BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT PHỤ GIA CMC ĐẾN CẤU TRÚC NƯỚC DỨA CÓ BỔ SUNG THỊT QUẢ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT PHỤ GIA CMC ĐẾN CẤU TRÚC NƯỚC DỨA CÓ BỔ SUNG THỊT QUẢ Họ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT PHỤ GIA CMC ĐẾN CẤU TRÚC NƯỚC DỨA CÓ BỔ SUNG THỊT QUẢ

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ THANH MỸ Ngành: BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM

Niên khóa: 2006-2010

BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT PHỤ GIA CMC ĐẾN CẤU TRÚC NƯỚC DỨA CÓ BỔ SUNG THỊT QUẢ

Tác giả

NGUYỄN THỊ THANH MỸ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành

Bảo quản và Chế biến Nông sản thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn ThS Phan Thị Lan Khanh

Tháng 8/2010

LỜI CẢM ƠN

Con xin chân thành biết ơn sâu sắc đến cha mẹ và gia đình

Tôi xin cảm ơn:

Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

Ban Chủ Nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm và các thầy cô trong khoa đã truyền dạy cho tôi kiến thức quý báu trong suốt bốn năm qua

Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn cô Phan Thị Lan Khanh, thầy Phan Tại Huân đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn đã gắn bó, giúp đỡ, động viên tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian làm đề tài

Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thanh Mỹ

TÓM TẮT

Đề tài “Bước đầu khảo sát ảnh hưởng của chất phụ gia CMC đến cấu trúc nước dứa

có bổ sung thịt quả” được tiến hành tại phòng thí nghiệm Kỹ thuật thực phẩm, phòng thí nghiệm Hóa sinh, Trung tâm nghiên cứu và chế biến rau quả trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ tháng 4/2010 đến tháng 7/2010 Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên

Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu thông số kĩ thuật về hàm lượng chất phụ gia CMC

để cải thiện cấu trúc cho nước dứa có bổ sung thịt quả

Kết quả thu được từ quá trình thực hiện đề tài như sau:

 Tỉ lệ pha loãng nước dứa cô đặc / nước cất là 1:7

 Nước dứa có 16 oBrix cho giá trị cảm quan tốt nhất

 Nước dứa có tỉ lệ bổ sung 10% thịt quả được ưa thích nhất

 Nồng độ CMC 0,35% cho thời gian thịt quả treo lâu nhất

 Chế độ thanh trùng thử nghiệm ở 83oC/10 phút có khả năng ổn định thịt quả tốt nhất

Qua quá trình nghiên cứu cho thấy có thể sử dụng CMC để ổn định trạng thái lơ lửng cho nước dứa bổ sung thịt quả

MỤC LỤC

TRANG

Trang tựa i Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv

Danh sách các bảng viii

1.1 Đặt vấn đề 1

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

2.1 Tổng quan về cây dứa 2

2.1.1 Nguồn gốc 2 2.1.2 Thành phần hóa học của dứa 2

2.1.3 Phân loại 3

2.1.5 Thu hoạch và bảo quản dứa 5

2.2.1 Phân loại 6 2.2.2 Nước quả cô đặc 7

2.3 Quy trình chế biến nước quả có thịt quả 9

2.4.1 Nguồn gốc 12 2.4.2 Tính chất 12 2.4.3 Ứng dụng 14

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

3.2 Vật liệu thí nghiệm 18 3.3 Phương pháp nghiên cứu 19

3.3.1 Thí nghiệm khảo sát sơ bộ 21

3.3.1.1 Thí nghiệm khảo sát 1: Khảo sát độ nhớt của CMC ở các nồng độ và

3.3.1.2 Thí nghiệm khảo sát 2: Xác định thời gian lắng sơ bộ của thịt quả dứa

theo độ nhớt của dung dịch 21

3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỉ lệ pha loãng của nước dứa cô đặc 22

3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường lên chất lượng

cảm quan sản phẩm 22 3.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát tỉ lệ bổ sung thịt quả 23

3.3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát sự ảnh hưởng của CMC đến thời gian lắng của

thịt quả và giá trị cảm quan sản phẩm 24

3.3.2.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát sự ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến

cấu trúc của sản phẩm 25 3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 26

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Khảo sát thành phần nguyên liệu 27

4.2 Kết quả của thí nghiệm khảo sát sơ bộ 28

4.2.1 Kết quả của thí nghiệm khảo sát 1: Khảo sát độ nhớt của CMC ở các nồng

4.2.2 Kết quả của thí nghiệm khảo sát 2: Xác định thời gian lắng sơ bộ của thịt

quả dứa theo độ nhớt của dung dịch 29

4.3.1 Kết quả của thí nghiệm 1: Khảo sát tỉ lệ pha loãng của nước dứa cô đặc 29

4.3.2 Kết quả của thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường lên

chất lượng cảm quan sản phẩm 30

4.3.3 Kết quả của thí nghiệm 3: Khảo sát tỉ lệ bổ sung thịt quả 31

4.3.4 Kết quả của thí nghiệm 4: Khảo sát sự ảnh hưởng của CMC đến thời gian

lắng của thịt quả và giá trị cảm quan sản phẩm 32

4.3.5 Kết quả của thí nghiệm 5: Khảo sát sự ảnh hưởng của chế độ thanh trùng

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG

Hình 2.1 Quy trình chế biến nước quả có thịt quả tham khảo 9

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của cellulose và cấu trúc của NaCMC 13

