Nghiên cứu sản xuất nước giải khát có ga từ quả dâu tằm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT CÓ GA TỪ QUẢ DÂU TẰM NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÃ SỐ: NGUYỄN THỊ CÚC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS LÊ THANH MAI HÀ NỘI, 2006 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ nước quả: 1.1.1 Giới thiệu dạng nước 1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ nước giới 1.1.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ nước Việt Nam 1.2 Giới thiệu nguyên liệu dâu tằm 1.2.1 Sự phân bố dâu 1.2.2 Đặc điểm trồng trọt 1.2.3 Đặc điểm hình thái 1.2.4 Thành phần hóa học tác dụng y học 1.2.4.1 Thành phần hóa học 1.2.4.2 Tác dụng y học 1.2.5 Các sản phẩm chế biến từ dâu tằm 1.3 Công nghệ chế biến nước giải khát có gas Chương : NGUYÊN LIỆU- THIẾT BỊ - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU : 2.1 Nguyên liệu-Thiết bị nghiên cứu 2.1.1.Nguyên liệu 2.1.2 Hóa chất 2.1.3 Dụng cụ thiết bị 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Xử lý sau thu hoạch 2.2.2 Xử lý dịch trước đưa vào sản xuất nước giải khát 2.2.3 Phương pháp phân tích hóa lý 2.2.4 Phương pháp phân tích vi sinh 2.2.5.Phương pháp phân tích cảm quan đánh giá chất lượng sản phẩm Chương : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN : 3.1 Khảo sát thành phần nguyên liệu 3.2 Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzim pectinex Ultra SPL nhằm tăng hiệu suất thu hồi dịch 3.3 Nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzim pectinex 3XL để làm dịch rút ngắn thời gian lọc 3.4 Tối ưu hóa q trình thu hồi dịch 3.5.Quy trình cơng nghệ sản xuất nước giải khát pha chế từ dâu tằm Chương : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Tài liệu tham khảo Phụ lục MỞ ĐẦU Cùng với phát triển đất nước, đời sống nhân dân không ngừng nâng cao, ngày khơng cịn giai đoạn để ăn no, mặc đủ mà cần suy nghĩ ăn cho cách đầy đủ chất dinh dưỡng Do nhu cầu thực phẩm đồ uống người tiêu dùng ngày cao Đặc biệt loại nước uống từ tươi vì: nước uống từ tươi có chứa nhiều thành phần vitamin, muối khoáng, chất vi lượng, loại đường đơn dễ tiêu hóa chất dinh dưỡng cần thiết cho thể người Tùy thuộc vào khác tính chất sản phẩm công nghệ sản xuất mà nước giải khát phân thành loại sau: nước ép tự nhiên, necta quả, nước cô đặc, sirô quả, nước giải khát pha chế từ Nước giải khát pha chế từ có loại:  Loại khơng có ga thành phần chủ yếu nước ép từ tươi, nước, đường axit thực phẩm  Loại có ga thành phần gồm có nước ép từ quả, nước, đường, CO axit thực phẩm Đối với loại nước giải khát pha chế từ người tiêu dùng thường hay quan tâm đến mặt sau: + Về mặt dinh dưỡng: sản xuất từ nước ép tươi nên chứa đầy đủ thành phần dinh dưỡng tự nhiên quả, không bị trình chế biến + Về mặt vệ sinh: tất loại nước giải khát sau chế biến trùng, không sử dụng loại hóa chất bảo quản, điều khiến người tiêu dùng an tâm sử dụng + Về mặt cảm quan: sản phẩm có màu sắc nguyên thủy đem ép, hương thơm tự nhiên đặc trưng nguyên liệu Do đó, nước giải