện điểm cảm quan về trạng thái, màu sắc, mùi, vị của sản phẩm sirô dâu Hạ Châu theo thời gian tồn trữ 45Hình 5.1 Sơ đồ quy trình chế biến sản phẩm sirô dâu Hạ Châu 48

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của dâu Hạ Châu 4

Bảng 2.2 Những tiêu chuẩn đường RE trong sản xuất thực phẩm 17

Bảng 2.3 Những tiêu chuẩn của acid ascorbic dùng trong thực phẩm 22

Bảng 2.4 Những tiêu chuẩn của Kali sorbate khi sử dụng trong thực phẩm 24

Bảng 3.1 Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý và giá trị cảm quan 26

Bảng 4.1 Kết quả đo độ nhớt của các mẫu với tỉ lệ phối chế đường saccharose ở các mức độ khác nhau 33

Bảng 4.2 Kết quả đánh giá cảm quan trạng thái của sản phẩm giữa các mẫu với tỉ lệ phối chế đường khác nhau 34

Bảng 4.3 Kết quả đánh giá cảm quan về vị của sản phẩm giữa các mẫu với tỉ lệ phối chế đường khác nhau 34

Bảng 4.1 Kết quả đo độ nhớt của các mẫu với tỉ lệ phối chế CMC và Gellan gum ở các mức nồng độ khác nhau 36

Bảng 4.2 Kết quả đánh giá cảm quan về trạng thái của sản phẩm giữa các mẫu với tỉ lệ phối chế nồng độ chất keo khác nhau 37

Bảng 4.3 Kết quả đánh giá cảm quan về màu sắc của sản phẩm giữa các mẫu với tỉ lệ phối chế nồng độ chất keo khác nhau 37

Bảng 4.1 Kết quả đánh giá cảm quan về vị của sản phẩm giữa các mẫu với tỉ lệ phối chế acid ascorbic khác nhau 39

Bảng 4.2 Kết quả đánh giá cảm quan về màu sắc của sản phẩm giữa các mẫu với tỷ lệ phối chế khác nhau theo thời gian bảo quản 40

Bảng 4.9 Kết quả đánh giá cảm quan về trạng thái, màu sắc, mùi, vị của sản phẩm cuối trong quá trình tồn trữ 45

Bảng 4.10 Kết quả kiểm tra mật số tổng vi sinh vật tổng số có trong sản phẩm sirô dâu Hạ Châu trong quá trình tồn trữ 46

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Những năm gần đây, khi nhắc đến đặc sản của huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ, nhiều người thường nhớ đến vị thơm ngọt của trái dâu Hạ Châu và hiện nay, huyện Phong điền đang tập trung phát triển cây dâu Hạ Châu gắn liền với du lịch sinh thái vườn để thu hút khách du lịch

Người dân huyện Phong Điền (Cần Thơ) không chỉ tự hào bởi được sở hữu vựa trái cây lớn với những làng sinh thái nổi tiếng: Mỹ Khánh, Chợ nổi Cái Răng mà nơi đây còn góp thêm cho mãnh đất Tây Đô một đặc sản trái cây đó là thương hiệu dâu Hạ Châu Dâu Hạ Châu là một đặc sản độc đáo của huyện Phong Điền (Cần Thơ) mà không nơi nào có được Bởi chỉ có tại mãnh đất phù sa màu mỡ này thì cây dâu mới cho những chùm trái ngọt khắp cành với vị ngọt đặc trưng (vị ngọt thanh, chua nhẹ, thơm) nên rất được ưa chuộng Dâu Hạ Châu chủ yếu được sử dụng dưới dạng tươi, thời gian bảo quản tương đối ngắn nên thị trường tiêu thụ chưa rộng Trong thời gian gần đây thì diện tích canh tác đang tăng thêm và ngành nông nghiệp huyện Phong Điền thì đang tăng cường tập huấn, chuyển giao kỹ thuật cho các nhà vườn trồng dâu Hạ Châu Do đó, để góp phần nâng cao giá trị kinh tế và quảng bá thương hiệu cho người tiêu dùng khắp mọi nơi thì việc tận dụng nguồn nông sản dồi dào này vào chế biến các sản phẩm thực phẩm là vô cùng cần thiết Dâu Hạ Châu chứa hàm lượng lớn vitamin

và muối khoáng rất phù hợp để chế biến sirô quả có giá trị dinh dưỡng cao có thể thay thế các loại sirô pha chế bằng hóa học, hoặc chế biến nước giải khác, lên men để sản xuất rượu vang

Thực tế cho thấy các sản phẩm từ nông nghiệp thường có giá trị thấp khi sử dụng nguồn nguyên liệu thô Giá trị tăng thêm của các sản phẩm nông nghiệp chỉ đạt được một khi chúng được chuyển sang dạng sản phẩm chế biến với chất lượng cao và khả năng bảo quản lâu dài Sản phẩm chế biến từ dâu hiện nay chỉ có rượu nên chưa tận dụng hết nguồn nguyên liệu sẵn có Vì vậy việc đa dạng hóa các sản phẩm từ dâu Hạ Châu cũng có vai trò quan trọng trong việc tạo thêm công ăn việc làm, xóa đói giảm nghèo, tăng thu nhập và khuyến khích bảo tồn nguồn nguyên liệu có giá trị này Do đó việc chế biến sirô dâu Hạ Châu được thực hiện nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu, góp phần đa dạng hóa sản phẩm và tăng giá trị sử dụng

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đề tài được thực hiện với mục tiêu khảo sát ảnh hưởng của các phụ gia đến chất lượng

và giá trị cảm quan của sirô dâu Hạ Châu Trên cơ sở đó lựa chọn các nồng độ thích hợp để bổ sung cho sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất

Từ mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài tiến hành khảo sát các nội dung sau:

- Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng saccharose đến chất lượng sản phẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của các loại chất keo đến trạng thái sản phẩm

- Khảo sát hàm lượng acid ascorbic đến giá trị cảm quan của sản phẩm

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 GIỚI THIỆU VỀ DÂU HẠ CHÂU

Hình 2.1 Trái dâu Hạ Châu

(Nguồn: http://tuoitretour.com.vn)

Trên thế giới, cây dâu (baccaurea lour) được tìm thấy khắp nơi ở Châu Á nhưng không

trồng nhiều ở Ấn Độ và Malaysia Tại Việt Nam, cây dâu không được trồng phổ biến,

theo Phạm Hoàng Hộ (2003) thì cây dâu ở Việt Nam thuộc loài baccaurea ramiflora

Lour Đây là cây ăn quả thứ yếu được trồng từ miền Bắc vào đến Phú Quốc Ở miền Nam, cây dâu được trồng nhiều ở các tỉnh miền Đông Nam bộ như Lái Thiêu (Bình Dương) đến các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long như Chợ Lách (Bến Tre), Long Mỹ (Hậu Giang) và Phong Điền (Cần Thơ) Ở Đồng bằng Sông Cửu Long cây dâu có nhiều chủng loại và tên gọi khác nhau như dâu Vàng, dâu Bòn Bon, dâu Xanh, dâu Xiêm và dâu Hạ Châu Không như các giống dâu khác, dâu Hạ Châu là một loại cây ăn trái đặc thù ở Phong Điền (Cần Thơ) được hình thành do quá trình tuyển chọn của nông dân từ những giống dâu địa phương