Hình 2.3 Công thức cấu tạo của saccharose 16

Hình 2.4 Công thức cấu tạo của acid citric 16

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình được sử dụng trong đề tài 20

Hình 4.1 Độ nhớt của CMC tại 20oC với các nồng độ và pH khác nhau 28

Hình 4.2 Độ nhớt của nước dứa tại các nồng độ CMC khác nhau 32

Hình 4.3 Ảnh hưởng của các nồng độ CMC lên độ lắng tương đối của nước

Hình 4.4a Mẫu nước dứa lúc 0 giờ 35

Hình 4.4b Mẫu nước dứa lúc 4 giờ 35

Hình 4.5 Độ nhớt tương quan của nước dứa ở 2 chế độ thanh trùng thử nghiệm 37

Hình 4.6 Ảnh hưởng của các chế độ thanh trùng lên độ lắng tương đối của

DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG

Bảng 2.1 Thành phần trong 100 g dứa 2

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ pha loãng đến hương vị của nước dứa 22

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của oBrix đến chất lượng cảm quan 23

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ thịt quả bổ sung đến mức độ ưa thích 23

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của CMC đến giá trị cảm quan của sản phẩm 24

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến cấu trúc của sản phẩm 25

Bảng 4.1 Bảng phân tích thành phần của nước dứa cô đặc và dứa Queen

Bảng 4.2 Thời gian lắng của hỗn hợp nước và chất phụ gia có bổ sung thịt quả 29

Bảng 4.3 Kết quả cảm quan khảo sát tỉ lệ pha loãng 30

Bảng 4.4 Kết quả cảm quan khảo sát độ Brix 31

Bảng 4.5 Kết quả cảm quan khảo sát tỉ lệ bổ sung thịt quả 31

Bảng 4.6 Kết quả cảm quan cho mức độ ưa thích sản phẩm 36

Tuy nhiên một vấn đề rất đáng lưu tâm đối với các sản phẩm nước trái cây có bổ sung thịt quả là trong quá trình bảo quản và sử dụng thì thường thấy hiện tượng tách lớp và thịt quả bị lắng ở đáy chai

Từ thực tiễn trên, được sự cho phép của khoa Công Nghệ Thực Phẩm và dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Phan Thị Lan Khanh chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài

“Bước đầu khảo sát ảnh hưởng của chất phụ gia CMC đến cấu trúc nước dứa có bổ sung thịt quả”

1.2 Mục tiêu của đề tài

Tìm hiểu được thông số kĩ thuật về hàm lượng chất phụ gia CMC để cải thiện cấu trúc cho nước dứa có bổ sung thịt quả

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về cây dứa

2.1.1 Nguồn gốc

Nguồn gốc cây dứa là từ Nam Mỹ, trong khu vực tứ giác bao gồm vùng phía Nam Brazil và Bắc Argentina, Paraguay, nơi người da đỏ bản xứ đã tuyển chọn và trồng trọt dứa lâu đời

Lịch sử trồng dứa bắt đầu từ ngày 4/11/1493 khi Christophe Colomb đổ bộ lên đảo Guadeloup đã phát hiện và ăn thử trái dứa đầu tiên, từ đó trái dứa trở nên phổ biến khắp nơi

Ngày nay dứa được trồng phổ biến ở tất cả các nước nhiệt đới và một số nước á nhiệt đới có mùa đông ấm, tập trung nhất là ở Hawai (33% sản lượng thế giới), Thái Lan (16%), Brazil (10%) và Mexico (9%) Ở miền bắc Việt Nam, dứa có nhiều ở Vĩnh Phú, Hà Bắc, Tuyên Quang, Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa và Nghệ An

(Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2008)

2.1.2 Thành phần hóa học của dứa

(Nguồn: http://www.nal.usda.gov)

2.1.3 Phân loại các giống dứa

Dứa có tất cả khoảng 60 – 70 giống, nhưng có thể gộp chung thành ba nhóm chính

 Nhóm dứa Hoàng Hậu (Queen)

Dứa hoa, dứa tây, dứa Victoria, khóm cũng thuộc nhóm dứa này

Nhóm dứa Queen được trồng nhiều nhất trong ba nhóm dứa ở Việt Nam

Trái dứa Queen tương đối nhỏ, khối lượng trung bình mỗi trái 0,8 – 1,6 kg/trái, mắt lồi, dạng trụ tròn khá đều Thịt trái vàng đậm, giòn, hương dứa, vị chua ngọt đậm đà Nhóm này có chất lượng cao nhất, trên thế giới thường dùng để ăn tươi và xuất khẩu

Vitamin Vitamin B1 Vitamin B2Vitamin B3Vitamin B5 Vitamin B6Vitamin B9Vitamin C

0,079 mg 0,032 mg 0,5 mg 0,213 mg 0,112 mg

18 mcg 47,8 mg Khoáng

Calcium (Ca) Sắt (Fe) Magnesium (Mg) Phosphorus (P) Kali (K)