khát pha chế từ nói riêng loại nước nói chung, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Nước giải khát pha chế từ mục đích giải khát, cung cấp chất dinh dưỡng cịn có tác dụng phịng chữa bệnh nên coi loại thực phẩm chức Cây dâu tằm loại có từ lâu đời Việt Nam, dâu tằm việc lấy ni tằm phận cịn lại người sử dụng vào nhiều công dụng khác nhau: cành, rễ, làm thuốc Đông y, vỏ dâu chế tạo xenluloza làm bông, làm giấy, cành, thân dâu dùng làm bột giấy ép thành giá để nuôi cấy nấm như: mộc nhĩ, nấm hương… Quả dâu tằm vị ngọt, chua Đơng y dâu có tác dụng bổ can, thận, nuôi máu, khử phong dùng chữa bệnh mắt có màng, tai ù, huyết hư Từ dâu tằm người ta chế biến nhiều loại sản phẩm như: mứt dâu tằm, rượu dâu tằm, nước dâu tằm, coca dâu tằm… Nhận thấy dâu tằm loại có nhiều tính dược để phát huy tính chất dâu tạo thêm phong phú đa dạng cho thị trường nước giải khát nên khuôn khổ đề tài thấy cần tiến hành nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát có ga từ nguyên liệu dâu tằm Một sản phẩm vừa loại thức uống giải khát, tạo cảm giác dễ chịu, lại vừa mang tính đơng dược có tác dụng bổ thận, ni máu, khử phong, chữa bệnh… đem lại sức khỏe cho người tiêu dùng CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1.Tình hình sản xuất tiêu thụ nước 1.1.1.Giới thiệu dạng nước quả: Nước uống từ tươi loại thức uống có chứa đầy đủ cân đối chất có giá trị dinh dưỡng như: vitamin, muối khống, loại đường đơn dễ tiêu hóa, chất vi lượng đa lượng Tùy thuộc vào khác tính chất sản phẩm cơng nghệ chế biến mà người ta phân nước thành loại chủ yếu sau:[4] - Nước tự nhiên: Thành phần chủ yếu dịch chiếm 70÷80% trở lên, chia loại: loại nước đục (có thịt quả), nước (khơng có thịt quả) điều chỉnh độ độ chua cách bổ sung đường saccaroza axit thực phẩm - Necta quả: hay gọi nước nghiền, nước với thịt quả, khác với nước tự nhiên necta có chứa nhiều thịt trạng thái sệt hàm lượng tinh có sản phẩm thường từ 25÷70% - Nước cô đặc: nước ép lọc cô đặc tới hàm lượng chất khơ hịa tan 60÷70% Có thể xem nước cô đặc dạng bán chế phẩm để sản xuất nước giải khát từ quả, rượu vang, mứt đông từ quả… - Sirô quả: nước pha thêm nhiều đường để độ đường sản phẩm đạt tới 50÷70% Nó cịn coi nguyên liệu để sản xuất nước giải khát, rượu vang… - Nước giải khát pha chế từ quả: Thành phần chủ yếu nước ép tỷ lệ nước sản phẩm thấp nhiều (chỉ chiếm từ 10÷30%) Ngồi thành phần cịn chứa đường saccaroza, axit thực phẩm có khơng có CO 1.1.2.Tình hình sản xuất tiêu thụ nước giới:[3] Trên giới loại nước uống có ga, nước uống khơng ga, nước uống trái cây, nước khoáng, nước tinh lọc cạnh tranh liệt thị trường Hiện hai công ty nước giải khát Coca Cola Pepsi Cola chiếm lĩnh đầu bảng, vua loại thức uống giới Tại Mỹ công ty Coca-Cola có doanh thu hàng năm tỷ USD tạo việc làm cho 19.000 người lao động cịn cơng ty Pepsi - Cola có doanh thu hàng năm 13 tỷ USD tạo công ăn việc làm cho 23.000 người lao động Tại Hàn Quốc mặt hàng nước giải khát loại tăng nhanh, tốc độ tăng trưởng bình quân tháng đầu năm 1995 14,1% với