Trước đây dâu Hạ Châu có tên gọi là dâu miền dưới, đến năm 2005 mới được nhà vườn Phong Điền tiến hành đăng ký thương hiệu “Dâu Hạ Châu” và đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) công nhận vào tháng 11 năm 2006

Dâu Hạ Châu có đặc điểm vượt trội hơn các loại dâu khác (dâu Xiêm, dâu Xanh, dâu Bòn Bon) là khi chín thì đài hoa vẫn còn bám chặt Quả mọng có 3 ngăn, mỗi ngăn có một hoặc hai hạt được bao quanh phía ngoài lớp cơm mọng, đường kính 2,5 – 3cm, dạng bầu dục hay elip có phần dưới nhọn; vỏ quả mỏng, ruột có màu trắng ngà rất đẹp mắt, vị ngọt thanh, mùi thơm, chùm trái dài treo trên những thân cây chín và già Một chùm trái có thể nặng gần 1kg, trung bình từ 300 – 400g Dâu Hạ Châu trồng khoảng 3 – 4 năm bắt đầu cho trái, cây trồng từ 7 năm tuổi trở lên có thể cho năng suất từ 15 –

30 tấn/ha Đến 10 năm tuổi có thể cho trái 90 – 100 kg/cây, cũng có cây đạt năng suất

150 – 200 kg/cây trở lên Đây là loại cây đặc biệt, càng lâu năm cây càng khỏe và cho trái càng nhiều Là loại cây có đặc tính thích ứng ngập lũ và khí hậu nhiệt đới nên nhiều nhà vườn đã không ngại mạnh dạng mở rộng diện tích

Với hương vị đặc trưng thơm ngon nên dâu Hạ Châu rất được ưa chuộng, sản lượng thu được tại địa phương phần lớn dùng ở dạng tươi, phục vụ cho người dân trong vùng, khách du lịch gần xa đến tham quan, chuyển lên bán ở thành phố Hồ Chí Minh, ra Đà Nẵng, Hà Tĩnh, Hà Nội, còn được xuất khẩu sang Campuchia và Thái Lan Ngoài ra trái dâu còn dùng trong công thức nấu ăn hàng ngày hoặc để làm rượu

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của dâu Hạ Châu

Thành phần hóa học Hàm lượng (trong 100g phần ăn được)

2.2 TỔNG QUAN VỀ SIRÔ

Sirô quả là một dung dịch đậm đặc được chế biến bằng cách đun sôi dịch quả trái cây với một lượng lớn đường Đôi khi sirô được chế biến bằng cách đun sôi một loại trái cây tươi hoặc nước ép trái cây với đường và sử dụng một lượng nhỏ acid citric hoặc acid lactic

Sirô quả được làm lạnh nhanh để tránh mất các hợp chất mùi và hiện tượng caramen hóa đường Quá trình đun sôi làm nghịch chuyển một phần đường saccharose, ngăn cản sự kết tinh tiếp theo của đường Quá trình đun sôi được thực hiện trong nồi chân không (nhiệt độ bắt đầu 500C và kết thúc là 65 – 700C) để hạn chế mất các chất mùi Tuy nhiên đối với những loại sirô có mùi nhạy cảm với nhiệt độ như sirô họ citrus được chế biến bằng cách thêm đường vào nước cái và trộn khuấy mạnh mẽ, sirô trái cây có thể chứa nhiều nhất là 68% đường và ít nhất là 65% chất khô hòa tan (H – D Belitz et al., 2004)

Hay nói theo cách khác sirô quả là dịch quả có nhiều đường, hàm lượng đường trong sản phẩm (bao gồm đường có trong nguyên liệu và đường bổ sung thêm) từ 40% đến 70% Trong sản phẩm có pha thêm acid thực phẩm Khi được pha loãng sản phẩm có hương vị và màu sắc tự nhiên Sirô quả có thể được sử dụng trực tiếp sau khi pha loãng, cũng có thể là bán thành phẩm để chế biến nước giải khát, rượu vang Yếu tố chủ yếu

có tác dụng bảo quản sirô quả là hàm lượng đường cao Có thể sản xuất sirô quả từ một loại quả hay từ hỗn hợp nhiều loại quả Đường pha vào sirô có thể là đường kính, đường khử hoặc mật tinh bột, trong dịch quả có sẵn saccharose, glucsoe và fructose (Quách Đĩnh và cộng sự, 1996)

Khi sản xuất sản phẩm sirô quả dùng đường saccharose thì ban đầu hàm lượng saccharose trong sản phẩm tăng lên nhiều Sau đó, dưới tác dụng của acid hữu cơ có trong sản phẩm, saccharose bị phân hủy nên hàm lượng glucose và frucose trong sản phẩm tăng lên Mức độ thủy phân nhiều hay ít tùy thuộc vào hàm lượng saccharose thêm vào, độ pH của sản phẩm và phụ thuộc vào nhiệt độ thời gian tồn trữ sản phẩm

Vị chua trong sirô còn phụ thuộc vào hàm lượng acid hữu cơ có sẵn trong nguyên liệu

và lượng acid bổ xung vào Các acid bổ sung thường là acid citric, acid tartaric và acid malic (Quách Đĩnh và cộng sự, 1996)

Bảo quản sirô bằng cách thanh trùng nhiệt, bằng cách lạnh đông hoặc dùng hóa chất bảo quản Trong quá trình tồn trữ nhiều ngày, màu sắc của sirô quả có thể bị biến đổi

nhiều và hương vị có thể giảm Vì vậy khi tồn trữ dài ngày nên giữ ở nhiệt độ thấp (5 –

100C) Nếu cần đun nóng sản phẩm để thanh trùng thì sau khi tranh trùng cần làm nguội nhanh để giữ màu sắc hương vị tự nhiên cho sản phẩm Bài khí cho sản phẩm hoặc dùng các chất chống oxi hóa, các chất có tác dụng ổn định màu sắc, hương vị cho sản phẩm Trong quá trình tồn trữ sirô quả có thể tạo kết tủa dạng xốp, có thể nổi lên

bề mặt thoáng hoặc lắng xuống đáy bao bì, cũng có khi lơ lững trong sản phẩm (Quách Đĩnh và cộng sự, 1996)

