Nghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm Enzim nhằm nâng cao chất lượng nước cam

Nghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm Enzim nhằm nâng cao chất lượng nước cam Nghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm Enzim nhằm nâng cao chất lượng nước cam Nghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm Enzim nhằm nâng cao chất lượng nước cam luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

Nguyễn khắc trung Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội Luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: công nghệ thực phẩm Công nghệ thực phẩm 2004 - 2006 Hà nội 2006 Nghiên cứu ứng dụng số chế phẩm enzim nhằm nâng cao chất lượng nước cam Nguyễn khắc trung Hà Nội - 2006 Mở đầu Lĩnh vực sản xuất nước giải khát đà có lịch sử phát triển lâu đời, ngành công nghiệp hấp dẫn dung thị trường tiêu thơ rÊt lín, thêi gian thu håi vèn nhanh, cã tỷ lệ sinh lời cao giải nhiều công ăn việc làm Cùng với phát triển xà hội, nước giải khát chế biến từ tươi ngày thể vai trò quan trọng mình, tác dụng giải khát mà nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho thể người Từ năm cuối kỷ 20 đời sống xà hội nâng cao, người ngày quan tâm đến sức khoẻ chất tự nhiên thực phẩm Chính mà nhu cầu tiêu dùng loại nước uống có ga bổ dưỡng, loại nước uống bổ sung phẩm màu, chất phụ gia, hương liệu ngày giảm sút Thay vào nhu cầu tiêu thụ loại nước uống có nguồn gốc từ rau - loại nước giải khát chứa nhiều chất khoáng, vitamin, loại đường đơn dễ tiêu hoá cần thiết bổ dưỡng cho thể người, đặc biệt cho trẻ em người già ngày tăng Việt Nam nằm khu vùc nhiƯt ®íi cã khÝ hËu nãng nhiỊu mật độ dân số đông, nên nhu cầu n­íc ng lµ rÊt lín Do vËy, n­íc ng tõ nguồn nguyên liệu từ rau tươi đáp ứng nhu cầu ngày cao thị trường mà góp phần nâng cao sức khỏe người dân Hơn nữa, nước ta có điều kiện sinh thái đa dạng nên có tiềm phát triển ăn to lớn với nhiều chủng loại có hương vị, màu sắc độc đáo Đây thực nguồn nguyên liệu vô quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển tiểu nghành công nghiệp sản xuất nước tươi Điều có giá trị thị hiếu người tiêu dùng ngày nghiêng sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên Trong số loại giàu dinh dưỡng, cam loại trồng rộng rÃi ba miền với sản lượng thu hoạch hàng năm lớn, đồng thời lại loại có thành phần dinh dưỡng phong phú, màu sắc hấp dẫn thích hợp cho mục đích chế biến nước Tuy nhiên loại sử dụng cho mục đích ăn tươi mà quan tâm chế biến thành sản phẩm khác, đặc biệt sản phẩm nước uống nhằm đa dạng hóa sản phẩm giải vấn đề đầu cho cam HiƯn ë ViƯt Nam, ®· cã mét sè sở sản xuất sản phẩm nước uống từ cam , nhiên giá thành chất lượng sản phẩm vấn đề nhiều nhà sản xuất quan tâm Trong thành phần cam, có nhiều pectin nguyên nhân gây khó khăn cho trình chế biến (cụ thể trình ép, lọc), làm cho hiệu suất trích ly dịch thấp, chất lượng dịch không cao, thêm vào trình chế biến nhiệt dịch cam thường có vị đắng hợp chất limonin naringin có chủ yếu lớp cùi v mng múi gây nên Vì việc xác định biện pháp kỹ thuật để hoàn thiện chất lượng sản phẩm nước cam cần thiết Trong biện pháp kỹ thuật sử dụng nhằm tăng chất lượng sản phẩm đồ uống từ rau tươi phương pháp sử dụng enzim coi phương hướng tiến cã triĨn väng cđa c«ng nghƯ sinh häc øng dơng vào