Natri (Na) Kẽm (Zn) Đồng (Cu) Mangan (Mn)

13 mg 0,29 mg

12 mg

8 mg

109 mg

1 mg 0,12 mg 0,11 mg 0,927 mg

 Nhóm dứa Cayenne

Dứa độc bình, dứa tây thuộc nhóm này

Ở Việt Nam đang đẩy mạnh trồng dứa Cayenne thành quy mô lớn, nhưng việc sử dụng loại dứa này vẫn chưa thông dụng lắm

Dứa Cayenne cho trái lớn nhất, khối lượng trung bình 1,5 – 2,5 kg/trái, mặt phẳng

và nông Trái có dạng trụ côn, lớn ở dưới gốc, nhỏ dần ở đầu ngọn thịt trái kém vàng, nhiều nước, ít ngọt và kém thơm hơn dứa Queen

Vì phù hợp với chế biến công nghiệp, nhóm Cayenne được trồng ở hầu hết các vùng dứa lớn trên thế giới (Thái Lan, Hawai, Philippin…)

 Nhóm dứa Tây Ban Nha (Spanish)

Dứa ta, dứa mật, dứa thuộc nhóm dứa Spanish

Trái dứa Spanish lớn hơn dứa Queen, mắt to và sâu Thịt trái vàng nhạt, có chỗ trắng, vị chua, ít mùi thơm nhưng nhiều nước hơn dứa hoa

Nhóm này có chất lượng kém nhất, được trồng lâu đời và tập trung ở khu vực Liễn Sơn (Tam Dương, Vĩnh Phú)

2.1.4 Trồng dứa ở Việt Nam

Các giống dứa đầu tiên du nhập vào Đông Dương từ các chuyến du hành của người

Bồ Đào Nha và Ấn Độ đầu thế kỉ 16 Ngành trồng dứa chế biến ở miền Nam thực sự phát triển kể từ 1936 do sự thành lập nhà máy chế biến dứa đóng hộp ở Sài Gòn –Chợ

Lớn, kèm theo các nghiên cứu lựa chọn giống nhu nhập

Các vùng trồng dứa nổi tiếng ở miền Nam là Đức Hòa, Đức Huệ (Long An), Cầu Đúc (Kiên Giang), Bảo Lộc, Đức Trọng (Lâm Đồng) Ở miền Bắc có các vùng Vĩnh Phú (cũ), Tuyên Quang, Nghệ An, Hà Tĩnh Hiện nay loại Queen là chủ lực cho công nghệ chế biến, được trồng tập trung ở Long An, Kiên Giang, Hậu Giang, và ngoại thành TP Hồ Chí Minh

Trái dứa có giá trị kinh tế rất cao vì dễ trồng, không đòi hỏi đất tốt, có thể trồng trên các vùng đồi sỏi đá lẫn các vùng đất phèn có pH = 3÷3,5 mau thu hoạch, năng suất cao, từ khi trồng đến khi ăn trái trung bình khoảng 12÷14 tháng, năng suất trung bình trên 80 tấn/ha, giá trị dinh dưỡng cao và chứa nhiều bromelin, một loại protease

2.1.5 Thu hoạch và bảo quản dứa

Tùy theo vĩ độ ở nơi trồng, dứa hoa thu hoạch tự nhiên vào tháng 3, 4, 5 và 6; dứa Cayenne thu hoạch vào tháng 6, 7 Trong những năm gần đây do có tiến hành xử lý dứa hoa bằng đất đèn, người ta có thể bắt dứa hoa kết trái vào bất kỳ lúc nào, có nghĩa

là có thể thu hoạch quanh năm

Thu hoạch dứa bằng cách dùng dao cắt trái kèm theo một đoạn cuống dài 2÷3cm, thao tác thực hiện nhẹ nhàng Thu hoạch vào ngày tạnh ráo Sau khi hái để dứa từng trái nhẹ nhàng vào bao bì, hay giỏ, thúng tre và chuyển sang thùng gỗ chở đi Giữa các trái nên độn vật mềm để giảm cọ sát

Thu hoạch xong dứa được vận chuyển về kho ngay, hạn chế tối đa hiện tượng chất đống ngoài nắng Kho chứa được thiết kế cao, thoáng, sạch Nền kho, dao, sọt…được sát trùng bằng formol nồng độ 3 ÷ 5% để tiêu diệt nấm thối Thielaviopsis paradosa Chọn trái lành lặn, vặt bỏ lá bắc ở gốc trái, cắt bằng cuống cách gốc trái 2 – 3cm Chải hoặc xử lý diệt rệp sáp Đóng gói nhanh, đưa vào kho mát giữ nhiệt độ 7÷8 oC,

độ ẩm 85÷90% Thời gian từ lúc thu hoạch cho đến khi đưa vào kho mát không quá 24 giờ về mùa hè và không quá 36 giờ về vụ đông xuân.Vận chuyển bằng tàu lạnh hoặc

