Nghiên cứu chế biến dưa hấu non nhân thịt sauce cà chua đóng hộp

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nhằm tạo ra một sản phẩm dạng rau – thịt đóng hộp có chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm được lâu, tiến hành các khảo sát: Ảnh hưởng của nồng độ và thời gi

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM DƯA HẤU

NON NHÂN THỊT SAUCE CÀ CHUA

ĐÓNG HỘP

LUẬN VĂN TỐT NGHỆP KỸ SƯ Chuyên ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã ngành: 08

Giáo viên hướng dẫn

LÊ MỸ HỒNG NGUYỄN BẢO LỘC

Năm 2009

LỜI CẢM TẠ

- Em xin chân thành gửi lời biết ơn đến cô Lê Mỹ Hồng , thầy Nguyễn Bảo Lộc đã tận tình, hướng dẫn, giảng dạy em

trong xuống quá trình học tập, thực tập và viết báo cáo

- Em xin gửi lời cám ơn đến tất cả thầy cô Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã truyền đạt những kiến thức quý báo cho

em trong suốt thời gian học tập tại trường

- Em xin cám ơn thầy cô, anh chị tại các phòng thí nghiệm

Bộ môn Công nghệ Thực phẩm và thư viện Khoa Nông

nghiệp và Sinh học Ứng dụng đã giúp đỡ em trong quá trình

thực hiện đề tài

- Cám ơn Các bạn sinh viên lớp Công nghệ Thực Phẩm liên thông khóa 33 và các bạn lớp Công nghệ Thực Phẩm

khóa 31đã giúp tôi trong suốt quá trình học tập cũng như

trong quá trình thực hiện luận văn

Xin chân thành cám ơn và kính chúc sức khỏe, sự thành công trong cuộc sống đến tất cả Thầy Cô, bạn bè

Sinh Viên thực hiện

Nguyễn Thị Kim Ngân

độ 40/60, 50/50, 60/40 đến chất lượng sản phẩm Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tiệt trùng, quá trình tiệt trùng sản phẩm được xử lí nhiệt ở các mức độ 110o

C,

115oC, 120oC ở các thời gian giữ nhiệt 2, 4, 6, 8, 10 phút Sản phẩm sau khi tiệt trùng được đem đánh giá cảm quan về mùi vị, cấu trúc, trạng thái và đem đi bảo quản theo dõi các chỉ tiêu về hàm lượng acid, hàm lượng chất khô hòa tan, lượng

vi sinh vật hiện diện trong sản phẩm

Qua quá trình nghiên cứu cho kết quả có sự khác biệt rõ về cấu trúc giữa không ngâm và có ngâm CaCl2, dưa hấu có màu sáng nhất ở nồng độ CaCl2 0,5%, 1% trong 30 phút, 45 phút Tỉ lệ phối chế giữa các thành phần đường 10%, muối 3%, tinh bột 3% được ưa thích nhất Tỉ lệ dưa hấu/sauce cà chua 50/50 đạt điểm cảm quan cao nhất, đạt tỉ lệ cái/nước hài hòa nhất, hình thức sản phẩm đẹp Kết quả theo dõi sản phẩm cho thấy: sau tiệt trùng sản phẩm không có sự khác biệt về mùi

vị, trạng thái nhưng khác nhau về cấu trúc Ở nhiệt độ tiệt trùng 115o

C, 120oC trong thời gian giữ nhiệt 6 phút, 8 phút cho chất lượng cấu trúc tốt nhất, sản phẩm đạt độ cứng, giòn vừa phải Tuy nhiên để sản phẩm an toàn về mặt vi sinh sản phẩm có thể chọn nhiệt độ tiệt trùng ở 120o

C, giá trị tiệt trùng F cho sản phẩm là 17,47 phút

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ i

TÓM LƯỢC ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH vi

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 TỔNG QUAN 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 2

2.1.1 Cà chua 2

2.1.2 Dưa hấu 3

2.1.3 Thịt heo 5

2.2 TÁC DỤNG CỦA CaCl2 7

2.3 HỆ VI SINH VẬT TRONG ĐỒ HỘP 7

2.3.1 Vi khuẩn 7

2.3.2 Nấm men, nấm mốc 8

2.4 CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN CƠ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM ĐÓNG HỘP 8

