Quy trình chế biến thạch dừa

Thạch dừa (Nata de coco) là một loại thức ăn phổ biến, có nguồn gốc từ Philippin, được tạo ra từ sự lên men nước dừa bởi vi khuẩn Acetobacter xylinum

1TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA THÀNH VIÊN NHÓM FOREVER THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGUYỄN KIM HUỆ PHẠM NGỌC MAI NGUYỄN KHẮC DUY (LEADER) NGUYỄN THỊ THẢO LÝ THÁI DƯƠNG NGUYỄN THỊ TƯỜNG VY NGUYỄN THỊ THANH THÚY NGUYỄN THÁI PHONG LÊ THANH NGỌC LÝ THÙY TRANG GVHD: ThS. Ngô Đình Hoàng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 2TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA MỤC LỤC I.TỔNG QUAN .03 1)Sản phẩm 03 2)Nguyên liệu .04 3)Bản chất sinh hóa của quá trình sản xuất .07 4)Vi sinh vật sử dụng trong quá trình .07 II.QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH DỪA 12 1)Quy trình sản xuất thạch dừa thô .12 2)Quy trình chế biến thạch dừa 14 III.THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH .15 1)Quy mô thủ công: 15 2)Quy mô công nghiệp: .15 IV. TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG. .15 1)Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng sản phẩm 15 2)Các yếu tố ảnh hưởng 17 V.TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 GVHD: ThS. Ngô Đình Hoàng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 3TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA I.TỔNG QUAN. 1)Sản phẩm . a)Giới thiệu: - Thạch dừa (Nata de coco) là một loại thức ăn phổ biến, có nguồn gốc từ Philippin, được tạo ra từ sự lên men nước dừa bởi vi khuẩn Acetobacter xylinum. Đây là một trong số các loại thực phẩm thương mại đầu tiên ứng dụng từ cellulose vi khuẩn. Sản phẩm thạch dừa là một món ăn tráng miệng dai, trong suốt và rất ngon. - Hiện nay, không chỉ người dân ở Philippine mà người dân ở các nước khác trên thế giới cũng rất thích món ăn này đặc biệt là người Nhật Bản. Năm 1992, thạch dừa bắt đầu được giới thiệu ở Nhật Bản như một sản phẩm thực phẩm ăn kiêng cho các cô gái trẻ. Năm 1993, thạch dừa từ Philippine được xuất khẩu sang Nhật Bản. - Hơn thế nữa, người Nhật còn cho rằng thạch dừa có thể giúp cơ thể con người chống lại bệnh ung thư ruột kết. Trong thạch dừa có hàm lượng chất xơ cao rất tốt cho hệ thống tiêu hoá. Thạch dừa cung cấp ít năng lượng và không chứa cholesterol. b)Cấu trúc của thạch dừa: - Bản chất của thạch dừa là một màng nhầy có cấu trúc là hemicellulose. Do thạch dừa có bản chất là polysaccharide ngoại bào nên có khả năng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Cho đến nay, việc ứng dụng thạch dừa mới chỉ dừng lại ở những nghiên cứu chế biến thành những sản phẩm kẹo, jelly, các sản phẩm giải khát. - Cấu trúc mạng polysaccharide của thạch dừa: Thạch dừa có cấu trúc mạng là các polysaccharide, chúng sắp xếp không theo trật tự, không theo quy luật, chúng đan xen vào nhau rất chằng chịt theo mọi phía. Do trong quá trình lên men, các vi khuẩn Acetobacter xylinum chuyển động hỗn loạn không theo quy luật. Đó là nguyên nhân tạo nên tính dai và chắc về mọi phía của miếng thạch. Bên cạnh đó, mạng luôn luôn ngậm một lượng nước đáng kể (99%).Thành phần GVHD: ThS. Ngô Đình Hoàng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 4TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA monosaccharide chính của thạch dừa là socboza nằm ở dạng L-socboza, thường chứa trong vi khuẩn lên men dịch trái cây. Cơng thức cấu tạo của L-socboza là: CH-OH-CO-HOCH-HCOH-HOCH-CH-OH. 2)Ngun liệu . a)Ngun liệu : Ngun liệu chính trong sản xuất thạch dừa là nước