TÀI LIỆU KỸ THUẬTCÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỘT SỐTHỨC UỐNG TỪ TRÁI BƯỞI

SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH *** TÀI LIỆU KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỘT SỐ THỨC UỐNG TỪ TRÁI BƯỞI Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12/2017 MỤC LỤC I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN .1 Giới thiệu đặc điểm, đặc tính Tình hình sản xuất .4 Thị trường tiêu thụ .5 Đặc điểm bật bưởi II CÁC YÊU CẦU - QUY TRÌNH KỸ THUẬT 10 Yêu cầu nguyên liệu 10 1.1 Nguyên liệu .10 1.2 Nguyên liệu phụ 10 1.3 Phụ gia 10 Yêu cầu máy móc thiết bị cần có cho mơ hình 16 2.1 Máy chà .16 2.2 Máy ép 17 2.3 Máy đồng hóa 18 2.4 Máy chiết chai ( thiết bị rót định lượng ) 20 2.4 Máy dập nút chai 21 2.5 Máy trùng 21 Yêu cầu điện nước, nhiên nguyên liệu 24 Quy trình, kỹ thuật sản xuất nước ép bưởi 29 Các biến đổi nguyên liệu trình sau thu hoạch chế biến 33 5.1 Quá trình ép .33 5.2 Quá trình khử đắng 34 5.3 Quá trình phối chế 35 5.4 Q trình đồng hóa 35 5.5 Quá trình trùng 36 5.6 Tổn thất Vitamin C 37 IV ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM, CHẤT LƯỢNG CƠNG NGHỆ CỦA MƠ HÌNH .37 V ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MƠ HÌNH .37 VI ĐỊA CHỈ TƯ VẤN, CHUYỂN GIAO 38 VII KẾT LUẬN 38 I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN Giới thiệu đặc điểm, đặc tính Bưởi (nguồn gốc Đông Dương, Trung Quốc, Ấn Độ) có tên khoa học Citrus Grandis thuộc họ Cam qt, ưa khí hậu nóng ẩm nên trồng vùng nhiệt đới nhiệt đới nóng Các quần đảo Angti (thuộc vùng biển Caribê - Châu Mỹ) có bưởi bưởi chùm, tên khoa học Citrus pradisi, cịn gọi bưởi Pơmelơ Bưởi ăn dễ trồng, có giá cao, dễ bảo quản tiêu thụ Là loại trồng có tuổi thọ cao, chu kỳ khai thác kinh doanh kéo dài hàng chục năm, trở thành chủ yếu chọn để phát triển nhiều tỉnh phía Nam, nhiều tỉnh Vĩnh Long, Tiền Giang, Đồng Nai Bình Dương Một số tài liệu gần phân tích thành phần nước bưởi cho thấy 100g tép bưởi ăn có 7,3g đường, 12mg vitamin A, 0,04mg Vitamin B1, 0,02mg Vitamin B2, 0,3mg Vitamin PP, 95mg Vitamin C, 23mg Canxi, 0,5mg Sắt Bưởi dùng ăn tươi Vỏ bưởi dày cứng có nhiều tinh dầu nên bảo quản lâu để dùng dần (có thể bảo quản 3-4 tháng) Ngồi ăn tươi cịn chế biến nước bưởi, mứt bưởi Nước bưởi loại giải khát ưa chuộng Tuy nhiên, sản phẩm đồ uống từ nước bưởi nước ta chưa phổ biến kỹ thuật chế biến đơn giản chưa hấp dẫn người tiêu dùng Một số sở tư nhân Doanh nghiệp tư nhân Long Thuận xã Song Thuận huyện Châu Thành Tiền Giang sản xuất thử sản phẩm nước bưởi sản phẩm tiêu thụ mức hạn chế thời gian thăm dò thị trường Các sở sản xuất nước trái nước ta hầu hết sử dụng công nghệ bán giới, dùng lao động thủ cơng để bóc vỏ thu lấy múi đem ép để thu dịch Các sở sản xuất vừa nhỏ đơn vị thích hợp với việc chế biến sản phẩm từ trái chịu tác động tính thời vụ chuyển