Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ chế biến mứt mận khô ở quy mô công nghiệp

Trên thị trường cũng ñã có các sản phẩm mứt mận do các cơ sở chế biến thủ công sản xuất tại một số cơ sở sản xuất mứt lớn tại Hà Nội như Công ty TNHH Hồng Lam, Công ty TNHH Tiến Thịnh… t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
 -

NGUYỄN THỊ HƯƠNG

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

MỨT MẬN KHÔ Ở QUY MÔ CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

Mã số: 60.54.10 Người hướng dẫn 1: PGS TS NGUYỄN THỊ BÍCH THUỶ

Người hướng dẫn 2: TS LÊ XUÂN HẢO

HÀ NỘI - 2012

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc./

Hà Nội, ngày 29 tháng 04 năm 2012

HỌC VIÊN

NGUYỄN THỊ HƯƠNG

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Bích Thủy - Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch, Khoa Công nghệ thực phẩm và TS Lê Xuân Hảo - Phòng phụ phẩm và môi trường nông nghiệp, Viện Cơ ñiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch

ñã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện

ñề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô trong Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội, các cán bộ nghiên cứu Phòng phụ phẩm và môi trường nông nghiệp, Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này

2.8 Một số vấn ñề tồn tại của công nghệ chế biến mứt quả khô hiện

2.9 Một số các thiết bị trong dây chuyền sản xuất mứt mận khô quy

3.1 ðối tượng, vật liệu nghiên cứu 30

4.1 Ảnh hưởng của ñộ sâu châm quả ñến thời gian thẩm thấu và chất

4.4 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ tới biến ñổi chất rắn hòa tan và chất

4.5 Ảnh hưởng của áp suất và nhiệt ñộ thẩm thấu tới biến ñổi chất

DANH MỤC BẢNG

3.5 Sơ ñồ bố trí thí nghiệm chế ñộ xử lý nhiệt và áp suất cho quá trình

4.2 Ảnh hưởng của ñộ sâu châm tới thời gian thẩm thấu và chất lượng

4.3 Ảnh hưởng của ñộ sâu châm tới thời gian thẩm thấu và chất lượng

4.5 Biến ñổi hàm lượng tanin (%) của mận sau thời gian khử chát

4.6 Biến ñổi hàm lượng axit tổng số tổng số (%) của mận

4.7 Ảnh hưởng của chế ñộ xử lý nhiệt tới chất lượng cảm quan sản

4.9 Chất lượng cảm quan của sản phẩm (thẩm thấu chân không) 574.10 Bảng phân tích các chỉ tiêu hóa học của sản phẩm (thẩm thấu

4.14 Ảnh hưởng của bao bì ñến chất lượng cảm quan sản phẩm sau bảo

4.16 Ảnh hưởng của quy trình sản xuất hiệu suất thu hồi và chi phí

4.17 Chất lượng cảm quan sản phẩm (sản xuất tại công ty TNHH Hồng

4.19 Bảng kê ñịnh mức sơ bộ chi phí sản xuất cho sản xuất 1 tấn sản phẩm 70

DANH MỤC HÌNH

2.1 Quy trình công nghệ chế biến mứt mận khô 10

2.2 Ảnh hưởng của áp suất và nồng ñộ dung dịch thẩm thấu tới biến ñổi hàm lượng nước của quả xoài, táo (Mujica-Paz et al, 2003) 16

2.3 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến biến ñổi chất rắn hòa tan của táo ở áp suất chân không 40mbar (Sabrina Silva Paes, 2008) 17

2.4 Quá trình caramel hóa của ñường saccaroza 19

2.5 Máy châm quả 28

2.6 Thiết bị chần băng tải 28

2.7 Thiết bị thẩm thấu chân không 29

4.1 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến biến ñổi hàm lượng chất rắn hòa tan (oBx) của mận thẩm thấu ở áp suất thường 53

4.2 Ảnh hưởng của áp suất tới biến ñổi hàm lượng chất rắn hòa tan (oBx) của mận thẩm thấu ở nhiệt ñộ 30oC 55

4.3 Ảnh hưởng của áp suất tới biến ñổi hàm lượng chất rắn hòa tan (oBx) của mận thẩm thấu ở nhiệt ñộ 40oC 56

4.4 Ảnh hưởng của áp suất tới biến ñổi hàm lượng chất rắn hòa tan (oBx) của mận thẩm thấu ở nhiệt ñộ 50oC 57

4.5 Quy trình công nghệ sản xuất mứt mận khô 66

1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Mận là loại cây ñược trồng phổ biến tại các tỉnh miền núi phía bắc nước ta như Lào Cai, Sơn La Mận ăn ngon, bổ dưỡng, rất có lợi cho sức khỏe, ñặc biệt là có chứa chất chống oxy hóa như polyphenol, các tiền vitamin A, vitamin C, vitamin B1, B2 và một số khoáng chất thiết yếu

Diện tích trồng mận trên cả nước hiện nay khoảng 7000 ha và sản lượng thu hoạch hàng năm trung bình từ 50 - 60 ngàn tấn [4] Do thời gian thu hoạch ngắn nên sản phẩm cung ứng ra thị trường rất lớn ðây là nguyên nhân chính dẫn ñến giảm giá thành sản phẩm, gây ảnh hưởng ñến thu nhập của người sản xuất Vì vậy, việc nghiên cứu phương pháp bảo quản và chế biến mận là hết sức cần thiết ñể kéo dài thời gian sử dụng, tăng giá trị thương mại của sản phẩm và có thể vận chuyển, phân phối sản phẩm ñi xa nơi sản xuất Trong số các dạng sản phẩm chế biến thì mứt mận là một trong những giải pháp góp phần giải quyết ñầu ra cho bà con nông dân và nâng cao thu nhập

Trên thị trường cũng ñã có các sản phẩm mứt mận do các cơ sở chế biến thủ công sản xuất tại một số cơ sở sản xuất mứt lớn tại Hà Nội như Công

ty TNHH Hồng Lam, Công ty TNHH Tiến Thịnh… thì trong quá trình sản xuất mứt quả khô còn có nhiều công ñoạn sản xuất thủ công, quy trình sản xuất không ñược thực hiện liên tục ảnh hưởng ñến năng suất, chất lượng sản phẩm Công nghệ sản xuất mứt quả theo phương pháp thủ công có nhiều nhược ñiểm là hiệu quả sản suất thấp, chất lượng sản phẩm không ñảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

