CNCB bot dau tam hoa tan

trong điều kiện trồng trọt bình thường 12 - Bảng 3: Thành phần acid hữu cơ trong dịch quả dâu Morus nigra 13 - Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng nước rửa: 16... Chúng ta không thể xác định đượ

2

DANH MỤC HÌNH:

- Hình 2: Quả dâu tằm giống Morus alba khi trên cây 5

- Hình 3: Màu sắc quả dâu tằm từ khi còn non tới khi chín 6

- Hình 4: Cây dâu tằm giống Morus rubra 7

- Hình 6: Các dạng lá dâu tằm giống Morus rubra 8

- Hình 7: Quả dâu tằm giống Morus rubra khi ở trên cây 8

- Hình 8: Chồi của Morus alba (bên trái) và Morus rubra (bên phải) 8

- Hình 11: Thiết bị bình khuấy trộn bằng cánh khuấy 32

- Hình 13 Sơ đồ thiết bị sấy thăng hoa 35

- Hình 15: Đồ thị thể hiện hiện tượng cavitation theo thời gian 40

DANH MỤC BẢNG

- Bảng 1a: Các giống dâu tằm sản xuất ở Mỹ 9

- Bảng 1b: Các giống dâu tằm sản xuất ở Mỹ (tiếp theo) 10

- Bảng 2: Thành phần hóa học trung bình của giống Morus Nigal L

trong điều kiện trồng trọt bình thường 12

- Bảng 3: Thành phần acid hữu cơ trong dịch quả dâu Morus nigra 13

- Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng nước rửa: 16

Ở một số nơi, dâu tằm có thể trồng từ hạt nhưng mất nhiều thời gian và chi phí chăm sóc, có thể trên mười năm Hạt sau khi lấy từ quả phải gieo trồng ngay trên lớp đất mặt, đủ ầm và khoáng chất để tạo điều kiện cho hạt nảy mầm sau 9-

14 ngày Tuy nhiên, trồng cây bằng hạt có lợi là sẽ đảm bảo rễ bám sâu vào đất, hút nước và chất dinh dưỡng dễ dàng, giúp cây phát triển ổn định Dù vậy, phương pháp trồng phổ biến hiện nay lại là ghép cành, ta tạo một vết cắt nghiêng và phẳng rồi sau đó tiến hành ghép cành vào gốc ghép Có ba phương pháp cắt để nhân giống dâu tằm: hardwood cutting, softwood cutting và root cutting Khả năng bén rễ của White Mulberry tốt hơn Black Mulberry và Red Mulberry Cây có thể mắc bệnh do sâu bọ, đặc biệt các cây lai ghép dễ mắc

“bệnh bỏng ngô” có thể gặp từ mùa này sang mùa khác Khi gặp tình trạng này,

ta nên loại bỏ sớm các quả hay cây bị bệnh để tránh lây lan sang các cây khác

Sự xuất hiện loài kiến cắt lá ở khu vực trồng cũng cần được quan tâm

Dâu tằm là một loài cây phân tính hay đơn tính cùng gốc Các hoa mọc ở nách lá, phát triển thành cụm không có hình dạng rõ rệt, ngắn, màu xanh lá, rủ xuống và được thụ phấn nhờ gió Sau khi những bông hoa được thụ phấn, chúng

và các tế bào thịt quả bắt đầu phình ra Cuối cùng, chúng thay đổi hoàn toàn về cấu trúc và màu sắc, trở nên mọng nước và chứa đầy dịch quả Quả phức do nhiều quả đơn dính lại với nhau Chúng ta không thể xác định được giống dâu dựa vào màu sắc của quả mà phải dựa vào màu sắc của chồi

4

Dâu tằm là loại cây đặc biệt, quả của chúng không chín đồng loạt như các loại quả thông thường khác mà thời gian chín kéo dài, trải qua nhiều giai đoạn Quả thường bắt đầu chín từ cuối mùa xuân hay đầu mùa hè Ngoài ra, cây có thể cho quả dù còn nhỏ nhưng dâu tằm được xem là loài cây có sản lượng quả không cao trên thế giới Một phần là do các quả chín rất hấp dẫn các loài chim, nhưng nguyên nhân chính là do mục đích khai thác chủ yếu của các nước trồng dâu tằm trên thế giới không phải là quả, thậm chí các nước này còn nghiên cứu giống dâu tằm không cho quả Một số nơi khác trồng cây dâu tằm nhằm mục đích chắn gió