ngành sản xuất nước quả, rượu vang nước uống không cồn Sử dụng enzim làm giảm giá thành, tăng chất lượng độ hấp dẫn sản phẩm nước uống chế biến trực tiếp từ tươi Trên sở nhận định đà chọn thực đề tài Nghiên cứu øng dơng mét sè chÕ phÈm enzim nh»m n©ng cao chất lượng nước cam Chương 1: Tổng quan 1.1 Giới thiệu cam 1.1.1 Nguồn gốc giống cam Cam (Citrus x sinensis) loài ăn thuộc họ Citrus họ có múi, cam có kích thước khác phụ thuộc vào giống chủng loại, chín có vị chua Loài cam lai trồng từ xưa, lai giống loài bưởi (Citrus maxima) quít (Citrus reticulata) Nhiều kết nghiên cứu cho cam trồng có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Đông Nam Châu Tanaka ( 1979 ) đà vạch đường xuất phát từ ranh giới vùng xuất xứ giống thuộc chi Citrus từ phía đông ấn §é ( ch©n d·y Hymalaya ) qua ch©u óc, miỊn nam Trung Quốc, Nhật Bản[10], * Các giống cam phổ biến Việt Nam Việt Nam nằm vùng Đông Nam Châu nôi phát sinh loài cam quýt trồng Theo kết nghiên cứu nhà phân loại học cho thấy Việt Nam trồng gièng cam sau [13]: + Gièng cam sµnh (quýt king) - Citrus reticulata Blanco Quả có khối lượng trung bình 200gr, vỏ xù xì rõ Ruột màu vàng đỏ, tép mịn nhiều nước, đậm chua (do hàm lượng đường axit cao) Thuộc nhóm đa phần lai cam chanh quýt, điển cam sành Bố Hạ, cam sen (Yên Bái), cam Hàm Yên (Tuyên Quang) Cam sành chín muộn, thích hợp với trung du đồi núi tính chịu hạn khá, chất lượng đậm để lâu cây, nhiên dễ bị nhiễm virus nặng + Gièng cam chanh (Citrus sinensis Osbeck) Mét số giống cam chanh trồng nước ta Cam xà Đoài, cam Vân Du, cam Sông Con, cam Naven - Cam xà Đoài: Được trồng phổ biến Nghi Lộc- Nghệ An Đây giống cho sản lượng cao, chất lượng tốt, khả thích ứng với điều kiện gió Lào Quả có từ 10-12 múi, vỏ dày, đường kính khoảng từ 6,8-7,8cm, khối lượng bình quân từ 200g-250g/quả, nhiên nhiều hạt xơ - Cam Sông Con: Giống cam có khả chịu hạn chống bệnh tốt, ngọt, thơm dịu, bà Khối lượng từ 200-250g Ruột màu mỡ gà, hạt vỏ màu sáng vàng đẹp - Cam Vân Du: Là cam nhập nội vào trại cam Vân Du năm 1947, từ nhân giống nhiều nơi mang tên cam Vân Du Quả có khối lượng từ 170-180g, vỏ mỏng, trơn bóng, túi tinh dầu nhỏ phân bố quả, chín có màu đỏ vàng, ruột màu vàng tươi, vị Tuy nhiên không hái kịp, để dễ bị xốp, rụng - Cam Naven: Còn gọi cam rốn, xuất xứ từ California, trồng Việt Nam từ năm 1973, khối lượng trung bình đạt 200g, chín vỏ có màu vàng xám, thịt màu vàng đậm, không hạt, vị đậm thơm, suất cam Vân Du Ngoài giống cam chanh kể trên, địa phương số giống cam khác cam Thuận vi (Thái Bình), cam Thanh Hà (Hải Dương), cam Bù (Nghệ An), vµ mét sè gièng nhËp néi nh­ cam CuBa, cam Valencia 1.1.2 Thành phần hoá học cam Cam loại có giá trị dinh dưỡng cao Trong thành phần thịt có chứa 11 % đường (chủ yếu đường Saccaroza ), hàm lượng vitamin C cao 40 90 mg/ 100g thịt quả, có axit hữu chiếm 0,4 1,2 % tạo cho cam có hương vị đặc trưng, chiếm phần lớn axit có hoạt tính sinh học cao, với chất khoáng dầu thơm Bảng 1.1 : Thành phần hoá học cam, [9] Loại Thành phần qu¶ Cam chanh Mói Vá N­íc ( % ) 88,06 75,95 Fructoza ( % ) 1,45 3,24 Glucoza ( % ) 1,25 3,49 Saccaroza ( % ) 3,59 1,22 Axit ( % ) 1,41 0,22 Tinh dÇu ( % ) vÕt 2,40 Pectin ( % ) 0,98 4,47 Xenluloza ( % ) 0,47 3,49 ChÊt kho¸ng ( % ) 0,49 0,67 Vitamin C, mg ( % ) 65 170 Vitamin B , mg ( % ) 