2.2 Tổng quan về nước trái cây

2.2.1 Phân loại

 Theo mức độ tự nhiên, bao gồm:

Nước quả tự nhiên: chế biến từ một loại quả, không pha thêm đường, tinh dầu, chất màu Nước quả tự nhiên dùng để uống trực tiếp hoặc để chế biến các loại nước ngọt, rượu mùi Nước các loại quả quá chua khi uống phải pha thêm đường Để tăng hương

vị nước quả đôi khi người ta cho lên men rượu một phần hoặc toàn bộ đường có trong nước quả tự nhiên

Nước quả hỗn hợp: chế biến bằng cách trộn lẫn nhiều loại nước quả khác nhau, lượng nước quả pha thêm không quá 35% nước quả chính

Nước quả pha đường: để tăng vị ngon, một số nước quả như chanh, cam, quít người ta thường pha thêm đường

Nước quả cô đặc: chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên theo phương pháp đun nóng (bốc hơi) hay phương pháp lạnh đông (tách nước đá) Nước quả cô đặc có lợi là đỡ tốn bao bì, kho tàng, vận chuyển và ít bị vi sinh vật làm hỏng

 Căn cứ theo phương pháp bảo quản, người ta chia nước quả thành các loại: Nước quả thanh trùng: đóng vào bao bì kín, thanh trùng bằng cách đun nóng trước hoặc sau khi ghép kín

Nước quả bảo quản lạnh: bảo quản ở nhiệt độ 0 – 2oC

Nước quả nạp khí: nạp CO2 để ức chế sự hoạt động của vi sinh vật và tăng tính chất giải khát

Nước quả sunfit hóa: bảo quản bằng SO2

Nước quả rượu hoá: pha rượu để ức chế sự hoạt động của vi sinh vật rồi đựng trong bao bì đã thanh trùng

 Căn cứ theo độ trong của sản phẩm, người ta chia nước quả thành các loại: Nước quả không có thịt quả: là dịch bào được tách khỏi mô quả chủ yếu bằng cách

ép sau đó đem lắng rồi lọc Tuỳ theo mức độ trong cần thiết mà người ta lọc thô (nước

Nước quả có thịt quả: là dịch bào lẫn với các mô được nghiền mịn và pha chế với nước đường

Nước quả không thịt quả có hình thức hấp dẫn, ít bị biến đổi khi bảo quản hơn nước quả có thịt quả Các loại quả chứa nhiều carotin như mơ, quít hoặc có thịt quả nạc như chuối, đu đủ chỉ nên chế biến nước quả ở dạng có thịt quả, vì carotin không tan trong nước và vì mô quả quá mềm không thể lấy riêng dịch quả bằng cách ép (Lê Mỹ Hồng, 2005)

2.2.2 Nước quả cô đặc

Nước quả cô đặc được sản xuất bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên, theo phương pháp bốc hơi (nhiệt) hoặc phương pháp lạnh đông

 Nước quả cô đặc bằng phương pháp lạnh đông

Khi hạ nhiệt độ của dung dịch chưa bão hòa xuống dưới nhiệt độ đóng băng thì dung môi (nước) sẽ đóng băng trước, còn các chất hòa tan (đường, muối, acid…) vẫn

ở dạng dung dịch Sau đó, tách pha lỏng ra khỏi pha rắn bằng phương pháp chiết, lọc hay ly tâm người ta sẽ thu được nước quả cô đặc Phương pháp này thu được sản phẩm

có chất lượng cao, màu sắc đẹp, hương vị thơm ngon như nước quả tươi

Nước quả cô đặc bằng phương pháp lạnh đông thường được bảo quản ở dạng đông đặc trong những thùng carton nhỏ, có nắp bằng kim loại có tráng verni Khi sử dụng sản phẩm này cần pha loãng thêm với nước theo một tỉ lệ được nhà sản xuất khuyến cáo để được nước quả có thành phần và hương vị giống như nước quả tự nhiên Nước quả sau khi pha loãng nên được bảo quản lạnh, thời gian bao quản tối đa một tuần

 Nước quả cô đặc bằng nhiệt

Là loại nước quả có chất lượng thấp hơn nước quả cô đặc bằng phương pháp lạnh đông do các biến đổi hóa lý khi gia nhiệt Sản phẩm có màu sậm và hương vị kém Tuy nhiên, giá thành của sản phẩm cũng thấp hơn do chi phí đầu tư ban đầu thấp Nếu nguyên liệu có chứa nhiều pectin thì khi cô đặc, nồng độ đường gia tăng kết hợp với sự hiện diện của acid hữu cơ làm pH của môi trường giảm sẽ hình thành gel trong sản phẩm Để khắc phục tình trạng này cần phải xử lý enzyme pectinase để loại pectin trước khi cô đặc

Ngoài ra, trong phương pháp cô đặc bằng nhiệt, nhiệt độ cô đặc cao trên 70oC làm mất hương thơm, do đó cần phải có bộ phận thu hồi hương để bổ sung trở lại vào sản phẩm Nếu sử dụng hệ thống cô đặc chân không có thêm bộ phận thu hồi hương thì chất lượng sản phẩm được cải thiện rất nhiều

