nghiên cứu sản xuất dịch cà chua cô đặc

Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm: * Khảo sát thành phần quả chín của các giống cà chua hiện có trong nước nhằm tìm được giống cà chua có hàm lượng chất khô hoà tan và hàm lượng đư

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC BẢNG 4

DANH MỤC HÌNH 5

DANH MỤC HÌNH 5

LỜI CẢM ƠN 6

LỜI CAM ĐOAN 7

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 9

1.1 Thành phần các chất dinh dưỡng trong quả cà chua 9

1.1.1 Các thành phần thuộc nhóm Carotenoid 9

1.1.2 Các chất khác 11

1.2 Đặc điểm thực vật của cà chua 12

1.2.1 Phân loại 13

1.2.2 Độ chín của cà chua 14

1.3 Một số sản phẩm cà chua chế biến 15

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua 16

1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới 16

1.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam 18

1.5 Quá trình cô đặc 18

1.5.1 Định nghĩa 18

1.5.2 Mục đích 18

1.5.3 Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình cô đặc cà chua 19

1.5.4 Các biến đổi diễn ra trong quá trình cô đặc cà chua 20

1.5.5 Các thiết bị cô đặc 21

CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Nguyên liệu 23

2.2 Thiết bị sử dụng 23

2.3 Phương pháp nghiên cứu 23

2.3.1 Phương pháp phân tích 23

2.3.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 24

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu công nghệ 25

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 27

3.1 Nghiên cứu xác định loại nguyên liệu và độ chín thích hợp cho sản xuất dịch cà chua cô đặc 27

3.1.1 Nghiên cứu xác định loại nguyên liệu thích hợp 27

3.1.2 Nghiên cứu xác định độ chín thích hợp 29

3.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất sản phẩm cà chua cô đặc 30

3.2.1 Xác định nhiệt độ chần thích hợp 30

3.2.2 Xác định thời gian chần thích hợp 31

3.2.3 Xác định chế độ cô đặc thích hợp 32

3.2.4 Qui trình sản xuất sản phẩm cà chua cô đặc 33

3.3 Kết quả đánh giá cảm quan 36

3.3.1 Kết quả giá trị điểm mô tả trung bình của các thành viên về các tính chất cảm quan của các mẫu thí nghiệm 36

3.3.2 Bảng phân tích phương sai các tính chất mô tả 38

KẾT LUẬN 45

KIẾN NGHỊ 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

PHỤ LỤC 1 50

PHỤ LỤC 2 51

PHỤ LỤC 3 52

PHỤ LỤC 4 53

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Quan hệ giữa nồng độ chất khô và nhiệt độ sôi ở 760 mmHg 19

Bảng 2: Một số giống cà chua phổ biến trên thị trường 28

Bảng 3: Một số chỉ tiêu cơ lí của các giống cà chua khảo sát 28

Bảng 4: Một số chỉ tiêu hoá lí của các giống cà chua khảo sát 28

Bảng 5: Thành phần giống cà chua 89F1 ở các độ chín khác nhau 30

Bảng 6: Ảnh hưởng của nhiệt độ chần tới chất lượng dịch quả 31

Bảng 7: Ảnh hưởng của thời gian chần đến chất lượng sản phẩm 32

Bảng 8: Ảnh hưởng của thời gian cô đặc đến chất lượng sản phẩm 33

Bảng 9: Bảng phân tích các chỉ tiêu của sản phẩm cà chua cô đặc 35

Bảng 10: Bảng giá trị điểm trung bình của các thành viên về các tính chất cảm quan cà chua cô đặc 36

Bảng 11: Bảng phân tích phương sai tính chất cảm quan về màu 38

Bảng 12: Bảng phân tích phương sai tính chất cảm quan về mùi 40

Bảng 13: Bảng phân tích phương sai tính chất cảm quan về vị 42

Bảng 14: Bảng phân tích phương sai tính chất cảm quan về hương 43

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Công thức cấu trúc của lycopen 10

Hình 2: Sản xuất cà chua trên thế giới 17

Hình 3 Quá trình caramel hóa của đường saccharose 21

Hình 4: Thiết bị cô đặc chân không 22

Hình 5: Sơ đồ quy trình sản xuất cà chua cô đặc giàu lycopen: 33

Hình 6: Đồ thị hoa gió biểu diễn kết quả trong phép thử mô tả sản phẩm cà chua cô đặc 38

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy GS.TS Hà Duyên Tư đã tận tình truyền đạt những kiến thức và trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành tốt đề tài