2.4.1 Chần, hấp, đun nóng 8

2.4.2 Cô đặc 9

2.4.3 Bài khí 9

2.4.4 Ghép kín 10

2.4.5 Thanh trùng 10

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 14

3.1.1 Địa điểm và thời gian thí nghiệm 14

3.1.2 Nguyên vật liệu 14

3.1.3 Hóa chất 14

3.1.4 Thiết bị dụng cụ 14

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 15

3.2.2 Chuẩn bị mẫu 15

3.2.3 Phương pháp phân tích 15

3.3 QUI TRÌNH THÍ NGHIỆM 16

3.4 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 17

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 33

5.1 KẾT LUẬN 33

5.2 ĐỀ NGHỊ 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO .35

PHỤ CHƯƠNG vii

1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH vii

2 KẾT QUẢ THỐNG KÊ xi

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Cấu tạo của quả cà chua 2

Bảng 2: Thành phần hóa học trong cà chua 2

Bảng 3: Thành phần hóa học của dưa hấu chín trong 100g ăn được .4

Bảng 4: Thành phần hóa học của dưa hấu non trong 100g ăn được .4

Bảng 5: Thành phần acid amin trong 100g thịt heo ăn được .6

Bảng 6: Thành phần chất béo trong 100g thịt heo ăn được 6

Bảng 7: Hàm lượng vitamin trong 100g thịt heo ăn được 7

Bảng 8: Thành phần hóa học của dưa hấu non 21

Bảng 9: Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm CaCl2 đến màu sắc (giá trị L) của sản phẩm dưa hấu 21

Bảng 10: Ảnh hưởng của nồng độ, thời gian ngâm CaCl2 đến giá trị cảm quan cấu trúc sản phẩm 22

Bảng 11: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đường, muối, tinh bột trong sauce cà đến giá trị cảm quan mùi vị của sản phẩm 22

Bảng 12: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đường, muối, tinh bột trong sauce đến giá trị cảm quan trạng thái của sản phẩm 23

Bảng 13: Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ đường đến giá trị cảm quan mùi vị, trạng thái của sản phẩm 23

Bảng 14: Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ muối đến giá trị cảm quan mùi vị, trạng thái của sản phẩm 23

Bảng 15: : Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ tinh bột đến giá trị cảm quan mùi vị, trạng thái của sản phẩm 23

Bảng 16: Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ dưa hấu/sauce cà đến giá trị cảm quan của sản phẩm 24

Bảng 17: Hằng số tốc độ tiêu diệt vi sinh vật kT ở các nhiệt độ tiệt trùng 27

Bảng 18: Giá trị DT ở các nhiệt độ tiệt trùng 27

Bảng 19: Kết quả tính toán giá trị F của các chế độ tiệt trùng, phút 28

Bảng 20: Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian tiệt trùng đến giá trị cảm quan cấu trúc của sản phẩm 29

Bảng 21: Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian tiệt trùng đến giá trị cảm quan mùi vị của sản phẩm 29

Bảng 22: Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian tiệt trùng đến giá trị cảm quan trạng thái của sản phẩm 29

Bảng 23: Biến đổi mật số vi sinh vật trong sản phẩm theo thời gian bảo quản, cfu/ml 30

Bảng 24: Biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan của sản phẩm trong quá trình bảo quản, % 31

Bảng 25: Biến đổi hàm lượng acid c ủa sản phẩm trong quá trình bảo quản, % 31

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Hoa dƣa hấu 3Hình 2: Dƣa hấu non 4Hình 3: Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm tiệt trùng ở nhiệt độ 110o

C 25Hình 4: Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm tiệt trùng ở nhiệt độ 115o

C 25Hình 5: Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm tiệt trùng ở nhiệt độ 120o

C 26Hình 6: Đồ thị biễu diễn tốc độ chết nhiệt của vi sinh vật trong quá trình tiệt trùng sản phẩm 26Hình 7: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa log (D) và nhiệt độ tiệt trùng sản phẩm 28Hình 8: Sản phẩm “Dƣa hấu nhân thịt sauce cà chua” 33Hình 9: Qui trình chế biến sản phẩm “Dƣa hấu non nhân thịt sauce cà chua” 34

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 TỔNG QUAN

Khoa học Kỹ thuật phát triển, cuộc sống con người ngày càng phát triển, nhu cầu ngày càng cao Đó là một trong những mục tiêu, động lực thúc đẩy ngành đồ hộp phát triển và không ngừng phát triển Đồ hộp phát triển sẽ giúp cho thời gian giành cho công việc nấu nướng ít hơn, thuận lợi hơn và thời gian giành cho công việc, các hoạt động khác sẽ nhiều hơn Tuy nhiên, để sản phẩm đồ hộp được mọi người tin dùng hơn thì đòi hỏi sản phẩm phải đạt giá trị dinh dưỡng cho con người Vì thế, sản phẩm đồ hộp dạng rau, quả - thịt, cá ra đời như cá sauce cà, cá kho khóm, cari bò,…vừa cung cấp rau vừa cung cấp thịt, cá Việc “Nghiên cứu chế biến sản phẩm dưa hấu non nhân thịt sauce cà chua” được thực hiện nhằm góp phần đa dạng hóa sản phẩm dạng rau, quả - thịt, cá trên thị trường Mặt khác, việc tận dụng được dưa hấu non hiện nay góp phần đa dạng hóa nguồn nguyên liệu từ rau quả, góp phần tăng thu nhập cho người trồng dưa hấu - một trong những loại quả được