Nước quả cô đặc bằng nhiệt có thể bảo quản ở nhiệt độ thường, vì hàm lượng chất khô hòa tan cao trên 65% sẽ ức chế sự hoạt động của vi khuẩn

Hàm lượng chất khô của nước trái cây cô đặc khoảng 40% đến 60%, tuy nhiên, nồng độ này còn thay đổi tùy theo loại nguyên liệu và tiêu chuẩn thành phẩm

(Quách Đĩnh và ctv, 1996)

2.3 Quy trình chế biến nước quả có thịt quả

Hình 2.1: Quy trình chế biến nước quả có thịt quả.(Quách Đĩnh và ctv, 1996)

Nguyên liệu Lựa chọn Rửa Kiểm tra

Rót nóng

Phối chế Chà

Xử lý sơ bộ

Thanh trùng

Bài khí Đồng hóa

Ghép nắp

Thành phẩm

Thuyết minh quy trình

 Lựa chọn, phân loại nguyên liệu

Nguyên liệu được chọn lựa nhằm loại bỏ những quả quá chín, quả xanh, quả lẫn giống, quả bị bầm dập vì chúng là tác nhân gây lây nhiễm vi sinh vật cho toàn khối quả cũng như ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm sau này

Nguyên liệu được phân loại theo những kích cỡ khác nhau Kích cỡ quả tuy không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm nước quả nhưng chúng có liên quan đến thiết bị chế biến như thiết bị nghiền, ép…

 Rửa

Quả được rửa sạch trước khi qua công đoạn nghiền ép Nước rửa quả thường có pha thêm chất sát trùng Nguyên liệu được rửa để loại bỏ tạp chất cơ học như đất, cát, bụi và làm giảm lượng vi sinh vật ở ngoài vỏ nguyên liệu

Đối với những loại quả nhỏ có dạng chùm như quả nho thì còn phải qua thiết bị tách quả ra khỏi cành trước khi chế biến

Đối với các loại quả mềm như xoài, đu đủ, cà chua…quả phải qua giai đoạn xử lý nhiệt trước nhằm làm cho quả mềm và diệt enzyme oxy hóa khử gây mất màu và mùi sản phẩm trước khi qua hệ thống máy chà để tách purê quả ra khỏi phần chất xơ, vỏ, hạt

 Chà

Trong sản phẩm necta, ngoài dịch bào còn có mô quả nghiền nhỏ Vì vậy khi tách dịch quả để sản xuất necta, người ta dùng máy chà hoặc máy ép – nghiền kiểu trục xoắn mà không dùng máy ép thủy lực hay máy ép kiểu trục vít

Trong quá trình chế biến để tránh hiện tượng sản phẩm bị biến màu người ta thường pha vào sản phẩm các chất chống oxy hóa mà thông dụng là vitamin C

 Đồng hóa

Trong sản phẩm necta, tách dịch quả bằng máy chà làm cho các phần tử thịt quả có kích thước tương đối lớn Trong quá trình tồn trữ sản phẩm, các phần tử này lắng xuống làm cho sản phẩm bị phân lớp Do vậy cần tiến hành đồng hóa để khắc phục hay hạn chế hiện tượng phân lớp, đồng hóa giúp giảm kích thước các phần tử thịt quả

 Bài khí

Nhằm tránh hiện tượng đổi màu của sản phẩm, làm giảm hương thơm và hàm lượng vitamin C, đồng thời để nâng cao chất lượng nước quả thì cần phải loại bỏ không khí đã hòa tan trong nước quả trong quá trình xử lý bằng phương pháp bài khí tức là loại không khí ra khỏi nước quả trước khi thanh trùng Có thể bài khí nóng bằng cách rót nước quả đang nóng vào chai hay bài khí bằng chân không

Mỗi loại sản phẩm, mỗi cỡ hộp được thanh trùng theo một công thức riêng Sản phẩm nước quả thường có độ chua cao nên nhiệt độ thanh trùng thường dưới 100oC Sau khi thanh trùng sản phẩm phải được làm nguội nhanh để không tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển

2.4 Chất phụ gia CMC

2.4.1 Nguồn gốc

Cellulose là một chất hữu cơ tồn tại rất nhiều trong tự nhiên và là thành phần chính cấu tạo nên tế bào thực vật Hợp chất này là một nguyên liệu để sản xuất phụ gia ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và nhiều lĩnh vực khác

Các dẫn xuất từ cellulose bao gồm nhiều dẫn xuất như: methyl cellulose (E461), hydroxypropyl cellulose (E463), hydroxypropyl methyl cellulose (E464), ethyl methyl cellulose (E465) và natri carboxymethyl cellulose (E466) hay còn gọi tắt là CMC Trong các dẫn xuất đó thì CMC là một dẫn xuất được ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp thực phẩm

ClCH2 - COONa + NaOH HOCH2COONa + NaCl

CMC là một dẫn xuất quan trọng của cellulose được cấu tạo từ dẫn xuất của cellulose kết hợp với Natri