dừa. Trung bình một trái dừa có chứa 300ml nước, chiếm 25% trọng lượng trái dừa. Nước dừa là loại nước giải khát phổ biến vì chứa nhiều chất dinh dưỡng như: đường, protein, lipid, vitamin, và khống nhưng với nồng độ rất lỗng. Bảng 1: Thành phần hóa học của nước dừa STT Thành phần Khối lượng 1 Chất khơ 4.71 2 Đường tổng số 2.08 3 Tro 0.02 4 K 3.12 5 Na 1.5 6 Ca 2.9 7 Mg 3.0 8 Fe 0.01 9 Cu 0.04 10 P 3.7 11 S 3.4 12 Protein 0.55 13 Dầu béo 0.74 14 Tỷ trọng 1.02 Bảng 2: Các vitamin có trong nước dừa STT Vitamin Hàm lượng (g/l) 1 2 3 Acid ascorbic Penthothennic Acid nicotinic 3 0.052 0.064 GVHD: ThS. Ngơ Đình Hồng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 5TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA 4 5 Acid folic Riboflavin 0.03 0.00001 Bảng 3: Các acid amin có trong nước dừa STT Acid amin Hàm lượng (% khối lượng/ amin tổng số) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Acid glutamic Arginine Leucine Lysine Proline Aspartic Tyrosine Alamine Histidine Phenyl alanin Senine Cystein 14.5 12.75 4.18 4.51 4.12 3.6 2.83 2.41 2.05 1.23 0.91 1.17 Ở những vùng có nhiều dừa thì sản xuất thạch dừa từ nguồn nguyên liệu nước dừa già vào khoảng 11 -12 tháng tuổi. Ở thời điểm này nước dừa già nhiều dinh dưỡng khó sử dụng làm thức ăn hay thức uống. Nước dừa già khô là phế phẩm trong quá trình sơ chế cơm dừa hoặc cơm dừa nạo sấy. Do đó, sử dụng nguồn nguyên liệu này không những giải quyết dược mối lo ngại cho các nhà sản xuất giảm nguy cơ làm ô nhiễm môi trường mà còn sản xuất được sản phẩm có giá trị sử dụng cao từ nước dừa. Lượng đường khử, protein và pH trong nước dừa ở các trái có độ chín tăng dần của thành phố San Pablo (Anzaldo, 1975) : ( Bảng 4) GVHD: ThS. Ngô Đình Hoàng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 6TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA Tuổi Tháng Đường khử g/100 ml Protein g/100 ml pH 4 5 6 7 8 9 2.20 2.25 2.39 2.56 2.63 2.89 0.104 0.210 0.262 0.356 0.504 0.512 4.90 4.87 4.92 4.92 5.17 5.40 b)Thành phần môi trường sản xuất : -Môi trường 1: môi trường nước dừa già: Acid acetic (NH 4 ) 2 SO 4 - SA (NH 4 ) 2 PO 4 Saccharose Nước dừa già 5 ml 8g 2g 20g 1000 ml -Môi trường 2: môi trường nước cốt dừa: Tỉ lệ cơm dừa/nước SA DAP Saccharose 1/10 (g/ml) 0.6 (%) 0.6 (%) 6 (%) -Môi trường 3 : môi trường nước ép dứa Tỉ lệ dứa/nước SA DAP Saccharose 1/10 (g/ml) 0.8 (%) 0.6 (%) 2 (%) 3)Bản chất sinh hóa của quá trình sản xuất. - Quá trình hình thành cellulose được nhà bác học Muhlethaler sử dụng kính hiển vi điện tử để nghiên cứu và cho rằng: Đầu tiên các tế bào vi khuẩn sẽ tiết ra chất nhầy bao bọc xung quanh chúng, tiếp đó là sự hình thành các sợi cellulose được polime hoá từ các đơn phân glucose ở vị trí α-1,6 dưới tác dụng của enzym có trong bao nhầy. Các sợi này ngày càng dày lên và được kết nối với GVHD: ThS. Ngô Đình Hoàng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 7TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA nhau tạo thành lớp cellulose bên trong bao nhầy. Lớp cellulose này sau đó được thoát ra khỏi tế bào hoàn toàn. - Dung dịch môi trường ban đầu có dạng huyền phù mịn, chuyển sang dạng rời rạc, sau đó kết lại thành khối lớn hơn dạng gel chứa các tế bào vi khuẩn trong đó. Bộ khung của gel là mạng lưới cellulose với thành phần chủ yếu là nước. Nó được hình thành ở mức tối đa chỉ 30 phút sau khi có sự tiếp xúc giữa vi khuẩn Acetobacterium xylium với glucose và oxy. 4)Vi sinh vật sử dụng trong quá trình. Giống vi sinh vật dùng trong sản xuất thạch dừa là vi khuẩn Acetobacter