ưa chuộng và trồng nhiều hiện nay

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nhằm tạo ra một sản phẩm dạng rau – thịt đóng hộp có chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm được lâu, tiến hành các khảo sát:

Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm CaCl2 đến màu sắc của dưa hấu, đến kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm

Ảnh hưởng tỉ lệ phối chế đến chất lượng sản phẩm

Ảnh hưởng tỉ lệ cái/nước đến chất lượng sản phẩm

Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tiệt trùng đến chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Cà chua

Tên khoa học: Lycopersicum Esculentum Mill Thuộc họ cà Solanaceae

Cà chua là loại rau thuộc nhóm quả có xuất xứ từ Nam Mỹ, được trồng nhiều ở hầu hết các nước trên thế giới Tuy nhiên, cà chua vùng ôn đới vẫn có chất lượng

và sản lượng tốt nhất Ở Việt Nam, cà chua thường thu hoạch từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau

Cà chua có nhiều giống khác nhau về hình dạng như tròn, dài, thon, dẹt Bề mặt vỏ nhẵn, có múi, có màu đỏ, da cam, vàng Kích thước lớn nhỏ và dùng để ăn tươi hay chế biến

Bảng 1: Cấu tạo của quả cà chua

20 - 40mg 1,2 - 1,6mg 0,08 - 0,15mg 0,05 - 0,07 0,5 - 16,5

100 - 165

(Nguyễn Thị Bích Thủy và ctv, 2007)

Các chỉ tiêu cơ bản để chọn cà chua

Cà chua có chất lượng tốt thường có kích thước vừa phải, thành quả dày, ít hạt, độ khô cao 6-8% Muốn chế biến sản phẩm cô đặc, cà chua cần nhiều bột và độ khô

cao

Chất lượng cà chua thường được đánh giá qua 2 chỉ tiêu:

Độ chín: quả đỏ đều, thịt quả cứng, chịu được va đập, núm quả nhỏ và nông

Độ khô: chọn quả tươi, cùng giống, độ khô càng cao chứng tỏ chất lượng

tốt

2.1.2 Dưa hấu

Phân loại theo khoa học

Giới (kingdom): Plantae

Ngành (division): magnoliophyta

Lớp (class): magnoliopsida

Bộ (ordo): Cucurbitales

Họ (family): Cucurbitaceae

Chi (genus): Citrullus

Loài (species): C.lanatus

Hình 1: Hoa dưa hấu

có, thịt màu đỏ hoặc vàng, nhiều hạt Dưa hấu còn non, ruột và hạt trắng, vỏ mỏng không dày và cứng như quả chín

Mùa hoa: tháng 2-4, mùa quả: tháng 5-6 ở miền Bắc và tháng 11-1 ở miền Nam Dưa hấu có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Phi, được đưa vào trồng ở vùng Địa Trung Hải cách đây 3000 năm Ở Ấn Độ, dưa hấu cũng đã xuất hiện từ thời cổ đại

và hiện nay đã trở thành một trung tâm có sự đa dạng cao về dưa hấu của thế giới Đến thế kỷ thứ XX, cây được trồng ở Trung Quốc và Nhật Bản Đến thế kỷ thứ XIV, từ Trung Quốc và Ấn Độ, dưa được du nhập đến các vùng Đông Nam Á Ngày nay, dưa hấu đã trở thành cây ăn quả quan trọng được trồng rộng rãi trên thế giới với hàng chục giống

Đối với dưa hấu chín bao gồm thịt quả, vỏ quả, hạt, trong y học dân gian, chữa được rất nhiều bệnh như sốt nóng, vàng da, đau họng, say rượu, loét miệng lưỡi,…thịt quả còn dùng để giải khát, tráng miệng

Bảng 3: Thành phần hóa học của dƣa hấu chín trong 100g ăn đƣợc

15 1,2 0,2 2,3 0,5

37 0,1 0,04 0,04

7

3

1550

(Viện dinh dƣỡng – Bộ Y tế, 1994)

Đối với dƣa hấu non, đƣợc dùng làm rau ăn

sống, xào, nấu canh và hiện nay rất đƣợc ƣa

0

8

13 0,75 6,15 0,23

(Trần Đức Minh, 1996)