0,04 0,02 Vitamin B , mg ( % ) 0,06 Vitamin PP, mg ( % ) 0,75 1,27 ChØ tiªu 1.1.3 Sự thay đổi thành phần hóa học cam theo độ chín Thành phần hoá học cam không biến đổi theo chủng giống, khí hậu điều kiện chăm sóc trước thu hoạch mà biến đổi theo độ chín Xác định thành phần lý hoá nguyên liệu sử dụng chúng mục đích sản xuất, có bảo đảm chất lượng sản phẩm mặt dinh dưỡng, cảm quan thu hiệu kinh tế cao [8] Đối với mục đích chế biến nước quả, tiêu đặc trưng cho phẩm chất dịch khối lượng riêng, hàm lượng chất khô, độ axit, hàm lượng vitamin (đặc biệt VitaminC) coi trọng thành phần ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng tự nhiên sản phẩm Theo số kết nghiên cứu cho thấy: Trong trình phát triển cận thu hoạch cam thành phần thay đổi đáng kể lượng lẫn chất Khi theo dõi thay đổi thành phần hóa học hai gièng cam chÝnh – cam sµnh vµ cam chanh- thời gian cận thu hoạch (từ ngày thứ 180 đến ngày thứ 210 kể từ đậu quả) cho thấy : Hàm lượng chất khô hoà tan đường tổng số tăng dần có mối quan hệ tỷ lệ thuận hàm lượng đường chất khô hoà tan Đặc biệt hàm lượng đường tăng cao giai đoạn chín, nói cam để lâu có vị tăng, nhiên điều ảnh hưởng lớn đến trình hoa đậu năm Ngoài ra, đặc tính riêng cam, trình chín có mối liên hệ mật thiết thay đổi hàm lượng đường axit Tỷ số định mùi vị quả, kết nghiên cứu cho thấy tỷ số hàm lượng đường/axit biến đổi tăng dần tiến dần đến giá trị không đổi trình phát triển giống cam chanh cam sành Cũng theo kết thí nghiệm cho thấy hàm lượng Vitamin C hai giống cam tăng dần theo thời gian phát triển đạt giá trị lớn giai đoạn ngày thứ 200 đến 210, sau có chiều hướng giảm dần Như kết luận hàm lượng Vitamin C tối ưu giai đoạn từ ngày thứ 200 đến 210 Bảng 1.2: Sự thay đổi thành phần hóa häc cđa cam sµnh vµ cam chanh thêi gian cËn thu ho¹ch [7] Thêi gian Thêi gian tõ đậu đến thời điểm phân tích Chỉ tiêu (ngàythứ ) 180 190 200 210 N­íc (%) 91,0 91,0 91,1 90,1 ChÊt hoµ tan (0Bx) 8,5 9,3 9,2 9,6 0,9 0,7 0,67 0,6 §­êng tỉng sè(%) 6,4 6,5 6,9 7,5 VTM C (mg/100g) 50,2 51,0 51,2 54,5 N­íc (%) 91,0 91,2 91,2 91,2 Cam ChÊt hoµ tan (0Bx) 8,9 9,2 10,3 12,0 Sµnh axit tỉng sè (%) 0,7 0,65 0,60 0,6 §­êng tỉng sè(%) 6,0 7,8 9,0 10,0 VTM C (mg/100g) 23,8 25,5 31,7 29,0 Cam Chanh axit tæng sè (%) 1.1.4 Tình hình sản xuất tiêu thụ cam giới Cam quýt thuộc họ có múi, ăn quan trọng phổ biến giới, với ưu điểm cam trồng sớm cho thu hoạch, đầu tư ban đầu không cao hiệu kinh tế lớn Hiện nay, cam phát triển khắp lục địa, tập trung dải lớn Bắc Nam bán cầu: từ vĩ độ 20 đến 40 Hình thành số vùng cam sau: Vùng cam châu Bao gồm nước : Trung Quốc, ấn Độ, Inđônêxia, Malayxia, Pakistan, Thái Lan, Thổ Nhĩ Kì, Philíppin, Việt Nam, Vùng cam Địa Trung Hải Vùng bao gồm nước : Tây Ban Nha, Italia, Hy Lạp, Ahgiêri, Ai Cập, Marốc, Israen Vùng cam châu Mỹ Các nước sản xuất nhiều : Mỹ, Mêhicô, Cuba, Costarica,ở Nam Mỹ có : Braxin, Achentina, Equado, Colombia, Urugoay Ngoµi vïng cam có vùng cam châu úc hàng năm cho thu hoạch nửa triệu cam quýt Theo dự báo FAO, năm 2000 tổng sản lượng có múi giới đạt 85 triệu tấn, tiêu thụ cam quýt thị trường nước 80 triệu tấn, tăng trưởng hàng năm 2,85% Cũng theo thông báo FAO năm thập kỷ 2000 mức tiêu thụ có múi giới tăng khoảng 26 triệu với nước xuất cam Tây Ban Nha, Ixaren, Italia, Braxin Mỹ Trong đó, ước tính