xylinum. a)Đặc điểm của giống vi khuẩn Acetobacter: - Giống vi khuẩn Acetobacter thuộc họ Pseudomonadieae, phân bố rộng rãi trong tự nhiên và có thể phân lập được các vi khuẩn này từ không khí, đất, nước, lương thực thực phẩm, dấm, rượu, bia, hoa quả… Có khoảng 20 loài thuộc giống Acetobacter đã được phân lập và mô tả, trong đó có nhiều loài có ý nghĩa kinh tế. -Vi khuẩn Acetobacter: • Dạng hình que, tuỳ điều kiện nuôi cấy (t 0 , thành phần môi trường nuôi cấy) mà các vi khuẩn acetobacter có thể sinh ra các tế bào có hình thái khác biệt dạng kéo dài hoặc phình to ra. • Kích thước thay đổi tuỳ loài (0.3-0.6 x 1.0-8.0μm). • Có thể di động (có tiên mao đơn hoặc chu mao), hoặc không di động (không có tiên mao). • Không sinh nha bào tử. • Hiếu khí bắt buộc. • Chịu được độ acid cao. • Vi khuẩn acetobacter có khả năng đồng hoá nhiều nguồn thức ăn cacbon khác nhau nhưng không sử dụng được tinh bột. • Tế bào đứng riêng lẽ hoặc kết thành từng chuỗi. GVHD: ThS. Ngô Đình Hoàng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 8TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA • Có khả năng tạo thành váng trên môi trường lỏng, khả năng tạo thành váng thay đổi tuỳ loại: - Acetobacter xylinum: tạo thành váng cellulose khá dày và chắc. - Acetobacter orleanoe: tạo thành váng mỏng nhưng chắc. - Acetobacter pasteurianum: tạo thành váng khô và nhăn nheo. - Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng dễ tan rã. - Acetobacter curvum: sinh acid acetic với nồng độ cao nhưng tạo thành váng không chắc chắn. • Acetobacter có khả năng đồng hoá muối (NH4) + và phân giải pepton. Một số loài đòi hỏi một số acid amin nhất định như acid pantothenic và các chất khoáng K, Mg, Ca, Fe, P, S …ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc hợp chất hữu cơ. Do đó bia, dịch tự phân nấm men, nước mạch nha, nước trái cây…là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho sự phát triển của vi khuẩn actobacter • Ngoài khả năng oxy hoá ethanol thành acid acetic, một số loài acetobacter còn tổng hợp được vit B1, vit B2, oxy hoá sorbit thành đường sorbose (dùng trong công nghiệp sản xuất vit C) … b)Phân loại vi khuẩn Acetobacter: - Đến nay đã có nhiều tác giả đề cập đến vấn đề phân loại các loài vi khuẩn trông giống Acetobacter, nhưng đáng chú ý nhất là bảng phân loại Acetobacter của J-Frateur-1950. Sau đây là một số loài quan trọng nhất: • Acetobacter aceti: trực khuẩn ngắn, không chuyển động và chúng có thể liên kết với nhau thành chuỗi dài. Chúng bắt màu vàng với iod, có thể sống ở nồng độ cồn khá cao (11%) và có khả năng oxyhoá cồn tạo thành 6% acid acetic. Nhiệt độ phát triển tối ưu của chúng là 34 0 C. Nếu nhiệt độ cao quá 40 0 C sẽ gây ra hiện tượng co tế bào và tạo thành hình quả lê. Thường thấy chúng phát triển trong bia. • Acetobacter schutzenbachii: trực khuẩn khá dài, tạo thành ván dày, và không bền vững, có khả năng tích luỹ trong môi trường đến 11.5% acid acetic do đó GVHD: ThS. Ngô Đình Hoàng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 9TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA thường được sử dụng để làm giấm theo phương pháp nhanh (phương pháp của Đức). • Acetobacter suboxydans: tạo thành váng mỏng, dễ vỡ ra, có khả năng chuyển hố glucose thành acid gluconic hay sorbic thành sorbose. Loại vi khuẩn này muốn phát triển bình thường cần được cung cấp một số chất sinh trưởng như acid para aminopenzoic, acid panthoteric, acid nicotinic. • Acetobacter orleansen: trực khuẩn dài trung bình khơng di động. Gặp điều kiện