Cho phép em gửi lời cảm ơn sâu sắc Ths Nguyễn Thị Hồng Minh cùng các anh chị và cô chú ở Viện dinh dưỡng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành đề tài này

Em xin bày tỏ lòng biết ơn trân trọng nhất tới các thầy cô trong Viện công nghệ sinh học & công nghệ thực phẩm đã nhiệt tình truyền đạt cho em những kiến thức trong những năm học vừa qua Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy, cô phụ trách phòng thí nghiệm phân tích cảm quan, cùng quý thầy cô bộ môn quản lý chất lượng và thực phẩm nhiệt đới các anh chị và cô chú ở Viện dinh dưỡng đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ từ Giáo viên hướng dẫn là GS.TS Hà Duyên Tư Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác, và cũng được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả luận văn của mình

MỞ ĐẦU

Cà chua là một loại rau quả làm thực phẩm Quả ban đầu có màu xanh, chín ngả màu từ vàng đến đỏ Cà chua có vị hơi chua và là một loại thực phẩm bổ dưỡng, giàu vitamin C và A, đặc biệt là giàu lycopen tốt cho sức khỏe Cà chua đã được đánh giá có chứa hàng chục hoạt tính hữu hiệu, tác dụng có thể tốt hơn bất kỳ một sản phẩm riêng nào [25] Hiện nay, cây cà chua đã được trồng rộng rãi trên thế giới Ở Việt Nam, cà chua mới được du nhập vào từ thời kỳ Pháp thuộc [16] Từ đó đến nay, cây cà chua đã phát triển có mặt ở khắp các vùng miền trong cả nước với hàng trăm loại giống khác nhau Đã có nhiều nghiên cứu trong nước về các giống cà chua và vấn đề bảo quản, chế biến một số sản phẩm từ cà chua Tại nước ta, các sản phẩm cà chua trên thị trường, chủ yếu ở dạng ăn tươi, tương cà chua hay nước cà chua ép Sản phẩm cà chua ở dạng cô đặc vẫn còn rất ít Việc nghiên cứu, sản xuất sản phẩm dạng cô đặc từ cà chua tươi sẽ góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm từ

cà chua trên thị trường

Vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu sản xuất dịch cà chua cô

đặc” Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:

* Khảo sát thành phần quả chín của các giống cà chua hiện có trong nước nhằm tìm được giống cà chua có hàm lượng chất khô hoà tan và hàm lượng đường cao, khẩu vị ngọt hương thơm đặc trưng với độ chín thích hợp cho sản xuất dịch cà chua cô đặc

* Nghiên cứu công nghệ sản xuất dịch cà chua cô đặc

* Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Thành phần các chất dinh dưỡng trong quả cà chua

1.1.1 Các thành phần thuộc nhóm Carotenoid

• Beta carotene

Beta carotene là sắc tố tự nhiên trong rau quả Beta-caroten được tìm thấy chủ yếu trong các loại rau quả sẫm màu như màu xanh, đỏ, vàng, cam…Đặc biệt khi vào cơ thể, beta caroten chuyển hóa thành vitamin A Đây là chất quan trọng trong việc tăng cường hệ miễn dịch, nuôi dưỡng làn da và ổn định đường tiêu hóa, thúc đẩy tế bào tăng trưởng khỏe mạnh Lợi ích đáng kể nhất là khả năng hoạt hóa một số loại tế bào miễn dịch của cơ thể Beta-carotene còn có thể làm tăng dung tích phổi, nghĩa là bạn có thể hít thở sâu hơn, nhiều không khí hơn Đã có một số bằng chứng cho thấy beta-carotene có thể giảm tổn thương DNA, bảo vệ da tránh tác hại của ánh nắng mặt trời, hạ thấp nguy cơ mắc một số loại ung thư, góp phần giảm nồng độ cholesterol máu cũng như nguy cơ một số bệnh tim mạch liên quan Beta-carotene còn là một nguồn cung cấp vitamin A an toàn (vitamin A dùng liều cao có thể gây ngộ độc) vì cơ thể chuyển beta-carotene thành vitamin A chậm hơn [14]

• Lutein:

Lutein là chất chủ yếu của võng mạc mắt, có nhiệm vụ tạo ra màu vàng cho điểm vàng của mắt; chính là nơi để ghi nhận hình ảnh của sự vật trước khi truyền tín hiệu lên não bộ, giúp chúng ta nhận diện được sự vật Vì thế, nó còn được gọi là carotenoid võng mạc Do võng mạc mắt là nơi ánh sáng hội tụ sau khi đi qua thủy tinh thể, nên phản ứng quang hóa có năng lượng mạnh nhất sẽ diễn ra tại đây