sản lượng 1.817 triệu Đến năm 2000 sản lượng nước giải khát lên đến 2000 triệu Tại Indonesia, thời kỳ 1989 - 1993 tốc độ tăng trưởng nước giải khát đạt bình quân 26,9% năm Năm 1993, mức tiêu thụ loại nước giải khát có ga 283 triệu lít, mức tiêu thụ loại nước trái 118 triệu lít/năm Tuy nhiên, người tiêu dùng ngày quan tâm đến sức khỏe chất tự nhiên sản phẩm, nên nhu cầu tiêu dùng loại nước uống pha chế bổ sung phẩm màu, chất phụ gia, hương liệu ngày giảm sút Thay vào nhu cầu tiêu thụ loại nước uống bổ dưỡng nước khoáng, nước đặc biệt loại nước không bổ sung chất tạo màu, chất bảo quản sản phẩm đứng mặt giá thành cao chiếm cảm tình người tiêu dùng có giá trị dinh dưỡng cao, đảm bảo an toàn cho thực phẩm khơng sử dụng hóa chất bảo quản chất phụ gia Do thói quen tiêu dùng, nguồn ngun liệu trình độ cơng nghệ nước khác nên sản phẩm nước phong phú, nước nước có nét đặc trưng riêng + Ở Thái Lan thị trường nước ép dự đoán năm tăng thêm 50% Sản phẩm nước dứa, ngồi cịn có nước cam, nước xồi + Ở Đài Loan nước ép xếp vào hàng thứ loại đồ uống bán chạy Sự tiêu thụ nước tự nhiên ngày tăng, đặc biệt loại ép nguyên chất Sản phẩm tiếng nước ép từ lê, nho + Tại Nhật thị trường nước ép ngày mở rộng Xu hướng tiêu thụ người Nhật đồ uống từ nước ép có đường khơng có đường 1.1.3.Tình hình sản xuất tiêu thụ nước Việt nam.[3] Việt Nam ta nước nằm khu vực nhiệt đới, khí hậu nóng nhiều, dân số đơng (gần 80 triệu người) nên nhu cầu nước giải khát lớn Trước năm 1975, nước ta có số sở sản xuất nước giải khát như: nhà máy nước giải khát Chương Dương (thành lập năm 1952), nhà máy nước khoáng Vĩnh Hảo (thành lập năm 1938) với sản phẩm nước khống, nước dứa, nước cà chua đặc… Tuy nhiên từ năm 1990 trở lại đây, sách đổi mới, mở cửa, kinh tế phát triển nên đời sống người dân cải thiện Do số lượng nhà đầu tư nước tăng nên ngành công nghiệp nước giải khát nước ta phát triển nhanh chóng cho nhiều chủng loại như: nước pha chế, nước khoáng, nước ép từ quả… Hiện sở sản xuất nước giải khát phân bố theo khu vực sau: * Khu vực miền Bắc (17%): điển hình nhà máy sản xuất nước + Nhà máy sản xuất nước Đồng Giao (Ninh Bình) sản xuất loại nước cam, vải, chuối đóng chai, hộp với cơng suất triệu lít/năm + Nhà máy nước Đơng Anh (Hà Nội) sản phẩm nước xồi, táo, vải đóng hộp sắt, chai với cơng suất 1,5 triệu lít/năm + Cơng ty nước Hồng Dương (Hà Nội) có cơng suất triệu lít/năm với sản phẩm nước vải, dứa đóng chai, hộp Ngồi cịn có số liên doanh nhà máy khác đưa vào hoạt động Quảng Ninh, Hải Phòng, Hải Dương, Lục Ngạn… hiệu chưa cao nhiều nguyên nhân như: không đủ nguyên liệu, chất lượng nguyên liệu sản phẩm chưa đảm bảo, thị trường tiêu thụ chưa ổn định * Khu vực miền Trung (28%): điển hình Cơng ty chế biến thực phẩm xuất Quảng Ngãi sản xuất loại nước uống từ cam sữa dừa đóng chai, hộp với cơng suất triệu lít/năm * Khu vực miền Nam (55%): điển hình nhà máy xí nghiệp sau: + Xí nghiệp Dona Newtower (Biên Hịa) sản phẩm nước xồi, nước đu đủ, dứa đóng chai, hộp với cơng suất triệu lít/năm + Công ty DELTA (Long An) nhà máy với sản phẩm chủ yếu là: nước xồi, dứa, chơm chơm đóng hộp với cơng suất triệu lít/năm, nhà máy vào hoạt động vài năm nhằm phát triển vùng nguyên liệu đồng sông Cửu Long + Xí nghiệp nước A & B (Sơng Bé) sản xuất loại nước mãng cầu, xồi, dứa đóng chai, hộp với cơng suất triệu lít/năm + Xí nghiệp Wonderfarm (Đồng Nai) có cơng suất triệu lít/năm với sản phẩm nước xồi, dứa đóng chai, hộp + Xí nghiệp nước Vinamilk (TP.HCM) sản xuất loại nước chơm chơm, xồi đóng chai, hộp với cơng suất triệu lít /năm + Cơng ty chế biến thực phẩm Việt Thái (Kiên Giang) sản xuất loại nước giải khát như: dứa, xồi, chơm chơm đóng hộp giấy với cơng suất thiết kế triệu lít/năm + Cơng ty Dorshing Việt Nam (Bình Dương) có cơng suất triệu lít/năm với sản phẩm là: nước xồi, nhãn, dứa đóng hộp giấy + Xí nghiệp Chu Wai (An Giang) sản phẩm nước xồi, nhãn, dứa đóng hộp với cơng suất 2,5 triệu lít/năm Do nằm khu vực nhiệt đới gió mùa Việt Nam nước có nguồn trái tươi phong phú Gắn với vùng đất nước loại trái đặc trưng riêng như: vải thiều Lục Ngạn, nhãn Hưng Yên, long Bình Thuận, xồi cát Hịa Lộc… Đây lợi cho ngành công nghiệp chế biến nước trái phát triển Nhưng nước ta có khoảng 60 nhà máy, phân xưởng sản xuất với tổng công suất khoảng 150.000 /năm Về mặt trang thiết bị hầu hết nhà máy sản xuất nước ta có trang thiết bị cũ, lạc hậu có gần 30 năm tuổi đời Đối với số nhà máy cải tiến cải tạo phần, dây chuyền không đồng bộ, nhiều công đoạn chế biến phải thực thủ công như: bóc vỏ, bỏ hột… tỷ lệ hao hụt cao tới 20÷25% Hiện có số cơng ty nước ngồi cơng ty liên doanh có thiết bị công nghệ sản xuất nước trái tốt như: Xí nghiệp Dona Newtower (Đài Loan) Cơng ty liên doanh Delta (Long An) Về vấn đề tiêu thụ, đa số sản phẩm nước tung thị trường mức vừa sản xuất vừa thăm dò Sản phẩm tiêu thụ nước chủ yếu, lượng xuất chiếm 20÷30% Hiện doanh nghiệp tập trung sản xuất nước từ số loại phổ biến xoài, cam, dứa… Tuy nhiên, với số loại chưa thể đại diện hết cho nguồn phong phú Việt Nam Do đó, việc làm phong phú thêm cho sản phẩm Anova: Single Factor SUMMARY Groups STT M1 M2 M3 M4 M5 Count 50 50 50 50 50 50 Sum 1275 232 257 248 290 255 Average 25.5 4.64 5.14 4.96 5.8 5.1 Variance 212.5 1.418776 1.102449 1.018776 0.571429 1.030612 ANOVA Source of Variation SS df MS F Between Groups Within Groups 17328.4 10664.5 294 3465.675 36.27367 95.54244 Total 27992.8 299 P-value 1.64E59 F crit 2.244703 ĐIỂM MỨC ĐỘ YÊU THÍCH MÀU SẮC M1 M2 M3 M4 Mui STT M1 M2 M3 M4 M5 M5 MẪU 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 6 5 4 5 6 6 5 5 6 5 5 5 5 5 5 5 5 3 5 5 2 5 6 6 6 5 5 5 6 6 6 5 6 5 6 6 6 5 5 5 6 4 6 6 5 5 6 6 6 6 6 4 6 5 4 6 6 6 6 5 5 3 5 5 6 6 4 6 6 AVERAGE SD SE 4.62 1.398104 0.197722 4.6 1.212183 0.171429 5.14 1.049976 0.148489 5.02 1.078359 0.152503 4.92 1.046666 0.148021 Anova: Single Factor SUMMARY Groups STT M1 M2 M3 M4 M5 Count 50 50 50 50 50 50 ANOVA Source of Variation Between Groups Within Groups Total Sum 1275 231 230 257 251 246 SS df 17762.04 10744.96 294 28507 299 Average 25.5 