nhiệt độ cao có thể sinh ra các tế bào dị hình kéo dài hoặc phình to ra. Tạo ra váng rất dày trên mơi trường dịch thể. Có thể phát triển được có nồng độ rượu cao (10%-12%) và làm tích luỹ đến 9.5% acid acetic.Thường được dùng trong cơng nghiệp chuyển rượu vang thành giấm (phương pháp của Pháp). Phát triển thích hợp ở nhiệt độ 25-30 0 C. • Acetobater xylinum: trực khuẩn khơng di động, tạo thành váng nhăn và khá dày.Váng có chứa hemicellulose nên khi gặp H 2 SO 4 và thuốc nhuộm Iod sẽ bắt màu xanh. Có thể tích luỹ 4.5% acid acetic trong mơi trường. Thường gặp lồi vi khuẩn này cùng với nấm men trong “nấm chè”, còn gọi là “thuỷ hồi sâm”, một loại sản phẩm giải khát bổ dưỡng theo cách làm của nghười Trung Hoa. Đó là một loại nước chua có vị thơm dùng để pha nuớc giải khát trong các gia đình người Trung Hoa, trên mặt nước có một váng vi sinh vật dày được ni sống bằng nước chè và đường. • Acetobacter pasteurianum: trực khuẩn ngắn, váng vi khuẩn có dạng khơ và nhăn nheo, váng bắt màu xanh khi nhuộm với thuốc Iod. Có khả năng o xyhố và tạo 6.2% acid acetic. c)Phân lập Acetobacter: - Vi khuẩn Acetobacter có thể được phân lập từ giấm, rượu, bia, hoa quả, chuối chín, váng giấm .Ví dụ: muốn phân lập vi khuẩn acetobacter từ khơng khí, người ta pha rượu thành dung dịch 5-6% (hoặc theo kinh nghiệm dân gian, chỉ cần lấy một phần rượu hồ với 7 phần nước lã, đựng trong cốc miệng rộng, giữ ở tủ ấm 30 O C trong 2-3 ngày. Rượu sẽ đục và trên bề mặt xuất hiện một váng mỏng. Lấy váng mỏng này pha lỗng ra, và phân lập trên mơi trường thạch dĩa. GVHD: ThS. Ngơ Đình Hồng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 10TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA - Để ức chế sự phát triển của các loại nấm men Mycoderma (thường phát triển đồng thời với sự phát triển của vi khuẩn Acetobacter), người ta bổ sung vào môi trường phân lập 1-1.5% acid acetic. Do những ưu điểm vượt trội của chủng Acetobacter xylinum đã được nêu ở trên nên Acetobacter xylinum đựoc ứng dụng trong sản xuất thạch dừa. d)Giống Acetobacter xylinum: - Đặc điểm : Chủng Acetobacter xylinum này có nguồn từ Philippin. Acetobacter xylinum thuộc nhóm vi khuẩn acetic. Theo hệ thống phân loại của nhà khoa học Bergey thì Acetobacter xylinum thuộc: lớp Schizommycetes, bộ Pseudomonadales, họ Pseudomonadieae. Hình1. Vi khuẩn A. xylinum • A.xylinum là loại vi khuẩn hình que dài khoảng 2μm, gram âm, đứng riêng lẽ hoặc xếp thành chuỗi, có khả năng di động nhờ tiên mao. • Có khả năng tạo váng hemicellulose khá dày, bắt màu với thuốc nhuộm Iod và H 2 SO 4 . • A.xylinum sinh trưởng ở điều kiện pH < 5, nhiệt độ khoảng 28-32 0 C và có thể tích luỹ 4.5% acid acetic. • Acid acetic là sản phẩm sinh ra trong quá trình hoạt động của vi khuẩn, nhưng khi chúng vượt quá mức cho phép, chúng sẽ quay ngược trở lại làm ức chế hoạt động của vi khuẩn. - Sinh lý, sinh hóa: • A.xylinum hấp thụ đường glucose từ môi trường nuôi cấy. Trong tế bào vi khuẩn, glucose này sẽ kết hợp với acid béo tạo thành một tiền chất nằm trên màng tế bào. Kế đó nó được thoát ra ngoài tế bào cùng với một enzyme. Enzyme này có thể polyme hoá glucose thành cellulose. GVHD: ThS. Ngô Đình Hoàng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 [...]... 