Trong những năm gần ñây, việc nghiên cứu hoàn thiện các sản phẩm từ mận ñã ñược thực hiện tại các Viện nghiên cứu như: ðề tài hoàn thiện công nghệ chế biến rượu vang mận do Viện Công nghệ thực phẩm thực hiện; ñề tài chế biến mứt mận, ô mai mận do Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ

sau thu hoạch thực hiện Nguyễn Thị Hà và cộng sự (2004), Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã nghiên cứu công nghệ chế biến mứt mận khô Tác giả ñã ñưa ra ñược quy trình chế biến mứt mận Tuy nhiên kết quả mới ñược thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm Một số kết quả nghiên cứu trong nước về chế biến mứt mận khô chỉ thực hiện ở quy mô hộ gia ñình và quy mô nhỏ, khi thử nghiệm sản xuất ở quy mô công nghiệp thì không còn phù hợp

ðể giải quyết ñầu ra cho sản phẩm mận với yêu cầu ñạt năng suất chế biến cao, tiết kiệm chi phí nhân công, sản phẩm ñảm bảo chất lượng vệ sinh

an toàn thực phẩm, cần phải nghiên cứu sản xuất mứt mận ở quy mô công

nghiệp Xuất phát từ những vấn ñề nêu trên nên việc thực hiện ñề tài “Nghiên

cứu hoàn thiện công nghệ chế biến mứt mận khô quy mô công nghiệp” là

rất cần thiết và có ý nghĩa

1.2 Mục ñích và yêu cầu

1.2.1 Mục ñích

Xây dựng ñược quy trình công nghệ chế biến mứt mận khô phù hợp với

hệ thống thiết bị sản xuất ở quy mô công nghiệp, ñảm bảo chất lượng và vệ

- Xác ñịnh ảnh hưởng của nhiệt ñộ sấy ñến chất lượng sản phẩm

- Xác ñịnh ảnh hưởng của vật liệu bao gói ñến chất lượng sản phẩm

- ðề xuất quy trình chế biến mứt mận khô quy mô công nghiệp

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cây mận

2.1.1 Nguồn gốc, phân loại

Mận ñược trồng ở nhiều nước trên thế giới, gồm rất nhiều loài thuộc

phân chi Prunus, chi Prunoideae, họ Rosaceae Trong ñó hai loài Prunus domestica và Prunus salicina ñược trồng phổ biến nhất Prunus domestica có

nguồn gốc ở miền tây châu Á, vùng núi Caucasus giáp với biển Caspi Nó ñược ñưa ñến Bắc Mỹ và Châu Âu từ thế kỷ 18 Ngày nay, ở Mỹ giống mận này ñược trồng tại bang Califonia với sản lượng thu hoạch trung bình hàng

năm trên 90 ngàn tấn [39] Một số loài khác như P salicina có nguồn gốc

Trung Quốc và ñược ñưa sang trồng tại Nhật Bản cách ñây khoảng 300 năm Cây mận cao từ 2 - 5m, lá hình trứng hoặc elip, cuống lá ngắn, hoa màu trắng gồm nhiều cánh hoa Mận là loài quả hạch có hình tròn hoặc bầu dục Tính từ lúc ra hoa ñến khi thu hoạch khoảng 3 - 6 tháng tùy theo loài [39]

Ở Việt Nam, mận ñược trồng phổ biến tại vùng núi phía Bắc chủ yếu là các loài mận Tam Hoa, mận Hậu có nguồn gốc từ Nam Trung Quốc Năm 1996, loài

Prunus salicina ñã ñược ñưa vào nước ta và trồng tại Lào Cai, Sơn La [4]

Mận là loại quả mang lại giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao nên ñược trồng rất phổ biến tại nhiều quốc gia trên thế giới Sản lượng sản xuất ñứng ñầu là Trung Quốc

2.1.2 Giá trị dinh dưỡng

Mận là loại quả ăn ngon bổ dưỡng, có tác dụng nhuận tràng Chất polyphenol trong quả mận giúp ngăn ngừa chống sự tích tụ cholesterol trong máu Ngoài chức năng tăng hấp thụ chất sắt, vitamin C trong quả mận là thành phần thiết yếu cho một hệ thống miễn dịch trong cơ thể con người làm cho các

mô tế bào khỏe mạnh hơn [39] Thành phần các chất dinh dưỡng trong quả mận rất phong phú như protein, carbohydrat, vitamin A, vitamin B1, vitamin B2, vitamin C và một số khoáng chất ñược trình bày trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g thịt quả mận [45]

TT Thành phần dinh dưỡng ðơn vị Mận tươi Mận khô

Phần thịt quả mận cung cấp một nguồn năng lượng ñáng kể, cứ 100g phần

ăn ñược của quả tươi cung cấp một nguồn năng lượng ñáng kể khoảng 46 - 48 kcal Mận sấy khô, ô mai mận, mứt mận là những mặt hàng ñặc sản truyền thống ở Trung Quốc Mận khô có tác dụng tốt cho quá trình tiêu hóa Mận khô

và nước quả từ mận thường ñược sử dụng ñể giúp ñiều chỉnh các hoạt ñộng của

hệ tiêu hóa Trong những năm gần ñây, mận khô ñã bắt ñầu tiêu thụ lượng lớn tại Hoa Kỳ, Canada, ðức, Pháp Mận sấy khô không chỉ là nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất và chất xơ cần thiết trong chế ñộ ăn mà còn có các thành phần mang hoạt tính sinh học như polyphenol, axit tartaric và sorbitol Những hợp chất này liên quan ñến việc làm giảm nguy cơ mắc các chứng bệnh của

hệ tiêu hóa [42] Mận sấy khô còn có tác dụng rất tốt ñối với xương ðiều này

có thể hiểu ñược vì mận rất giàu các hợp chất phenol, chẳng hạn như axit

phenolic và lignin có thể kích thích cơ thể hấp thụ canxi và tăng cường cơ hoạt ñộng Một số nghiên cứu gần ñây cho thấy mận sấy khô giảm nguy cơ mắc bệnh loãng xương ñã ñược chứng minh bằng thử nghiệm lâm sàng trên chuột [42]

Ngoài việc nghiên cứu trên ñộng vật, những phát hiện của một thử nghiệm lâm sàng cho thấy sử dụng mận sấy khô (100g/ngày) làm giảm nguy

cơ mắc bệnh loãng xương ñối với những người phụ nữ bước vào tuổi mãn kinh Mận khô thường xuyên trở thành chủ ñề của các cuộc nghiên cứu về sức khỏe vì sự phong phú hợp chất có lợi cho sức khỏe như beta – carotene chứa trong nó [42]

Theo các chuyên gia dinh dưỡng, trái mận mang lại nhiều lợi ích ñáng ngạc nhiên cho sức khỏe Khi những quả mận tươi ñược sấy khô, hương vị của nó không chỉ ñược nhân lên mà thời gian bảo quản cũng ñược lâu hơn Bên cạnh ñó, mận khô còn là loại thực phẩm có thể ñóng gói và dễ dàng vận chuyển từ nơi này ñến nơi khác mà không sợ bị hư, dập

