Luận văn Công nghệ sản xuất nước trái cây

Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Phần 1: Tổng quan nước trái 1.1 Thị trường nước trái 1.1.1 Thị trường nước trái Việt Nam Theo kết điều tra thị trường năm 2004 Công ty cổ phần nước giải khát Tribeco đặt hàng công ty nghiên cứu thị trường thực hiện, thị trường nước giải khát không gas tăng 10%/năm sản lượng nước có gas tiếp tục sụt giảm 5%. Theo giới kinh doanh, chuyển dịch tiêu dùng sang lựa chọn nước giải khát không gas (nước uống trái nước tinh khiết) cho thấy người tiêu dùng ngày cẩn trọng việc bảo đảm sức khỏe mình. Bên cạnh đó, người tiêu dùng có xu hướng trọng nhiều đến sản phẩm thiên nhiên. Trong năm gần đây, bắt đầu có cạnh tranh sản phẩm doanh nghiệp nước với doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài. Do áp lực cạnh tranh, doanh nghiệp không ngừng tung sản phẩm thay đổi chiến lược sản xuất; có việc giảm tỷ trọng sản xuất nước giải khát có gas. Trái với ảm đạm thị trường nước có gas, nhu cầu tiêu thụ nước giải khát không gas, đặc biệt nước trái Việt Nam tăng mạnh, đạt gần 30%/năm. Theo khảo sát hộ gia đình thành thị cho thấy, 70% quan tâm đến sức khỏe trước đây, 74% muốn sử dụng loại vitamin khoáng chất 80% thích mua sản phẩm có chứa chất có lợi cho sức khỏe nhân sâm, calcium . Các hãng sản xuất nước giải khát nhận thay đổi nhu cầu người tiêu dùng nhanh chóng đổi chất lượng mẫu mã để đáp ứng nhu cầu này. Vì chất lượng sống, sức khỏe người tiêu dùng, hy vọng doanh nghiệp đồ uống Việt Nam cho nhiều sản phẩm chất lượng quan chức cần vào từ bây giờ, để tránh xảy tình trạng số sở sản xuất đồ uống chất lượng tràn lan thị trường, đẩy người tiêu dùng vào cảnh tiền mất, tật mang. Trước thay đổi thị hiếu thị trường, doanh nghiệp sản xuất nước giải khát thay đổi cấu sản xuất. Các công ty: Vinamilk, Tribeco, Wonderfarm tung thị trường nhiều loại nước trái cây: táo, xoài, nho, mãng cầu . để đáp ứng nhu cầu khách hàng bắt đầu thâm nhập đến thị trường Hà Lan, Nhật Bản, Hoa Kỳ, Anh, Canada, Singapore, Trung Quốc. Song, để trở thành sản phẩm có sức cạnh tranh cao so với sản phẩm loại hãng nước ngoài, bên cạnh việc giữ chữ tín chất lượng, đổi bao bì, mẫu mã, có lẽ doanh nghiệp sản xuất nước cần tính tới việc tăng cường xúc tiến thương mại thông qua hội chợ, chí đầu tư làm bảng quảng cáo vị trí “bắt mắt”; mong giữ sức sống thương hiệu. -1- Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Và kết thời gian gần thị trường xuất 20 sản phẩm nước trái loại. Bên cạnh mẫu cũ loại hộp giấy lớn lít, loại lon lớn 35g Vinamilk, Delta… mẫu mã mới: lon, hộp nhỏ, ly nhựa có kèm ống hút vừa đẹp lại vừa tiện dùng. Anh Ðỗ Minh Khoa, phòng kinh doanh siêu thị Maximark, nhiều lần công tác nước nhận xét: “Nước trái chưa quen với người Việt Nam ưa chuộng nước. Họ dùng thức uống giải khát thường xuyên, hàng ngày gia đình. Tuy nhiên họ thích dùng loại 100% nguyên chất". Trên thị trường có hai dòng sản phẩm: nước trái chiết xuất từ thiên nhiên nước trái làm từ hương liệu. Loại làm từ hương liệu có hai thành phần nước đường, hương liệu có tác dụng tạo mùi, cho cảm giác ngon miệng. Loại chiết xuất từ trái có chứa số vitamin khoáng chất cần thiết cho thể như: β-caroten, Ca, K pectin số loại trái giúp giảm cholesterol máu, chống táo bón. Trên thị trường có vài loại nước cốt nguyên chất nước dứa tươi Delta, hoàn toàn không dùng đường. Còn lại sản phẩm khác gọi nước ép trái có lượng nhỏ đường hương liệu như: nưóc ổi , táo, cam Tribeco, nước xoài cam, trái hỗn hợp Sagiko… số loại nước nho, nước dứa, nước chanh sở như: Thủy Tiên, Hồng Ân, Tân Bình. Người tiêu dùng có xu hướng chọn dùng hàng Việt Nam, loại có chất lượng, giá phù hợp thay cho sản phẩm nước trái Australia, Thái Lan, Singapore, loại trái nhiệt đới giá đắt. Giá tham khảo số loại nước trái thị trường Nước ổi bột (Tribeco) 3.000đ/hộp 200ml Nuớc táo lon (Tribeco) 4.000đ/300ml Nước cam cà rốt (Tribeco) 3.600đ/330ml Nước cà chua ép (Vinamilk) 14.700đ/lít Nước mãng cầu ép (Vinamilk) 16.400đ/lít Nước cam ép (Vinamilk) 12.800đ/lít Nước đào ép (Vinamilk) 3.300đ/hộp 200ml Nước dứa tươi (Delta) 14.000đ/lít Nước dứa (CTTP Tân Bình) 5.500/850g Nước yến sào bí đao (Hoa Anh) 3.800đ/320ml Nước dứa nguyên