sản lượng cam tươi Italia năm 2005 đạt 2,23 triệu tấn, tăng 10% so với 1.997 triệu năm 2004 nhờ điều kiÖn thêi tiÕt tèt thêi gian cam chÝn ë vùng sản xuất cam chủ yếu miền Nam nước này, Braxin từ tháng tháng đà xuất 348.,050 nước cam thị trường giới [24] Bảng 1.3: Sản lượng cam giới năm 2002 tt Địa danh Sản lượng (tấn) Các tiểu vương quốc ả rập thống 427,148 óc 437,000 ViƯt Nam 441,800 Ind«nexia 664,312 Ma rèc 723,100 Argentina 780,000 Nam Phi 1,082,330 Thæ NhÜ K ú 1,160,000 Hy l¹p 1,164,508 10 Pakistan 1,400,000 11 ý 1,723,630 12 Ai cËp 1,725,000 13 Iran 1,880,000 14 T©y Ban Nha 2,867,100 15 Ên §é 2,980,000 16 TRung Quèc 3,742,681 17 Mexico 3,843,960 18 Mü 11,225,500 19 Brazil 18,446,900 Tæng sè 63,380,657 Nguồn: FAO Stat/database 67 Qua kết thu bảng 3.9 thấy : Khi thời gian xử lý kéo dài tới 120 phút nồng độ Naringin bị thủy phân nhiều nhất, nhiên nÕu tiÕp tơc kÐo dµi thêi gian tíi 150 hàm lượng naringin bị thủy phân thay đổi không đáng kể Như vậy, chọn miền ảnh cđa h­ëng cđa thêi gian xư lý tõ 30phót÷ 150 phút * Nhận xét: Từ kết thực nghiệm nhằm khảo sát ảnh hưởng yếu tố công nghƯ (3.7); (3.8); (3.9) chóng t«i nhËn thÊy chóng cã ảnh hưởng tuyến tính tới hàm lượng naringin bị thủy phân, chúng có tác động tương hỗ với Vì vậy, chọn hàm hồi quy lý thuyÕt (2.4) Y =b +b X + b X +b X + b 12 X X + b 13 X X + b 23 X X + b 123 X X X Giíi hạn khoảng nghiên cứu yếu tố công nghệ nh­ sau: Nång ®é enzim (%): 50 ≤ Z ≤ 250 NhiƯt ®é xư lý ( 0C) : 30 ≤ Z ≤ 50 Thêi gian xư lý (phót): 30 ≤ Z ≤ 150 3.3.4 Quy ho¹ch thùc nghiệm tìm hàm hồi quy Các tham số công nghệ: Nång ®é enzim (n); NhiƯt ®é xư lý (T); Thêi gian xử lý () thay biến X , X , X víi c¸c gi¸ trị mà hóa -1 tương ứng với mức giới hạn dưới, +1 tương ứng với mức giới hạn trên, tương ứng tâm miền giới hạn mức sở Y hàm mục tiêu, lượng naringin lại dịch cam (ppm) Kết thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ, nhiệt độ thời gian tới khả khử đắng dịch cam enzim - glucosidaza theo ma trận thực nghiệm toàn phần hai mức tối ưu với hàm hồi quy lý thuyết (2.4) trình bầy b¶ng 3.14 68 B¶ng 3.14: Ma trËn thùc nghiệm kế hoạch toàn phần hai mức tối ưu TN Biến số thực Biến mà hóa Kết nghiên cứu n T τ X0 X1 X2 X3 Y4 50 30 30 -1 -1 -1 195 250 30 30 1 -1 -1 127 50 50 30 -1 -1 160 250 50 30 1 -1 83 50 30 150 -1 -1 137 250 30 150 1 -1 60 50 50 150 -1 1 125 250 50 150 1 1 43 Kết thí nghiệm lặp tâm kế hoạch 150 40 90 0 137 150 40 90 0 135 150 40 90 0 137 Trung bình 136,3 Từ kết thí nghiệm bảng 3.14 xác định hệ sè håi quy vµ kiĨm tra tÝnh cã nghÜa cđa hệ số mô hình hồi qui theo công thức (2.5); (2.6); (2.7); (2.8) kết ghi bảng 3.15 Bảng3.15: Hệ số hàm hồi quy thực nghiệm Ký hiệu Tính cho hàm lượng naringin bị thủy phân hệ số Các hệ số tính Các hệ số cã nghÜa b0 116,75 116,75 b1 -38 -38 b2 -13,5 -13,5 69 b3 -25 -25 b 12 -1,75 -1,75 b 13 -1,75 -1.75 b 23 6,25 6,25 b 123 0,5 Các hệ số có nghĩa |b| 1,75 Kết ta có mô hình hồi quy bậc (tuyến tính) hàm lượng naringin bị thủy phân Y =116,75-38X -13,5X -25X -1,75X X -1,75X X + 6,25X X (3.7) * Kiểm tra tính tương hợp mô hình (tính theo công thức (2.10)) Tra bảng Fisher mức có nghÜa p = 0,05, øng víi bËc tù lỈp f = bËc tù d­ cđa m« hình f = 8-7 = 1, ta tìm F b bảng So sánh giá trị F tính toán theo công thức (2.8); (2.9); (2.10) với F b cđa b¶ng