2.3 CÁC CÔNG ĐOẠN CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN SIRÔ DÂU

HẠ CHÂU

2.3.1 Nguyên liệu

Dâu phải được đánh giá và lựa chọn các nguyên liệu có độ chín kỹ thuật thích hợp, không quá non cũng như không quá già, không hư thối, có hương vị đặc trưng của quả, hàm lượng đường phải cao và hàm lượng acid phải phù hợp cho quá trình chế biến sirô

Độ chín của quả có ảnh hưởng đến chất lượng dịch chiết xuất Độ chín kỹ thuật là giai đoạn chín của quả, đảm bảo tách dịch quả được tốt hơn với sự tích tụ tối đa các chất dinh dưỡng và hương vị Việc đánh giá độ chín của dâu Hạ Châu hiện nay không dựa trên một tiêu chuẩn nhất định mà chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người trồng

Dâu sẽ được rửa sạch, tách vỏ, loại hạt… để lấy phần thịt quả Rửa để làm giảm tỉ lệ nhiễm bẩn và nhiễm vi sinh vật khi lấy dịch quả Quả không rửa sẽ có lẫn cát, đất, nấm men dại… ảnh hưởng đến chất lượng của dịch lên men Rửa phải được làm nhanh chóng, nhẹ nhàng, tránh làm dập quả Sau khi rửa để ráo và đem chế biến ngay Các quá trình kế tiếp cũng cần phải tiến hành nhanh chóng, tránh gây ra các biến đổi không mong muốn

2.3.2 Chần

Trong quá trình chế biến thực phẩm, nhiều loại nguyên liệu cần được chế biến sơ bộ bằng nhiệt Xử lý nhiệt có nhiều cách: chần (trụng), hấp, đun nóng, rán (chiên), cô đặc Tùy theo loại sản phẩm mà chọn quá trình xử lý thích hợp (https://voer.edu.vn)

Nhiều loại nguyên liệu trong chế biến sơ bộ bằng cơ học, cũng như trước khi cho vào bao bì được xử lý bằng nhiệt Nguyên liệu được nhúng vào nước hay dung dịch, hay xử

lý nguyên liệu bằng hơi nước, tùy theo tính chất nguyên liệu và yêu cầu chế biến, ở nhiệt độ 75 - 1000C, trong thời gian 3 - 15 phút

Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian chần, hấp, đun nóng: trong quá trình chần, hấp, đun nóng ngoài mục đích vô hoạt enzyme, còn phải đảm bảo chất lượng sản phẩm, nên thực phẩm phải được gia nhiệt nhanh Do đó, việc lựa chọn nhiệt độ và thời gian phù hợp cho mỗi loại nguyên liệu có ý nghĩa rất quan trọng và thời gian gia nhiệt phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

- Loại nguyên liệu

- Kích thước nguyên liệu

- Nhiệt độ gia nhiệt

- Phương thức gia nhiệt

Sau khi chần, hấp xong cần làm nguội nhanh

Hấp thì tổn thất chất dinh dưỡng ít hơn chần, nhưng trong thực tế sản xuất, thường chần vì thao tác thuận tiện, thiết bị đơn giản, truyền nhiệt tốt hơn khi hấp

- Giảm tỉ lệ tổn thất nguyên liệu và nâng cao hiệu suất chế biến

- Đuổi khí có trong gian bào của nguyên liệu

- Làm cho rau quả có màu sáng hơn do phá hủy một số chất màu

- Làm giảm lượng vi sinh vật bám trên bề mặt của nguyên liệu

2.3.3 Chà

Việc làm nhỏ nguyên liệu là khâu vô cùng quan trọng quyết định đến hiệu suất thu hồi dịch quả cũng như chất lượng của dịch quả thu được (Nguyễn Đức Lượng, 2004) Tùy theo tính chất cơ lý và đặc điểm cấu tạo của từng loại quả người ta chọn phương pháp

xử lý thích hợp như chà, cắt, nghiền hay xé nhỏ… Khi thực hiện việc xay nhuyễn, một

số tế bào sẽ bị phá hủy, mất tính bán thấm làm cho quá trình thu hồi dịch quả được dễ dàng

Để thu được nước quả trong trường hợp có sử dụng enzyme pectinase, nguyên liệu phải được nghiền nhỏ Bã sau khi chà sẽ được đem đi xử lý với enzyme, sau đó mới được đem đi lọc Trong trường hợp có sử dụng enzyme, nguyên liệu có thể nghiền nhỏ đến mức tối đa, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của enzyme mà không sợ

bị tắt nghẽn dịch quả trong quá trình lọc sau này là do tác dụng của enzyme, dịch quả

dễ dàng thoát ra khỏi bã chà, nên khi lọc chỉ làm công việc tách dịch quả khỏi tiểu phần của mô quả

2.3.4 Lọc

Khi sản xuất nước quả thông thường, để tách các phần tử có kích thước tương đối lớn

và cặn bã thường dùng phương pháp lọc (lọc thô) Trong sản xuất nước quả trong suốt, phải lọc để loại cả các hạt rất nhỏ của thịt quả (lọc trong) (https://voer.edu.vn)

Bản chất của quá trình lọc là phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp vật liệu lọc,

bã được giữ lại trên lớp vật liệu lọc, dung dịch chui qua lớp vật liệu lọc dưới áp suất dư

so với áp suất bên dưới của vật ngăn Áp suất này được tạo ra do áp suất thủy tĩnh của lớp chất lỏng vật ngăn hoặc do bơm

Quá trình lọc là một quá trình vật lý, thực tế lọc dùng để tách hỗn hợp khó lắng Mục đích chủ yếu của quá trình lọc là làm sạch, nâng cao chất lượng sản phẩm, loại bỏ xác quả Dung dịch lọc ở đây là một hệ huyền phù gồm pha lỏng là dung dịch và pha rắng

là bã được đặc trưng bằng tính không trộn lẫn và khả năng tách khỏi nhau (Lê Bạch Tuyết, 1996)

Trong quá trình lọc cần chú ý đến thời gian lọc, điều khiển sao cho thời gian lọc ngắn nhất để đảm bảo hiệu suất thu hồi dịch quả và tránh sự lây nhiễm vi sinh vật vào dịch quả

Sau khi lọc dung dịch trong suốt hầu như không thay đổi về thành phần hóa học và các thành phần khác, tuy nhiên có sự thay đổi trạng thái, màu sắc, chất lượng tăng do tách hết tạp chất và loại được một số vi sinh vật không có lợi theo cặn Tuy nhiên có thể tổn thất một ít các chất có ích theo cặn như protein, vitamin, chất màu…