chất (Vegetigi) 13.100/35g Nước xoài lon (Sagiko) 3.700/250ml Nước cam lon (Sagiko) 3.700/250ml Nước trái hỗn hợp (Sagiko) 3.800/320ml Nước cam chai (Thủy Tiên) 3.000/330ml Nước nho chai (Thủy Tiên) 3.000/330ml Nước trái Welch’s (Mỹ) 14.000đ/296ml Nước mọng V8 (Mỹ) 97.500đ/2 lít -2- Nước trái Nước nho trắng (Mỹ) GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 83.800đ/1,89lít Nguồn tài liệu: Theo Vnexpress, Nhanhieuviet.gov.vn, Saigontiepthi.com.vn 1.1.2 Thị trường nước trái giới Trên giới, nước trái sản phẩm quen thuộc người tiêu dùng thị trường nước trái ngày phát triển điều tất yếu theo xu hướng tại. Theo xu hướng ngày nay, người ngày quan tâm đến sức khỏe, ngày nhận giá trị sản phẩm từ thiên nhiên, đặc biệt nước trái rau củ, sản phẩm gần gũi, giàu dinh dưỡng, cung cấp chất cần thiết mà đặc biệt người châu Âu Mỹ, thói quen hay ăn thịt sử dụng rau trẻ em làm cho thị trường nước rau trái ngày phát triển. Hình 1: Đồ thị biểu diễn phân bố thị phần nước trái toàn cầu. -3- Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 2: Đồ thị: Nghiên cứu thị trường mùi vị ưa chuộng Một vài số liệu phát triển thị trường nước trái Hình 3: Số liệu thị trường nước trái châu Âu – thị trường lớn giới (2007) -4- Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Với sức tiêu thụ lượng sản phẩm ngày tăng, tổng giá trị sản phẩm thị trường cho loại nước trái nectar tăng tốt. Giá trị bán châu Âu từ 20.192 triệu EU năm 2001 tới 24.107 triệu EU năm 2007. Bảng 1: Sản lượng tiêu thụ nước thuộc thị trường châu Âu -5- Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 4: Đồ thị: Sự phát triển thị trường trái Đức 1.2 Khái niệm Theo Merriam Webster – 1981: nước ép dịch chiết có chứa tế bào mô. Theo Codex Alimentarius: nước trái dịch không lên men lên men được, có xu hướng theo mục đích tiêu thụ xác, đạt trình hóa từ trái bảo quản hợp lý phương pháp vật lý. Hình 5: Một số loại nước trái cây. 1.3 Lịch sử Việc sản xuất nước trái thực có từ lâu, chí lâu đời ngành nông nghiệp. Khi chín, hầu hết trái mềm dần đến -6- Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt độ mà việc lưu trữ hay vận chuyển chúng tạo nhiều nước (tuy nhiên nước thường bị lên men phần). Phần nước có lẫn nhiều thịt tách dễ dàng khỏi hạt, vỏ… thường chúng có mùi vị thơm ngon phần xác lại. Những người săn bắt hái lượm dùng trực tiếp chúng hay thu nhặt trái chín mềm vào thùng không bị rò rỉ để sử dụng sau. Việc vận chuyển sớm muộn tạo nước trái cây. Tuy nhiên vào ngày trời lạnh, việc bảo quản tốt đến vài trước bị lên men nên làm thay đổi đáng kể chất lượng nước trái cây. Thông qua nhiều lần thử, người học tách tạo nước trái từ nhiều nguyên liệu liệu khác quan trọng họ biết tránh trái nhìn bắt mắt lại chứa chất độc. Kĩ thuật làm công cụ lao động phát triển thức đẩy việc làm dụng cụ ngâm giầm trái thu nước trái cây. Những dụng cụ để cất giữ thức ăn, kể để đựng nước tạo từ nhiều nguồn vật liệu dệt từ sợi thực vật, làm từ gỗ, đất sét, da hay ruột động vật… Vì chất dễ bị hỏng nước trái mà yêu cầu đặt sử dụng vòng không 24h với trời ấm lâu với thời tiết lạnh hơn. Rất lạnh hay đóng băng giải pháp thay để điều chỉnh tính chất vi khuẩn bên nước trái cây. Sự lên men nước trái sở cho sản xuất rượu, họ thấy nước trái sau có bọt cách bí ẩn có tính chất khác ban đầu. Ngoài lưu trữ thêm vài ngày chúng chuyển dần sang chua chí có mùi vị khó chịu có váng. Thứ giấm nguyên thủy dùng làm chất bảo quản cho trái rau củ khác. Với phát triển ngành nông nghiệp (hơn 10 triệu năm trước), vụ mùa trồng trọt gần đáp ứng nhu cầu lương thực, chí họ trồng loại cho trái thích hợp với việc sản xuất nước trái nói riêng thức uống nói chung. Nước trái sau ép không dùng bị lên men, điều tiếp tục xảy công nghệ bảo quản đời. Thực khái niệm bảo quản bảo quản trái dùng để sản xuất nước trái dạng nguyên thủy cần sản xuất nước trái cây. Thậm chí ngày việc bảo quản cách đơn giản để bảo đảm cho chất lượng nước trái cây. 1.4. Phân loại Nước nước chiết từ dịch quả, có giá trị dinh dưỡng cao nơi tập trung thành phần glucid, acid hữu cơ, vitamin. Người ta phân loại nước theo nhiều cách: Dựa vào quy mô chế biến -7- Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt • Nước uống trái quy mô gia