ta thÊy F= 1,5 < F 0.05:1:2 =18,5 Như hàm hồi quy (3.8) tìm thích ứng Để đánh giá ảnh hưởng biến thực tức thông số công nghệ ảnh hưởng trực tiếp tới hàm lượng naringin bị thủy phân, chuyển phương trình (3.8) với biến mà hóa X , X , X vỊ ph­¬ng trình với biến thực n; T; Y = 290,18- 0,3n- 2,025T- 0,186τ - 0,0018nT - 0,00018nτ + 0,014T (3.8) Sau tìm hàm hồi quy, ta đà biết phụ thuộc hàm lượng naringin bị thủy phân vào thông số công nghệ: nồng ®é enzim, nhiƯt ®é xư lý, thêi gian xư lý Từ ta xác định chế độ công nghệ tối ưu cho trình, việc tối ưu hóa tiến hành công cụ toán học Để tìm 70 vùng tối ưu cho trình, vẽ bề mặt đáp ứng hàm lượng naringin bị thủy phân (Y ), chương trình Marlab sau: Từ phương trình hồi quy (3.8); nhận thấy, miền nghiên cứu, yếu tố ảnh hưởng thời gian đến hàm mục tiêu Y Ýt nhÊt, ngoµi thêi gian kÐo dµi lµm cho chất lượng nước bị giảm sút nhiều trường hợp, sản phẩm bị hỏng kết trình oxy hoá nhiễm tạp vi sinh vật cố định yếu tố thời gian điểm -1 tức điểm thời gian 30 phút thay đổi biến lại giới hạn đà chọn Hình 3.4: Sự biến thiên hàm lượng naringin bị thủy phân theo nhiệt độ tỷ lệ enzim - glucosidaza Từ hình 3.4 cho thấy hàm lượng amygdalin bị thuỷ phân nhiều điểm X =1; X =1, nhiên xét mặt kinh tế tính đơn giản dễ áp dụng quy trình chọn X =0,8; X =- 0,2 tøc lµ tû lƯ enzim lµ 230 UI/ml dịch quả, nhiệt độ xử lý 38 0C, điều kiện xử lý lượng naringin lại dịch cam Y < 100 ppm ( mức không tác dụng gây đắng) 71 Sau tìm điểm tối ưu, tiến hành thực nghiệm giá trị tối ưu theo tính toán thu sản phẩm có chất lượng tốt Sau bảng phân tích dịch cam với thông số công nghệ điểm tối ưu Bảng 3.16: Bảng phân tích dịch cam xư lý ë nång ®é enzim 230UI/ml; nhiƯt ®é 380C thời gian 30phút Lượng naringin lại (ppm) 97 Hàm lượng chất khô hòa tan vitaminC axit (Bx) (mg%) (%) 11,5 23,7 0,62 Màu sắc Mùi vị đặc đặc trưng trưng Mẫu đối chứng 203 11,5 26,3 0,62 đặc trưng Có vị đắng mạnh 3.4 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước cam Từ kết đà nghiên cứu thu được, đề xuất quy trình công nghệ sản xuất nước uống từ cam cã sư dơng c¸c chÕ phÈm enzim nh­ sau: 72 Cam nguyên liệu Rửa Xử lý, bóc vỏ (Chần xút nồng độ 10%, 900C, 40giây) Rửa (Máy rửa bàn ch¶i) NghiỊn xÐ Pectinex ultra SP-L 250-300g/tÊn Thïng chøa (350C, 90 phót) Ðp β- glucosidaza 230UI/lÝt B· Thïng chøa (380C, 30 phút) Phối chế (60%dịch cam nguyênchất,140Bx,axit:0,5%) Chất ổn định, ®­êng, n­íc, axit §ång hãa Gia nhiƯt (750C) ®ãng bao bì Thanh trùng (750C;15phút) Làm nguội Sản phẩm 73 Thuyết minh quy trình công nghệ - Nguyên liệu: cam sành vùng Hàm Yên- Tuyên Quang - Rửa: Dùng nước làm chất bẩn bám bề mặt vỏ cam - Sử lý bóc vỏ: Chần cam dung dịch xót ë nhiƯt ®é 90oC, nång ®é 10%, thêi gian 40 giây, sau rửa lại máy rửa bàn chải, có tác dụng loại bỏ lớp vỏ bên có chứa nhiều chất làm giảm chất lượng dịch cam Ðp - NghiỊn xÐ: NghiỊn xÐ ®Õn kÝch th­íc 1- 1,5 cm, tạo điều kiện thuật lợi cho trình sư lý enzim vµ Ðp läc - Xư lý enzim Pectinex Ultra SP- L: 250 – 300gr/tÊn qu¶ nghiỊn, ë nhiƯt ®é 35oC, thêi gian 90 - Ðp lÊy dịch máy chà ép trục vít - Xử lý enzim β- glucosidaza: 230UI/l dÞch cam Ðp, ë nhiƯt ®é 38oC Thêi gian 30 - Phèi chÕ theo tỷ lệ: 60% dịch cam nguyên chất, bổ sung đường đến 140Bx, axit xitric đến 0,5%, chất ổn định E412 nồng độ 0,2% - Đồng hoá áp lực: 