Từ xa xưa, con người ñã biết uống nước mận khô hoặc ăn mận khô ñể trị táo bón, vì tính giàu chất xơ của nó Chất xơ chứa trong mận khô ñã ñược chứng minh có tác dụng chống bệnh ñái tháo ñường type 2, bằng việc gia tăng

ñộ nhạy cảm của các tế bào trong cơ thể với insulin Bên cạnh việc mang lại lợi ích cho sức khỏe của tim và giàu chất xơ, mận khô còn chứa nhiều các loại

vi dưỡng chất có ích khác như beta - carotene, kali, sắt (có thể giúp cơ thể hấp thu vitamin C), vitamin A, C, B1, B2, B6 Vitamin C giúp tăng cường hệ miễn dịch, và chất antihistamine giúp chống chứng cảm lạnh, dị ứng và bệnh suyễn Ngoài ra, khoáng chất kali chứa trong mận khô rất cần thiết cho việc duy trì huyết áp ở mức bình thường và chức năng khỏe mạnh của tim, từ ñó làm giảm nguy cơ bị chứng tăng huyết áp và chứng xơ vữa ñộng mạch (các chất béo hình thành những mảng bám trên thành ñộng mạch) Chất sắt trợ

giúp việc hình thành các hồng huyết cầu cũng như giúp vận chuyển oxy tới toàn bộ cơ thể ñược thuận lợi hơn

Như vậy, mận sấy khô mang lại rất nhiều lợi ích cho sức khỏe con người, ñây cũng là loại sản phẩm phổ biến ñược người tiêu dùng ưa chuộng vì

nó có hương vị hài hòa rất hấp dẫn nên việc chế biến và bảo quản sản phẩm này cần ñược phát triển hơn nữa

2.2 Tình hình sản xuất mận trên thế giới

Mận ñược sản xuất và thương mại tại 81 quốc gia trên thế giới với diện tích sản xuất khoảng 64 ngàn ha Theo thống kê của FAO, năm 2004 sản lượng mận thu hoạch trên toàn thế giới khoảng 9.836.859 tấn Trung Quốc là nước ñứng ñầu với sản lượng thu hoạch lên ñến 4.426.587 tấn chiếm 45% tổng sản lượng thế giới, tiếp ñến là Hoa Kỳ, Serbia, Romania, ðức, Pháp, Chile, Thổ Nhĩ Kỳ; Tây Ban Nha, Ý…[44] Sản lượng sản xuất mận lớn tại các nước trên thế giới năm 2009 ñược trình bày cụ thể trong bảng 2.2

Bảng 2.2 Các nước sản xuất mận ñứng ñầu thế giới năm 2009

Theo thống kê của USDA ở Hoa Kỳ, giá trị kinh tế của sản xuất mận mang lại khoảng từ 200 - 320 triệu USD hàng năm Theo FAOSTAT, năm

2009 sản lượng thu hoạch mận ñược ước tính lên ñến 10.679.206 tấn Trên thế giới có khoảng 30 - 50% mận tiêu thụ dạng quả tươi, 18 - 25% tiêu thụ dạng quả sấy khô, 20 - 25% quả ñóng hộp Bình quân ñầu người tiêu thụ mận ñạt 2,1USD/năm [43] Như vậy mận là loại quả ñược trồng phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới và mang lại giá trị kinh tế ñáng kể

2.3 Tình hình sản xuất mận ở Việt Nam

Theo kết quả khảo sát của Nguyễn Thị Hà và cộng sự năm 2004, diện tích trồng mận của cả nước khoảng gần 7000 ha với sản lượng thu hoạch từ 50 -

60 ngàn tấn hàng năm Tỉnh có diện tích trồng lớn nhất là Lào Cai và Sơn La Diện tích trồng mận toàn tỉnh Lào Cai là 2536 ha, riêng huyện Bắc Hà có 1811 ha trồng mận Các giống mận trồng phổ biến ở ñây là mận Tam Hoa chiếm tới 1368

ha Các giống mận khác chỉ có 243 ha gồm các loại: 103 ha trồng mận tím, 56 ha trồng mận Tả Van, 56 ha trồng mận tả Hoàng Ly Ngoài ra còn một số giống khác như mận cơm, mận hậu với diện tích trồng nhỏ Sơn La có khoảng 2100 ha trồng mận với sản lượng ước ñạt 18 ngàn tấn và ñược trồng tập trung chủ yếu tại huyện Mộc Châu [4]

Cây ăn quả nói chung và cây mận Tam Hoa nói riêng là ñịnh hướng và mục tiêu quan trọng ñể phát triển sản xuất nông nghiệp, phù hợp với ñiều kiện khí hậu của các tỉnh miền núi phía bắc nước ta như Lào Cai, Sơn La, Yên Bái, Lai Châu, ðiện Biên…Trong thời gian thu hoạch, mận chủ yếu tiêu thụ quả tươi, không bảo quản ñược dài ngày Công tác vận chuyển tiêu thụ ở thị trường xa nơi sản xuất chưa ñược chú trọng nên quả nhanh chóng bị hư hỏng

Do vậy, nghiên cứu công nghệ chế biến và bảo quản mận là việc cần ñược quan tâm trong giai ñoạn hiện nay Các nghiên cứu của Viện Công nghệ Sau thu hoạch và Tổng công ty rau quả Việt Nam cho thấy mận chỉ bảo quản ở ñiều kiện

o

ñược 45 ngày với tỷ lệ thối hỏng dưới 10%

Vào thời ñiểm chính vụ thu hoạch, sản lượng mận cung cấp ra thị trường lớn hơn rất nhiều so với nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng trong nước là nguyên nhân làm giảm giá thành quả tươi và ảnh hưởng tới thu nhập của người nông dân Thực tế cho thấy vào thời ñiểm thu hoạch ngắn (chỉ khoảng 45 - 55 ngày) mận tươi lại dễ thối hỏng, tại thời ñiểm này ñiều kiện nhiệt ñộ trung bình khá cao khoảng 30oC trở lên gây nên tổn thất sau thu hoạch mận rất lớn Vì vậy, cần có phương pháp chế biến và bảo quản mận hợp lý ñể giảm tổn thất sau thu hoạch, dự trữ mận trong thời gian dài và làm tăng giá trị thương mại như chế biến thành mứt mận, ômai mận, rượu vang mận…ở quy mô lớn, khép kín ñảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm thay thế sản xuất thủ công phổ biến hiện nay