Hình 2.2: Công thức cấu tạo của cellulose và cấu trúc của NaCMC

(Nguồn: http://www1.lsbu.ac.uk)

Dạng thương phẩm CMC có mức độ thế từ 0,4 đến 1,4 có khả năng tan trong nước, với mức độ thế dưới 0,4 CMC không hòa tan trong nước Tuy nhiên cũng có loại cao hơn sử dụng cho các sản phẩm đặc biệt CMC dùng trong thực phẩm có mức độ thế từ 0,65 đến 0,95 và độ tinh khiết > 99,5%

Với CMC có mức độ thế 0,95 và nồng độ tối thiểu 2% cho độ nhớt 25 mPa tại

25oC Có thể sử dụng CMC ở dạng nóng hoặc lạnh CMC là các anion polyme mạch thẳng cho chất lỏng gọi là dung dịch giả

Dung dịch 1% thông thường pH = 7 – 8,5 còn ở pH = 5 - 9 dung dịch ít thay đổi, ở

pH < 3 độ nhớt tăng, thậm chí kết tủa Do đó không sử dụng được CMC cho các sản phẩm có pH thấp, pH >7 độ nhớt giảm ít

Dung dịch CMC có thể bị phá hủy do các vi sinh vật hoặc enzyme mang tính khử Gia nhiệt ở 80oC trong 30 phút hoặc 100oC trong 1 phút có thể khử tác nhân vi sinh vật

mà không ảnh hưởng đến chất lượng CMC Độ nhớt CMC giảm khi nhiệt độ tăng, tác dụng đó có tính thuận nghịch

Độ nhớt của CMC còn chịu ảnh hưởng bởi các ion kim loại:

 Cation hóa trị 1: ít tác dụng ở điều kiện bình thường (trừ Agar+)

 Cation hóa trị 2: Ca2+, Mg2+ làm giảm độ nhớt

 Cation hóa trị 3: Al3+, Cr3+, Fe3+ tạo gel

Nói chung, tác dụng trên độ nhớt của các loại muối cũng tùy tuộc vào phương pháp thêm vào CMC có thể kết hợp dễ dàng với thành phần hóa học thực phẩm như: đường, protein, tinh bột và hầu hết các polyme trung tính

(A.Imeson, 1997)

2.4.3 Ứng dụng

Cellulose và các dẫn xuất từ cellulose được sử dụng nhiều trong chế biến thực phẩm hơn 10 năm nay Hiện tại việc sử dụng ngày càng phát triển không những trong việc cải thiện tính chất sản phẩm mà còn góp phần trong việc nghiên cứu các sản phẩm mới Tính chất tan của dẫn xuất cellulose trong nước làm thay đổi tính chất của thực phẩm, kết quả là cải thiện được cấu trúc, tạo dáng cho sản phẩm…

Tùy thuộc vào điều kiện sử dụng các dẫn xuất cellulose có thể có các chức năng sau: giữ nước, tạo đặc, ổn định sản phẩm, trợ phân tán,…Vì vậy dùng dẫn xuất cellulose cho một sản phẩm có một công dụng hoặc nhiều công dụng phát huy cùng lúc Liều lượng thường sử dụng ở mức độ nhỏ hơn 1% (thường 0.1-0.5%) Dẫn xuất cellulose sử dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất nước uống, bánh, sản phẩm sữa,

mì sợi,…

 Dùng trong sản xuất kem và các sản phẩm cùng loại

Kem chứa 10% chất béo, 11% sữa không béo, 1 % đường; 0,2 – 0,3% chất ổn định; 0,25 – 0,5% chất nhũ hóa Các thành phần trên thay đổi tùy theo từng Quốc gia

và từng yêu cầu sản phẩm nhưng chất ổn định không vượt quá 0,5% Hiện nay chất dùng làm đặc là CMC, khi hòa tan sẽ tạo dung dịch có độ nhớt cao, CMC có khả năng làm chậm quá trình kết tinh, làm mịn tinh thể, cải thiện độ bóng, ngăn cản kem chảy

 Trong nước uống

Việc sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp với các chất keo khác dùng để giữ ổn định các pha rắn trong dung dịch Ngoài ra nó còn có khả năng ngăn cản phân ly tinh dầu/nước trong các sản phẩm nước quả Nồng độ thường sử dụng là 1%

Đối với các sản phẩm nước quả necta sau khi được tồn trữ một thời gian thường có hiện tượng thịt quả được bổ sung vào sản phẩm bị lắng xuống thành lớp Vì vậy CMC thường được kiến nghị thêm vào các sản phẩm này nhằm hạn chế hiện tượng tách lớp CMC được thêm vào với nồng độ thích hợp tùy theo loại CMC và loại nước quả sẽ cho được nước quả necta có độ ổn định tốt

 Trong sản xuất bánh kẹo và các sản phẩm từ tinh bột

Cải thiện được tính chất bột nhào cũng như các sản phẩm, được sử dụng ở nồng độ 0,1 – 0,5% trên trọng lượng chất khô Hợp chất CMC có tác dụng làm mềm khối bột nhào, giữ ẩm, kéo dài thời gian bảo quản, làm sản phẩm dễ trở lại trạng thái ban đầu, chống dính