đình: nước uống chế biến gia đình nhằm mục đích giải khát cung cấp nguồn dinh dưỡng cần thiết cho thể vitamin, khoáng, đường, bổ sung chất xơ…ngoài có tác dụng nhiệt, tiêu hóa thức ăn, lợi tiểu… Ưu điểm: Giàu dinh dưỡng Có thể chế biến cho phù hợp với nhu cầu. Nhược điểm: Hình thức màu sắc không sinh động. Sản phẩm để lâu bị lắng tạo cặn loại nước ép. Cần quan tâm đến vấn đề trái theo mùa để chọn loại trái cho phù hợp. Hình 6: Một số loại nước từ xoài, ổi lựu. Hình 7: Một số loại nước từ carrot, táo, kiwi. -8- Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 8: Một số thiết bị chế biến nước gia đình. • Nước uống trái quy mô công nghiệp: Cũng nước trái quy mô gia đình, sản xuất nước trái quy mô công nghiệp với mục đích giải khát, dinh dưỡng chữa bệnh. Tuy nhiên mặt dinh dưỡng thấp trình chế biến, số chất dinh dưỡng nên dùng chủ yếu với mục đích giải khát. Nước trái đóng hộp tiện lợi, thích hợp cho sống bận rộn ngày nay. Ưu điểm: Thuận tiện, tiết kiệm thời gian cho người sử dụng. Thích hợp cho nhiều đối tượng. Giá thành tương đối rẻ. Hình thức đa dạng, sinh động hấp dẫn. Tùy theo hướng đối tượng khách hàng. Màu sắc, hương vị lôi cuốn. Hình 9: Các loại nước quy mô công nghiệp Dựa vào phương pháp chế biến • Nước tự nhiên: sản phẩm chế biến từ loại không pha thêm đường phụ gia nào. Nước tự nhiên dùng để uống trực tiếp chế biến loại nước ngọt, rượu mùi. Nước loại chua uống phải thêm đường. Có loại nước ép dịch nghiền (puree). -9- Nước trái • • • GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Nước hỗn hợp: sản phẩm chế biến từ hay nhiều loại pha trộn với nhau. Lượng nước pha thêm không 35% so với nước chính. Nước pha đường: sản phẩm chế biến cách phối chế nước tự nhiên với syrup. Nước cô đặc: Chế biến cách cô đặc nước ép tự nhiên theo phương pháp đun nóng (bốc hơi) hay phương pháp lạnh đông (tách nước đá). Nước cô đặc có lợi đỡ tốn bao bì, kho hàng, vận chuyển bị sinh vật làm hỏng. Theo phương pháp bảo quản • • • Nước trùng: dạng sản phẩm đóng vào bao bì kín trùng nhiệt (có thể trùng trước sau rót vào bao bì). Nước làm lạnh: nước dạng bảo quản lạnh lạnh đông. Nước nạp khí CO2: dạng nước nạp khí CO2 để ức chế hoạt động vi sinh vật. Theo trạng thái sản phẩm Nước dịch trong: loại chế biến cách tách dịch bào khỏi mô phương pháp ép, sau lắng lọc triệt để. • Nước dạng đục: loại chế biến cách tách dịch bào khỏi mô phương pháp ép, sau lắng lọc phần. • Nước nghiền: dạng sản phẩm chế biến cách nghiền mịn mô dịch bào pha thêm đường, acid thực phẩm số phụ gia khác. Nước thịt có hình thức hấp dẫn, bị biến đổi bảo quản nước có thịt quả. Các loại chứa nhiều carotene mơ, quýt có thịt nạc chuối, đu đủ nên chế biến nước dạng thịt carotene không tan nước mô mềm nên lấy riêng dịch cách ép. • 1.5 Giá trị nước trái 1.5.1 Về mặt kinh tế Tuy chất dễ gặp hư hỏng có số lý thuận lợi mặt kinh tế khiến nước trái sản xuất tiêu thụ nhiều: • Trái chín bắt mắt không bảo quản lâu nên sản xuất nước trái thay hợp lý. • Những trái nhỏ, khuyết tật, không hấp dẫn… => khó tiêu thụ => làm nước trái (tuy nhiên trái thối hay lên men không làm - 10 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt trình kết tinh, loại khí khỏi thực phẩm dạng lỏng, vô hoạt enzyme, tăng hiệu trình trích ly, sấy, lọc tăng tốc độ phản ứng oxy hóa. Những ích lợi sóng siêu âm nhận biết thông qua ảnh hưởng khác lên môi trường mà chúng truyền qua (do tác động áp suất cao xuất gradient nhiệt độ). Hiện nay, người ta tin hầu hết tăng hiệu trình xử lý với sóng siêu âm chủ yếu gây sủi bọt khí sủi bọt khí làm gia tăng trình truyền nhiệt truyền khối. Sự thay đổi áp suất vùng mà sóng siêu âm truyền chủ yếu hình thành bọt khí vỡ bọt khí môi trường lỏng. Trong suốt trình siêu âm, sóng dao động tạo sóng siêu âm gặp môi trường lỏng, tạo chu trình nén giãn nở luân phiên vùng có lực nén giãn nỡ. Khi áp suất chân không tạo nhờ chu trình giãn nỡ môi trường lỏng đủ thấp để thắng lực liên kết phân tử, bọt khí nhỏ hình thành. Trong suốt chu trình nén giãn nở vậy, bọt khí phình to thu nhỏ. Sự hình thành phát triển bọt khí biết đến sủi bọt khí môi trường lỏng. Lực liên kết phân tử môi trường tinh khiết bền vững khó để cắt đứt (Suslick,1989). Tuy nhiên hầu hết chất