2.4 Công nghệ chế biến mứt quả

Ở nước ta, mứt là sản phẩm truyền thống từ lâu ñã ñược chế biến theo phương pháp thủ công Nói chung mứt quả là một loại thực phẩm ngọt ñược chế biến từ các loại trái cây nấu với ñường Nguyên liệu ñường trong mứt cần ñạt khoảng 60 - 80%, nó không chỉ ñóng vai trò làm ngọt mà còn ñể bảo quản mứt, có tác dụng tăng ñộ ñông [8] Trong mứt, các vi sinh vật vì bị co nguyên sinh nên không hoạt ñộng, hoặc không phát triển vì nồng ñộ axit cao (trong mứt quả) do vậy nhiều loại mứt nấu xong có thể không cần thanh trùng tuynhiên một

số loại mứt có ñộ khô thấp hơn cần phải thanh trùng trong thời gian ngắn ñể diệt nấm men, nấm mốc Mứt ñông có thể ñược tồn trữ trong một thời gian ngắn sau

ñó nó bắt ñầu bị vữa, thoạt ñầu ở trên bề mặt rồi lan dần ra Nếu bảo quản mứt ở nhiệt ñộ thấp, pH dưới 2,8 cùng có nhiều tạp chất, hoặc trong trường hợp bị tác ñộng cơ học, mứt càng chóng bị vữa hơn

Mứt quả ñược chế biến ở nhiều dạng, có thể phân thành các dạng: mứt ñông, mứt nhuyễn, mứt miếng ñông, mứt rim và mứt khô Quách ðĩnh và cộng

sự (1996), ñã có những kết quả nghiên cứu cụ thể về phương pháp chế biến các

loại mứt quả Tùy theo ñặc ñiểm cấu trúc vỏ, của từng loại quả mà có thể áp dụng công nghệ chế biến mứt cho phù hợp và tác giả ñã ñưa ra những phương pháp chế biến cho từng loại mứt như công nghệ chế biến mứt nhuyễn, mứt rim, mứt khô

Công nghệ chế biến mứt khô

Mứt khô ñược chế biến từ quả bằng phương pháp thẩm thấu quả với nước ñường ở nồng ñộ phù hợp rồi sấy khô ñể sản phẩm ñạt ñộ khô từ 60 - 80 oBx Quả ñưa vào chế biến ñược phân loại có kích cỡ tương ñối ñồng ñều Sau ñó rửa sạch, châm hoặc khía và chần làm cho nguyên liệu ngấm ñường nhanh và rút ngắn thời gian thẩm thấu Quá trình thẩm thấu cần tiến hành sao cho nguyên liệu không bị biến dạng và có thể giữ nguyên thể tích Nếu trong khi thẩm thấu quả

bị giảm thể tích nhiều thì chất lượng quả sau thẩm thấu sẽ bị teo, cứng lại Ngoài

ra, quả ngấm ít ñường, có tỷ trọng thấp có thể bị nổi trên nước ñường Việc nâng cao hàm lượng chất rắn hòa tan cho quả trong thẩm thấu là do hai quá trình song song: quá trình ñường ngấm vào mô quả và quá trình nước trong quả thoát ra Nồng ñộ nước ñường ñể ngâm quả là 40 - 70 oBx tùy theo loại nguyên liệu Phương pháp thẩm thấu mứt gián ñoạn nhiều lần làm cho ñường ngấm ñều vào quả, do vậy chất lượng sản phẩm cao hơn Khi quá trình thẩm thấu kết thúc, tách nước ñường ra, còn quả ñem sấy nhẹ ở nhiệt ñộ phù hợp trong thời gian 4 - 8h Mứt khô thường ñược ñóng trong hộp sắt, hộp giấy có chất chống ẩm [8]

2.5 Quy trình sản xuất mứt mận khô

Mận là loại quả có sản lượng thu hoạch hàng năm khá lớn nên chế biến mứt khô là một trong những hướng ñi tốt góp phần giải quyết ñầu ra người sản xuất Với ưu ñiểm là công nghệ chế biến dễ áp dụng, sản phẩm có thể bảo quản tương ñối dài nên chúng ta hoàn toàn có thể tập trung chế biến vào lúc ñỉnh vụ (khi giá nguyên liệu thấp) và tiêu thụ quanh năm Mặt khác, mứt mận khô truyền thống cũng ñã quen với người Việt Nam từ lâu ñời nên thị trường

rộng lớn và có thể phát triển Công nghệ sản xuất mứt mận khô hiện nay ựều vẫn thủ công theo công nghệ truyền thống, việc ựưa hệ thống thiết bị vào sản xuất mứt quả ựang còn nhiều hạn chế, do vậy năng suất chưa cao và không ựảm bảo chất lượng Các nghiên cứu công bố trong nước về công nghệ chế biến mứt mận chỉ ở quy mô nhỏ, quy mô phòng thắ nghiệm

Nguyễn Thị Hà và cộng sự (2004), ựã ựưa ra quy trình sản xuất mứt mận khô quy mô phòng thắ nghiệm như sau: (hình 2.1)

Hình 2.1 Quy trình công nghệ chế biến mứt mận khô [4]

Phân loại, rửa sạch

đóng gói (túi PE có ựộ dày 0,025 Ờ 0,03mm)

Nguyên liệu

Xử lý cơ học (châm )

Xử lý nhiệt ở 80oC kết hợp CaCl 2 0,75%

t = 15 phút

Thẩm thấu trong dung dịch ựường nồng ựộ

35 - 65oBx qua 4 chu kỳ, mỗi chu kỳ 15h

Sấy ựối lưu ở 65oC, t = 8 - 9h

Thành phẩm

THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

- Lựa chọn nguyên liệu: Mận Tam Hoa có ựộ chắn 2 thu hoạch sau ngày ựậu quả khoảng 112 - 113 ngày

- Phân loại, rửa sạch: Trong công ựoạn này loại bỏ các tạp chất như lá, cuộng, các loại quả sâu thối, dập nát hoặc các loại quả không ựạt yêu cầu chế biến Sau ựó rửa quả nhằm loại bỏ chất bẩn (ựất cát) bám trên bề mặt quả, ngoài ra quá trình này cũng có tác dụng loại bỏ một phần vi sinh vật trên quả

- Xử lý cơ học: quả ựược châm bằng máy châm quả

- Xử lý nhiệt: Chần quả trong dung dịch CaCl2 0,75%, nhiệt ựộ chần

80oC trong 15 phút

- Thẩm thấu quả trong dung dịch sucrose tăng dần từ 35 ựến 65oBrix, mỗi lần tăng 10oBrix, mỗi nồng ựộ saccaroza khác nhau thẩm thấu trong thời gian 15h

- Sấy: Mận sau công ựoạn thẩm thấu ựược sấy trong thời gian 8 - 9h ở nhiệt ựộ 65oCthu ựược sản phẩm có ựộ ẩm trong khoảng 25 - 27% Sản phẩm

có màu ựỏ nâu, thịt quả chắc dẻo, vị ngọt hài hòa

- đóng gói: Sau khi sấy xong, sản phẩm ựạt ựộ ẩm theo yêu cầu cần tiến hành ựóng gói trong loại bao bì là túi PE có ựộ dày từ 0,025 Ờ 0,03mm ựể tránh hút ẩm lại, nhiễm nấm men, nấm mốc từ môi trường bên ngoài và các tác ựộng không mong muốn khác ảnh hưởng ựến chất lượng sản phẩm