đổi sang sản xuất loại hàng hóa khác Cũng lý đó, sở vừa nhỏ hạn chế đầu tư hệ thống thiết bị lớn, đồng nghĩa với việc họ phải sử dụng công nghệ truyền thống bán giới Trong chế biến đồ uống từ trái bưởi người ta thường gặp vấn đề vị đắng dịch trùng sau vô lon chai Các sở sản xuất dùng đường để làm át vị đắng, song việc sử dụng lượng đường cao thức uống khơng có lợi việc điều chỉnh chế độ ăn uống người dân Việc bổ sung đường để điều vị nước làm giảm giá trị sử dụng sản phẩm nhiều người tiêu dùng hạn chế việc tiêu thụ đường phần ăn thức uống lý khác phòng bệnh, chống béo phì Mặt khác, sản phẩm nước ép bưởi dễ bị biến màu trình gia nhiệt trùng Để khắc phục, người ta thường bổ sung màu thực phẩm để tăng hấp dẫn Những nhược điểm công nghệ chế biến nước bưởi khắc phục nghiên cứu ứng dụng Cyclodextrin (CD) vào trình chế biến kết hợp với việc xử lý nước enzyme Đây hướng tạo sản phẩm nước cam chanh, bưởi có chất lượng ổn định cho sở sản xuất, tạo giá trị sản phẩm tương đương loại có sẵn thị trường giới Bưởi đỏ (Pomelo) cung cấp lượng lycopen dạng caroten phytonutrient có khả chống tạo u bướu, phá huỷ gốc oxy tự Ngồi Phytonutrient bưởi cịn chứa limoninoid làm tăng tạo thành enzyme glutathione-S-transferase detoxifying enzyme Các enzyme tác động vào chất độc gan làm tăng độ hoà tan chúng vào nước giúp gan thải độc Cùi bưởi có chứa glucarat, chất chống ung thư phổi Các thí nghiệm động vật cho thấy limonin giúp chống lại ung thư miệng, da, phổi, da dày Limonin glucosesid kết hợp với glucoseza làm giảm lượng đường máu Tác dụng sinh học limonin thể rõ nghiên cứu khả chống lại trình sinh chất gây ung thư, ngăn ngừa phát triển tế bào ung thư Limonin cịn có tác dụng làm giảm colesterol thành mạch máu rõ rệt Bưởi cịn có khả ngăn ngừa tạo thành sỏi thận Thí nghiệm cho thấy, người ngày uống 0,5 lít nước bưởi lượng axit citric nước tiểu tăng làm giảm khả tạo sỏi oxalat Ca thận Nagaringenin bưởi sửa chữa ADN tạo tế bào ung thư (cell line LNCaP) Các tế bào ung thư tăng theo độ tuổi, ADN sửa chữa giữ q trình tạo tế bào khơng bị sai sót sinh tế bào ung thư Tác dụng Nagaringenin giúp thể tạo hai enzyme 8-oxoguanine-DNA glycosylase 1(OGG1) DNA polymerase beta (DNA polybeta) hai enzyme làm tăng ADN gốc cắt bỏ đường sinh tổng hợp sai sót khác Tình hình sản xuất Trong lĩnh vực nông nghiệp Việt Nam, ngành trồng trọt ln đóng vai trị quan trọng chiếm tỷ lệ lớn tổng giá trị sản xuất nơng nghiệp Tính theo số liệu từ năm 2000 tới năm 2011, giai đoạn đầu trồng trọt chiếm tỷ trọng cao, 75% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp Giá trị sản xuất nông nghiệp trồng trọt ngày gia tăng, nhiên tỷ trọng trồng trọt có xu hướng giảm, mức cao Trong lĩnh vực trồng trọt, lương thực chiếm tỷ lệ cao có xu hướng sụt giảm từ khoảng 61% năm 2000 khoảng 56% năm 2011 Ngược lại, tỷ trọng ngành ăn trái tổng giá trị sản