 Trong sản xuất các dạng nước sốt

Do CMC tạo sệt tốt nên CMC có thể được dùng để sản xuất các sản phẩm như nước sốt salad, sốt cà Chất CMC thích hợp cho các sản phẩm này vì tính hòa tan tốt trong nước lạnh lẫn nước nóng, có khả năng liên kết với nước tốt và chịu được ở pH thấp

- Nước sốt salad: CMC thường dùng với nồng độ 1% khi thành phần dầu là 30% hay 0,75% khi thành phần dầu khoảng 50%

- Nước sốt cà chua: tùy theo loại CMC sử dụng mà ta có được các sản phẩm có cấu trúc khác nhau

Nhìn chung, CMC là một hợp chất có vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm, việc phát triển và cải thiện tính chất của CMC góp phần quan trọng đối với

công nghiệp sản xuất thực phẩm

Hình 2.3: Công thức cấu tạo của saccharose

Saccharose dễ kết tinh, tan nhiều trong nước, nóng chảy ở nhiệt độ 184oC

(Nguyễn Phước Nhuận và ctv, 2007)

2.5.2 Acid citric

Hình 2.4: Công thức cấu tạo của acid citric

(Nguồn: http://vi.wikipedia.org)

Acid citric có nhiều trong các loại họ citrus Trong nguyên liệu thực vật acid citric

và acid malic thường đi kèm với nhau, có vị ngọt dịu nên thường được dùng để điều vị

sản xuất từ chanh, ngày nay được sản xuất từ rỉ đường bằng phương pháp lên men acid citric

Acid citric khan nóng chảy ở 135oC, tinh thể ngậm một phân tử nước nóng chảy ở

100oC

Acid citric được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm như trong chế biến nước ép trái cây, kem, mứt quả, rau đóng hộp; được sử dụng như là chất ngăn ngừa hiện tượng nâu hóa ở rau quả, ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa lipid

(Nguyễn Chí Linh, 2007)

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm và thời gian

Địa điểm: Phòng thí nghiệm kỹ thuật thực phẩm, Phòng thí nghiệm hóa sinh, Trung tâm nghiên cứu Bảo quản và Chế biến rau quả trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

Thời gian: từ tháng 4/2010 đến tháng 7/2010

3.2 Vật liệu thí nghiệm

Nguyên vật liệu

 Nguyên liệu chính:

Nước dứa cô đặc được mua tại Công ty cổ phần Rau quả Tiền Giang

Dứa nguyên liệu là giống dứa Queen được mua tại chợ Tăng Nhơn Phú A, quận 9

 Nguyên vật liệu khác:

Đường, acid citric, nước cất, chất phụ gia Carboxylmethyl cellulose (CMC)… Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

 Cân điện tử Ohaus ARB120

 Máy xay sinh tố

 Máy đo pH

 Máy đồng hóa IKA T25 basic

 Nhớt kế mao quản Ostwald

 Khúc xạ kế Atago (0 – 32 oBrix)

 Và các vật dụng khác

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Các thí nghiệm được tiến hành dựa trên dãy thông số tốt nhất của thí nghiệm trước làm cơ sở cho thí nghiệm sau

Trước khi tiến hành thí nghiệm, nguyên liệu sẽ được xác định các chỉ tiêu như:

oBrix, pH…để làm cơ sở cho việc bổ sung đường, acid nhằm tạo được độ hài hòa cho nước dứa

Các mức nồng độ phụ gia dùng trong thí nghiệm chính được xác định từ các thí nghiệm khảo sát Nước dứa cô đặc được pha loãng và tỉ lệ đường bổ sung được dựa trên kết quả của các thí nghiệm chính Thịt quả bổ sung được xay nhỏ bằng máy xay sinh tố để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đồng hóa Sau đó nước dứa cô đặc pha loãng, đường, thịt quả, phụ gia được phối chế với nhau, đồng hóa, thanh trùng và tiến hành đánh giá các chế độ thanh trùng ảnh hưởng ra sao đến mức độ treo thịt quả của phụ gia và cấu trúc nước dứa Sơ đồ quy trình tiến hành thí nghiệm trong đề tài được trình bày trong hình 3.1

Các thí nghiệm trong đề tài đều được thực hiện với nước cất

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình được sử dụng trong đề tài

E 1 =1:5, E 2 =1:7, E 3 =1:9, E 4 =1:11

Phối chế 1 TN2: Hàm lượng đường

o Brix (B 1 =15%, B 2 =16%, B 3 =17%)

Phối chế 2 TN3: Tỉ lệ bổ sung thịt quả Thịt quả (G 1 =5%, G 2 =10%, G 3 =15%)

Phối chế 3 TN4: Nồng độ CMC tối ưu

C 1 , C 2 , C 3 Đồng hóa Bài khí (90oC/1phút) Rót chai Ghép nắp

Thanh trùng TN5: Chế độ thanh trùng (không thanh trùng, 83oC/10 phút, 88oC/10 phút)