500 bar/cm2 - Gia nhiƯt ®Õn nhiƯt ®é 75oC - Rãt hộp (chai): yêu cầu rót nóng, sau gia nhiệt - Ghép nắp: ghép nắp nhanh tốt sau rãt hép (chai) - Thanh trïng: trïng toàn khối, Nâng nhiệt tới nhiệt độ 75oC 10 phút, giữ nhiệt 75oC 15 phút, làm nguội 15phút tới nhiệt độ môi trường 3.5 So sánh hiệu kinh tế chất lượng nước có không sử dụng chế phẩm enzim Với giải pháp đề tài đà nâng cao chất lượng sản phẩm nước cam, điều thể qua so sánh chất lượng giá thành sản phẩm có sử dụng không sử dụng chế phẩm enzim, cụ thể: 74 Sau kết kiểm tra tiêu hoá lý vi sinh vật sản phẩm nước cam đục sau thời gian bảo quản tháng 3.51 Chỉ tiêu hoá lý: T T Tên tiêu Chỉ tiêu cảm quan Hàm lượng axit tổng số (g/l) Hàm lượng vitamin C (mg%) Hàm lượng chất khô hoà tan (0Bx) Phương pháp sản xuất Không sử dụng Sử dụng chế phẩm enzim chế phẩm enzim Trạng thái đồng đều, Trạng thái đồng đều, màu màu vàng sẫm, mùi vàng tươi, mùi đặc trưng đặc trưng cam, vị cam, vị chua hài chua hài hoà hoà 5 28,0 27,8 14 14 3.5.2 Chỉ tiêu vi sinh vật: TT Tên tiêu Giới hạn nhiễm Phương pháp sản xuất Không sử Sử dụng dụng chế chÕ phÈm phÈm enzim enzim Tæng sè vi khuÈn hiÕu khÝ 102 < 102 < 102 Coliforms (tb/ml) E.coli (tb/ml) Staphylococcus aureus (tb/25ml) Clostridium perfringens (tb/10ml) Clostridium botulinum (tb/ml) NÊm (tb/ml) 10 < 0,3 < 0,3 0 0 0 0 0 0 75 3.5.3 Hiệu kinh tế: Giá thành sản xuất cho chế biÕn 1000 lÝt s¶n phÈm n­íc cam Sư dơng chÕ phẩm enzim TT Khoản mục Nguyên liệu (cam quả) Đơn vị Không sử dụng chế phẩm enzim Số Đơn Thành Số Đơn Thành lượng giá tiền lượng giá tiỊn (®ång) (®ång) (®ång) (®ång) Kg 1090 5.000 5.425.000 Kg 71 9.000 63.000 Kg 0.25 300.000 75.000 lÝt 0.276 660.000 182.000 1258 5.000 6.289.000 Nguyên liệu phụ: + Đường kính 86 9.000 774.000 tr¾ng + ChÕ phÈm pectinex Ultra SP-L + ChÕ phÈm βglucosidaza + phô gia 100.000 100.000 §iƯn n­íc than 200.000 200.000 50.000 50.000 VËt rẻ tiền mau hỏng Công lao động Khấu hao thiết bị Quản lý phí Sửa chữa máy móc Cộng Công 25.000 125.000 125.000 240.000 150.000 150.000 50.000 50.000 50.000 50.000 6.470.000 7.900.000 Giá thành cho lít sản phẩm (không bao bì): + Khi sử dụng chế phẩm enzim: 6.470đ/lít + Không sử dụng chế phẩm enzim: 7.900đ/lít 76 Chương Kết luận kiến nghị 4.1 Kết luận: Đà xác định giống cam sành giống thích hợp cho chế biến nước quả, đồng thời đà xác định độ chín kỹ thuật cam sành cho mục đích chế biến nước 85-100% (Tương đương với 190-220 ngày kể từ đậu quả) Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm sử dụng ma trận thực nghiệm toàn phần hai mức tối ưu đà tìm điều kiện tối ưu tác dụng đồng thời sử dụng chế phẩm Pectinex Ultra SP- L nhằm tăng hiệu suất thu hồi chất lượng nước cam, cụ thể: + Nồng ®é enzim sư dơng: 0,02-0,025% + Thêi gian: 1,5 giê + Nhiệt độ 30-350C Và đà làm tăng hiệu suất thu hồi dịch cam từ 15-20% Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm đà tìm điều kiện xư lý tèi ­u sư dơng chÕ phÈm enzim - glucosidaza nhằm thuỷ phân Naringin làm vị đắng dịch nước cam với thông số: Nồng độ enzim n= 230UI/l dịch cam; nhiệt độ T=35-400C; thời gian 30 phút Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm nước cam đục có sử dụng chế phẩm sinh học tạo sản phẩm có chất lượng tốt, giá thành hạ 4.2 Kiến nghị + Các giải pháp kỹ thuật áp dụng vào trình chế biến nước quy