Chất lutein chiếm một phần lớn tại điểm vàng của mắt, với chức năng hấp thu các ánh sáng màu xanh nguy hại, đồng thời giúp chống lại những phản ứng ôxy hóa xuất hiện cũng tại điểm vàng Những người có nồng độ lutein trong máu thấp, sẽ có nguy cơ mắc các bệnh thoái hóa về mắt như đục thủy tinh thể, thoái hóa hoàng điểm

tuổi già, là những bệnh xảy ra với tiến độ chậm và kéo dài trong nhiều năm do biểu hiện triệu chứng của tuổi già Tuy nhiên, những người dùng nhiều lutein cũng sẽ gia tăng nồng độ lutein máu và tăng mật độ lutein tại điểm vàng [14,19]

• Lycopen:

Lycopen là thành viên của họ carotenoid và là chất màu tự nhiên tạo nên màu

đỏ đậm cho một số loại quả, nhất là cà chua Được tập hợp từ 8 isoprenne, Lycopen

có công thức phân tử C40H56 và chứa nhiều liên kết đôi trong chuỗi hydrocacbon Công thức cấu trúc phân tử của lycopen được thể hiện ở hình 1

Hình 1: Công thức cấu trúc của lycopen

Do có chứa nhiều liên kết đôi trong cấu trúc, lycopen có tới 1056 đồng phân khác nhau, nhưng chỉ một phần nhỏ được tìm thấy trong tự nhiên Lycopen ở dạng đồng phân all-trans là dạng đồng phân hình học chiếm ưu thế hơn được tìm thấy trong thực vật Đồng phân dạng cis của lycopen được tìm thấy trong tự nhiên bao gồm dạng đồng phân 5-cis, 9-cis, 13-cis và 15-cis Lycopen được tìm thấy trong huyết thanh người là hỗn hợp của gần 50% lycopen dạng cis và 50% dạng all-trans Lycopen trong các thực phẩm chế biến chủ yếu ở dạng đồng phân cis [1,2]

Lycopen là một chất hòa tan trong chất béo và không hòa tan trong nước Cơ thể người không thể tự sản sinh ra lycopen mà phải cung cấp cho cơ thể thông qua thực phẩm hằng ngày, đặc biệt là cà chua Nhìn chung các nhà khoa học đều công

nhận hiệu quả sinh học của lycopen trong các sản phẩm cà chua có gia nhiệt tăng lên so với cà chua tươi [3], do dạng đồng phân trans của lycopen tìm thấy trong cà chua tươi khó hấp thu hơn Quá trình xử lý nhiệt và chế biến cà chua sẽ làm chuyển hoá lycopen thành dạng cis, loại có giá trị sinh học cao hơn [2] Nhiệt độ kích thích

sự đồng phân hoá các dang trans thành dạng cis Đồng phân cis tăng lên cùng nhiệt

độ và thời gian chế biến Ngoài ra, quá trình chế biến còn làm tăng cường giá trị sinh học của lycopen bởi sự phá vỡ thành tế bào, việc này làm yếu lực liên kết giữa lycopen và mạng lưới tế bào, vì vậy làm lycopen dễ dàng được giải phóng hơn [9]

1.1.2 Các chất khác

Glucid: Hàm lượng glucid trong cà chua phụ thuộc vào loại nguyên liệu và điều kiện trồng trọt, chiếm khoảng 4 – 8% Trong thành phần glucid bao gồm các chất:

Đường: 2 – 5%, phần lớn là fructose, glucose còn sacharose chiếm rất ít (<0.5%) (cần chú ý khi tiến hành cô đặc thì phải tiến hành cô đặc ở nhiệt độ thấp để giảm bớt mức độ xảy ra phản ứng melanoidin hay caramen hóa sẽ làm thành phẩm

Nitơ: Nitơ trong cà chua khoảng 1%, lúc còn xanh, nitơ ở dạng tự do, khi chín nó bị phân hủy thành acid amin

Vitamin: Vitamin K (7,9 µg/100g), Vitamin C (40mg/100g), Beta-caroten (393 µg/100g)