4.62 4.6 5.14 5.02 4.92 Variance 212.5 1.954694 1.469388 1.102449 1.162857 1.09551 MS F 3552.408 36.54748 97.1998 P-value 3.44E60 F crit 2.244703 ĐIỂM MỨC ĐỘ YÊU THÍCH MÙI 5.4 5.2 4.8 4.6 Series1 4.4 4.2 3.8 M1 M2 M3 M4 M5 MẪU STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 M1 5 5 4 5 6 5 6 6 M2 6 6 6 4 6 5 5 5 M3 4 5 6 5 5 5 6 4 6 5 M4 6 5 6 4 6 6 6 6 5 6 5 5 6 M5 4 6 6 5 6 5 5 5 5 6 5 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 TRUNG BINH SD SE 6 6 5 6 6 5 5 4 6 6 6 6 5 4 5 4.54 4.82 5.08 5.42 5.1 1.297 1.19 1.104 0.906 0.886 0.183 0.168 0.156 0.128 0.125 Anova: Single Factor SUMMARY Groups M1 M2 M3 M4 M5 Count Sum 50 227 50 241 50 254 50 271 50 255 ANOVA Source of Variation Between Groups Within Groups SS 21.824 290.16 df Average 4.54 4.82 5.08 5.42 5.1 MS 5.456 245 1.184326531 Variance 1.682040816 1.415918367 1.217959184 0.82 0.785714286 F P-value 4.606837607 0.001326671 Total 311.984 249 M1 TAN SO M1 10 14 13 M2 M2 16 16 M3 M3 20 15 M4 0 16 23 M4 M5 0 23 14 M5 PHAN BO BIEN MUC DO YEU THICH CHUNG MAU 16 12 4 PHAN BO BIEN MUC DO YEU THICH CHUNG MAU 20 16 12 4 PHAN BO BIEN MUC DO YEU THICH CHUNG MAU PHAN BO BIEN MUC DO YEU THICH CHUNG MAU 25 20 15 10 5 PHAN BO BIEN MUC DO YEU THICH CHUNG MAU 25 20 15 10 5 PHAN BO BIEN MUC DO YEU THICH CHUNG MAU 25 20 15 10 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 YTC 6 5 6 4 6 6 6 6 MÀU MÙI VỊ ĐỘ TRONG 6 6 7 6 6 5 6 5 7 5 5 5 6 4 6 5 5 5 5 5 6 6 7 6 6 5 6 6 6 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 YTC MÀU MÙI V? ?? TRONG M3 6 6 5 6 5 5 6 6 6 5 6 6 6 6 5 7 6 5 6 5 6 5 5 6 6 6 6 6 4 4 6 5 5 6 4 5 6 6 4 5 6 7 6 6 5 5 6 YTC MÀU MÙI V? ?? TRONG 0.15503129 0.179316849 0.078260092 0.024857777 M4 5 0.280399855 0.205075778 0.307368394 0.576939063 0.135681109 0.05258499 M5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 4 6 6 5 6 5 5 5 5 4 6 5 5 6 4 5 6 6 4 5 6 5 6 6 7 6 5 5 6 7 5.34 1.153699 0.163158 5.04 1.105829 0.156388 4.98 1.269581 0.179546 Anova: Single Factor SUMMARY Groups STT Count 50 Sum 1275 Average 25.5 Variance 212.5 M1 M2 M3 M4 M5 50 50 50 50 50 ANOVA Source of Variation SS 244 255 267 252 249 df Between Groups Within Groups 17400.39 10808.4 294 Total 28208.79 299 4.88 5.1 5.34 5.04 4.98 2.107755 1.806122 1.33102 1.222857 1.611837 MS F 3480.077 36.76327 94.66181 P-value 3.78E59 F crit 2.244703 ĐIỂM MỨC ĐỘ YÊU THÍCH VỊ 5.6 5.4 5.2 4.8 4.6 4.4 4.2 M1 M2 M4 M5 MẪU ... dâu tằm giữ vài ngày điều kiện lạnh Quả dâu ăn tươi chế biến sản phẩm khác mứt dâu tằm, sirô dâu tằm, rượu vang dâu tằm, Coca dâu tằm, nước giải khát từ ép dâu tằm? ?? 1.2.3.Tình hình trồng dâu tằm. .. tính chất sản phẩm công nghệ sản xuất mà nước giải khát phân thành loại sau: nước ép tự nhiên, necta quả, nước cô đặc, sirô quả, nước giải khát pha chế từ Nước giải khát pha chế từ có loại: ... thị trường nước giải khát nên khuôn khổ đề tài tơi thấy cần tiến hành nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát có ga từ nguyên liệu dâu tằm Một sản phẩm vừa loại thức uống giải khát, tạo cảm