Do dịch dâu đã được xử lý bằng enzyme pectinase trước khi đem đi lọc nên quá trình lọc tách bã cũng được dễ dàng, dâu được nghiền nhỏ đến mức tối đa mà không sợ làm tắt nghẽn trong quá trình lọc

2.3.5 Phối chế dịch quả

Phối chế là sự pha trộn 2 hay nhiều cấu tử khác nhau để được hỗn hợp đạt yêu cầu đề

ra Ở đây saccharose, gellan gum (hoặc CMC) và acid ascorbic được phối chế với tỉ lệ phù hợp với yêu cầu của người tiêu dùng, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản

Thường bổ sung đường sao cho nồng độ chất khô cuối cùng đạt 50 – 60% là thích hợp Đặc điểm và tính chất của nước quả sẽ có những biến đổi trong quá trình phối chế Sản phẩm sau khi được phối trộn chắc chắn sẽ thay đổi về các tính chất vật lý, hóa học, sinh học, cảm quan… và sẽ đầy đủ về chất lượng so với từng cấu tử Trong thực tế, tỷ

lệ phối chế giữa các cấu tử tùy thuộc vào từng yêu cầu cụ thể, thường được cho dưới dạng công thức

Công thức dùng bổ sung đường như sau:

M = (a + x) / (100 + x)

M: độ khô cuối cùng của dịch quả mà ta muốn đạt được (%)

a: độ Brix ban đầu của dịch quả (%)

x: hàm lượng đường cần bổ sung cho 100g dịch quả (g)

Nếu bổ sung hàm lượng đường quá thấp thì dịch quả không đạt được yêu cầu của sản phẩm Còn nếu bổ sung hàm lượng đường quá cao thì rất dễ xảy ra hiện tượng đường kết tinh trở lại Vậy nên cần bổ sung lượng đường thích hợp để sản phẩm đạt được yêu cầu tốt nhất

2.3.6 Bài khí

Bài khí là quá trình đuổi bớt chất khí ra khỏi khoảng không đỉnh hộp nhằm tránh tạo ra

áp suất cao khi thanh trùng gây bung vỡ nắp hộp Trước khi ghép kín đồ hộp, cần đuổi bớt các chất khí tồn tại trong đồ hộp ấy đi

- Hạn chế sự ăn mòn vỏ hộp, tạo độ chân không trong hộp khi làm nguội

 Hạn chế hiện tượng ăn mòn sắt tây

- Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí tồn tại trong hộp sau khi thanh trùng

- Ngăn ngừa phản ứng oxy hoá của oxy không khí với thực phẩm bên trong hộp

Quá trình bài khí được thực hiện bằng cách nâng nhiệt lên 800C trước khi vô chai ghép nắp ở giai đoạn này nhằm mục đích đuổi khí còn lại trong chai, loại bỏ khí đặc biệt là oxy Việc này có ý nghĩa rất quan trọng đối với quá trình bảo quản sau này, tránh hiện tượng oxy hóa lên các hợp chất nhạy cảm trong sirô dâu như màu sắc và mùi vị

2.3.7 Thanh trùng

Thanh trùng là quá trình xử lý nhiệt dưới nhiệt độ sôi của nước Trong sản phẩm nước quả, thanh trùng nhằm tiêu diệt vi sinh vật và enzyme, kéo dài thời gian bảo quản của nước quả (Lê Mỹ Hồng và cộng sự, 2000)

Mục đích của quá trình thanh trùng là tiêu diệt hệ vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm

và ức chế quá trình sinh tổng hợp độc tố Trong sản xuất công nghiệp, quá trình thanh

gây bệnh thường bị tiêu diệt Tuy nhiên trong thực phẩm thanh trùng có thể còn chứa một số tế bào hoặc bào tử của nhóm vi sinh vật ưa nhiệt và các enzyme bền nhiệt Chúng chỉ bị ức chế một phần sau quá trình thanh trùng

Theo lý thuyết, nếu nhiệt độ xử lý càng cao và thời gian xử lý càng dài thì số vi sinh vật còn sống xót trong thực phẩm sẽ càng thấp và tính an toàn của thực phẩm sẽ càng cao Tuy nhiên, nhiệt độ xử lý quá cao và thời gian xử lý quá dài sẽ làm giảm đi giá trị dinh dưỡng và cảm quan của một số loại thực phẩm Vì vậy, nên chọn chế độ thanh trùng phù hợp cho từng loại sản phẩm và xã định vi sinh vật mục tiêu của quá trình thanh trùng (Fellows, 2002)

Nhiệt độ thanh trùng

Chọn nhiệt độ thanh trùng phải đảm bảo hai yêu cầu:

- Tiêu diệt vi sinh vật có hại trong sản phẩm

- Các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất nhất

Mục đích của quá trình thanh trùng sirô là tiêu diệt vi sinh vật, vô hoạt enzyme và đảm bảo chất lượng sirô tốt nhất vì vậy chọn nhiệt độ thanh trùng khoảng 80 ÷ 90oC Ở nhiệt độ này thì sirô không bị biến tính, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất và sirô không

bị sậm màu

Thời gian thanh trùng

Quá trình thanh trùng bao gồm ba giai đoạn:

- Gia nhiệt tăng nhiệt độ thực phẩm từ giá trị ban đầu lên đến giá trị nhiệt độ thanh trùng

- Giữ thực phẩm ở giá trị nhiệt độ cần thanh trùng hoặc tiệt trùng trong một khoảng thời gian xác định

- Làm nguội thực phẩm về giá trị nhiệt độ thích hợp để bao gói hoặc bảo quản sản phẩm

Do sirô là một sản phẩm có hợp chất màu tự nhiên và dễ bị biến đổi vì thế ngoài việc đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật thì cần phải đảm bảo các hợp chất màu, mùi không bị biến đổi Vì vậy, việc lựa chọn thời gian thanh trùng cũng là một yếu tố quan trọng Sirô

nhất 4 tuần và giữ được chất lượng như ban đầu (Nguyễn Minh Thủy và cộng sự, 2009)

2.4 CARBOXY METHYL CELLULOSE (CMC)

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của CMC

(Nguồn: http://seablogs.zenfs.com)

Carboxy methyl cellulose (CMC, E466) hay còn gọi là cellulose gum (Codex Alimentarius, 2009) là những hợp chất keo ưa nước (hydrocolloid) có bản chất là các polysaccharide được tạo nên từ các monomer là đường và các dẫn xuất của đường (thường gặp là galactose, glucuronic acid, uronic acid, arabinose, rhamnose và

mannose,…), được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và trong các ngành công nghiệp khác như dược phẩm, mỹ phẩm Các cellulose gum thường có nguồn gốc từ thực vật và vi sinh vật Khi hoà tan vào dung dịch, CMC đóng vai trò như

là những chất điều khiển hoạt động của các phân tử nước nhằm chống lại sự chảy, làm tăng độ nhớt của dung dịch hoặc hình thành nên trạng thái gel Nhờ những đặc tính này

mà cellulose gum được ứng dụng rất phổ biến trong công nghệ thực phẩm với vai trò là chất phụ gia tạo cấu trúc, chất tạo đặc cho thực phẩm