07CH111 14TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA 2 .Quy trình chế biến thạch dừa : Thuyết minh quy trình : Vì thạch dừa thô chỉ là khối hemicellulose nên không mùi, không vị Chính vì vậy cần phải chế biến để phù hợp với khẩu vị của người tiêu dùng  Cắt nhỏ: Dùng máy cắt để cắt khối cellulose tạo các miếng nhỏ, đều đặn  Ngâm: Ngâm các miếng cellelose thạch dừa đã cắt trong dung dịch Na 2CO3 3 - 5%... Lớp 07CH111 12TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA II .QUY TRÌNH SẢN XUẤT THẠCH DỪA 1 .Quy trình sản xuất thạch dừa thô: Thuyết minh quy trình : Chuẩn bị giống để sản xuất : - Giống: Các vi khuẩn Acetobacter xylinum - Nhân giống:  Giống Acetobacter xylinum được nuôi trong môi trường thạch nghiêng, thành phần gồm: SA 8g DAP 2g Saccharose 20 g Agar 20 g Nước dừa 1000 ml  Các ống nghiệm chứa môi trường... nguội: Để thạch dừa nguội tự nhiên ngoài không khí  Bổ sung hương trái cây: Bổ sung màu, mùi để hoàn thiện giá trị cảm quan GVHD: ThS Ngô Đình Hoàng Diểm Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 15TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA  Đóng gói: Sử dụng các máy móc thiết bị để đóng gói thạch dừa đã chế biến xong Đưa vào bảo quản và thương mại hóa sản phẩm III.THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH 1 )Quy mô... để sản xuất thạch dừa là thau, chậu thủy tinh dung tích 0.5-2 lit, đường kính tối đa 25cm Các khay để lên men, cấy giống Tất cả các dụng cụ trước khi sử dụng phải rửa sạch, phơi nắng để nơi khô ráo 2 )Quy mô công nghiệp: -Máy sấy chân không vi sóng: nhanh chóng làm khô ráo sản phẩm -Máy đóng gói: đóng gói sản phẩm -Máy cắt thạch: tạo hình dáng cho thạch dừa -Khay lên men: lên men thạch dừa -Máy khuấy... Thực hiện: Nhóm Forever Lớp 07CH111 16TIỂU LUẬN THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA  Nước đường có vai trò tạo vị ngọt và là môi trường bảo quản thạch dừa  Hàm lượng đường vào khoảng 30-45%  pH đạt khoảng 4.5 - 5.5  Nước phải trong và mang mùi đặc trưng riêng của từng sản phẩm - Chất lượng dinh dưỡng của thạch dừa : trong 100g thạch dừa  Calo : 146 Lipid : 0.2%  Carbonhydrate : 36.1% Ca : 12mg  P... thái khác nhau Dựa vào nghiên cứu cho thấy khi sử dụng glucose cho quá trình lên men sẽ cho khối lượng thạch dừa cao nhất và trạng thái thạch dừa thu được cũng rất tốt Tuy nhiên khi người ta làm thí nghiệm sử dụng sucrose ở các nồng độ khác nhau cho quá trình lên men thì người ta thấy rằng sucrose ở nồng độ 10% sẽ cho khối lượng thạch dừa cao nhất.Trong thực tế sản xuất người ta thường sử dụng sucrose... 1)Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng sản phẩm: Để công bố được sản phẩm thạch dừa dạng nước đường đóng hộp/keo/lọ cần đạt các yêu cầu kỹ thuật như sau: - Các chỉ tiêu cảm quan: trạng thái, màu sắc, mùi vị • Phần cái :  Thạch dừa được ngâm trong nước đường có bổ sung mùi của các loại trái cây như vải , nhãn , dâu ,  Kích thước thạch dừa nên đạt : 1 x 2 x 2.5 (cm)  Màu sắc : trắng sữa  Cấu trúc : dai,chắc... cho quá trình hình thành thạch dừa là 11.5-12 oBx Nếu nồng độ chất khô cao quá ,VSV có thể không sử dụng hết gây lãng phí đồng thời có thể gây ức chế họat động VSV.Nếu nồng độ chất khô quá thấp sẽ không đủ để cung cấp cho quá trình sống của VSV  Ảnh hưởng của nhiệt độ : Ngoài các yếu tố trên nhiệt độ lên men cũng ảnh hưởng đáng kể đến sự hình thành sản phẩm Nhiệt độ tối ưu thích hợp cho quá trình lên... PHẨM ĐẠI CƯƠNG: THẠCH DỪA trong 30 Để nguội đến 30°C, cấy giống theo tỉ lệ 10% Lắc hay sục khí trong thời gian 18- 20 giờ Sau đó giống được đưa vào sản xuất Chuẩn bị môi trường : - Nguyện liệu: Nước dừa già được thu nhận ở các nhà máy sản xuất cơm dừa nạo sấy Thành phần gồm: đường, protein, dầu béo, khoáng ,vitamin…hoà tan và một số tạp chất khác Có thể sử dụng các nguyên liệu thay thế đã trình bày ở... Arsen (As):