lỏng có chứa bọt khí nhỏ đóng vai trò hạt nhân trình sủi bọt khí. Sự sủi bọt khí từ sóng siêu âm có mức lượng thấp tạo bọt khí có kích thước nhỏ thay đổi suốt chu trình nén giãn nở, gọi sủi bọt khí ổn định (stable cavitation). Tuy nhiên sóng siêu âm có mức lượng cao, kích thước bọt khí thay đổi lớn. Diện tích bề mặt bọt khí tăng suốt chu trình giãn nở. Vì thoát tăng theo. Kết kích thước bọt khí tăng lên sau chu trình. Sau nhiều chu trình nén giãn nỡ, bọt khí đạt kích thước giới hạn mà lượng âm không khả giữ pha bên trong. Đến chu trình nén tiếp theo, ngưng tụ bọt khí vỡ. Những phân tử xung quanh bọt khí va chạm cách mãnh liệt, tạo vùng có nhiệt độ áp suất cao lên đến 5500oC 50MPa. Hiện tượng gọi sủi bọt khí thời (transient cavitation). Trong suốt trình siêu âm, sủi bọt khí ổn định trở thành sủi bọt khí thời đồng thời xảy (Atchley Crum,1988). Sự sủi bọt khí phụ thuộc nhiều vào số lượng bọt khí hình thành cường độ vỡ bọt khí. Số lượng bọt khí gia tăng ngưỡng sủi bọt khí giảm biên độ sóng siêu âm tăng. Ngưỡng để sủi bọt khí giảm nhiệt độ tăng ngưỡng zero nhiệt độ sôi (ảnh hưởng nhiệt độ chủ yếu làm thay đổi tính chất vật lý môi trường lỏng). Trong đó, cường độ vỡ bọt khí phụ thuộc vào tỷ lệ kích thước lớn kích thước ban đầu bọt khí. Tỷ lệ định lượng sóng siêu âm chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố. Tại tần số cao - 91 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt (1 MHz) sủi bọt khí khó xảy ra. Và 2.5 MHz tượng sủi bọt khí (Alliger, 1975). Áp suất nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến trình sủi bọt khí. Áp suất thủy tĩnh cao chống lại khuếch tán khí khỏi bọt khí, làm giảm sủi bọt khí. Do gia tăng áp suất (được điều khiển áp suất đối) làm tăng ngưỡng vỡ bọt khí giảm lượng bọt khí tạo thành. Tuy nhiên gia tăng áp suất lại làm tăng áp suất bên bọt khí chúng vỡ ra, kết vỡ bọt khí diễn nhanh mạnh mẽ hơn. Do gia tăng áp suất đối phương pháp làm gia tăng hiệu trình xử lý với sóng siêu âm thay thay đổi biên độ dao động. Hình 52: Ảnh hưởng biên độ dao động áp suất đến lượng siêu âm Trong đó, nhiệt độ ảnh hưởng đến áp suất hơi, sức căng bề mặt độ nhớt môi trường lỏng (Muthukumaran et al., 2006). Sự gia tăng nhiệt độ làm gia tăng số lượng bọt khí tạo thành nhiên cường độ vỡ bọt khí bị giảm ảnh hưởng áp suất tăng lên – đóng vai trò lớp đệm, ngăn cản va chạm phân tử xung quanh bọt khí vỡ. (Alliger, 1975). Ngược lại, vỡ bọt khí khó khăn nhiệt độ giảm độ nhớt môi trường tăng cao. Sự gia tăng nhiệt độ làm giảm độ nhớt, cho phép vỡ bọt khí diễn mạnh mẽ hơn. Do nhiệt độ phải điều chỉnh để độ nhớt đủ thấp để làm gia tăng độ mạnh vỡ bọt khí, nhiên nhiệt độ phải đủ thấp để không làm giảm độ mạnh vỡ bọt khí áp suất cao. Tóm lại, có nhiều thông số ảnh hưởng đến hiệu việc xử lý sóng siêu âm, điều kiện xử lý cần phải chọn cách cẩn thận nhằm đạt hiệu tối ưu. - 92 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Giới thiệu Ảnh hưởng trình xử lý CO2 sóng âm nghiên cứu cho vài tính chất hóa lý màu sắc, ổn định độ đục, pH, acid, tổng lượng chất khô hòa tan, hoạt động pholyphenoloxidase (PPO), thành phần acid ascorbic vi khuẩn. Thành phần acid ascorbic phát cao mẫu xử lý với CO2 sóng âm mẫu kiểm chứng. Nó cho trình xử lý với CO2 cung cấp nhiều nucleic cho trinh sủi bọt, cho phép khử oxy hòa tan nước quả. Hơn trình xử lý làm tăng độ đục hoạt động PPO, sử dụng cho trình làm tăng tính bên hệ keo có nhiều hạt nhỏ chứa nhiều hợp chất phenolic. Tuy nhiên trình xử lý CO2 với sóng âm phương pháp hiệu để ức chế vi khuẩn nhiệt độ phòng. Phương pháp xử lý Quá trình xử lý tiến hành sau mẫu nước ổi chuẩn bị (1l). Nó chia thành nửa. Nửa đầu xử lý với CO2 cách bổ sung thêm 250g dạng tinh thể đá khô. Nó tiếp tục chia thành nửa (khoảng 250ml nửa) sau ủ ấm khoảng 15 phút đến nhiệt độ phòng(20oC). Đó mẫu xử lý với CO2 xử lý với sóng âm 35khz. Sau mẫu kết hợp phương pháp. Nửa thứ hai chia làm phần để làm mẫu kiếm chứng mẫu xử lý với sóng âm. Tất mẫu kiểm chứng xử lý tiệt trùng giữ nhiệt độ 4oC vòng 24h trước phân tích Kết Bảng 24: Phân tích hóa học nước ổi Mẫu Kiểm soát Xử lý CO2 Xử lý sóng siêu âm Kết hợp 3,93±0,03a 0,46±0,02a 8,20±0,02a Thành phần acid ascorbicA (mg/100ml) 110±0,5a 3,91±0,02a 