Hình 2.3 Cacboxy Methyl Cellulose

(Nguồn: http://celluloseether.com)

CMC có khả năng tạo đông thành khối vững chắc với độ ẩm rất cao (98%) Độ chắc và tốc độ tạo đông phụ thuộc vào nồng độ CMC, độ nhớt của dung dịch và lượng nhóm acetat thêm vào để tạo đông Nồng độ tối thiểu để CMC tạo đông là 0,2% và của nhóm acetat là 7% so với CMC

CMC không tan trong dung môi hữu cơ như ethanol, glycerol,… nếu trong công thức

có các thành phần này phải tăng cường sự phân tán CMC trước bằng cách bổ sung đường, fructose sirô Dầu ăn có thể được sử dụng, mặc dù khả năng hòa tan có thể chậm hơn vì dầu ăn tạo lớp vỏ bọc bao phủ các hạt CMC

Cụ thể, carboxymethyl cellulose, hay Natri carboxymethyl cellulose, Sodium carboxymethyl cellulose (CMC) là một dẫn xuất cellulose với các nhóm carboxymethyl (-CH2-COOH) liên kết với một số nhóm hydroxyl của các monome

glucopyranose tạo chuỗi mạch chính Các tính chất chức năng của CMC phụ thuộc vào mức độ thay thế của cấu trúc cellulose, cũng như độ dài chuỗi cellulose và mức độ phân nhóm của nhóm thế carboxymethyl (http://www.chattaodac.com/)

CMC góp phần cải thiện tính chất của sản phẩm (làm chậm quá trình kết tinh, làm mịn tinh thể đường, cải thiện độ bóng, ngăn cản kem chảy, ổn định pha rắn, ngăn cản sự phân ly dầu nước, giữ ẩm, chống dính…) nên được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nước uống, bánh kẹo, sản phẩm sữa…(Võ Tấn Thành, 2000)

Thông thường chỉ số Ds (degree of substitution: mức độ thay thế nhóm chức) của CMC là từ 0 – 3 CMC dùng trong thực phẩm thường có chỉ số Ds: 0,65 – 0,95 và nếu

Ds < 0,4 thì CMC không hòa tan được trong nước Có thể sử dụng CMC ở dạng nóng

và lạnh Ở pH 5 – 9 dung dịch ít thay đổi tính chất, nhưng ở pH < 3 độ nhớt gia tăng hoặc kết tủa

Do đó không sử dụng CMC cho sản phẩm có pH < 3 Liều lượng sử dụng thông thường là 0,1 – 0,5% (Lý Nguyễn Bình, 2005) Vì thế việc sử dụng CMC cần chú ý đến pH của sirô

Sirô dâu Hạ Châu là sản phẩm có hàm lượng đường khá cao có thể lên đến 62% vì thế sản phẩm có thể xảy ra hiện tượng tái kết tinh đường Trong công nghiệp thực phẩm điều này đồng nghĩa với việc sản phẩm kém chất lượng và không thể chấp nhận được trên thị trường Do đó, để khắc phục hiện tượng này CMC là một giải pháp Khi tan trong nước đến nồng độ bão hòa, các phân tử đường thường có xu hướng kết tinh lại và tinh thể to lên dần, CMC là một chất có khả năng chống tái hợp của những phân tử đường, làm cho chúng không thể kết tinh vì thế cải thiện rõ rệt kích thước của tinh thể đường trong sirô

Một số ứng dụng của CMC trong thực phẩm bao gồm:

- Làm dày, tạo đặc cho sản phẩm

- Cải thiện cấu trúc sản phẩm

- Tạo cảm giác ngon miệng

- Tăng khả năng giữ nước

- Ổn định sản phẩm

- Kiểm soát sự hình thành tinh thể đá trong thực phẩm đông lạnh

Gellan gum là một loại polysaccharide ngoại bào được tiết ra bởi Pseudomonas elodea,

có cấu trúc mạch thẳng với sự lặp lại của các tetrasaccharide Gellan gum là chất tạo nhũ hóa, chất tạo đặc, chất ổn định, tác nhân làm đông, môi trường nuôi cấy, chất tạo màng và bôi trơn Gellan gum được ứng dụng rộng rãi trên 20 lĩnh vực như là thực phẩm, mỹ phẩm, chất tẩy rửa, đồ gốm,…

Gellan gum với những hàm lượng acyl khác nhau sẽ cho ra những gel có tính chất khác nhau Gellan gum tự nhiên cho ra gel mềm, đàn hồi, thuận nghịch nhiệt và yếu do nhiều nhóm acetyl và glyceryl ngăn chặn sự liên kết chặt chẽ giữa các chuỗi polymer của gellan gum trong việc hình thành nhiều chuỗi xoắn ốc, và ngăn cản sự gói chặt chuỗi xoắn đôi bằng liên kết ngang Quá trình deacyl hóa gellan gum cho ra gel chắc, giòn và thuận nghịch nhiệt do sự vắng mặt của nhiều nhóm acetyl và glyceryl

Khi ở nhiệt độ cao, gellan gum tồn tại dưới dạng những sợi cuộn Khi hạ nhiệt độ xuống, các sợi duỗi ra và xoắn kép với nhau tạo ra sợi kép Các sợi kép này tiếp tục liên kết với nhau tạo nên các tinh thể gellan gum Sự hình thành gel của gellan gum xảy ra nhanh chóng khi nâng và hạ nhiệt độ của dung dịch gellan gum với sự có mặt của các cation Ở nhiệt độ thấp, các sợi kép của gellan gum sẽ hình thành những vòng xoắn có trật tự, trong khi ở nhiệt độ cao xuất hiện các polysaccharide dạng sợi đơn làm

chuyển tiếp, cấu trúc của dịch trở nên cứng dần và kết quả là hình thành gel Các sợi xoắn liên kết với nhau bằng các mối nối và hình thành nên mạng lưới không gian ba chiều bằng cách tạo phức hợp với các cation và liên kết hydro với nước Sự bổ sung các cation hóa trị một và hóa trị hai trong suốt quá trình làm lạnh sẽ làm tăng số cầu muối tại mối nối, vì thế cải thiện được tính chất tạo gel của gellan gum

2.6 ĐƯỜNG SACCHAROSE

Saccharose là một disaccharide có công thức phân tử là C12H22O11, cấu tạo từ một phân

tử glucose và một phân tử fructose nối với nhau bằng một cầu nối 1,4-glycoside (Hình 2.6)