1.2 Đặc điểm thực vật của cà chua

Cà chua có nguồn gốc ở Peru, Bôlivia, và Êquađo Đây là cây thuộc họ cà

“solannaceae”, có tên khoa học là “lycoperricon esculentum Mill” Cà chua có quả mọng, nhiều nước, có số lượng ô (hay còn gọi là buồng hạt) khác nhau (2-3, có khi nhiều hơn) Hình dạng quả có thể dẹt, tròn, hình elip, bầu dục dài, dạng quả mận và dạng quả lê Trong cà chua chín có chứa nhiều chất dinh dưỡng như: đường, vitamin A vitamin C, canxi, sắt photspho, magie, carotenoid…Bởi vậy, ngoài được dùng như một loại rau cung cấp vitamin và chất khoáng, cà chua còn có tác dụng về mặt y học Theo Võ Văn Chi và Lê Văn Đức (1997), cà chua có vị ngọt, tính mát,

có tác dụng tạo năng lượng, làm cân bằng tế bào và tăng sức sống [16]

Rễ: Rễ chùm, ăn sâu và phân nhánh mạnh, khả năng phát triển rễ phụ rất lớn Trong điều kiện tối hảo những giống tăng trưởng mạnh có rễ ăn sâu 1 - 1,5m và rộng 1,5 - 2,5m vì vậy cà chua chịu hạn tốt Khi cấy rễ chính bị đứt, bộ rễ phụ phát triển và phân bố rộng nên cây cũng chịu đựng được điều kiện khô hạn Bộ rễ ăn sâu, cạn, mạnh hay yếu đều có liên quan đến mức độ phân cành và phát triển của bộ phận trên mặt đất, do đó khi trồng cà chua tỉa cành, bấm ngọn, bộ rễ thường ăn nông và hẹp hơn so với điều kiện trồng tự nhiên

Thân: Thân tròn, thẳng đứng, mọng nước, phủ nhiều lông, khi cây lớn gốc thân dần dần hóa gỗ Thân mang lá và phát hoa Ở nách lá là chồi nách Chồi nách ở các vị trí khác nhau có tốc độ sinh trưởng và phát dục khác nhau, thường chồi nách ở ngay dưới chùm hoa thứ nhất có khả năng tăng trưởng mạnh và phát dục sớm so với các chồi nách gần gốc

Lá: Lá thuộc lá kép lông chim lẻ, mỗi lá có 3 - 4 đôi lá chét, ngọn lá có 1 lá riêng gọi là lá đỉnh Rìa lá chét đều có răng cưa nông hay sâu tùy giống Phiến lá thường phủ lông tơ Đặc tính lá của giống thường thể hiện đầy đủ sau khi cây có chùm hoa đầu tiên

Hoa: Hoa mọc thành chùm, lưỡng tính, tự thụ phấn là chính Sự thụ phấn chéo ở cà chua khó xảy ra vì hoa cà chua tiết nhiều tiết tố chứa các alkaloid độc nên không hấp dẫn côn trùng và hạt phấn nặng không bay xa được Số lượng hoa trên chùm thay đổi tùy giống và thời tiết, thường từ 5 - 20 hoa

Trái: Trái thuộc loại mọng nước, có hình dạng thay đổi từ tròn, bầu dục đến dài Vỏ trái có thể nhẵn hay có khía Màu sắc của trái thay đổi tùy giống và điều kiện thời tiết Thường màu sắc trái là màu phối hợp giữa màu vỏ trái và thịt trái

Hạt: Hạt cà nhỏ, dẹp, nhiều lông, màu vàng sáng hoặc hơi tối Hạt nằm trong buồng chứa nhiều dịch bào kiềm hãm sự nảy mầm của hạt Trung bình có 50 - 350 hạt trong trái Trọng lượng 1000 hạt là 2,5 - 3,5g[15]

tự trồng trong vườn để tự cung cấp cho gia đình

Tùy mục đích sử dụng mà lựa chọn các giống cà chua khác nhau Yêu cầu chất lượng của cà chua chế biến có một số điểm khác biệt so với cà chua ăn tươi

Hàm lượng chất khô hòa tan của cà chua chế biến phải cao (ít nhất 4-50Bx),

pH thấp (khoảng 4,4), quả cà chua phải cứng chắc, không nứt, nhiều thịt quả, ít hạt, màu đỏ sáng… Các giống cà chua PT18, HT21, 89F1, Savior, cà chua Đà Lạt là những giống điển hình dùng trong chế biến

Giống cà chua chế biến PT18: Giống có thời gian sinh trưởng ngắn 100 -200 ngày Thân có màu trắng, phân cành ít Dạng quả thuôn dài, màu đỏ đậm, không bị nứt [17]

Giống cà chua Đà Lạt: Thân mảnh nhỏ, lá xanh nhạt, bản lá mỏng Quả chín

có màu đỏ, quả hơi thuôn dài, không chia múi, nhiều bột, kích thước quả trung bình, khối lượng quả trung bình, thích hợp cho sản xuất