0,47±0,01a 8,32±0,03a 115±0,8b 3,92±0,01a 0,46±0,01a 8,16±0,02a 119±0,8c 3,90±0,01a 0,47±0,04a 8,28±0,04a 125±1,1d pH A % độ acidA Tổng chất rắn hòa tanA (oBrix) Mức ý nghĩa ± SD (n = 4), cột a với ký tự giống không khác biệt đáng kể mức khả 5%. A - 93 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Bảng 25: Ảnh hưởng việc xử lý CO2 và/hoặc sóng siêu âm thuộc tính màu sắc nước ổi Thuộc tính màu sắcA Sự khác biệt màu Mẫu tổng quátA ∆E* L* a* b* Kiểm soát 94,00±0,04a - 0,01±0,01a 5,57±0,03a NIL Xử lý 94,02±0,08a - 0,03±0,02b 5,56±0,08a 0,08±0,04a CO2 Sóng siêu 93,30±0,06b 0,06±0,02b 5,98±0,05b 0,84±0,08b âm Kết hợp 92,62±0,09c 0,16±0,01d 6,40±0,05c 1,62±0,08c Mức ý nghĩa ± SD (n = 4), cột a với ký tự giống không khác biệt đáng kể mức khả 5%. A Hình 53: Khối phổ minh họa độ bền đám mây định phần trăm khả xạ xuyên qua. Bảng 26: Hoạt tính polyphenoloxidase ổi sau xử lý Samples Polyphenoloxidase activity (U) Control Carbonated Sonicated Combination 10.1 ± 0.60a 11.0 ± 0.50a 18.0 ± 1.5b 20.1 ± 1.2b - 94 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 54: Đo lường độ hấp thu 410nm với mẫu xử lý khác Bảng 27: Ảnh hưởng việc xử lý CO2 sóng siêu âm lên sống hệ vi sinh vật nước ổi. Microbial survival Yeast and mould survival Samples (log CFU/ml) (log CFU/ml) Control Carbonated Sonicated Combination 4.05 ± 0.02a 3.86 ± 0.15bc 3.94 ± 0.10b 3.79 ± 0.09c 3.22 ± 0.21c 3.33 ± 0.05b 3.06 ± 0.06d 3.47 ± 0.08a Kết luận Ảnh hưởng trình xử lý CO2 kết hợp với sóng âm chứng minh nước ổi. Kết trình xử lý CO2 làm tăng hiển thị trình khử, thành phần acid ascorbic cao hơn, giảm làm tăng hoạt động pholyphenol oxidase. Phương pháp hiệu xử lý vi sinh. 7.2 Phương pháp dòng điện cao tần – High Intensity Pulsed Electric Fields (HIPEF) [9] Giới thiệu Phương pháp HIPEF phương pháp phi nhiệt (non-thermal) dùng để bảo quản thực phẩm cách sử dụng dòng điện thời gian ngắn để vô hoạt hoạt động vi sinh gây ảnh hưởng tối thiểu hay không ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm. Phương pháp HIPEF mang lại - 95 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt thực phẩm có chất lượng tương tự thực phẩm tươi nhờ không sử dụng đến nhiệt độ kéo dài thời hạn bảo quản. Hiện nay, nhà khoa học ngành công nghiệp thực phẩm quan tâm đến phương pháp thay hiệu cho phương pháp nhiệt truyền thống để bảo quản thực phẩm dạng lỏng. Phương pháp HIPEF sử dụng cho dạng thực phẩm lỏng bán lỏng. Hình 55: Hệ thống HIPEF Nguyên lý hoạt động Thực phẩm xử lý phương pháp HIPEF đặt hai điện cực có xung điện cao (từ 20 – 80 kV) vài micro giây Buồng xử lý HIPF gồm hai điện cực cô lập tạo thành vùng xử lý có điện áp cao. Các cực điện cực tạo tử vật liệu trơ, phổ biến titanium. Ngay sau xử lý, thực phẩm đóng gói vô trùng bảo quản lạnh. Hình 56: Cấu tạo buồng xử lý HIPEF - 96 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Thí nghiệm Các nhà khoa học Tây Ban Nha tiến hành thí nghiệm so sánh hai phương pháp HPIEF phương pháp trùng truyền thống sản phẩm nước cam ép bảo quản 20C 100C để thấy ưu điểm vượt trội phương pháp HIPEF. Thông số hoạt động hệ thống HIPEF: • Đường kính buồng xử lý 0,23cm • Khe hở điện cực 0,293 cm • Lưu lượng nhập liệu 60 ml/min • Điện áp 30 kv/cm • Thời gian 100µs Thông số hoạt động hệ thống trùng: • Nhiệt độ 90 – 990C • Thời gian 15 – 30s Sản phẩm bảo quản lạnh hai chế độ 20C 100C thời gian tuần Kết Độ hóa nâu sản phẩm (browing index) thang đo thể hóa nâu phi enzyme sản phẩm nước cam ép. Hình 57: Mức độ hóa nâu nước cam ép xử lý HIPEF trùng suốt trình trữ lạnh (2 – 10oC) Đồ thị thể phương pháp HIPEF có độ hóa nâu thấp so với phương pháp trùng Màu sắc sản phẩm: xác định giá trị L, a, b sai khác màu sắc xác định [∆E = (L2 + a2 + b2)1/2] - 97 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 58: Giá trị L* nước cam ép xử lý HIPEF trùng suốt trình trữ lạnh (2 – 10oC) Bảng 28: Giá trị a*, b*, ∆E* nước cam ép xử lý HIPEF trùng suốt trình trữ lạnh (2 – 10oC) L: đại lượng thể độ sáng sản phẩm - 98 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt a: đại lượng thể khác biệt màu đỏ màu xanh b: đại lượng thể khác biệt màu vàng màu xanh dương Đại lượng ∆E phương pháp HIPEF cà 20C 100C thấp so với phương pháp