Hình 2.6 Công thức cấu tạo đường saccharose

(Nguồn: http://fr.wikipedia.org)

Saccharose có nhiều trong củ cải đường, mía và ở lá, thân, rể, quả của nhiều loại thực vật Saccharose là loại đường được sử dụng rất phổ biến trong chế biến thực phẩm và

có ý nghĩa rất quan trọng đối với dinh dưỡng con người

Saccharose ở trạng thái kết tinh, tinh thể saccharose trong suốt không màu, không ngậm nước Độ hòa tan trong nước khá cao, khi nhiệt độ tăng thì độ hòa tan tăng Nếu trong dung dịch có KCl, NaCl thì độ hòa tan của đường tăng lên Ngược lại, MgCl2, CaCl2 thì cản trở quá trình hòa tan của đường

Khi chiếu ánh sáng vào dung dịch, đường có khả năng khúc xạ ánh sáng rất lớn Nồng

độ dung dịch dung dịch càng tăng thì khả năng khúc xạ ánh sáng càng tăng Dựa vào đặc tính này, người ta sử dụng chiết quang kế để đo độ hòa tan của đường

Ở trạng thái kết tinh, đường không hút ẩm Độ hút ẩm phụ thuộc vào tạp chất lẫn vào trong đường, độ tạp chất càng cao thì khả năng hút ẩm càng cao

Dưới tác dụng của acid và kiềm mạnh hay enzyme invertase, saccharose bị phân tạo thành glucose và fructose Dưới tác dụng nhiệt độ cao đường sẽ bị nóng chảy và có thể

bị caramen hóa

Độ bão hòa của đường saccharose dựa vào hệ số bão hòa Trong dung dịch đường, nếu lượng đường hòa tan trong mỗi phần nước vượt quá lượng đường hòa tan trong mỗi phần nước của dung dịch bão hòa ở cùng nhiệt độ gọi là nước đường quá bão hòa Mức độ quá bão hòa của dung dịch được đo bằng hệ số quá bão hòa của dung dịch

α = H / H1

α: tỷ số giữa lượng đường hòa tan trong một phần nước của dung dịch đang nghiên cứu với lượng đường hòa tan trong một phần nước của dung dịch bão hòa ở cùng nhiệt độ

Saccharose tinh khiết ở dạng tinh thể là chất rắn trong suốt, không màu, hòa tan tốt trong nước, vị ngọt Đường sử dụng trong sản phẩm phải đảm bảo tiêu chuẩn, thường dùng đường loại I hoặc loại II theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1693-75 (Bảng 2.6)

Bảng 2.2 Những tiêu chuẩn đường RE trong sản xuất thực phẩm

Hàm lượng nước tối đa ≤ 0,15%

Hàm lượng tạp chất tối đa ≤ 0,15%

(Nguồn: Hồ Hữu Long, 1983)

Sự thay đổi nồng độ đường cao ảnh hưởng mạnh mẽ đến sản phẩm gel cuối Đường sử dụng trong sản phẩm có tác dụng góp phần hình thành gel, tạo mùi vị và có tác dụng như chất bảo quản (hạ thấp độ hoạt động của nước, cản trở sự phát triển của vi sinh vật)

Saccharose là chất dinh dưỡng vĩ mô dễ dàng tiêu hóa, là nguồn cung cấp năng lượng nhanh chóng cho cơ thể, tạo ra sự gia tăng của glucose huyết trong quá trình tiêu hóa Tuy nhiên, saccharose tinh khiết thông thường không là thành phần trong khẩu phần ăn của con người để có thành phần dinh dưỡng cân đối, mặc dù nó có thể thêm vào để làm cho một số loại thực phẩm trở nên ngon hơn

Việc sử dụng quá nhiều saccharose có liên quan tới một số các bệnh tật Phổ biến nhất

là sâu răng, trong đó các vi khuẩn chuyển hóa đường (bao gồm cả saccharose) từ thức

ăn thành các acid dễ dàng phá hủy men răng

Saccharose, như một carbohydrat tinh khiết, cung cấp năng lượng 3,94 kcal/g (hay 17 kJ/g) Khi một lượng lớn thực phẩm chứa nhiều saccharose được tiêu thụ thì các thành phần dinh dưỡng có ích có thể bị loại ra khỏi thức ăn, và điều này làm gia tăng nguy cơ mắc các bệnh kinh niên Các đồ uống chứa saccharose có thể liên quan với sự phát triển của bệnh béo phì và đề kháng insulin

Sự tiêu hóa nhanh saccharose gây ra sự gia tăng glucose huyết và có thể gây ra một số vấn đề đối với những người có khuyết tật trong trao đổi chất glucose, chẳng hạn những người với các chứng bệnh giảm glucose huyết hay đái tháo đường Saccharose có thể góp phần vào sự gia tăng của các hội chứng trao đổi chất Trong thực nghiệm với chuột được nuôi bằng khẩu phần ăn với 1/3 là saccharose, kết quả là saccharose đầu tiên làm tăng nồng độ của triglycerit trong máu, nó gây ra tích lũy mỡ nội tạng và cuối cùng là

đề kháng insulin Nghiên cứu khác phát hiện thấy chuột nuôi bằng các khẩu phần ăn giàu saccharose sẽ phát triển tăng triglycerit huyết, tăng glucose huyết và đề kháng insulin

2.7 ACID ASCORBIC

2.7.1 Giới thiệu về acid ascorbic

Acid ascorbic (vitamin C) ở dạng tinh thể trắng, có vị chua, dễ tan trong nước, khó tan trong rượu methanol, ethanol, không tan trong benzen, toluen, ester, cloroform Là một chất khử oxy rất mạnh, đặc tính này sử dụng rất nhiều trong kỹ nghệ chế biến thực phẩm

Hình 2.7 Acid ascorbic (Vitamin C)

(Nguồn: http://www.alibaba.com)

Acid ascorbic ở dạng khô tương đối bền nhưng khi hòa tan trong nước dễ bị phá hủy bởi sự oxy hóa, nhất là tiếp xúc với không khí và nhiệt độ Sự oxy hóa diễn ra càng nhanh nếu có sự hiện diện của vài ion kim loại như sắt, đồng hay ở môi trường kiềm Ở

nhiệt độ thấp, acid ascorbic khá bền nếu có sự hiện diện của những hợp chất chống oxy hóa hoặc những hợp chất khử oxy

Tính khử của acid ascorbic phụ thuộc vào sự có mặt của nhóm dienol trong phân tử của

nó Chính vì vậy mà dung dịch Fehling, bạc nitrat hoặc một số hợp chất có màu, đặc biệt là chất 2,6-diclorophenolindophenol bị khử bới acid ascorbic ngay ở nhiệt độ thường