Giống cà chua lai HT 21: Được chọn tạo bởi Trường Đại Học Nông nghiệp I, HT21 thuộc giống sinh trưởng ngắn ngày, thấp cây, nhiều quả Đây là giống chịu bệnh tốt, khả năng đậu quả lớn, cho năng suất cao không những ở điều kiện vụ đông

mà còn ở vụ hè HT21 có độ lớn quả vửa phải, khối lượng trung bình 66,2 – 71,2 g [21]

Giống cà chua Savior: Là giống được tuyển chọn bởi các nhà khoa học của công ty Syngenta

Giống cà chua 89F1: Là giống được chọn tạo bởi Viện nghiên cứu Rau quả Đây là giống cà chua quả màu đỏ đậm, có chất lượng tốt, năng suất cao[16]

1.2.2 Độ chín của cà chua

Xác định thời kỳ chín của cà chua nhằm phục vụ yêu cầu tiêu dùng và các yêu cầu về chế biến, vận chuyển Quả cà chua chín cây có chất lượng tốt hơn so với quả cà chua chín do dấm hay chín trong thời gian bảo quản Trong quá trình chín, cà chua phải trải qua các thời kì sau:

+ Thời kỳ quả xanh: quả và hạt phát triển chưa hoàn chỉnh Nếu thu hái quả ở thời kỳ này và thông qua các phương pháp thúc chín thì quả chín không bình thường, quả không có hương vị, không có màu sắc đặc trưng của giống

+ Thời kỳ chín xanh: chất keo bao quanh hạt được hình thành, quả chưa có màu hồng hoặc vàng Nếu đem thúc chín thì quả sẽ thể hiện màu sắc của giống + Thời kỳ chín vàng: Đỉnh quả xuất hiện màu vàng hoặc màu hồng với diện tích bề mặt chiếm khoảng 10%

+ Thời kỳ chuyển màu: diện tích bề mặt từ 10% – 30% có màu vàng hoặc đỏ + Thời kỳ chín hồng: Diện tích bề mặt quả từ 30% - 60% có màu hồng nhạt hoặc màu vàng

+ Thời kỳ quả hồng hoặc đỏ: Diện tích bề mặt quả từ > 60% - 90% có màu vàng hoặc đỏ

+ Thời kỳ quả chín đỏ: diện tích bề mặt từ 90% trở lên [15]

Độ chín trong cà chua là quá trình sinh hoá phức tạp Cường độ của quá trình đó phụ thuộc vào mức độ chín bắt đầu và điều kiện chín, nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí, ánh sáng… Trong thời kỳ quả chín, nhiệt độ và ánh sáng

có ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành các sắc tố của quả, chủ yếu là lycopen (màu đỏ) và carotene (màu vàng) Nhiệt độ tốt nhất cho quả chín là 220C, độ ẩm 80 – 85% Màu sắc của quả được quy định bởi hàm lượng sắc tố [16,18]

- Cà chua muối: như muối dưa chuột Để nguyên quả hoặc cắt lát và cho lên men trogn nước muối

- Mứt cà chua: Được sản xuất từ quả tươi hoặc quả bán chế phẩm, dạng nguyên quả hay dạng miếng, nấu với đường

- Salat cà chua: Đây là dạng sản phẩm ăn liền, có vị mặn, ngọt, chua, cay Được chế biến bằng cách ngâm cà chua trong nước dấm, muối ăn, gia vị

- Nước xốt cà chua (catsup – ketchup): được làm trực tiếp từ nước cà chua tươi sau khi loại bỏ hạt, vỏ quả, sau đó bổ sung các gia vị đường, dấm, muối, hành…

- Bột cà chua: là dạng bột rau quả phổ biến nhất, vừa dùng để chế biến nước giải khát, vừa dùng nấu các món ăn Bột cà chua là sản phẩm cà chua đã khử nước bằng cách làm khô nước cà chua hay cà chua cô đặc Bột cà chua lí tưởng phải đảm bảo duy trì được chất lượng và dễ phân tán trong nước cũng như cho sản phẩm có hương vị và màu sắc tự nhiên

- Cà chua cô đặc: Cà chua cô đặc được sử dụng như một bán chế phẩm dùng để sản xuất một số đồ hộp rau, quả, thịt, cá và dùng để nấu các món ăn trong gia đình

Sản phẩm thu được bằng cách cô đặc thịt quả cà chua thu được sau khi đã loại bỏ vỏ, hạt và nghiền nhỏ[16, 20]

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua

1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới

Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới những năm gần đây vẫn tiếp tục gia tăng Sản lượng cà chua dùng cho chế biến năm 2007/2008 ước tính đạt