Tuy nhiên công nghệ mứt mận trên chỉ ựưa ra ựược quy trình chế biến mứt mận quy mô phòng thắ nghiệm

Công nghệ chế biến mứt mận hiện nay ựang áp dụng phổ biến tại các

cơ sở sản xuất ở nước ta chủ yếu theo công nghệ truyền thống mang tắnh thủ công nên sản phẩm tạo ra còn hạn chế về chất lượng và số lượng Nhiều công ựoạn trong quy trình sản xuất chưa ựược cơ giới hóa, do vậy làm cho chi phắ sản xuất tăng cao ựặc biệt chi phắ nhân công Vì vậy, việc nghiên cứu công nghệ sản xuất mứt mận khô phù hợp với hệ thống thiết bị sản xuất mứt mận năng suất cao là vấn ựề cần ựược nghiên cứu

2.6 Các yếu tố ảnh hưởng ñến thẩm thấu trong sản xuất mứt quả

Thẩm thấu là công ñoạn quan trọng trong quy trình công nghệ chế biến mứt

quả khô Rastogi et al (2002), chỉ ra cơ chế trong quá trình thẩm thấu là sự

khuếch tán các phân tử nước ra khỏi tế bào và các chất tan trong môi trường ngâm quả vào tế bào thịt quả thông qua màng tế bào Khi tế bào thực vật ngâm trong dung dịch ưu trương (dung dịch có chứa chất rắn hòa tan là ñường hoặc muối lớn hơn nồng ñộ các chất này trong tế bào) thì xảy ra quá trình các

tế bào lớp ñầu tiên của thịt quả tiếp xúc với dung dịch ưu trương và bắt ñầu mất nước ñồng thời chất tan cũng ñược thẩm thấu ngay vào Tiếp ñến là lớp tế bào thứ hai, thứ ba và lớp tế bào trong cùng của thịt quả cũng diễn ra quá trình tương tự như vậy Quá trình này diễn ra cho ñến khi nồng ñộ chất tan trong thịt quả ñạt gần ñến mức cân bằng với nồng ñộ dung dịch ngâm quả Chênh lệch nồng ñộ chất rắn hòa tan trong dung dịch và trong thịt quả thường không quá 1oBrix [8]

Le Maguer et al (2003), ñã chỉ ra sự khuếch tán của nước và chất rắn hòa

tan qua màng tế bào thịt quả xảy ra ñồng thời trong quá trình thẩm thấu

Trong các nghiên cứu của Chiralt và Talens et al (2005) và Shi et al (2009),

kết luận rằng khi tế bào thực vật ñược ngâm trong dung dịch ưu trương thì xảy ra sự khuếch tán của nước và các chất khô hòa tan theo những cách cụ thể như sau:

- Nước và chất khô hòa tan ñược khuếch tán qua màng tế bào trong quá trình thẩm thấu vì sự chênh lệch nồng ñộ chất tan bên trong và ngoài tế bào

- Nước và chất tan ñược khuếch tán bằng mao mạch tế bào

- Nước và chất tan ñược khuếch tán qua lỗ khí tế bào

Tốc ñộ thẩm thấu của quả trong dung dịch ñường nhanh hoặc chậm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như loại dung dịch thẩm thấu, nồng ñộ dung dịch, nhiệt ñộ và ñiều kiện áp suất trong thiết bị

Các yếu tố chính ảnh hưởng ñến quá trình thẩm thấu của quả

Loại dung dịch thẩm thấu

Các loại dung dịch thẩm thấu khác nhau là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng ñến tốc ñộ thẩm thấu Phổ biến hiện nay loại chất rắn hòa tan ñược sử dụng trong quá trình thẩm thấu quả ñể tăng ñộ ngọt cho sản phẩm là saccaroza, glucoza, sorbitol, glycerol, ñường ngô và fructo - oligosaccharide

El-Aouar et al (2006), ñã nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch saccaroza và

ñường ngô ñến tốc ñộ thẩm thấu của quả ñu ñủ Tác giả ñã kết luận quả ngâm trong dung dịch saccaroza có tốc ñộ thẩm thấu nhanh hơn do ñường ngô có ñộ nhớt cao hơn và khối lượng phân tử lớn hơn

Matusek et al (2008), ñã nghiên cứu thẩm thấu táo trong dung dịch

fructo - oligosaccharide và dung dịch saccaroza Tác giả ñã chỉ rõ hiệu quả thẩm thấu của quả trong dung dịch saccaroza cao hơn Sự khác biệt về thành phần hóa học và cấu trúc làm cho tốc ñộ thẩm thấu của fructo-oligosaccharide chậm hơn saccaroza Ngoài ra, fructo-oligosaccharide có trọng lượng phân tử cao hơn saccaroza dẫn ñến sự khuếch tán ñạt tỷ lệ thấp hơn

Ispir và Togrul (2009), ñã nghiên cứu tác ñộng của loại dung dịch thẩm thấu khác nhau như saccaroza, glucoza, fructoza, maltodextrin và sorbitol ñến thời gian thẩm thấu của quả mơ Tác giả kết luận rằng tốc ñộ thẩm thấu của quả trong dung dịch saccaroza cao nhất Vì vậy, giải pháp sử dụng saccaroza là tốt nhất cho quá trình thẩm thấu

Nồng ñộ của các dung dịch thẩm thấu

Nồng ñộ các dung dịch thẩm thấu quả có ảnh hưởng rất lớn ñến tốc ñộ thẩm thấu Trong quá trình thẩm thấu, sự gia tăng của nồng ñộ dung dịch thẩm thấu dẫn ñến gia tăng khuếch tán nước của tế bào và tăng tốc ñộ thẩm thấu chất rắn hòa tan vào tế bào

Lazarides et al (1995), ñã nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch

quả táo Tác giả ñã chỉ ra sự mất nước và thấm hút saccaroza của tế bào tăng mạnh nhất ở nồng ñộ dung dịch saccaroza cao nhất

Falade et al (2007), thẩm thấu dưa cắt miếng trong dung dịch saccaroza

60oBx và 40oBx ñã ñưa ra kết luận tốc ñộ thẩm thấu của dưa cắt miếng cao hơn khi ngâm quả trong dung dịch saccaroza 60 oBx