Tính chất chống oxy hóa của accid ascorbic được áp dụng nhiều trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm Dựa vào tính chất chống oxy hóa của acid ascorbic, có thể ngăn cản quá trình sẫm màu của sản phẩm nhờ thêm acid ascorbic vào dịch quả Tính acid của quả là một yếu tố bảo vệ vitamin C

Hình 2.8 Công thức cấu tạo của Acid ascorbic

(Nguồn: http://commons.wikimedia.org)

2.7.2 Vai trò của acid ascorbic

Acid ascorbic là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho các loài linh trưởng bậc cao, và cho một số nhỏ các loài khác (Food Standards, 2007) Sự hiện diện của ascorbat là cần thiết trong một loạt các phản ứng trao đổi chất trong tất cả các động vật và cây cối và được được tạo ra trong cơ thể bởi hầu như tất cả các cơ thể sinh vật, loại trừ loài người, khỉ, cá heo do thiếu enzyme đặc hiệu xúc tác chuyển hóa Glucose thành Vitamin C ( University of Maryland Medical Center, 2007)

Acid ascorbic được xem như thành phần hữu hiệu chữa bệnh Scorbut ( Higdon J, 2006) Các nghiên cứu khoa học ngày nay đã khẳng định vai trò rất quan trọng của acid ascorbic đối với sức khỏe con người

Acid ascorbic còn đóng vai trò rất quan trọng trong việc ngăn chặn quá trình sản xuất các góc tự do, bảo vệ các acid béo không no của màng tế bào, đồng thời tác động trực tiếp trong tế bào và gián tiếp bằng cách tái tạo vitamin E, chất chống oxy hóa chính của màng tế bào

Acid ascorbic kích thích quá trình tổng hợp và duy trì chất tạo keo, kết quả là tăng cường sức đề kháng và sự khỏe mạnh của các mô: da, sụn, dây chằng, thành mạch máu (nhất là mao mạch), răng, xương

Acid ascorbic còn giúp cho quá trình tổng hợp gan của carnitin, chất hữu cơ xảy ra dễ dàng và tham dự vào môi trường oxy hóa của acid béo để cung cấp năng lượng cần thiết cho hoạt động của cơ

Là chất xúc tác cho quá trình tổng hợp các catecholamin, hormon thượng thận Các hormon đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh rối loạn thần kinh (stress); đồng thời acid ascorbic còn tham gia vào cơ chế miễn dịch, chống lại nhiễm trùng vi khuẩn

và virus Chính vì thế việc tăng cường acid ascorbic trong cở thể giúp củng cố sức lực

và chống đỡ với mệt mỏi

Khi cơ thể bị thiếu vitamin C sẽ xuất hiện các triệu chứng bệnh lý như chảy máu ở lợi, răng, ở các lỗ chân lông hoặc các nội quan Do đó, cần thiết phải bổ sung lượng vitamin C cần thiết cho cơ thể Nhu cầu về vitamin C thây đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tuổi, điều kiện lao động, nghề nghiệp, khí hậu… Người bình thường cần khoảng 80 – 100mg vitamin C trong 24 giờ

Trong thực phẩm acid ascorbic được ứng dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm, đặc biệt trong sản xuất nước giải khát Là chất chống oxy hóa, cải thiện màu sắc và vị ngon của nhiều loại sản phẩm

Acid ascorbic được dùng để giảm phản ứng hóa nâu trong rau quả, sử dụng như chất trợ biến và giảm sự hình thành nitrosamine trong sản phẩm thịt đã xử lý và thịt tươi, giảm sự oxy hóa dầu mỡ

Khi các sản phẩm chế biến lần thứ hai như nước quả hoặc nước giải khát được chế biến

từ nước ép hoặc pure quả, acid ascorbic thường được thêm trong quá trình phối chế để phục hồi những tổn thất có thể xảy ra trong suốt quá trình chế biến

2.7.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi hàm lượng acid ascorbic trong quá trình chế biến

Do tính chất không bền của acid ascorbic nên mọi quá trình bảo quản và chế biến rau quả phải được nghiên cứu đầy đủ để giữ được lượng vitamin C cao nhất trong các sản phẩm chế biến

Acid ascorbic là thành phần rất dễ bị biến đổi khi xử lý nhiệt Sự mất acid ascorbic tăng theo sự tăng nhiệt độ và thời gian đun nóng Đun nóng có thể là kết quả của việc giảm 20 – 30% acid ascorbic từ nguyên liệu chưa bóc vỏ, nếu bóc vỏ trước khi đun thì

sự tổn thất có thể cao hơn đến 40%, 10 – 21% acid ascorbic giảm bởi sự hòa tan vào nước nóng và sự phá hủy nhiệt (www.fao.org)

Khi xử lý nhiệt trong chế biến trái cây và rau củ, dụng cụ chế biến bằng thiết hay thủy tinh đều gây tổn thất hàm lượng acid ascorbic khá đáng kể (Fellow, 2000)

Môi trường pH trung tính hay kiềm (pH > 7), vitamin C dễ bị phá hủy Trong môi trường acid (pH < 7), acid ascorbic khá ổn định, vì vậy acid ascorbic rất thích hợp để

bổ sung vào nước quả hoặc sirô

Acid ascorbic bị tổn thất bởi ánh sáng vì thế thường để nước rau quả trong chai có màu Nước cam được giữ trong chai, đậy nắp và đặt trong bóng tối sẽ giữ được gần như toàn

bộ acid ascorbic, nhưng ngay khi mở nắp, acid ascorbic bị mất rất nhanh

Acid ascorbic là một thành phần quan trọng trong nước quả Mục đích bổ sung acid ascorbic nhằm:

- Điều vị cho sản phẩm

- Làm nổi bật mùi vị của sản phẩm

- Cải thiện màu sắc

- Tạo cảm giác giải khác dễ chịu cho người uống

- Tạo phức hợp với kim loại nặng, giúp ngăn ngừa sự oxi hóa và phản ứng hóa nâu

- Tạo môi trường pH thấp giúp bảo quản thực phẩm

Bảng 2.3 Những tiêu chuẩn của acid ascorbic dùng trong thực phẩm

Kali sorbate là chất bột trắng kết tinh, dễ tan trong nước, có tính sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc, tác dụng yếu đối với các loại vi khuẩn khác nhau

Kai sorbate được ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm do không độc với cơ thể người, được công nhận là GRAS và được sử dụng không giới hạn ở Mỹ Khi cho hợp chất này vào thực phẩm không gây mùi lạ hay làm mất mùi tự nhiên của sản phẩm Đây là ưu điểm nổi bật của Kali sorbate (Lý Nguyễn Bình, 2005)