mô lớn + Cần tiếp tục nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzim Pectinex Ultra SP- L - glucosidaza trình chế biến số dạng sản phẩm bán thành phẩm từ số giống cam khác nhằm đa dạng hoá giải đầu ngày nhiều cho sản phẩm nông sản 77 Tài liệu tham khảo Tiếng việt Bộ công nghiệp (1999), Chiến lược phát triển ngành rượu bia- nước giải khát đến năm 2020, Đồ uống Việt Nam Nguyễn Văn Đằng ( 2001), Ngành sản xuất nước giải khát Việt Nam khu vực, Tham luận đại hội Hiệp hội rượu bia nước giải khát Quách nh v cộng (1996), C«ng nghệ sau thu hoạch chế biến rau quả, NXB Khoa học kỹ thuật Lưu Duẩn, Lê Bạch Tuyết, Hà Văn Thuyết - Các trình công nghệ sản xuất thực phẩm - NXB Giáo dục Hoàng Thị Lệ Hằng - Luận án thạc sĩ (1999) Nghiên cứu sử dụng enzim để làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả, làm trong, ổn định nâng cao chất lượng nước mơ Vũ Công Hậu (1996), Kĩ thuật trồng ăn Việt Nam, NXB Nông Nghiệp Bạch Quốc Khang, Nguyễn Thị Xuân Hiền cộng ( 2002),Nghiên cứu tổng quan trạng sản xuất yêu cầu số loại rau làm nguyên liệu cho bảo quản chế biến, Báo cáo đề tài khoa học, Viện nghiên cứu rau quả, Viện điện nông nghiệp & sau thu hoạch Ngyễn Thị thủy Luận án phó tiến sĩ khoa học (1996) Nghiên cứu số biện pháp nhằm ổn định chất lượng sản phẩm dạng Squash từ cam quýt tươi Nguyễn Văn Thoa, Nguyễn Văn Tiếp, Quách Đĩnh (1982), kỹ thuật bảo quản chế biến rau quả, NXB khoa học kỹ thuật- Hà Nội 78 10 Hoàng Ngọc Thuận (1995), Kỹ thuật nhân trồng giồng cam, chanh quýt, bưởi, NXB Nông nghiệp 11 Trần Thế Tục, Một số ý kiến trồng ăn nước ta, Nông Nghiệp Công nghiệp thùc phÈm, N0 12/1992 12 Ngun Minh Tun (2005), Quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 13 Trần Như ý, Đào Thanh Vân, Nguyễn Thế Huấn, (2000 ) Giáo trình ăn qua , NXB Nông nghiÖp TiÕng Anh 14 FAO- 1997 -2001 15 Asia Pacific Food Industry Buyers’ Guide (1994).39 16 Asia Pacific Food Industry (1996) 17 Novo- Handbook of practical biotechnology, Apulication of the Bioindustrial Group Novo Industri A/S, Bagsverd, Denmark, edited by C.LO.L Boyce, Ph.D (1986) 18 W.V Cruess - Commercial fruit and vegetable products - Mc Graw Hill Book Company 19 Frigerio, Alberto; McCamish Malcolm (1980), Recent developments in bv chromatography and electrophoresis, Elsevier scient Publishers 20 Marie-Paule, Patrice Pellerin (1998), "Purification and characterization fof from an Aspergillus niger enzyme preparation’’, Enzyme and Microbial technology, 374-382 21 Terres A.Ronneberg, Shin Hasegawwa(1995), Chales Suhayda Limonid Glucosidase activity in lenmon seed Journal of plant biochemistry, 39, No 6, 1305-1309 22 G.A Tucker and L.E.J.W (1991), Enzymes in food processing Intenet 23 http://www.moi.gov.vn/News/detail.asp?Sub=8&id=15559 24 http://www.wipo.int/cgi-pct/guest/getbykey5 79 Mục lục M đầU CH­¬NG 1: TỔNG QUAN 1.1.2 Thành phần hoá học cam 1.1.3 Sù thay đổi thành phần hóa học cam theo độ chín 1.1.4 Tình hình sản xuất tiêu thụ cam giới 1.1.5 Tình hình trồng trọt s¶n xt cam ë ViƯt Nam 11 1.1.6 Tình hình bảo quản, chế biến tiêu thụ cam nước ta 13 1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ nước giới Việt Nam 14 13 Phân loại nước 17 1.4 Các dạng sản phẩm n­íc cam 18 1.5 Các phương pháp xử lý nhằm tăng chất lượng hiệu suất thu hồi dịch 19 1.5.1 Phương