trùng chứng tỏ nước cam ép xử lý HIPEF cho màu sắc khác biệt với nước trái tươi phương pháp trùng Kết luận Phương pháp HIPEF dùng để bảo quản thực phẩm lại không sử dụng nhiệt độ nên giữ trạng thái màu sắc, mùi, vị tương tự sản phẩm vừa chế biến. 7.3 Ứng dụng sóng siêu âm việc xử lý nho chế biến nước trái [16] Tiến hành thí nghiệm Nguyên liệu trái cây: thí nghiệm tiến hành đối tượng nho thu hoạch từ Ninh Thuận, Việt Nam. Nho rửa nghiền máy xay từ – phút. pH khối nho điều chỉnh đạt giá trị 4,5. Việc tiến hành đối tượng khác táo, dứa, cam, cà rốt… thu kết tương tự. Enzyme: • Enzyme sử dụng Pectinex Ultra SP-L từ hãng Novozyme, Thụy Sĩ. • Hoạt độ: 26000 PG per ml (polygalacturonase activity per ml) • Nhiệt độ 500C • pH = 4,5 Kết Thí nghiệm 1: khối nguyên liệu xử lý enzyme. 250 ml khối nguyên liệu cho vào erlen 500ml. TN1a: cho lượng enzyme với nổng độ khác từ 0%v/v – 0,1%v/v vào erlen giữ thời gian 40 phút. TN1b: cho enzyme với nồng độ 0,04%v/v vào erlen để xử lý khối nguyên liệu với thời gian từ 10 – 60 phút. Các erlen đặt bể điều nhiệt nhiệt độ 500C tạo điều kiện tối ưu cho enzyme hoạt động. - 99 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 59: Ảnh hưởng nồng độ enzyme (A) thời gian phản ứng (B) lên lượng dịch chiết thu thí nghiệm Từ đồ thị ta thấy nồng độ enzyme 0,04%v/v thời gian xử lý 40 phút điều kiện thích hợp cho trình xử lý enzyme. Ở điều kiện lượng dịch chiết thu cao 9,2% so với mẫu ép không xử lý enzyme. Ở nồng độ cao thời gian lâu không đem lại hiệu rõ rệt. Thí nghiệm 2: mẫu xử lý sóng siêu âm (2 W/cm2) Cho khối mẫu vào bể siêu âm giữ khoảng thời gian khác từ – 15 phút nhiệt độ khác 60 – 80 Bảng 29: Kết thí nghiệm lượng dịch chiết thu nhiệt độ thời gian khác thí nghiệm - 100 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 60: Biểu đồ thể liên hệ lượng dịch chiết, nhiệt độ, thời gian qua kết thí nghiệm Từ đồ thị ta thấy nhiệt độ tối ưu để xử lý sóng siêu âm 740C thời gian 13 phút. Ở điều kiện lượng dịch chiết thu cao 82,3%. Kết cao 12,9% so với mẫu chưa xử lý 3,4% so với mẫu xử lý enzyme thời gian rút ngắn lần. Thí nghiệm 3: mẫu kết hợp xử lý sóng siêu âm enzyme Các mẫu cho vào bể siêu âm đồng thời xử lý với enzyme với nồng độ từ 0,02%v/v – 0,06%v/v, thời gian từ – 12 phút Bảng 30: Kết thí nghiệm lượng dịch chiết thu nhiệt độ thời gian khác thí nghiệm - 101 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 61: Biểu đồ thể liên hệ lượng dịch chiết, nhiệt độ, thời gian qua kết thí nghiệm Từ đồ thị, với nồng độ enzyme 0,05%v/v thời gian 10 phút điều kiện tối ưu để thu lượng dịch chiết lớn 81,2%. Kết cao 11,4% so với mẫu không xử lý, 2% so với mẫu xử lý enzyme đồng thời rút ngắn thời gian xuống lần. Tuy nhiên kết thấp so với lượng dịch chiết từ phương pháp sóng siêu âm thu được. Điều lý giải nhiệt độ xử lý 500C để không vô hoạt enzyme lượng dịch chiết sóng siêu âm tách giảm đi. Nhưng thời gian xử lý lại ngắn so với phương pháp sóng siêu âm. Ngoài ra, sóng siêu âm tác dụng lên khả thủy phân enzyme làm giảm hiệu suất. Thí nghiệm 4: mẫu xử lý trước với sóng siêu âm tiếp tục xử lý với enzyme Ban đầu mẫu xử lý với sóng siêu âm tương tự thí nghiệm 2. Sau mẫu chia làm hai để tiếp tục xử lý với enzyme. Th4a: mẫu thêm enzyme vào với nồng độ khác từ 0%v/v – 0,1%v/v giữ thời gian 20 phút. Tn4b: mẫu bổ sung thêm enzyme với nồng độ 0,06%v/v thời gian xử lý khác từ 10 – 40 phút. Các mẫu giữ 500c bể điều nhiệt. - 102 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Hình 62: Ảnh hưởng nồng độ enzyme (A) thời gian phản ứng (B) lên lượng dịch chiết thu thí nghiệm Từ thí nghiêm ta biết nhiệt độ thời gian tối ưu để xử lý sóng siêu âm 740C 13 phút. Dựa vào đồ thị thu từ kết thí nghiệm ta có kết nồng độ enzyme 0,06%v/v thởi gian 20 phút sau xử lý sóng siêu âm ta thu được lượng dịch chiết lớn nhất. Lượng dịch lớn 3,8% so với sử dụng sóng siêu âm cao 7,3% so với sử dụng enzyme. Độ nhớt Enzyme pectinase có khả thủy phân phân tử pectin hợp chất keo có nho. Nhờ phương pháp xử lý enzyme (ET) làm giảm độ nhớt nước nho. Đối ngược lại, phương pháp sóng siêu âm (ST) với bước sóng W/cm2 lại khả phá vỡ phân tử pectin lại lôi kéo thêm số đại phân tử từ thành tế bào nên làm cho độ nhớt nước nho tăng