 Hoạt tính chống vi sinh vật

Kali sorbate là muối của acid sorbic có tác dụng mạnh đối với nấm mốc và nấm men, ít

có tác dụng đến vi khuẩn Vì vậy, có thể sử dụng để bảo quản rất tốt các sản phẩm làm nguyên liệu cho chế biến như bảo quản rau quả muối chua Các nguyên liệu này được bảo quản bằng acid sorbic vẫn đảm bảo vi khuẩn lactic phát triển và lên men được

 Cơ chế kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật

Phản ứng với enzyme sulfhydryl thông qua phản ứng cộng với nhóm thiol của cystein Hoạt tính của kali sorbate là do sự hình thành các phức bền với các enzym có chứa sulfhydryl Vì vậy, Chúng kìm hãm các enzyme bởi sự hình thành liên kết đồng hóa trị giữa sulphat của nhóm sulfhydryl chính hoặc Zn(OH)2 của enzym và carbon của ion sorbate

 Quy định sử dụng

Hiệu quả chống vi sinh vật của muối sorbate phụ thuộc vào các yếu tố như: pH, các phụ gia khác, sự nhiễm bẩn, quá trình đóng gói, chế biến, bảo quản, thời gian bảo quản

và điều kiện vệ sinh

Nồng độ tối đa của các muối sorbate là 0,1% đối với các sản phẩm rượu vang Nồng độ 0.05 - 0.1% được sử dụng kết hợp với chất bảo quản khác

Acid sorbic và các muối sorbate được phép sử dụng rộng rãi tại tất cả các nước trên thế giới trong việc bảo quản nhiều loại thực phẩm

Những tiêu chuẩn của kali sorbate khi sử dụng trong thực phẩm được thể hiện ở bảng 2.4

Bảng 2.4 Những tiêu chuẩn của Kali sorbate khi sử dụng trong thực phẩm

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Thời gian và địa điểm thực hiện thí nghiệm

Thời gian: Từ 11/08 đến ngày 16/12/2014

Địa điểm: Thí nghiệm được tiến hành tại Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

3.1.2 Nguyên liệu

- Trái dâu Hạ Châu (baccaurea lour, thuộc loài baccaurea ramiflora Lour), thu mua từ

nhà vườn huyện Phong Điền, Thành phố Cần Thơ

- Đường saccharose (RE), Công ty Cổ phần đường Biên Hòa, Việt Nam

3.1.3 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm

- Chiết quang kế Atago 0 – 32% và 28 – 62% (Nhật)

- Cân phân tích Ohaus 210g AR2140, d = 0,0001g (Mỹ)

- Bếp hồng ngoại Comet (Trung Quốc)

- Máy đo độ nhớt Brookfield, d = 0,0999 (Mỹ)

- Máy đo pH Hanna (Mỹ)

- Gellan gum (E418) (Kelcogen LT100) sản xuất bởi Công ty CP Kelco (Mỹ)

- Acid ascorbic (E300) (Trung Quốc)

- Kali sorbate (E202) (Trung Quốc)

- Một số hóa chất dùng trong phân tích

3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

3.2.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa học và giá trị cảm quan

Bảng 3.1 Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý và giá trị cảm quan

Chỉ tiêu phân tích Phương pháp

X  * *100*2 (%) X: Độ acid toàn phần (%)

K: Hệ số loại acid (với acid citric là 0,0064) m: khối lượng mẫu đã sử dụng (g)

N: thể tích NaOH 0,1N Xác định độ khô

(%)

Sử dụng chiết quang kế: chiết quang kế (Refractometer) đo chỉ

số khúc xạ của mẫu và chuyển sang độ Brix Chỉ số khúc xạ của các dung dịch khác nhau phụ thuộc vào hàm lượng các chất hòa tan Độ Brix chính là phần trăm hàm lượng chất rắn hòa tan

Đo độ nhớt (cP) Sử dụng máy đo độ nhớt (DV-E Viscometer, spindle: 60

vòng/phút) Tổng số vi khuẩn

hiếu khí

Phương pháp đếm mật số vi sinh vật hiếu khí trên môi trường PCA TCVN 5042: 1994

Đánh giá cảm quan Theo phương pháp cho điểm (Larmond E., 1970)

Mục đích: cho điểm các sản phẩm từ một chỉ tiêu cảm quan nào

đó

Hội đồng: 7 đến 10 thành viên đã được huấn luyện

Quy trình: mỗi thành viên nhận được một số mẫu ghi mã số Yêu cầu cho điểm những mẫu trên về một chỉ tiêu cảm quan nào đó theo thang điểm mô tả (phụ lục)

3.2.2 Phương pháp phân tích số liệu thu thập

Sử dụng phầm mềm Excel để tính toán và vẽ đồ thị

Sử dụng phần mềm StatGraphics plus 15.1 để phân tích phương sai ANOVA, kiểm tra mức độ khác biệt ý nghĩa của các nghiệm thức thông qua LSD

LSD: Least Significant Difference (khác biệt có ý nghĩa nhỏ nhất)

Giá trị STD được tính theo công thức:

n

 

 

3.2.3 Quy trình sản xuất sirô dâu Hạ Châu

Hình 3.1 Quy trình xuất sirô dâu Hạ Châu

Chuẩn bị mẫu: Dịch quả dâu sau khi lọc, được tiến hành xác định độ Brix bằng chiết

quang kế cầm tay Tiến hành phối chế dịch quả với 0,2% CMC và đường saccharose ở các tỷ lệ khác nhau để các mẫu lần lượt đạt độ Brix: 50, 54, 58 và 62%

Tiến hành thí nghiệm: Quả dâu tươi được xử lý sơ bộ, lột vỏ thu được thịt quả Thịt

quả được trữ đông ở -210C Thịt quả sau rã đông được chần ở nhiệt độ 900C trong 90 giây, tiến hành lọc lấy dịch quả Tiến hành phối chế đường saccharose để sản phẩm có

4 mức nồng độ 50, 54, 58 và 62% Ở từng mức nồng độ, dịch quả được đun sôi ở áp suất thường (nhiệt độ khoảng 1050C) trong thời gian 3 phút Dịch quả sau khi nấu tiến hành đo độ nhớt và đánh giá cảm quan sản phẩm

Chỉ tiêu theo dõi: Độ nhớt (cP), đánh giá cảm quan về trạng thái và vị của sản phẩm

Thí nghiệm 2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ carboxyl methyl cellulose (CMC) và Gellan gum đến chất lượng của sản phẩm si-rô dâu Hạ Châu

Mục đích: Xác định chất keo có nồng độ thích hợp để sản phẩm đạt trạng thái tốt nhất

Chuẩn bị mẫu: Dịch dâu sau khi được phối chế với nồng độ đường tối ưu ở thí

nghiệm 1 sẽ được bổ sung chất keo với các mức độ nồng độ khác nhau

Dịch dâu sau xử lý

Phối chế

A2