2.1.3 Thịt heo

Thịt và sản phẩm của thịt là nguồn đạm, chất béo, vitamine, chất khoáng và các chất hòa tan Tất cả được sử dụng trong cơ thể nhằm mục đích sinh tổng hợp các chất cần thiết cho cơ thể cũng như bù đắp năng lượng do hoạt động

Chất lượng thịt được xác định bằng tỉ lệ giữa các mô, đặc tính sinh lý của con vật

Tỉ lệ này thường nằm dao động trung bình:

Protein: chiếm khoảng 80% chất khô của mô cơ Các protein tham gia vào thành

phần của mô cơ thì khác nhau về thành phần của các acid amin, cấu trúc, tính chất hóa lí và chức năng sinh học Chúng được chia ra làm 3 nhóm chính:

Chất cơ: 35% protein của mô cơ

Tơ cơ: 45%

Màng cơ: 20%

Trạng thái của các protein này ảnh hưởng đến độ đàn hồi, khả năng giữ nước và tạo nhũ tương, tính bám dính và màu của t hịt

Lipid: hàm lượng lipid trong mô cơ khoảng 3% Phần lipid chủ yếu là

phospholipid có trong thành phần của tơ cơ, màng tế bào,…Lipid là chất dự trữ năng lượng có mặt trong chất cơ, mô liên kết giữa các tế bào và có dạng cơ bản là triglyceride Hàm lượng acid béo không no của chất béo ở mô cơ của heo rất nhỏ

so với động vật nhai lại

Các chất hòa tan: bao gồm 2 loại có nitơ và không có nitơ Sự có mặt của các chất

hòa tan và sản phẩm chuyển hóa hóa học của nó trong quá trình tự phân, trong đa

số trường hợp tạo nên giá trị cảm quan của thịt Các chất hòa tan có chứa nitơ trong mô cơ có ý nghĩa quan trọng trong việc định hình mùi vị của thịt Đó là những chất carnozin, ancerin, creatin, các nucleotit tự do… Chất hòa tan phi protein quan trọng nhất là glycogen và các chuyển hóa của nó Sự phân hủy glycogen bằng con đường glucozid dẫn đến sự hình thành acid lactic và các hợp chất khác

Vitamin: phần lớn là các vitamin tan trong nước B1, B2, B3, B6, B12, B15, PP…Các vitamin nhóm này khi chế biến nhiệt sẽ bị phân hủy theo các mức độ khác nhau

Các chất khoáng: hàm lượng các chất khoáng trong mô cơ khoảng 1,0-1,5% như

K, Ca, Mg, Fe, P…

Giá trị thực phẩm của thịt:

Bảng 5: Thành phần acid amin trong 100g thịt heo ăn được

Acid amin không thay thế

(Nguyễn Văn Mười, 2006)

Bảng 6: Thành phần chất béo trong 100g thịt heo ăn đ ược

(Nguyễn Văn Mười, 2006)

Bảng 7: Hàm lượng vitamin trong 100g thịt heo ăn được

(Nguyễn Văn Mười, 2006)

ra, CaCl2 còn được sử dụng để làm chậm sự chín của trái, do Calcium tham gia vào

sự cấu thành vách tế bào, khi đó sẽ hạn chế hoạt động của enzyme polygalacturonase là enzyme trực tiếp phân giải vách tế bào góp phần vào sự chín của trái Vì vậy, CaCl2 cần thiết cho việc kéo dài sự sống sau thu hoạch của quá Việc sự dụng muối có Calci tương đối có hiệu quả hơn đối với đồ hộp cà chua nguyên quả và đặc biệt là loại bóc vỏ Các nghiên cứu cho biết khi sử dụng CaCl2trong cà chua đóng sẽ làm tăng khối lượng cà chua trong hộp Trong sản xuất đồ hộp đậu xanh, dùng CaCl2 sẽ tăng độ cứng của hạt và làm giảm sự dập nát của đậu

Bacillus mesentericus: có nha bào, không độc, ở trong nước và trên bề mặt rau

Nha bào bị phá hủy ở 110oC trong 1 giờ Loại này có trong tất cả các loại đồ hộp

và phát triển nhanh ở nhiệt độ 37o

C

Bacillus subtilis: có nha bào không gây bệnh Nha bào chịu 100oC trong 1 giờ,

115oC trong 6 phút Loại này có trong cá, thịt, rau Không gây mùi vị lạ, phát triển rất mạnh ở 25-35o