lên. Phương pháp xử lý enzyme sau sóng siêu âm (ETAS) làm giảm độ nhớt nước nho thủy phân pectin. Tuy nhiên, sóng siêu âm lại trích hợp chất keo mà enzyme Pectinex Ultra SP-L không thủy phân được. Do độ nhớt phương pháp cao so với phương pháp ET. Trong phương pháp kết hợp sóng siêu âm enzyme (CUET), enzyme làm giảm độ nhớt dung dịch sóng siêu âm lại làm tăng nên độ nhớt dung dịch tương tự mẫu không xử lý. Lượng đường Từ bảng ta thấy độ giảm lượng đường phương pháp ET, ST, CUET, ETAS tăng 6,2%, 12%, 10,9%, 15,4% so với mẫu không xử lý. Lượng acid tổng Lượng acid tổng phương pháp ET, ST, CUET, ETAS tăng 9,9%, 13,6%, 10,9%, 14,3% so với mẫu không xử lý. - 103 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Lượng phenolic tổng So sánh với mẫu không xử lý, lượng phenolic tổng cộng tăng 93%, 114,3%, 89,3%, 120,8% phương pháp ET, ST, CUET, ETAS. Sóng siêu âm trích nhiều phenolic phương pháp enzyme sóng siêu âm phá vỡ vách tế bào (tập trung nhiều hợp chất phenolic) tốt enzyme Màu sắc Ngoài ra, phương pháp sóng siêu âm mang lại màu sắc đẹp so với phương pháp enzyme. Kết luận Từ kết thấy việc ứng dụng sóng siêu âm vào trình ép công nghệ chế biến nước trái mang lại nhiều lợi ích cho nhà sản xuất lẫn người tiêu dùng. Sử dụng sóng siêu âm riêng lẻ hay kết hợp giúp làm tăng lượng dịch thu đồng thời giảm thời gian sản xuất. Bên cạnh giá trị dinh dưỡng, cảm quan thực phẩm tăng cường. - 104 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Tài liệu tham khảo [1] Hoàng Kim Anh, Hóa học thực phẩm, NXb Khoa học Kỹ thuật, 2007, 382 trang. [2] Lê Bạch Tuyết, Lưu Duẩn, Các trình công nghệ sản xuất thực phẩm, NXB Giáo dục, 1996, 360 trang. [3] Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa, NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2004, 296 trang. [4] Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất thức uống, NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2007, 259 trang. [5] Tôn Nữ Minh Nguyệt, Công nghệ chế biến rau trái – tập 1, NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2007. [6] Viện dinh dưỡng – Bộ Y tế, Thành phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam, NXB Y học, 1995, 555 trang. [7] Vũ Ngọc Ruẩn, Dinh dưỡng học bệnh dinh dưỡng thông thường, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2005, 563 trang. [8] Benjamin Caballero, Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, Elsevier, Academic Press, 2003. [9] Clara Cortés, María J. Esteve, Ana Frígola, Color of orange juice treated by High Intensity Pulsed Electric Fields during storage and comparison with pasteurized juice, Elsevier, 2007. [10] Dennis R. Heldman, Richard W. Hartel, Principles of Food Processing, An Aspen Publication, 1998, 288p. [11] George D. Saravacos, Athanasios E. Kostaropoulos, Handbook of Food Processing Equipment, Kluwer Academic – Plenum Publishers, 202, 698p. [12] H. D. Belitz, W. Grosch, P. Schieberle, Food Chemistry, Springer, 2009, 1070p. [13] Hind A. Bashir, Compositional Changes During Guava Fruit Ripening, Elsevier, 2002. - 105 - Nước trái GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt [14] Jorge E. Lozano, Fruit Manufacturing, Springer, 2006, 230p. [15] L. H. Cheng, C. Y. Soh, Effects of sonication and carbonation on guava juice quality, Elsevier, 2007. [16] Le Ngoc Lieu, Van Viet Man Le, Application of ultrasound in grape mash treatment in juice processing, Elsevier, 2009. [17] P. Fellows, Food Processing Technology – Principles and Practice, CRC Press, 2000, 575p. - 106 - [...].. .Nước trái cây • • • • • • • • GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt nước trái cây) Sự chọn lọc các trái để sản xuất nước trái cây là kết quả của chiến lược tận dụng giá trị kinh tế và kĩ thuật Nước trái cây thuận tiện cho sử dụng hơn trái cây (có thể vừa trông con vừa uống nhưng khó khăn nếu vừa trông con vừa gọt trái cây, tương tự cho việc lái xe….) Trẻ nhỏ, người bệnh… gặp khó khăn khi ăn trái cây, gọt... giữ, vận chuyển… hơn trái cây, nhờ vậy mà cũng dễ đạt những tiêu chuẩn về hiệu quả, an toàn và chất lượng hơn trái cây Dễ trộn với các sản phẩm khác để tạo ra hỗn hợp giàu dinh dưỡng không có sẵn trong tự nhiên Những nước trái cây thơm