xuất ngành trồng trọt khơng cao, lại có xu hướng gia tăng từ khoảng 6,7% năm 2000 lên tới 8% năm 2011 Điều phù hợp với xu hướng thị trường ăn thường mang lại giá trị gia tăng thu nhập cao cho người nông dân doanh nghiệp, đặc biệt số loại trái đặc sản bưởi Da xanh, xoài, măng cụt, dừa xiêm, bưởi năm roi… Tính theo số liệu năm 2010, Việt Nam có sản lượng trái đạt gần 6,1 triệu tấn, chiếm khoảng 1% tổng sản lượng trái toàn giới, đứng hàng thứ 22 giới thứ khu vực châu Á, sau Trung Quốc, Ấn Độ, Philippines, Indonesia, Iran, Thái Lan Pakistan Hầu hết sản phẩm trái nước ta tiêu thụ dạng trái tươi tiêu thụ thị trường nội địa chủ yếu (chiếm 90% tổng sản lượng) Năm 2011, kim ngạch xuất rau ngạch đạt mức cao từ trước đến 631 triệu USD, trái đạt 260 triệu USD Thị trường xuất trái Việt Nam dù mở rộng (71 thị trường) Trung Quốc tiếp tục dẫn đầu, đạt 139,7 triệu USD, chiếm 53,7% tổng kim ngạch Tiếp theo Hà Lan (6,1%), Nga (5,4%), Mỹ (4,1%), Thái Lan (3,5%), Nhật (3,2%), Indonesia (3,2%), Hàn Quốc (2,4%) Singapore (2,0%) Kim ngạch xuất trái Việt Nam sang thị trường Nam Phi, Rumani, Hy Lạp tăng, nhiên có nhiều thị trường giảm mạnh kim ngạch như: Jamaica Ai Cập (giảm 100%), Philippines (giảm 90%) Iran (giảm 88%) Có đến 40 loại trái xuất khẩu, long mặt hàng đứng đầu, chiếm 40% tổng kim ngạch xuất trái cây, năm 2011 107 triệu USD Trong chiến lược phát triển lâu dài, cần hướng tới thị trường có giá trị gia tăng cao, quy mơ lớn Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc châu Úc (Lương Ngọc Trung Lập, 2013) Theo số liệu FAO, vị ngành bưởi Việt Nam thấp đồ ngành bưởi nói chung giới Cụ thể, diện tích bưởi cho thu hoạch Việt Nam năm 2011 khoảng 2.221 chiếm tỷ lệ 0,77% tổng diện tích canh tác bưởi giới Với diện tích Việt Nam có sản lượng bưởi năm 2011 26.115 tấn, so với tổng sản lượng bưởi giới 7.893.318 Việt Nam chiếm có 0.33% Năm 2011, Việt Nam xuất 4.167 bưởi, chiếm tỷ trọng 0,37% tổng sản lượng bưởi xuất giới giá trị xuất 4,461 triệu USD, chiếm 0,5% giá trị xuất bưởi giới Thị trường tiêu thụ Bưởi tiêu thụ Mỹ số nước phương Tây chủ yếu giống bưởi Pomelo có ruột màu đỏ tươi, vỏ mỏng kích thước nhỏ, khác với giống bưởi nước ta giống Grandis Các sản phẩm từ bưởi nước phổ biến phần thói quen tiêu dùng người phương Tây sử dụng đồ chế biến sẵn Các sản phẩm từ bưởi phổ biến nước bưởi gồm nước bưởi có tép, nước bưởi đục (với mức độ đục khác tùy thuộc loại sản phẩm nhà sản xuất) Ngồi cịn có loại sản phẩm sử dụng tép bưởi sữa chua đóng hộp (yoghurt), mứt sệt (jam) loại bánh có nhân bưởi khác Đặc điểm bật bưởi Trong bưởi tươi, cùi tươi chiếm 10-40% Hạt tươi chiếm chiếm 3-6%, vỏ ngồi 10% (có hạt lép hết vài hạt mẩy) - Vỏ: chứa tinh dầu (trong tinh dầu có 26% xitrila este), pectin naringin (glucoside thủy phân cho d.ramonora naringenin trihydroxyflavon), men peroxydase, amylase, đường ramnose, Vitamin