C

Loại kỵ khí

Clostridium sporogenes: cố định ở trạng thái tự nhiên trong mọi môi trường, phân

hủy protid thành muối của NH3 rồi thải NH3, sản sinh H2S, H2 và CO2 Nha bào

chịu được trong nước sôi trên 1 giờ Clostridium sporogenes có độc tố nhưng bị

phá hủy khi đun sôi lâu Loại này có trong mọi đồ hộp, phát triển mạnh ở 27 -58o

C

Clostridium putrificum: là loại vi khuẩn đường ruột, có nha bào, không gây bệnh

Nguyên liệu thực vật đề kháng mạnh với Clostridium putrificum vì có phitonxit

Loại này có trong mọi đồ hộp, nhiệt độ tối thích 37o

C

Loại vừa hiếu khí vừa kỵ khí

Bacillus thermophillus: có nha bào Tuy có rất ít trong đồ hộp nhưng khó loại trừ

Nhiệt độ tối thích 60-70o

C

Staphylococcus pyrogennes aureus: không có nha bào, gây bệnh khi sinh độc tố,

dễ phá hủy ở 60-70oC, phát triển mạnh ở nhiệt độ thường

Loại gây bệnh, gây ra ngộ độc do nội độc tố

Bacillus botulinus (clostridium botulinum): có nha bào, nha bào có khả năng đề

kháng mạnh ở 100o

C trong 330 phút, ở 115oC trong 10 phút, ở 120o

C trong 4 phút Độc tố bị phá hủy hoàn toàn khi đun nóng 80oC trong 30 phút Loại này chỉ bị nhiễm khi không tuân thủ theo nguyên tắc vệ sinh và thanh trùng tối thiểu

Samonella: thuộc nhóm vi khuẩn gây bệnh, hiếu khí, ưa ẩm, không có nha bào

nhưng có độc tố

2.3.2 Nấm men, nấm mốc

Nấm men: chủ yếu là Saccharomyces ellipsoides Nấm men thường thấy trong đồ

hộp nước đường Bào từ nấm men không có khả năng chịu được nhiệt độ cao, chúng chết nhanh ở nhiệt độ 60o

- Đình chỉ các quá trình sinh hóa xảy ra trong nguyên liệu, giữ màu sắc của nguyên liệu không hoặc ít bị biến đổi

- Làm thay đổi trọng lượng và thể tích của nguyên liệu để các quá trình chế biến tiếp theo được thuận lợi

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

- Đuổi khí có trong gian bào nguyên liệu nhằm hạn chế tác dụng của o xi như gây phồng hộp, mất vitamine, ăn mòn vỏ hộp sắt

- Kéo dài thới gian bảo quản do làm mất nước, tạo áp suất thẩm thấu cao

- Giảm khối lượng vận chuyển

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc

Nhiệt độ sôi: nhiệt độ sôi của sản phẩm phụ thuộc áp suất hơi trên bề mặt, nồng độ chất khô và tính chất vật lý, hóa học của sản phẩm Khi áp suất hơi trên bề mặt của sản phẩm càng thấp thì nhiệt độ sôi của sản phẩm càng thấp, tạo độ chân không trong thiết bị cô đặc sẽ giảm được nhiệt độ sôi của sản phẩm Khi nhiệt độ sôi thấp thì thực phẩm ít bị biến đổi về màu sắc, mùi vị, chất dinh dưỡng và hạn chế tốc độ

ăn mòn thiết bị

Thời gian cô đặc: là thời gian sản phẩm lưu lại trong thiết bị cô đặc cho sự bốc hơi nước ra khỏi nguyên liệu để đạt đến độ khô yêu cầu Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc của thiết bị và cường độ bốc hơi của sản phẩm, sản phẩm ra liên tục và sản phẩm có cường độ bốc hơi lớn thì thời gian cô đặc ngắn Cường độ bốc hơi: phụ thuộc vào cường độ trao đổi nhiệt giữ hơi nóng và sản phẩm bốc hơi Cường độ trao đổi nhiệt được đặc trưng bằng hệ số truyền nhiệt của quá trình cô đặc Hệ số truyền nhiệt càng lớn thì cường độ bốc hơi càng cao

2.4.3 Bài khí

Khi cho thực phẩm vào trong bao bì, một số không khí xâm nhập, hòa lẫn vào trong sản phẩm và trong các gian bào thực phẩm lúc đóng hộp còn tồn tại các chất khí như không khí, hơi nước,…Các khí này sẽ gây khó khăn trong quá trình thanh trùng, quan trọng hơn là gây các biến đổi trong thực phẩm làm hư hỏng sản phẩm

Do đó, bài khí trong sản xuất đồ hộp nhằm các mục đích:

- Giảm áp suất bên trong đồ hộp khi thanh trùng: áp suất trong hộp khi thanh trùng bằng tổng áp suất riêng phần của không khí, áp suất của hơi nước và áp suất

do sản phẩm dãn nở Khi áp suất tổng cộng bằng 1,96 – 3,92.105

N/m2 (2-4at) sẽ làm hỏng hộp Bài khí để giảm áp suất trong hộp, khi thanh trùng không bị biến dạng hay hư hỏng

- Hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng, đặc biệt là sự tổn thất vitamine C

- Hạn chế sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong đồ hộp

- Hạn chế hiện tượng ăn mòn hộp sắt

- Tạo độ chân không trong đồ hộp khi đã làm nguội: tránh hiện tượng phồng đáy, nắp và để vận chuyển, bảo quản trong các điều kiện khí hậu khác nhau Thông thường độ chân không trong đồ hộp là 3,22 – 5,98.104

N/m2 (250-450mmHg)

2.4.4 Ghép kín

Mục đích là ngăn cách hẳn sản phẩm thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật ở bên ngoài Đây là quá trình quan trọng ảnh hưởng đến thời gian bảo quản sản phẩm

2.4.5 Thanh trùng

2.4.5.1 Mục tiêu của quá trình thanh trùng

Bào tử yếm khí Clostridium botulinum là mục tiêu chính trong quá trình chế biến

nhiệt vì:

- Có thể sản sinh ra độc tố làm chết người dù ở liều lượng rất thấp

- Có khả năng thành lập bào tử rất bền nhiệt

- Clostridium botulinum có thể tìm thấy bất cứ nơi đâu

- Chính vì thế Clostridium botulinum được xem là nguyên nhân gây ngộ độc

Trong thực tế, rất khó vô hoạt bào tử Clostridium botulinum, vì vậy để tránh hư

hỏng cần xử lý thực phẩm ở nhiệt độ cao, đây là nguyên nhân dẫn đếnnviệc giảm tính chất dinh dưỡng, cảm quan của thực phẩm

Thông thường bào tử Clostridium botulinum không hình thành và phát triển trong

thực phẩm có pH < 4,6 Vì vậy, pH: 4,6 được chọn là ranh giới phân chia giữa thực phẩm acid và ít acid

Tác nhân góp phần ngăn chặn sự phát triển của Clostridium botulinum

Yếu tố bên trong:

Aw : 0,93 (theo FDA, aw < 0,85)

pH < 4,6

Phụ gia: Nitrite: 0,1 - 0,2 g/kg (muối < 100 g/kg)

Yếu tố bên ngoài:

Nhiệt độ bảo quản:

T < 10oC: Clostridium botulinum dạng A, B; enzyme phân giải protein

T < 3,3oC: Clostridium botulinum dạng B, E, F; không phân giải protein

2.4.5.2 Tính toán ảnh hưởng quá trình xử lý nhiệt (giá trị thanh trùng F)

Để xác định mức độ tiêu diệt vi sinh vật, cần biết trị số D và z biểu thị cho loài vi sinh vật cần tiêu diệt

F: thời gian cần thiết (phút) để tiêu diệt vi sinh vật, tại một nhiệt độ nhất định

z: khoảng nhiệt độ cần thiết nâng lên để đường thời gian chết nhiệt thực

hiện được một chu kỳ logarith Người ta chọn loài sinh bào tử Clostridium

botulinum là mục tiêu của quá trình thanh trùng và đại diện cho loài chịu nhiệt, có

dt F

z T t T z

Tref

ref

10

n

i

x T i T z

Tref

ref

.10

0 )

Trong đó: ∆t là khoảng cách thời gian giữa 2 lần ghi nhiệt độ T(i) và T(i+1)

Thời gian có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật trong quá trình thanh trùng

F = FA + FB + FC Trong đó:

FA: giá trị F ở khoảng thời gian nâng nhiệt A, phút

FB: giá trị F ở khoảng thời gian giữ nhiệt B, phút

FC: giá trị F ở khoảng thời gian hạ nhiệt C, phút

Thời gian nâng nhiệt – hạ nhiệt, nhiệt độ thay đổi, F được tính

t dt

F F

n

i

z T i T t

z T T T C

A

ref ref

.10

.10

,

0 )

0

) (

Thời gian giữ nhiệt, nhiệt độ không đổi, F được tính

B

T T B

ref

10

2.4.5.3 Xác định điểm kết thúc của quá trình xử lí nhiệt

Điểm kết thúc của quá trình tiệt trùng được xác định theo “Xác suất của một vi sinh vật còn sống sót” Trị số thực nghiệm của 10