ngon, đặc trưng được dùng cho các lĩnh vực thực phẩm khác như kem, bánh kẹo,… Các công nghệ hiện đại về sản xuất, đóng gói, phân phối đảm bảo nước trái cây và thức uống... quan của sản phẩm Thuận tiện cho chế biến Đã được phân tích trước Được kiểm soát theo pháp lý Mức độ cho phép Không có hoặc ít Phương pháp chế biến và chất lượng Sự an toàn và tính pháp lý của sản phẩm Giới hạn hợp lý Sự an toàn và ổn định cho nước trái cây An toàn cho nước trái cây Dưới mức cho phép 2.2 Nước Chiếm thành phần lớn trong sản phẩm nước trái cây sử dụng nguồn nước theo tiêu chuẩn nước uống... tỏi và húng quế sẽ giúp cải thiện tình hình Theo Văn hóa nghệ thuật ăn uống - 15 - Nước trái cây GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Phần 2: Nguyên liệu sản xuất nước trái cây 2.1 Trái cây Hình 10: Hình ảnh một số trái cây Tiêu chuẩn cho lựa chọn nguyên liệu • Người ta thường dùng nhiều chủng loại hoa quả khác nhau để chế biến nước quả Nguyên liệu cần có đủ các chất đường, acid, tannin, chất thơm, chất màu... cho việc lái xe….) Trẻ nhỏ, người bệnh… gặp khó khăn khi ăn trái cây, gọt vỏ… thì nước trái cây là giải pháp thay thế hiệu quả và dinh dưỡng Dinh dưỡng do nước trái cây đem lại và lợi ích cho sức khỏe từ phytochemicals (hóa chất thảo mộc)– chất được tìm thấy trong thành phần nhiều loại nước trái cây Nhiều loại nước trái cây mùi vị thơm ngon nhưng có thể thiếu dinh dưỡng hay phytochemicals có thể trộn... ngực, viêm phế quản Nước ép xoài Nước ép trái xoài là “kho” vitamin A, C, E Ba loại vitamin này có tác dụng rất tốt trong việc chống lại những gốc tự do gây bệnh, làm trì hoãn tiến trình lão hóa Một ly nước xoài cung cấp 16% nhu cầu về chất sắt mỗi ngày ở phụ nữ - 13 - Nước trái cây GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt 1.5.2.2 Tác dụng của nước ép trái cây đối với sức khỏe Rau xanh và trái cây trong tự nhiên... lượng • Nước ép trái cây và nectar phải có màu, mùi và hương vị đặc trưng của cùng loại trái cây làm ra sản phẩm • Sản phẩm không giữ lại nước từ các quá trình rửa, hấp (chần) hay các quá trình chuẩn bị khác • Chất độc: kiểm tra hàm lượng của o Dư lượng thuốc trừ sâu o Hàm lượng kim loại nặng o Các chất độc khác • Vệ sinh: Hàm lượng vi sinh Bảng 11: Độ Brix đề nghị cho một số sản phẩm nước trái cây (Theo... Đào lộn hạt (điều) 12.0 Bưởi 10.0 Đu đủ 11.5 Cà 5.0 18.5 5.7 Hình 11: Đồ thị biểu diễn lượng sản phẩm (%) đáp ứng các chỉ tiêu chất lượng (Nguồn: National Heart Foundation of Australia) - 25 - Nước trái cây GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Phần 4: Quy trình công nghệ sản xuất nước trái cây tổng quát theo trạng thái sản phẩm Nguyên li u Qu hư, không ñ t tiêu chu n Ch n l a, r a X lý cơ nhi t Ép L c thô Bã... peeling Mềm, vỏ không thể ăn được Cán hoặc vắt ép vỏ Chuối - 16 - Nước trái cây GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt Bảng 4: Giá trị dinh dưỡng trong một số loại trái cây Bảng 5: Một số tiêu chuẩn cho trái cây được chọn làm nguyên liệu Yếu tố Tiêu chuẩn Ảnh hưởng Độ chín Chín Chất lượng tối ưu Độ cứng Mức độ thích hợp Hiệu suất và vị - 17 - Nước trái cây Độ chua Màu Kích thước/ hình dáng Thành phần hóa học đặc... ngày Nước ép khoai tây cũng rất tốt cho người bệnh gout - 14 - Nước trái cây GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt h Đau đầu Những người thường xuyên mắc bệnh đau đầu có thể làm tình trạng này giảm bớt nhờ uống nước ép cà rốt, dưa chuột, cà chua, bắp cải và táo với vài lát gừng i Đường trong máu cao Uống thường xuyên nước ép trái cây trong đó có vị tỏi và húng quế sẽ giúp cải thiện tình hình Theo Văn hóa nghệ . làm nước trái cây (tuy nhiên trái cây thối hay đã lên men không được làm Nước trái cây GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt - 11 - nước trái cây) . Sự chọn lọc các trái để sản xuất nước trái cây. khi những công nghệ bảo quản được ra đời. Thực ra khái niệm bảo quản ở đây là bảo quản trái cây dùng để sản xuất nước trái cây ở dạng nguyên thủy cho đến khi cần sản xuất nước trái cây. Thậm. kinh tế khiến nước trái cây được sản xuất và tiêu thụ nhiều: • Trái cây chín thì bắt mắt nhưng không bảo quản lâu được nên sản xuất nước trái cây là sự thay thế hợp lý. • Những trái nhỏ, khuyết