A, C, Hesperidin Hesperidin gọi hesperidozit Thuỷ phân Hesperidin tạo hesperetol ( trihydroxyl 7-5-3 metoxylflavonon) - Lá: chứa tinh dầu Thành phần chủ yếu tinh dầu dipenten, linalola xitrala - Hoa : chứa tinh dầu - Hạt: chứa nhiều pectin, dầu béo Pectin hạt bưởi tốt, thay pectin hố học chế biến thực phẩm, sản xuất thuốc chữa bệnh, vỏ bưởi chứa nhiều flavonoid naringoside, hesperidin, diosmin, diosmetin, hesperitin…  Chất đắng: Bưởi thuộc họ citrus họ có múi nên thường có vị đắng Vị đắng glucositanaringin (7-ramnocido-β-glucosido-4,5,7 trihidroxiflavon), glucositahesperidin, glucositponis Glucositnaringin thành phần chủ yếu có bưởi, ramnose nối với glucose liên kết glucoside Nghiên cứu khoa học chất đắng lần tiến hành vào năm 1857 đảo Giava-Indonesia, theo đó, loại hợp chất có tên flavonoids limonoids tìm thấy chất gây vị đắng cũa nước có múi Tuy nhiên, có khác biệt chất đắng flavonoids limonoids Qủa có múi chứa hàm lượng lớn flavonoids nên có vị đắng ăn tươi Thịt cũa có múi chứa lượng lớn flavonoids như: naringin, neohesperidin…làm cho có vị đắng Limonoids có mặt nước ban đầu dạng hợp chất không đắng (limonoate-A-ring lactone), chất sau bị chuyển thành limonin có vị đắng số limonoids đắng khác có mặt enzym limonoate-D-ring lactone hydrolase trình bảo quản Do đó, nước tươi khơng có vị đắng để thời gian lại trở nên đắng Một số tác nhân nhiệt độ bảo quản, mơi trường axit đóng vai trị quan trọng q trình phát triển chất đắng Các cơng trình nghiên cứu limonoid tồn có múi dạng: limonoid aglycone va limonoid glucoside nhà khoa học chiết xuất 36 limoniod aglycone 17 limonoid glycoside từ họ có múi Theo nhà khoa học, tất limonoid biết đến chuyển hóa từ tiền chất nomilin Sau cùng, limonoid aglycone chuyển hóa thành dẫn xuất 17-β-D-glucopyranoide (LG) khơng đắng suốt q trình sinh trưởng Quá trình thực xúc tác enzyme UDP-D-glucose : limonoid glucosyltranferase(LGT), thực chất, LGT enzyme xúc tác cho q trình chuyển hóa limonoid aglycone thành glycoside tương ứng Do đó, limonoid glycoside sản phẩm cho trình hơ hấp bậc hai tích lũy nhiều mô mô hạt Mặc dù limonoids gây vị đắng cho nước có múi nhiên số nghiên cứu gần cho thấy chúng có hoạt tính q: Một số kết thực động vật limonin nomilin trích ly từ có múi có khả ngăn chặn phát triển tế bào ung thư số quan : bao tử, ung thư phổi, ung thư da Tuy nhiên, chế tác động nomilin limonin có khác chúng có cấu tạo gần giống nhau, theo nomilin hoạt động có hiệu việc ngăn chặn phát triển tác nhân Bên cạnh thành phần tế bào sinh vật hệ enzyme gluthathione S-tranferase enzyme có vai trò quan trọng giúp thể giải độc loại bỏ chất thải gây hại khỏi tế bào, bao gồm tác nhân gây ung thư  Một số phương pháp tách chất đắng: Gồm phương pháp sau:  Sử dụng enzyme: Naringin bị thuỷ phân enzyme naringinase tạo thành naringenin không đắng Enzyme naringinase enzyme sản xuất