1 121

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của vi sinh vật, trong đó,

độ acid ảnh hưởng rất lớn nên độ acid là yếu tố quan trọng trong việc chọn nhiệt

độ thanh trùng

- Nhóm sản phẩm đồ hộp không chua và ít chua có pH > 4,6: nhiệt độ thanh trùng cao mới tiêu diệt được các loại vi sinh vật ưa nhiệt gây hư hỏng đồ hộp Nhiệt độ khoảng 105-121oC, gọi là quá trình tiệt trùng

- Nhóm sản phẩm đồ hộp chua có pH < 4,6: các vi khuẩn chịu nhiệt không phát triển được và tính chịu nhiệt của chúng cũng giảm đi, nên dễ dàng bị tiêu diệt khi nâng nhiệt độ cao.Nấm men và nấm mốc phát triển mạnh trong môi trường

acid nhưng kém chịu nhiệt Do đó, các loại đồ hộp có độ acid cao ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thanh trùng các loại đồ hộp ít chua Nhiệt độ thanh trùng khoảng 80 -

100oC

Khi xác định nhiệt độ thanh trùng, nhiệt độ đó phải là nhiệt độ của cả khối sản phẩm cần được thanh trùng, phải là nhiệt độ ở vị trí trung tâm của hộp

Chọn thời gian thanh trùng

Trong quá trình thanh trùng, sản phẩm đựng trong bao bì không được nóng tức thời tới nhiệt độ thanh trùng cần đạt được, mà nhiệt lượng phải truyền đến môi trường đun nóng, qua bao bì vào lớp sản phẩm bên ngoài, rồi vào tới trung tâm của

đồ hộp Qua quá trình này phải mất một thời gian, gọi là thời gian truyền nhiệt (t1) Khi khu vực trung tâm của đồ hộp đạt tới nhiệt độ thanh trùng và giữ ở nhiệt độ đó một thời gian nhất định, gọi là thời gian tiêu diệt (t2) Như vậy, thời gian thanh trùng tổng quát của đồ hộp:

t = t1 + t2

Áp suất đối kháng

Thực phẩm đựng trong hộp gồm: chất rắn, chất lỏng, chất khí Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, các áp suất riêng phần và sự dãn nở của cấu tử đó tăng lên làm cho áp suất chung trong bao bì tăng lên Áp suất này có thể tới 1atm có thể làm cho bao

bì sắt tây biến dạng, bao bì thủy tinh bị nứt, vỡ Vì vậy, cần tạo áp suất trong thiết

bị thanh trùng bằng hay gần bằng áp suất dư đã tăng lên trong hộp, áp suất này gọi

là áp suất đối kháng, thường khoảng 0,4 – 1,4 atm

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Địa điểm và thời gian thí nghiệm

Địa điểm: Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng trường Đại học Cần Thơ

Thời gian: trong 3 tháng, bắt đầu từ ngày 02/02/2009 đến ngày 03/05/2009

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 2 lần lặp lại Các thông số tối ưu ở thí nghiệm trước sẽ được chọn cho các thí nghiệm sau Kết quả được xử lý trên phần mềm Statgraphics Plus

3.2.2 Chuẩn bị mẫu

Nguyên liệu dưa đem gọt vỏ, ngâm trong dung dịch CaCl2 (nhân tố khảo sát), sau

đó dồn thịt và đem hấp rồi cho vào hộp Cà chua đun nóng, chà mịn, đem cô đặc

có bổ sung đường (nhân tố khảo sát), muối (nhân tố khảo sát), tinh bột (nhân tố khảo sát) và rót nóng vào hộp Ghép nắp, thanh trùng (nhân tố khảo sát), làm nguội ngay và đem bảo quản theo dõi hàm lượng acid (nhân tố khảo sát), độ Brix (nhân

tố khảo sát), vi sinh vật (nhân tố khảo sát)

a- chỉ màu xanh lá cây Giá trị: b+ chỉ màu vàng

b- chỉ màu xanh dương

- Phân tích hàm lượng acid toàn phần (Phương pháp thể tích định phân)

- Phân tích xác định độ ẩm ( Phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi)

- Phân tích xác định lượng đường, tinh bột (Phương pháp Lane – Eynon)

3.4 NỘI DUNG VÀ B Ố TRÍ THÍ NGHIỆM

3.4.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ, thời gian ngâm CaCl 2 đến kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc sản phẩm, đến màu sắc của dưa hấu

- Mục đích: xác định thời gian ngâm, nồng độ CaCl2 thích hợp để sản phẩm đạt được cấu trúc tốt nhất

- Chuẩn bị mẫu: dưa hấu non gọt vỏ, rửa sạch, đem ngâm trong nước có pha CaCl2 (khảo sát nồng độ dung dịch CaCl2 và thời gian ngâm) Sau đó, dồn thịt vào dưa hấu, hấp bằng hơi nước trong thời gian 5 phút, rót sauce cà chua vào hộp ở nhiệt độ khoảng 90o