Các nước trồng và sản xuất dâu tằm trên thế giới bao gồm: Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam, Thổ Nhĩ Kỳ, Ấn Độ, Mỹ, Azerbaijan, Pakistan … Có bằng chứng cho rằng dâu tằm xuất hiện cách đây 5000 năm, lá dâu tằm được dùng làm thức ăn truyền thống cho tằm sản xuất tơ từ rất lâu, gắn liền với nghề “trồng dâu nuôi tằm” ở các nước Ngoài ra, lá dâu tằm còn là thành phần trong các bài thuốc chữa bệnh (sốt, việm họng), lá dâu tươi và vỏ cây non là thức ăn bổ dưỡng

ưa thích cho gia súc gia cầm, đặc biệt là động vật nhai lại

Tuy nhiên, quả dâu tằm có thể ăn tươi hay làm nguyên liệu sản xuất các sản phẩm như: nước quả, rượu mùi, mứt, phụ gia tạo màu và dược phẩm Trong bài báo cáo này, nhóm sẽ đề xuất qui trình sản xuất bột quả dâu tằm hòa tan

5

- Giống: có nhiều giống như

Morus alba (White mulberry):

 Phân bố ở Đông Á (Trung Quốc), khá chịu hạn hán, đất ô nhiễm và nghèo dinh dưỡng, chịu lạnh tốt nhất trong ba loài Cây có thể phát triển tới chiều cao 25 mét và hay thay đổi hình dạng, bao gồm hình dạng rủ và hình dạng kim tự tháp

 Lá có màu xanh nhạt, mỏng, láng bóng, có dạng thùy rất khác nhau ngay

cả trên cùng một cây Một số không có thùy trong khi số khác có hình găng tay Cây thường ra lá vào đầu mùa xuân

 Quả khi chín có thể màu trắng, màu đen hay màu tím, rất ngọt mà ít chua

Hình 1: Lá dâu tằm giống Morus alba

về chiều cao, đôi khi giống này có thể cao tới 10 mét nhưng nó có xu hướng phát triển thành cây bụi nếu không được uốn nắn khi cây còn nhỏ Cây cần đủ ánh sáng và không gian thoáng, đất khô tốt và giàu mùn để phát triển, nên tránh trồng ở những vùng đất nông như trên đá phấn hay

đá sỏi Tuổi thọ cây có thể lên đến hàng trăm năm

 Lá loài này hình dạng tương tự như của Red mulberry nhưng nhỏ hơn, các cành cây chắc chắn hơn và nụ to hơn

 Quả thường lớn và mọng nước, khi chín có màu tím đậm tới đen, với một

sự cân bằng tốt của vị ngọt và vị chua Vì vậy, Black mulberry được xem

là có hương vị tốt nhất trong các giống dâu

Hình 3: Màu sắc quả dâu tằm từ khi còn non tới khi chín

Morus rubra (Red mulberry):

7

 Phân bố ở miền Đông nước Mỹ, từ Massachusetts tới Kansas và xuống bờ biển vùng Vịnh Trên đất giàu dinh dưỡng, cây có thể đạt chiều cao 20 mét, tuổi thọ dưới 75 năm

 Lá có kích thước lớn hơn và dày hơn so với White mulberry, lá hình tròn hay hình tim, có răng cưa đều và thường có thùy Bề mặt trên của lá nhám, còn bề mặt dưới của lá có lớp lông tơ

 Ra hoa vào tháng 5 và bắt đầu chín vào tháng 7

 Quả khi chín thường có hình bầu dục thon dài, màu đỏ sậm đến tím (gần như đen), hương vị gần bằng với Black mulberry, vị ngọt dễ chịu và hơi chua

Hình 4: Cây dâu tằm giống Morus rubra Hình 5: Lá dâu tằm giống Morus

rubra

9

Bảng 1a: Các giống dâu tằm sản xuất ở Mỹ

+ Các giống Downing nguyên thủy là M alba var multicaulis

+ Quả đen, hương vị tuyệt vời và quả chín từ tháng 6 đến tháng 9

+ Các giống khác sau này được bán dưới cùng một tên

Illinois

Everbearing

+ Giống: Morus alba và Morus rubra

+ Bắt nguồn ở White County, Illinois vào năm 1958

+ Quả đen, gần như không hạt, lớn và rất dài Hương vị tốt, rất ngọt và được coi là tốt nhất bởi nhiều người