từ nấm Đối với Limonin bị chuyển hố thành limonin glycoside không đắng tác dụng enzyme limonin glucosyltranferase => Nhược điểm: chi phí cao, việc sản xuất enzyme khơng ổn định  Tách chất đắng công nghệ sử dụng màng lọc (công nghệ membrane): Sử dụng màng lọc: Một phương pháp khử đắng hiệu sử dụng màng vi lọc (membrane) Với kích thước lỗ lọc màng cho phép chất đắng như: limonoids, nomilin, acid limonoid, acid nomilic qua - Maltitol đường có chức rượu sử dụng đường thay Nó 90% độ sucrose gần đồng đặc tính, ngoại trừ hóa nâu Nó sử dụng để thay đường thơng thường cung cấp lượng, khơng làm hại có vài ảnh hưởng nhỏ đến nồng độ glucose máu Thật không may, maltitol biết nguyên nhân gây đau dày, đặc biệt tiêu thụ lượng lớn Về mặt hóa học, maltitol cịn biết 4-O-α- glucopyranosyl-D-sorbitol Trong thương mại, biết dến với tên Maltisorb Maltisweet, ngồi cịn gọi Amalty - Maltitol disaccharide sản xuất Cerestar, Roquette, SPI Polyols, Inc, Towa Chemical Industry Co, Ltd công ty khác Maltitol sản xuất hydro hóa D-maltose, loại đường làm từ tinh bột Nó phối trộn với chất khác, không bị ảnh hưởng điều kiện lạnh (độ hịa tan khơng phụ thuộc vào nhiệt độ) so sánh với đường chức rượu khác, đặc biệt sucrose Nó sử dụng cách đặc biệt sản xuất sản phẩm không đường kẹo cứng, kẹo cao su, chocolate, sản phẩm nướng kem - Maltitol, giống đường có chức rượu khác, khơng hóa nâu tham gia phản ứng caramel Nó khơng chuyển hóa vi khuẩn miệng, khơng làm hư Nó hấp thụ chậm sucrose phù hợp với bệnh tiểu đường sucrose Giá trị lượng thực phẩm 2,1 calo/g (8,8Kj/g), sucrose calo/g (16,7Kj/g) công thức phân tử maltitol C12H24O11, nhiệt độ nóng chảy 145oC 26  Acid citric: - Acid citric: thành phần quan trọng nước - Mục đích việc bổ sung acid thực phẩm nhằm: + Điều vị cho sản phẩm + Làm bật mùi vị sản phẩm + Tạo cảm giác giải khát cho người uống + Tạo phức với kim loại nặng, ngăn chặn oxy hoá phản ứng hoá nâu + Tạo mơi trường có pH thấp, giúp bảo quản sản phẩm - Acid citric có nhiều chanh nên gọi acid chanh, loại acid sử dụng rộng rãi nước giải khát có vị phù hợp với hầu hết loại trái -Tiêu chuẩn acid citric sử dụng thực phẩm phải đạt yêu cầu sau : + Hàm lượng acid citric độ tro > 99% + Độ tro < 0.5% + Lượng acid sulfuric tự < 0.05% + Hàm lượng Asen < 0.00014% Khi hòa tan acid nước cất, dung dịch phải suốt, vị chua tinh khiết khơng có vị lạ  Carboxy methyl cellulose (CMC): 27 Mục đích việc sử dụng chất ổn định nước bưởi nhằm làm tăng cường độ nhớt sản phẩm, ngăn cản kết lắng thành phần nước nhằm tạo sử ổn định cho sản phẩm nước uống có thịt CMC loại bột khô trắng thu tác dụng carboxymethyl Natri (CH2-COONa) với nhóm Hydroxyl cellulose, để phân tán nước nóng lạnh kể rượu CMC polymer anion mạch thẳng, cho chất lỏng phi Newton (dung dịch giả) CMC thương phẩm có trị số Ds=0.4-1.4, CMC dùng thực phẩm có Ds=0.65-0.95, CMC có Ds