Ispir và Togrul (2009), khi nghiên cứu thẩm thấu quả mơ trong dung dịch saccaroza ở các nồng ñộ 40oBx; 50oBx và 60oBx Tác giả ñã chỉ ra rằng nồng ñộ dung dịch saccaroza tăng cao dẫn ñến tăng áp lực thẩm thấu, do vậy thúc ñẩy tốc ñộ thẩm thấu Tuy nhiên tác giả ñã chỉ ra khi ngâm quả trong dung dịch saccaroza có nồng ñộ cao (60oBx) ở ñiều kiện và áp suất thường sẽ làm cho quả mất nước nhiều dẫn ñến giảm thể tích, ảnh hưởng ñến trạng thái của quả

Nhiệt ñộ của dung dịch thẩm thấu

Trong quá trình thẩm thấu, sự khuếch tán của nước và chất rắn hòa tan phụ thuộc ñiều kiện nhiệt ñộ Gia tăng nhiệt ñộ ñến mức ñộ nhất ñịnh và phù hợp sẽ làm tăng hiệu quả thẩm thấu do làm thay ñổi cấu trúc tế bào Quá trình thẩm thấu quả thường tăng từ 30oC ñến 50oC Lazarides et al (2001), ñã chỉ ra ở

ñiều kiện nhiệt ñộ này gia tăng chức năng thẩm thấu của màng tế bào thực vật dẫn ñến tăng tốc ñộ thẩm thấu

Nunes et al (2009), ñã nghiên cứu thẩm thấu xoài trong dung dịch

saccaroza ở nhiệt ñộ 20oC; 30oC và 40oC Quả sau thẩm thấu có hàm lượng chất rắn hòa tan ñạt yêu cầu và thời gian thẩm thấu ñược rút ngắn ở 40oC so với hai mức nhiệt ñộ còn lại

Kaymak-Ertekin và Sultanogli (2000), nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt

ñộ tới sự khuếch tán nước và thấm hút saccaroza của quả táo Tác giả ñã ngâm táo ở 20oC, 30oC, 40oC và 50oC trong dung dịch saccaroza 60oBx Sự khuếch tán nước ra khỏi tế bào thịt quả tăng với nhiệt ñộ tăng trong khi chất tan hấp thu vào quả không thay ñổi ñáng kể ở các nhiệt ñộ từ 20 ñến 40oC

Tuy nhiên, mức tăng chất rắn hòa tan vào trong tế bào tăng rõ rệt ở ñiều kiện nhiệt ñộ 50°C

Devic et al (2010), cũng nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt ñộ (45oC và

60oC) tới thẩm thấu của táo trong dung dịch saccaroza 60oBx Kết quả cho thấy rằng sự mất nước trong thịt quả ở nhiệt ñộ 60oC cao hơn

Ispir và Togrul (2009), nghiên cứu quá trình thẩm thấu quả mơ trong dung dịch saccaroza 40oBx ở nhiệt ñộ khác nhau như 25oC, 35oC và 45oC Tác giả ñã kết luận sự thẩm thấu của saccaroza và mất nước của quả ở nhiệt

ñộ 45oC cao hơn ở nhiệt ñộ 25oC và 35oC

Như vậy, có thể nhận thấy rằng, nếu thẩm thấu quả trong khoảng nhiệt

ñộ từ 30oC ñến 60oC thì tốc ñộ thẩm thấu của quả tăng dần theo chiều tăng của nhiệt ñộ

Áp suất

Các công nghệ sản xuất mứt quả khô trong nước hiện nay vẫn phổ biến sử dụng thẩm thấu ở ñiều kiện thường, chưa có nghiên cứu công bố ở các ñiều kiện khác như: thẩm thấu trong thiết bị chân không, có gia nhiệt ñể tăng tốc ñộ thẩm thấu của quả

Phương pháp nâng cao hiệu quả thẩm thấu của quả trong dung dịch ñường

hoặc muối là thẩm thấu ở ñiều kiện chân không ñã ñược Fito et al (2002), Chiralt

et al (1999), Rahman et al (2007)… nghiên cứu Các tác giả ñã chỉ rõ ở ñiều kiện

chân không, tốc ñộ thẩm thấu các chất tan như ñường, muối… vào quả tăng lên rõ rệt, trạng thái quả ít bị biến ñổi trong khi tốc ñộ khuếch tán của nước ra khỏi tế bào ñến môi trường là chậm lại Trong ñiều kiện chân không, ñường vào quả ñược gia tăng do tác ñộng của mức áp suất phù hợp ñã thúc ñẩy ñược khí của quả thoát

ra ngoài và ñường sẽ chiếm chỗ khoảng trống ñó Taiwo et al (2003), ñã chỉ ra

hiệu quả của thẩm thấu chân không nâng cao tốc ñộ thẩm thấu ñã ñược nghiên

cứu trên nhiều loại rau, quả khác nhau

Thẩm thấu quả trong ñiều kiện áp suất từ 0; 100; 300; 500 và 700MPa trong dung dịch saccaroza ñược nghiên cứu bởi Rastogi và Niranjan (1998) Các tác giả ñã chỉ rõ mức ñộ áp suất chân không từ 200 and 400 MPa gia tăng ñáng kể hiệu quả thẩm thấu của quả

Mujica-Paz et al (2003) ñã nghiên cứu thẩm thấu một số loại quả như

quả xoài, táo trong các dung dịch ñường có nồng ñộ từ 40 - 60oBrix ở các ñiều kiện chân không từ 135 ñến 674mbar (hình 2.2) Tác giả ñã chỉ ra tùy theo mức ñộ chân không sẽ làm tăng hoặc giảm tốc ñộ khuếch tán của nước ra khỏi mô quả

Hình 2.2 Ảnh hưởng của áp suất và nồng ñộ dung dịch thẩm thấu tới

biến ñổi hàm lượng nước của quả xoài, táo (Mujica-Paz et al, 2003)

Cùng với chân không, nhiệt ñộ dung dịch thẩm thấu cũng ảnh hưởng ñáng kể ñến thời gian thẩm thấu của rau quả nói chung Sabrina Silva Paes (2008), khi nghiên cứu thẩm thấu táo trong ñiều kiện nhiệt ñộ từ 10 - 50oC ở

áp suất 40mbar ñã chỉ ra gia tăng nhiệt ñộ dung dịch thẩm thấu kết hợp tạo mức chân không trong thiết bị thẩm thấu phù hợp (thẩm thấu táo trong áp suất chân không 40mbar với thời gian 25 phút sau ñó thẩm thấu ở áp suất thường

15 phút) cho thấy tốc ñộ thẩm thấu của saccaroza tăng dần theo chiều tăng nhiệt ñộ khi thẩm thấu quả trong dung dịch saccaroza có nồng ñộ 50oBrix (hình 2.3)

Hình 2.3 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến biến ñổi chất rắn hòa tan của táo

ở áp suất chân không 40mbar (Sabrina Silva Paes, 2008)