+ Cây khỏe mạnh, chịu được rét, hơi lùn và hiệu quả cao

Kaester

+ Giống: Morus nigra

+ Bắt nguồn ở Los Angeles

+ Quả màu đen hoặc màu tím đậm Vị rất ngọt nhưng có sự cân bằng tốt giữa

vị ngọt và vị chua

Pakistan

+ Bắt nguồn ở Islamabad, Pakistan

+ Quả vô cùng lớn, màu đỏ ruby, dài 6.35-8.89cm và đường kính 0.96cm Quả ngọt, có sự cân bằng tốt giữa vị ngọt và vị chua

10

Bảng 1b: Các giống dâu tằm sản xuất ở Mỹ (tiếp theo)

Riviera

+ Bắt nguồn ở Vista, California Elongated

+ Quả màu tím đậm đến màu đen, dài 2.54-3.81cm, đường kính 1.27cm

+ Quả chín trong khoảng thời gian dài, từ tháng tư đến tháng sáu

Russian

(Tatarica)

+ Được du nhập vào châu Âu từ Trung Quốc khoảng 1.500 năm trước

+ Quả màu đỏ đến đen

+ Cây rậm rạp, cao tới 35 ft, chịu được rét và hạn hán

Trồng rộng rãi cho việc chắn gió và thức ăn động vật

hoang dã

Shangri-La + Bắt nguồn ở Naples, Florida Quả lớn, màu đen

+ Cây rất lớn, chịu được rét, lá hình trái tim

Tehama

(Giant White)

+ Bắt nguồn ở Tehama County, California

+ Quả tròn rất lớn, màu trắng Quả rất ngọt, mọng nước

+ Cây thích nghi tốt nhất với khu vực có mùa đông nhẹ

Wellington

+ Bắt nguồn ở Geneva, New York

+ Quả dài, hình trụ, màu từ đỏ đến đen Thịt quả mềm

+ Quả chín trong khoảng thời gian vài tuần

11

1.3 Cấu tạo quả dâu:

- Quả phức, mọng nước

- Quả hình oval dài hoặc oval tròn

- Chiều dài quả: 7-125mm

+Lớp biểu bì ở giữa gồm 1 hay 2 lớp tế bào dĩa dẹt

+Lớp bên trong là lớp màng gần nhất với phần thịt, được tạo thành từ nhiều lớp

tế bào chứa hầu hết các phenolic trong vỏ trái

1.3.2 Thịt quả:

Hầu hết các tế bào phần thịt có hình tròn hay dạng trứng không bào lớn mà có

thể chứa các hợp chất phenol và đường

1.3.3 Hạt :

- Quả dâu tằm phần lớn có hạt, có một ít loài không có hạt

- Hạt dâu có màu vàng hoặc màu vàng sáng, hình oval dẹt

- Cấu tạo của hạt dâu tằm gồm: vỏ, nội nhũ và phôi

1.4 Thành phần hóa học của quả dâu tằm:

- Phụ thuộc vào nhiều yếu tố: giống, loài, điều kiện gieo trồng và chăm sóc, thời điểm thu hoạch, phương pháp tồn trữ,…

- Thành phần hóa học trung bình của giống Morus Nigal L trong điều kiện trồng trọt bình thường:

Bảng 2: Thành phần hóa học trung bình của giống Morus Nigal L trong điều kiện trồng trọt bình thường

Thành phần % Khối lượng quả

Carbohydrate 7.8-9.2 Protein 0.4-1.5 Acid tự do 1.1-1.9 Acid béo 0.4-0.5 Cellulose 0.7-0.2 Pectin 0.5-0.8 Chất khoáng 0.7-0.9

1.4.1 Carbohyrate:

- Chủ yếu là đường glucose và fructose

- Chúng thường chiếm tỉ lệ bằng nhau khi dâu chín: glucose (khoảng 52%), fructose (khoảng 48%)

1.4.2 Pectin, gum và các polysaccharide có liên quan:

Pectin, gum và các polysaccharide có liên quan là các polymer có nhiệm vụ

liên kết các tế bào thực vật với nhau Chúng thường là các chuỗi nhánh phức tạp

13

1.4.3 Acid hữu cơ:

- Trong dâu tằm 2 acid hữu cơ chính là acid citric và acid malic Ngoài ra, trong dâu còn có các acid khác như acid tartaric, acid oxalic, acid fumaric và acid ascorbic

- Một số loại acid hữu cơ trong dịch quả dâu Morus nigra:

Bảng 3: Thành phần acid hữu cơ trong dịch quả dâu Morus nigra

Acid hữu cơ Hàm lượng trong dịch quả (g/100ml)

- Hàm lượng anthocyanin là 521±23mg/kg nguyên liệu tươi

- Vỏ quả chứa lượng tanin cao nhất

1.4.4.1 Flavonoid

14

- Có trong vỏ, cuống quả và lá dâu tằm, chúng tạo nên vị đắng

- Các flavonoid thường thấy trong dâu là anthocyanin, flavonol, catechin (flavan-3-ols)

1.4.4.2 Nonflavonoid

Dự trữ chủ yếu trong không bào của tế bào Chúng thường hiện diện ở dạng ester hóa với đường, các rượu hoặc các acid hữu cơ Ngoài ra còn tồn tại một số dạng phenolic khác trong dâu tằm với khối lượng không đáng kể

1.4.4.3 Anthocyanin

Có nhiều trong không bào vỏ và thịt quả dâu, là polyphenol tạo màu sắc đặc trưng cho dâu tằm, chiếm hàm lượng cao nhất trong các phenol và tan tốt trong nước Anthocyanin làm cho dâu có màu hồng, đỏ, tím, tía

1.4.5 Các hợp chất cao phân tử:

Chúng là các polymer tạo cấu trúc của tế bào Các chất này bao gồm carbohydrate (cellulose, hemicellulose, pectin và tinh bột), protein, acid nucleic và một số lipid

1.4.6 Hương:

Các hợp chất hương khác nhau có trong dâu tằm góp phần tạo hương vị đặc trưng: có 27 hợp chất hương dễ bay hơi được tìm thấy trong dịch ép dâu tằm

1.5 Chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu:

1.5.1 Chỉ tiêu quả dâu tằm:

- Hình dạng, kích thước và độ lớn: Quả có hình oval, đạt kích thước trung bình 7-125mm, khối lượng trung bình 2-5g

- Độ chín quả cần đạt là giai đoạn chín hoàn toàn Khi đó, lượng dịch bào trong quả nhiều nhất, quả mềm mọng nước, có màu từ tím đậm đến đen đặc trưng

15

- Số lượng quả còn nguyên vẹn, không dập nát chiếm tỉ lệ cao Đối với những quả thối hoàn toàn phải loại bỏ ngay trước khi chế biến

- Độ Brix trong dịch quả sau khi ép: 13-17.5

- Dư lượng thuốc kháng sinh, thuốc trừ sâu nằm trong giới hạn cho phép

- Tổng protein, lipid, xơ, tro: < 0.4%

- Tổng số vi sinh vật hiếu khí: < 100cfu/g

- Tổng số tế bào nấm mốc: < 50cfu/g

- Tổng số tế bào nấm men: < 50cfu/g

- E.coli và Salmonella: không có

16

1.5.3 Chỉ tiêu nước rửa:

Bảng 4: chỉ tiêu chất lượng nước rửa:

ST

T Tên chỉ tiêu Đơn vị

Giới hạn tối đa cho phép Phương pháp thử

Mức độ giám sát

I Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ

1 Màu sắc(*) TC

TCVN 6185 - 1996 (ISO 7887 - 1985) hoặc SMEWW 2120

A

2 Mùi vị(*)

- Không có mùi, vị lạ

Cảm quan, hoặc SMEWW 2150 B và

2160 B

A

3 Độ đục(*) NTU 2

TCVN 6184 - 1996 (ISO 7027 - 1990) hoặc SMEWW 2130

B

A

Trong khoảng 6,5-8,5

TCVN 6492:1999 hoặc SMEWW 4500

17

NH3 C hoặc SMEWW 4500 - NH3 D

9 Hàm lượng Antimon mg/l 0,005 US EPA 200.7 C

10 Hàm lượng Asen tổng

TCVN 6626:2000 hoặc SMEWW 3500

B

C

13 Hàm lượng Cadimi mg/l 0,003

TCVN6197 - 1996 (ISO 5961 - 1994) hoặc SMEWW 3500

- Cu

C

18

17 Hàm lượng Xianua mg/l 0,07

TCVN 6181 - 1996 (ISO 6703/1 - 1984) hoặc SMEWW 4500

- CN

-C

18 Hàm lượng Florua mg/l 1,5

TCVN 6195 - 1996 (ISO10359 - 1 - 1992) hoặc SMEWW 4500 - F-

- Fe

A

21 Hàm lượng Chì mg/l 0,01

TCVN 6193 - 1996 (ISO 8286 - 1986) SMEWW 3500 - Pb

23 Hàm lượng Thuỷ

ngân tổng số mg/l 0,001

TCVN 5991 - 1995 (ISO 5666/1-1983 - ISO 5666/3 -1983)