655 ngàn tấn, tăng 20 ngàn tấn so với năm 2006/2007 Diện tích cà chua cho chế biến ước đạt 8700 ha, tăng so với 8000 ha của năm 2006/2007 Trung Quốc là nơi

có tổng lượng cà chua tươi và cà chua chế biến nhiều nhất thế giới, nhưng lượng xuất khẩu ít hơn một số nước khác như: Mexico, Thổ Nhĩ Kỳ, Canada…do có sức mua của thị trường nội địa lớn [11, 12]

Nguồn: Food and Agriculture Organization (FAO) of the United Nations;

National Agriculture Statistics Service, USDA [11]

Hình 2: Sản xuất cà chua trên thế giới

Khoảng 85% tổng sản lượng cà chua được tiêu dùng tươi Trồng cà chua đòi hỏi phải có diện tích cánh đồng rộng và khí hậu thuận lợi, vì vậy mà việc trao đổi cà chua và các sản phẩm cà chua giữa các vùng sản xuất liên tục được mở rộng Xuất khẩu cà chua trên thế giới tăng 30% từ năm 2003 đến năm 2007, trong khi mức tăng trưởng của nhập khẩu cà chua là 40% Có diện tích cánh đồng lớn, Mexicô là nước xuất khẩu nhiều cà chua nhất thế giới Mỹ đứng đầu thế giới về lượng cà chua nhập khẩu, tiếp đến là Nga, EU Đặc biệt, lượng cà chua nhập khẩu vào thị trường Nga năm 2007 tăng gấp đôi so với năm 2008 [10]

Ngoài sử dụng để ăn tươi, cà chua còn được chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác nhau Lượng cà chua dùng chế biến đạt kỷ lục 5,2 triệu tấn và sẽ tăng trong thời gian tới Trên 80% cà chua dùng cho chế biến được dùng để chế biến bột nhão cà chua Lượng xuất nhập khẩu khác nhau giữa các sản phẩm cà chua Với cà chua đóng hộp, Châu Âu luôn là khu vực xuất khẩu nhiều nhất trong khi Nhật Bản

là nước nhập khẩu nhiều hơn cả Lượng cà chua cô đặc xuất khẩu của Trung Quốc luôn đứng đầu thế giới và có mức độ tăng trưởng mạnh ở năm 2005, 2006 EU, Nga, Nhật Bản, Canada, Mexico là những nước nhập khẩu nhiều cà chua cô đặc

1.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam

Ở nước ta cà chua được trồng ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nước, diện tích trồng cà chua dao động khoảng 6.000 - 7.200 ha với năng suất bình quân 12 -

14 tấn/ha Sản lượng cà chua hàng năm đạt hơn 80.000 tấn Hiện nay ở Việt Nam diện tích dao động khoảng 10.000 - 12.000 ha, sản lượng là 130.000 - 170.000 tấn Năng suất cà chua ở Việt Nam còn thấp và chưa ổn định Vấn đề chọn tạo các giống

cà chua chế biến cũng là nhiệm vụ chiến lược nhằm cung cấp nguyên liệu cho nhà máy chế biến cà chua trong nước

Trong những năm gần đây, trên thị trường Việt Nam đã thấy xuất hiện một

số sản phẩm chế biến từ cà chua: tương ớt cà chua, nước sốt cà chua của công ty Cholimex - Thành Phố Hồ Chí Minh, nước cà chua của Vinamilk (phần lớn nước cà chua được sản xuất từ cà chua cô đặc được nhập từ nước ngoài) Tuy nhiên do tập quán và thói quen sử dụng thức ăn tươi của người Việt Nam (mùa nào thức ấy) nên các sản phẩm chế biến nói chung và sản phẩm chế biến cà chua nói riêng chưa được

- Giảm được khối lượng vận chuyển

1.5.3 Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình cô đặc cà chua

Nhiệt độ sôi: Khi tiến hành một quá trình cô đặc thực phẩm người ta đun nóng khối

sản phẩm tới nhiệt độ sôi Nước trong sản phẩm bốc hơi cho đến khi nồng độ chất khô đã đến nồng độ yêu cầu thì ngừng quá trình cô đặc và cho sản phẩm ra khỏi thiết bị

Khi nồng độ chất khô trong sản phẩm càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao Trong quá trình cô đặc, nồng độ chất khô tăng dần nên nhiệt độ sôi của sản phẩm cũng tăng dần

Nồng độ chất khô (%) Nhiệt độ sôi ở 760 mmHg ( 0 C)