Qua các nghiên cứu trên có thể nhận thấy rằng, hiệu quả của phương pháp thẩm thấu ñường cho quả trong ñiều kiện áp suất chân không rất rõ rệt

Ở ñiều kiện chân không phù hợp làm tăng tốc ñộ thấm hút của ñường vào quả, tăng thoát khí của quả nhưng làm giảm sự mất nước của quả, do ñó quả ít

sản phẩm tới nhiệt ñộ sôi Nước trong sản phẩm bốc hơi cho ñến khi nồng ñộ chất khô ñạt ñến nồng ñộ yêu cầu thì ngừng quá trình cô ñặc và cho sản phẩm

ra khỏi thiết bị

- Nhiệt ñộ sôi của sản phẩm phụ thuộc áp suất hơi ở trên bề mặt, nồng ñộ chất khô và tính chất vật lý, hóa học của sản phẩm Khi áp suất hơi trên bề mặt của sản phẩm càng thấp thì nhiệt ñộ sôi của sản phẩm càng thấp

Vì vậy, việc tạo ñộ chân không trong thiết bị cô ñặc hoặc thiết bị thẩm thấu sẽ giảm ñược nhiệt ñộ sôi của sản phẩm Hay nói cách khác là ñiều chỉnh nhiệt ñộ sôi bằng cách thay ñổi ñộ chân không

Nguyễn Vân Tiếp và cộng sự (2000), khi nghiên cứu về liên hệ giữa chân không và nhiệt ñộ sôi của nước ñã chỉ ra ở ñiều kiện áp suất chân không 326mmHg; 405mmHg và 526 mmHg thì nhiệt ñộ sôi của nước tương ứng là

85oC; 80oC và 70oC Khi nghiên cứu quan hệ giữa nồng ñộ chất chất khô và nhiệt ñộ sôi ở áp suất 760mmHg, tác giả cũng chỉ rõ nồng ñộ chất khô trong sản phẩm càng lớn thì nhiệt ñộ sôi càng cao cụ thể khi nồng ñộ chất rắn hòa tan trong dung dịch ñạt 55oBx; 60oBx và 65oBx thì nhiệt ñộ sôi ở 760mmHg ñạt tương ứng 102,4oC; 103,5 oC và 104,5oC Trong quá trình cô ñặc, nồng ñộ chất khô tăng thì nhiệt ñộ sôi của sản phẩm cũng tăng dần [5] Nhiệt ñộ sôi thấp thì tính chất của thực phẩm ít bị biến ñổi như vitamin ít bị tổn thất, hạn chế biến ñổi màu sắc và hương thơm Nhiệt ñộ sôi thấp còn làm giảm tốc ñộ

ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị

Biến ñổi của thực phẩm trong quá trình cô ñặc

+ Biến ñổi vật lý

Thực phẩm cô ñặc là một hệ của nhiều chất hòa tan như ñường, axit, muối, các chất không tan như tinh bột, cellulose ở trạng thái huyền phù Khi cô ñặc, dung môi bay hơi, nồng ñộ chất hòa tan tăng dần, nhiệt ñộ sôi, khối lượng riêng tăng, nhưng hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn lại trong gian bào của sản phẩm cũng giảm

+ Biến ñổi hóa học

- Các loại ñường trong rau quả, do chịu tác dụng của nhiệt ñộ cao ở bề mặt truyền nhiệt của thiết bị cô ñặc, nên bị caramel hóa Sơ ñồ phản ứng caramel hóa ñược trình bày ở hình 2.4

Hình 2.4 Quá trình caramel hóa của ñường saccaroza [5]

- Hiện tượng xẫm màu còn do phản ứng giữa protein (nhóm - NH2) và ñường khử (nhóm - CHO) tạo các melanoidin

- Tinh bột sẽ bị hồ hóa, pectin bị phân hủy nên giảm tính tạo ñông

và an toàn vệ sinh thực phẩm

2.7 Bao bì sử dụng ñóng gói mứt khô

Sử dụng polymer truyền thống như PET, HDPE, PVC, LDPE, PP, PS

ñể làm bao bì cho thực phẩm nói chung và mứt khô nói riêng ñã ñược áp dụng

từ lâu Ứng dụng các vật liệu này ñể bao gói thực phẩm trong ñiều kiện bình thường và thời gian không dài (10 ñến 12 tháng) thì không gây hại cho sức khỏe Mỗi loại nhựa có những tính chất khác nhau và sử dụng cho những mục ñích khác nhau Nguyên liệu sản xuất bao bì nhựa thường là nguồn hydratcacbon tự nhiên Loại bao bì này có ưu ñiểm: không mùi, không vị, mềm dẻo, có ñộ bền cơ học cao, hạn chế thấm khí Nhựa thường ñược làm

bằng các vật liệu PE, PET có ứng dụng rộng rãi nhất

PE (polyetylen) là chất trùng hợp của etylen, ñược sản xuất ñầu tiên ở

Anh - 1933 (sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực bao gói vào những năm 50) Mạch phân tử không có cực, không có nhóm thế nên ñộ bền cơ học của PE nhỏ, chịu ñược nhiệt ñộ thấp, không ñộc Do PE có khoảng mềm dẻo rộng, ñồng thời ở nhiệt ñộ cao bị nóng chảy chậm nên khi làm kín bằng phương pháp hàn nóng tạo ra mối ghép khá bền và kín PE chịu ñược tác ñộng của axit hữu cơ, vô cơ (trừ loại ñậm ñặc), các bazơ mạnh, cồn dưới 70o PE thấm nhiều khí (O2, CO2, SO2), nhưng ít thấm hơi nước Túi PE ñược sử dụng phổ biến do chi phí giá thành thấp và ít ñộc hại Tương tự như túi PE, hiện nay các hộp nhựa tạo nên từ vật liệu PET sử dụng rộng rãi ñể chứa ñựng các loại trái cây sấy khô, mứt khô, ô mai PET là polymer ñược tạo nên từ phản ứng hóa học của axit terephthalic (TPA) và rượu ethylene glycol (EG) PET có công thức phân tử là (C10H8O4)n, n = 130 - 150 Nhiệt ñộ nóng chảy của PET là