C, ghép nắp, thanh trùng ở 115oC Đánh giá kết quả

- Bố trí thí nghiệm: tiến hành thí nghiệm với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại

Nhân tố A: nồng độ dung dịch CaCl2 (%)

Xác định màu sắc (giá trị L) của dưa hấu

Sau khi đánh giá cảm quan, các thông số tối ưu được chọn cho các thí nghiệm sau

3.4.2 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ phối chế đến chất lượng sản phẩm

- Mục đích: tạo mùi vị thích hợp, hài hòa cho sản phẩm Chọn ra một tỉ lệ gia

vị thích hợp bổ sung vào sản phẩm nhằm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

- Chuẩn bị mẫu: cà chua rửa sạch, cắt miếng, chần ở 85oC trong thời gian 2 phút, chà Sau đó đem phối chế với đường, muối, tinh bột (khảo sát tỉ lệ phối chế),

cô đặc Dưa hấu non xử lí và đem ngâm trong dung dịch CaCl2 (theo thông số ở thí

nghiệm 1), dồn thịt và đem hấp rồi cho vào hộp, rót sauce cà đã phối chế ở từng tỉ

lệ vào từng hộp ở nhiệt độ khoảng 90oC, ghép nắp, thanh trùng ở 115o

- Mục đích: đạt tỉ lệ cái/nước hài hòa

- Chuẩn bị mẫu: dưa gọt vỏ ngâm trong dung dịch CaCl2 (theo thông số ở thí nghiệm 1), đem dồn thịt và hấp bằng hơi nước trong 5 phút Sauce cà chua được

phối chế ở tỉ lệ được chọn ở thí nghiệm 2, cô đặc Tất cả cho vào hộp (khảo sát tỉ

lệ dưa hấu/sauce cà chua), ghép mí, thanh trùng ở 115o

C Đánh giá cảm quan

- Bố trí thí nghiệm: với một nhân tố và 2 lần lặp lại

Nhân tố H : tỉ lệ cái/nước (%) với 3 mức độ

- Mục đích: có được nhiệt độ và thời gian thanh trùng sản phẩm thích hợp nhất

để sản phẩm đạt được giá trị cảm quan tốt và an toàn về vi sinh

- Chuẩn bị mẫu: nguyên liệu dưa rửa sạch, cắt miếng và ngâm với dung dịch CaCl2 theo các thông số ở thí nghiệm 1; đem hấp bằng hơi nước trong thời gian 5 phút; sauce cà phối chế theo các thông số ở thí nghiệm 2, tỉ lệ dưa hấu / sauce theo điểm cảm quan cao nhất ở thí nghiệm 3 Sau đó, đem ghép nắp, thanh trùng ở các mức độ về nhiệt độ và thời gian khác nhau Đánh giá cảm quan và theo dõi các biến đổi xảy ra trong quá trình bảo quản

- Bố trí thí nghiệm: tiến hành với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại

Nhân tố I: nhiệt độ thanh trùng (oC) với 3 mức độ

Số mẫu thí nghiệm = 15*2 = 30 mẫu

- Đánh giá kết quả

Đồ thị tiệt trùng

Tính các thông số động học: k, D, z

Tính toán giá trị tiệt trùng F

Đánh giá cảm quan sau khi thanh trùng

Sự biến đổi chất lƣợng sản phẩm: độ acid, độ Brix, lƣợng vi sinh vật của sản phẩm trong thời gian bảo quản

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học trong nguyên liêu dưa hấu non Bảng 8: Thành phần hóa học của dưa hấu non

, Cl- có tính khử mạnh sẽ làm cho dưa có màu sáng, nhưng đến một nồng độ và một thời gian nhất định thì sự khác biệt về mức độ trắng sáng

sẽ không có ý nghĩa Với thí nghiệm này thì nồng độ 0,5%, 1% trong thời gian 30 phút, 45 phút không có sự khác biệt về giá trị L, nhưng với CaCl 0,5% trong 30 phút sẽ giảm được lượng hóa chất và rút ngắn thời gian ngâm

Bảng 10: Ảnh hưởng của nồng độ, thời gian ngâm CaCl 2 đến giá trị cảm quan cấu trúc sản phẩm

độ CaCl2 1% trong thời gian 15 phút có điểm cảm quan cao nhất nhưng cũng không khác biệt so với 0,5%

4.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đường, muối, tinh bột trong sauce cà đến chất lượng sản phẩm

Bảng 11: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đường, muối, tinh bột trong sauce cà đến giá trị cảm quan mùi vị của sản phẩm

Tỉ lệ đường

(%)

Tỉ lệ muối (%)