Bảng 1 Quan hệ giữa nồng độ chất khô và nhiệt độ sôi ở 760 mmHg

- Nhiệt độ sôi thấp thì tính chất của thực phẩm ít bị biến đổi như sinh tố ít bị tổn thất, màu sắc ít bị biến đổi, mùi thơm cũng ít bị bay hơi Nhiệt độ sôi thấp còn làm giảm tốc độ ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị cô đặc

Chế độ chần: Trong quá trình chế biến cà chua cô đặc từ nguyên liệu quả tươi thì

chần là một phương pháp xử lí nhiệt nguyên liệu nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu suất thu hồi dịch quả Chế độ chần bao gồm nhiệt độ chần và thời gian chần có ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng bán thành phẩm Nếu cà chua được chần ở nhiệt độ cao trong thời gian dài sẽ làm sẫm màu thịt quả, làm mất đi hương thơm tự nhiên của quả, tạo mùi vị lạ (mùi nấu chín) và làm tổn thất một phần các chất hòa tan Nhưng nếu thời gian chần quá ngắn, nhiệt độ thấp thì sẽ không có

tác dụng tiêu diệt các enzyme oxy hóa làm biến màu nước quả, đồng thời hiệu suất thu hồi dịch quả thấp Đối với nguyên liệu quả tươi, thường được chần trong nước hoặc hơi nước ở nhiệt độ 75 – 1000C tùy theo tính chất nguyên liệu và yêu cầu chế biến [20]

Thời gian cô đặc: Là thời gian lưu lại của sản phẩm 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 Các thiết

bị cho nguyên liệu vào, sản phẩm ra liên tục và sản phẩm có cường độ bốc hơi lớn thì thời gian lưu lại của sản phẩm trong thiết bị càng ngắn

Cường độ bốc hơi: Cường độ bốc hơi của sản phẩm phụ thuộc cường độ trao đổi

nhiệt giữa 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, cường độ bốc hơi càng cao Cường độ bay hơi của cà chua có nồng độ chất khô có nồng độ chất khô từ 16 – 35%: 118kg/m2[20]

1.5.4 Các biến đổi diễn ra trong quá trình cô đặc cà chua

Biến đổi vật lý: Sản phẩm cà chua cô đặc là một hệ của nhiều chất hòa tan như

đường, acid, còn chứa cả các chất không tan như tinh bột, cellulose ở trạng thái huyền phù Khi cô đặc, dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sôi, độ nhớt, khối lượng riêng tăng, nhưng hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí hòa tan trong sản phẩm giảm

Biến đổi hóa học: Các loại đường trong cà chua, do chịu tác dụng của nhiệt độ cao

ở bề mặt truyền nhiệt của thiết bị cô đặc, nên bị caramel hóa Hiện tượng caramel hóa tạo ra các sản phẩm có màu đen và vị đắng làm sản phẩm có chất lượng kém Ở nhiệt độ 950C, đường khử có thể bị caramel hóa Ở nhiệt độ 1600C, quá trình caramel hóa xảy ra mạnh Ở 1600C, saccharose loại 1 phân tử nước tạo ra glucosan

và fructosan Ở 185 – 1900C, glucosan kết hợp với fructosan tạo thành isosaccharosan Tiếp tục, 2 phân tử isosaccharosan kết với nhau, loại 2 phân tử nước tạo thành caramelan Caramelan lại kết hợp với isosaccharosan, loại 3 phân tử nước tạo thành caramelen Khi nhiệt độ tăng cao trên 2000C tạo thành caramelin

(mất tính hòa tan) Sơ đồ phản ứng caramel hóa như sau:

Hình 3 Quá trình caramel hóa của đường saccharose[14]

Hiện tượng xẫm màu còn do phản ứng giữa protein (nhóm –NH2) và đường khử (nhóm –CHO) tạo các melanoidin Các chất thơm và các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc theo hơi nước làm giảm hương vị của sản phẩm Hàm lượng vitamin trong sản phẩm giảm do tác dụng của nhiệt độ cao

1.5.5 Các thiết bị cô đặc

Cô đặc có thể dùng loại thiết bị hở hoặc thiết bị cô chân không

+ Thiết bị cô đặc hở (làm việc ở áp suất thường)

+ Thiết bị cô đặc chân không

Hình 4: Thiết bị cô đặc chân không

CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu

Cà chua quả được lấy từ nhiều nguồn khác nhau trên thị trường, bao gồm:

- Giống cà chua PT18: lấy mẫu tại Viện nghiên cứu Rau quả - Trâu Quỳ, Gia Lâm,

- Thiết bị thí nghiệm: cốc đong, bình tam giác, ống đong, nhiệt kế, phễu…

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp phân tích

- Xác định độ cứng của quả:

Độ cứng của quả cà chua biểu thị cho độ chín của chúng Độ cứng được đo bằng máy đo độ cứng dựa trên nguyên tắc đo độ lún dưới tác động của một lực bằng

nhau theo phương vuông góc với mặt phẳng của quả trong cùng một đơn vị thời gian Quả càng mềm thì độ lún càng lớn

- Xác định màu sắc của nguyên liệu và sản phẩm:

Màu sắc của nguyên liệu và sản phẩm được đo bằng mắt thường

- Xác định hàm lượng chất khô hoà tan:

Hàm lượng chất khô hòa tan được xác định bằng chiết quang kế dựa trên nguyên tắc tia sáng bị khúc xạ khi đi từ một môi trường (không khí) vào một trường khác (chất lỏng) Dựa vào độ lệch của tia sáng có thể xác định được hàm lượng chất hòa tan trong chất lỏng

- Xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm:

Hiệu suất thu hồi sản phẩm được tính bằng % lượng chất khô trong sản phẩm

so với lượng chất khô trong dịch quả

- Xác định hàm lượng axit bằng phương pháp trung hòa

- Xác định hàm lượng đường bằng phương pháp Graxianop

- Các chỉ tiêu độ ẩm, gluxit, lycopen, beta - caroten, và chỉ tiêu vi sinh vật được thực hiện tại Viện kiểm nghiệm vệ sinh an toàn thực phẩm quốc gia

2.3.2 Phương pháp đánh giá cảm quan

+) Sử dụng phép thử mô tả:

Là phép thử gồm 03 mẫu và hội đồng gồm 08 thành viên (phụ lục 1) được mời xác định xem các mẫu này khác nhau ở đặc tính nào và độ lớn của sự khác nhau này bằng bao nhiêu Phép thử này được dùng khi biết là giữa các mẫu có sự khác nhau và muốn tìm hiểu đặc trưng của sự khác nhau này

Được sử dụng để mô tả chi tiết các tính chất cảm quan của sản phẩm cà chua

cô đặc để nghiên cứu các tính chất đặc trưng của sản phẩm

+) Phương pháp tiến hành:

- Lựa chọn các đặc tính cần đánh giá: Màu, mùi, vị và hương

- Thực hiện các phép thử sơ bộ trên cà chua tươi và dịch cà chua để các thành viên cùng thống nhất cách sử dụng thang cường độ đã đưa ra cụ thể như sau:

Màu: Quan sát quả cà chua chín

Mùi: Ngửi cà chua cát lát sống và dịch cà chua

Vị & hương: Nếm thử cà chua cát lát sống và dịch cà chua

Tiến hành đánh giá cảm quan cà chua cô đặc sản xuất được với cà chua cô đặc đang có trên thị trường với các mẫu cụ thể như sau:

- Mẫu A: Cà chua cô đặc sản xuất được

- Mẫu B: Cà chua cô đặc Ý

- Mẫu C: Cà chua cô đặc Ba Lan

Hội đồng tiến đánh giá cảm quan qua 18 lần lặp với mã số cho các lần lặp (phụ lục 2) và trật tự trình bày mẫu cho mỗi lần (phụ lục 3)

Chất lượng của sản phẩm được đánh giá theo thang điểm từ 0 - 10 để xác định cường độ đặc trưng của các tính chất cảm quan của mỗi mẫu trên thang điểm trong phiếu trả lời câu hỏi (phụ lục 4)

+) Xử lý kết quả:

Người điều hành thí nghiệm ghi lại điểm cho từng thành viên của hội đồng vào một bảng tổng hợp và tính giá trị trung bình cho từng mẫu đối với từng chỉ tiêu

Các kết quả sẽ được biểu diễn dưới dạng đồ thị hay hoa gió

Nếu kết quả phân tích có F > Ftc (tương quan phương sai tra bảng) thì các mẫu được ưa thích khác nhau có nghĩa[23]

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu công nghệ

a Phương pháp chần:

Sử dụng phương pháp chần để xử lí nguyên liệu quả tươi nhằm nâng cao chât lượng sản phẩm Dưới tác dụng của nhiệt độ, trong môi trường axit của quả, protopectin không tan chuyển hóa thành pectin hòa tan làm giảm cường lượng liên

kết giữa vỏ và thịt quả Vì vậy, làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả và hàm lượng chất khô trong dịch quả Qua trình chần còn góp phần bài khí, diệt enzzym và vi sinh vật cho sản phẩm để vitamin và các thành phần chất khô khác đỡ tổn thất hơn [24]