Thành phẩm

3.3.1 Các thí nghiệm khảo sát sơ bộ

Từ 2 thí nghiệm khảo sát sơ bộ sẽ chọn ra 3 mức nồng độ có thời gian lắng dài và

độ nhớt không quá cao để làm thông số cố định cho các thí nghiệm chính

3.3.1.1 Thí nghiệm khảo sát 1: Khảo sát độ nhớt của CMC ở các nồng độ và pH khác nhau

Mục đích: khảo sát độ nhớt của CMC ở các nồng độ và pH khác nhau để chọn ra các nồng độ cho thí nghiệm tiếp theo

Yếu tố thí nghiệm:

CMC: 0,2 – 0,25 – 0,3 – 0,35 – 0,4 %

Cách tiến hành: pha dung dịch đệm acetat ở các mức pH 3,6; 4; 4,4; 4,8 sau đó bổ sung chất phụ gia vào hòa tan hoàn toàn bằng cách sử dụng thiết bị đồng hóa Cuối cùng tiến hành đo độ nhớt bằng nhớt kế mao quản

3.3.1.2 Thí nghiệm khảo sát 2: Xác định thời gian lắng sơ bộ của thịt quả dứa theo độ nhớt của dung dịch

Mục đích: khảo sát sơ bộ thời gian lắng của thịt quả dứa theo độ nhớt của dung dịch có pha các chất phụ gia theo các mức nồng độ như trên

Cách tiến hành:

Yếu tố cố định: tỉ lệ bổ sung thịt quả là 10%

 Từ thí nghiệm khảo sát 1 chúng tôi chọn ra 4 mức nồng độ phụ gia để tiến hành khảo sát thời gian lắng

 Dứa nguyên liệu gọt vỏ, bỏ mắt, xay nhuyễn bằng máy xay sinh tố Bổ sung thịt quả dứa là 10%

 Khuấy đều phụ gia trong nước rồi bổ sung thịt quả Sau đó đem đi đồng hóa và khảo sát sơ bộ thời gian lắng

3.3.2 Thí nghiệm chính

3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỉ lệ pha loãng của nước dứa cô đặc

Mục đích: xác định tỉ lệ pha loãng tốt nhất nhằm đảm bảo kinh tế mà vẫn giữ được màu sắc, hương vị của nước dứa

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố, 4 nghiệm thức, và

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của tỉ lệ pha loãng đến hương vị của nước dứa

Tên chỉ tiêu Số lần

lặp lại

Tỉ lệ pha loãng

E1 E2 E3 E4Đặc trưng hương vị nước dứa

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của oBrix đến chất lượng cảm quan

1

2

3

3.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát tỉ lệ bổ sung thịt quả

Mục đích: xác định tỉ lệ thịt quả dứa được bổ sung vào nước dứa được ưa thích Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố, 3 nghiệm thức, với 3 lần lặp lại

Yếu tố cố định: tỉ lệ pha loãng, oBrix

Cách tiến hành: nước dứa pha loãng với tỉ lệ được chọn ở thí nghiệm 1, bổ sung thêm đường đến oBrix được ưa thích ở thí nghiệm 2 Dứa nguyên liệu được gọt vỏ, bỏ mắt, xay nhuyễn Bổ sung vào nước dứa theo các tỉ lệ sau: G1 = 5%, G2 = 10%, G3 = 15% Sau đó hỗn hợp được đem đi đồng hóa rồi tiến hành đánh giá cảm quan

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của tỉ lệ thịt quả bổ sung đến mức độ ưa thích

3.3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát sự ảnh hưởng của CMC đến thời gian lắng của thịt quả

và giá trị cảm quan sản phẩm

Mục đích: chọn ra nồng độ CMC thích hợp để đảm bảo thời gian giữ thịt quả lơ lửng trong nước dứa đồng thời có tác động tốt đến giá trị cảm quan của sản phẩm Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố, 3 nghiệm thức, với 3 lần lặp lại

Yếu tố cố định: pH, tỉ lệ pha loãng, oBrix, tỉ lệ bổ sung thịt quả

Yếu tố thí nghiệm: 3 mức nồng độ CMC được chọn từ thí nghiệm khảo sát sơ bộ

C1, C2 , C3 và 1 mẫu đối chứng không bổ sung CMC

Cách tiến hành: nước dứa pha loãng với tỉ lệ được chọn ở thí nghiệm 1, bổ sung thêm đường đến oBrix được ưa thích ở thí nghiệm 2, bổ sung thêm thịt quả theo tỉ lệ được ưa thích ở thí nghiệm 3 Từ thí nghiệm khảo sát sơ bộ chọn ra 3 mức nồng độ CMC là C1, C2 , C3 để bổ sung vào nước dứa, sau đó tiến hành đồng hóa

Mẫu đối chứng làm tương tự nhưng không bổ sung thêm CMC Quan sát hiện tượng và tính độ lắng tương đối của các nghiệm thức Đồng thời các mẫu được đem đo

độ nhớt, được tiến hành đánh giá cảm quan để chọn ra mức nồng độ CMC có tác động tốt đến thời gian lắng của thịt quả và giá trị cảm quan của sản phẩm

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của CMC đến giá trị cảm quan của sản phẩm