B

24 Hàm lượng Molybden mg/l 0,07 US EPA 200.7 C

25 Hàm lượng Niken mg/l 0,02

TCVN 6180 -1996 (ISO8288 -1986) SMEWW 3500 - Ni

C

26 Hàm lượng Nitrat mg/l 50 TCVN 6180 - 1996 A

A

II Hàm lượng của các chất hữu cơ

a Nhóm Alkan clo hoá

54 Acrylamide µg/l 0,5 US EPA 8032A C

55 Epiclohydrin µg/l 0,4 US EPA 8260A C

56 Hexacloro butadien µg/l 0,6 US EPA 524.2 C

III Hoá chất bảo vệ thực vật

57 Alachlor µg/l 20 US EPA 525.2 C

58 Aldicarb µg/l 10 US EPA 531.2 C

SMEWW 4500Cl hoặc US EPA 300.1 A

24

VI Vi sinh vật

108 Coliform tổng số

Vi khuẩn/100

ml

0

TCVN 6187 - 1,2 :1996

(ISO 9308 - 1,2 - 1990) hoặc SMEWW 9222

A

109 E.coli hoặc Coliform

chịu nhiệt

Vi khuẩn/100

ml

0

TCVN6187 - 1,2 :

1996 (ISO 9308 - 1,2 - 1990) hoặc SMEWW 9222

A

PHẦN 2:QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

2.1 Sơ đồ khối

25

Sấy phun

Phối trộn Phụ gia

Chần

Ép

L ọc

bã Bã

Rửa Nguyên li ệu

Đóng gói

26

Phối trộn Phụ gia

27

PHẦN 3: GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

3.1 Rửa:

- M ục đích công nghệ: quá trình rửa có mục đích chuẩn bị cho các quá trình

tiếp theo Rửa giúp làm sạch bụi bẩn, đất cát, vi sinh vật bên ngoài trái Rửa còn nhằm mục đích tẩy sạch một số chất hóa học gây độc hại được dùng trong kỹ thuật nông nghiệp: thuốc trừ sâu

- Các bi ến đổi của nguyên liệu: biến đổi chủ yếu là biến đổi vật lý Quả

được làm sạch, giảm bớt vi sinh vật bám ngoài vỏ

- Thiết bị: sử dụng máy rửa sục khí Việc rửa đúng kỹ thuật chất lượng sản

phẩm sẽ tốt hơn Việc sục khí giúp chế độ rửa nhẹ nhàng hơn nhưng vẫn đảm bảo làm sạch trái

- Các thông số công nghệ:

Năng suất 500 – 700 kg nguyên liệu/h

3.2 Chần:

- M ục đích công nghệ: bảo quản và chuẩn bị cho quá trình ép

- Các bi ến đổi của nguyên liệu:

 Vật lý: Quá trình chần giúp quả dâu tằm mềm đi,

 Hóa học: Sự tổn thất một số cấu tử mẫn cảm với nhiệt độ điển hình là vitamin, có thể bị phân hủy bởi nhiệt hoặc bị oxy hóa

 Hóa sinh: Enzyme oxy hóa các chất màu, mùi bị vô hoạt trong quá trình chần giúp ổn định hương và màu sắc của nguyên liệu

 Sinh học: Một số vi sinh vật có thể bị ức chế hoặc tiêu diệt

- Thiết bị: Thiết bị chần bằng hơi nước

- Các bi ến đổi nguyên liệu: biến đổi chủ yếu là biến đổi vật lý Nguyên liệu

trong quá trình ép sẽ giảm thể tích, tỷ trọng có thể thay đổi Nhiệt độ của

28

nguyên liệu có thể tăng lên Một số chất như vitamin, hợp chất màu, mùi

có thể bị biến đổi Dịch quả được giải phóng trong quá trình ép

- Thiết bị: máy ép trục vit

 Khai thác: làm tăng hàm lượng dịch quả thu được

 Chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo

- Các bi ến đổi nguyên liệu: cặn từ thịt quả, các chất kết tủa thô được loại

bỏ tuy nhiên, một số cấu tử dễ bay hơi như hợp chất mùi trong dịch lọc có