pháp xử lý dùng vật liƯu ®Ưm 19 1.5.2 Phương pháp nghiền, xé thích hợp 19 1.5.3 Phương pháp gia nhiệt 19 1.5.4 Phương pháp làm lạnh đông chậm 20 1.5.5 Phương pháp xử lý dòng điện 20 1.5.6 Phương pháp dùng sóng siêu âm 20 1.5.7 Phương pháp dïng tia bøc x¹ γ 20 1.5.8 Phương pháp xử lý enzim 20 1.6 Enzim β-glucosidaza 31 1.6.1 Nhiệt độ pH hoạt động enzim 32 1.6.2 Khả ứng dụng -glucosidaza 32 1.7 C¸c vÊn đề tồn trình sản xuất chất lượng sản phẩm nước cam 36 CH­¬NG 2: NGUYêN LIệU, THIếT Bị Và PHươNG PHáP NGHIêN CưU 37 2.1 Nguyªn liƯu 37 2.1.1 Cam 37 2.1.2 Các loại chế phẩm enzim: 37 80 2.1.3 Mét sè nguyên liệu phụ khác : 37 2.2 Hoá chất thiết bị thÝ nghiÖm 37 2.2.1 Ho¸ chÊt 37 2.2.2 ThiÕt bÞ 37 2.2.2.1 Các thiết bị công nghệ : 37 2.2.2.2 Các thiết bị phân tích hoá lý 38 2.3 Phương pháp nghiên cøu 38 2.3.1 Phương pháp xác định tiêu vật lý 38 2.3.1.1 X¸c định độ cứng nguyên liệu 38 2.3.1.2 Đo kích thước 38 2.3.1.3 Xác định tỷ lệ thu hồi dịch 38 2.3.1.4 Xác định nồng độ chất hòa tan refactometer(chiết quang kế) 39 2.3.2 Phương pháp xác định tiêu hoá học: 39 2.3.2.1.Xác định hàm lượng naringin hệ thống Sắc ký khí phổ khèi (GC/MS) 39 2.3.2.2 Xác định hàm lượng axit phương pháp trung hoà 40 2.3.2.3 Xác định hàm lượng vitamin C phương pháp chuẩn Iot 41 2.3.3 Phương pháp toán häc 42 2.3.4 Phương pháp công nghệ: 45 2.3.4.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm để xác định độ chín thích hợp quả: 46 2.3.4.2 Sư dơng chÕ phÈm enzim pectinaza nh»m n©ng cao chÊt lượng dịch cam 47 CH­¬NG 3: KÕT QUả Và THảO LUậN 49 3.1 Xác định giống độ chín thích hợp cam, cho chế biến nước 49 3.1.1 Xác định giống cam thÝch hỵp: 49 3.1.2 Xác định độ chín thích hợp : 50 3.1.2.1 Sự thay đổi hình dạng bên ngoài: 50 3.1.2.2 Sù thay ®ỉi ®é cøng cđa qu¶ 51 3.1.2.3 Sự biến đổi thành phần hoá häc 52 3.2 Nghiên cứu sử dụng enzim Pectinex Ultra SP-L nhằm tăng hiệu suất thu hồi nâng cao chất lượng nước cam 53 3.2.1 Xác định miền ảnh hưởng nồng độ enzim 53 3.2.2 Xác định miền ảnh h­ëng cđa nhiƯt ®é xư lý 55 3.2.3 Xác định miền ảnh hưởng thời gian xö lý 56 3.2.4 Quy hoạch thực nghiệm tìm hàm hồi quy 58 81 3.3 Nghiªn cøu øng dụng enzim - glucosidaza nhằm khử đắng dịch cam ép 64 3.3.1 Xác định miền ¶nh h­ëng cđa nång ®é enzim 65 3.3.2 Xác định miền ảnh hưởng nhiệt độ xö lý 65 3.3.3 ¶nh h­ëng cđa thêi gian xư lý 66 3.3.4 Quy ho¹ch thùc nghiệm tìm hàm hồi quy 67 3.4 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuÊt n­íc cam 71 3.5 So sánh hiệu kinh tế chất lượng nước có không sử dụng chế phẩm enzim 73 3.51 Chỉ tiêu hoá lý: 74 3.5.2 ChØ tiªu vi sinh vËt: 74 CH­¬NG 4: KếT LUậN Và KIếN NGHị 76 4.1 KÕt luËn: 76 4.2 KiÕn nghÞ 76 TµI LIƯU THAM KH¶O 77 ... Màu sắc - Hương vị 47 2.3.4.2 Sử dụng chế phẩm enzim pectinaza nhằm nâng cao chất lượng dịch cam Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tăng hiệu suất thu hồi chất lượng dịch Quả có độ chín thích... với hàm lượng đủ để ức chế hoạt động vi sinh vật 1.4 Các dạng sản phẩm nước cam Cũng đa số loại tươi khác, từ cam chế biến thành nhiều dạng sản phẩm nước khác như: ã Nước cam trong: Sản phẩm dạng... trưng cam ã Nước cam đục: Sản phẩm chứa phần thịt định Sản phẩm có màu sắc hương vị đặc trưng cam , dịch đục 19 ã Nước cam nguyên chất: 100% nước cam ép không pha thêm đường chất phụ gia khác ã Nước