260oC Mạch phân tử polyme của PET càng dài thì ñộ rắn của sản phẩm càng cao Các ñặc tính của PET ñược quyết ñịnh bởi quá trình xử lý nhiệt, nó có thể tồn tại cả hai: vô ñịnh hình (trong suốt) và ở dạng kết tinh (màu trắng ñục) PET là loại vật liệu có nhiều ưu ñiểm như: chống thấm khí và ẩm rất tốt, bền, chịu ñược va ñập cơ học và chi phí giá thành thấp hơn so với bao bì kim loại [20] Bao bì kim loại có các loại chính như hộp nhôm, hộp sắt tráng thiếc dùng cho ñể chứa ñựng và bảo quản thực phẩm trong khoảng thời gian rất dài

có thể tới 2 - 3 năm đặc biệt hộp sắt tráng thiếc ựược ứng dụng rộng rãi do

có chi phắ giá thành thấp hơn Bao bì này thường dùng bao gói các sản phẩm như bia, nước giải khát, ựồ hộp thịt cá, rau quả, sữa bột, bột ngũ cốc, bánh kẹo, chè, cà phê, trái cây sấy khô Vật liệu làm bao bì gồm có thành phần chắnh là Fe, các kim loại hoặc phi kim khác như C, Mn, Si, S, PẦcó tỷ lệ < 3% Bao bì ựể bao gói thực phẩm yêu cầu hàm lượng C trong thép khoảng 0,2% ựể ựảm bảo ựộ dẻo dai Khả năng chịu ăn mòn tuỳ theo loại thực phẩm Bao bì bằng thép thường ựược mạ thiếc hai mặt gồm nhiều loại như L, MR,

MC Trong ựó loại L (C 0,13%; Mn 0,6%; P 0,05%; S 0,05%; Si 0,01%; Cu 0,06%) ựược sử dụng phổ biến ựể ựóng gói các loại quả như táo, mận, sơ riẦLớp thiếc phủ bên ngoài hai mặt lớp thép có tác dụng chống ăn mòn, dày 0,1 - 0,3mm tùy thuộc vào loại thực phẩm ựóng hộp [5] Mặt trong của bao bì bằng kim loại mạ thiếc có thể phủ lớp sơn với yêu cầu không gây mùi vị lạ, biến màu thực phẩm, không bị bong tróc khi va chạm cơ học, có ựộ mềm dẻo cao ựể trải ựều khắp bề mặt ựược phủ, không ựể lộ thiếc Như vậy các loại bao bì như túi PE, hộp nhựa PET, hộp sắt tráng thiếc ựều ựược ứng dụng phổ biến ựể bao gói thực phẩm do gây ựộc hại ựến sức khỏe con người

2.8 Một số vấn ựề tồn tại của công nghệ chế biến mứt quả khô hiện nay

Nhìn chung với công nghệ chế biến, sản xuất mứt quả ựã ựược nhiều nước trên thế giới nghiên cứu chi tiết, hoàn chỉnh và ựầy ựủ từ rất lâu Hiện nay việc sản xuất mứt quả ựược tiến hành ở các nước với công nghệ hoàn chỉnh và trang thiết bị hiện ựại như: Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia, đài Loan, Nhật Bản, Các nước đông Âu, Mỹ

Việc nghiên cứu, nâng cao chất lượng sản phẩm, ựảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, áp dụng các máy móc thiết bị ựồng bộ với năng suất cao vào sản xuất ở Việt Nam là hầu như chưa tiến hành Như vậy, có thể thấy rõ, chế biến mứt khô thủ công sẽ cho chất lượng không ựồng ựều, sản phẩm khó có

Ở Hà Nội, từ lâu có một số Công ty lớn chuyên về lĩnh vực bánh, mứt, kẹo với dây chuyền sản xuất và trang thiết bị hiện ựại như Công ty cổ phần bánh mứt kẹo Hà Nội, Công ty Cổ phần Tràng An, Hữu nghị, Hải Hà với các sản phẩm như bánh trung thu, bánh mứt tết, bánh Sampa, bánh xốp vừng, bánh xốp dừa, bánh trứng nhện, kẹo chewy cao cấp các loại, kẹo cứng hoa quả, lốplipop, bánh quế, teppy snack, bánh quy goldencoin, bánh pháp, bánh mỳ pháp, v.v Qua danh mục sản phẩm của các công ty trên, thấy rằng sản phẩm về mặt hàng mứt quả khô hầu như vắng bóng, không có gì và còn bỏ ngỏ

Một số cơ sở chế biến mứt rất lớn ở Hà nội là Công ty CP Thực phẩm SANNAM, Công ty TNHH chế biến hoa quả Hồng Lam đây là các cơ sở chuyên chế biến về mứt, ô mai Với thế mạnh vừa mới thành lập, thuộc doanh nghiệp ngoài quốc doanh nên ựã tự trang bị máy móc ựể sản xuất (nhập khẩu hoặc ựặt chế tạo trong nước) Trong danh mục của các doanh nghiệp này cũng

có một số sản phẩm ựáng kể như: sấu tươi chua ngọt, mơ Hồng Lam, mứt mận dẻo, mứt seri, chè tâm sen, long nhãn dẻo v.v Tuy nhiên, với thiết bị chưa ựồng bộ, các doanh nghiệp này cũng chỉ ựáp ứng ựược một phần nhỏ của nhu cầu thị trường với sản phẩm còn hạn chế

Trên cả nước, hiện có khoảng gần 20 doanh nghiệp chế biến và xuất khẩu mứt ra nước ngoài Danh mục sản phẩm chủ yếu là các loại mứt truyền thống, xuất khẩu theo ựường tiểu ngạch ựến các thị trường Mỹ, Malayxia, Úc, Séc, Campuchia, chủ yếu phục vụ bà con Việt kiều ở nước ngoài Trong tháng 12 năm 2006 ựã xuất khẩu ựược khoảng 430 nghìn USD [41]

Như vậy, có thể thấy rằng sản phẩm mứt khô hiện nay chủ yếu sản xuất theo phương thức cổ truyền, chưa ựảm bảo năng suất và ựồng ựều về chất lượng cũng như vệ sinh an toàn thực phẩm ựể ựáp ứng cho thị trường

Về nghiên cứu chế biến mứt khô theo hệ thống cũng không khá hơn Như ựã ựề cập ở trên, hiện nay có rất ắt công trình về lĩnh vực này ựược công

bố Năm 2007, có ựề tài nghiên cứu sản xuất mứt quả từ quả dâu tây đà Lạt

của nhóm tác giả Thái Thị Thúy Liên, trường ðại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh Các tác giả ñã có nghiên cứu khá ñầy ñủ từ chọn nguyên liệu, chế ñộ thẩm thấu, chế ñộ sấy và xử lý khác, cuối cùng là ñánh giá chất lượng sản phẩm Như vậy, về nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm thì ñề tài này cũng

ñã giải quyết ñược khá triệt ñể, nhưng vẫn cần những nghiên cứu ứng dụng tiếp theo ở quy mô lớn hơn

Năm 2004, ThS Nguyễn Thị Hà và cộng sự (Viện Cơ ñiện nông nghiệp & công nghệ sau thu hoạch) ñã nghiên cứu về công nghệ chế biến mứt mận khô Nhóm tác giả ñã ñạt ñược một số kết quả: xác ñịnh phương pháp xử

lý nguyên liệu, phương pháp thẩm thấu, phương pháp sấy Tuy nhiên, việc nghiên cứu cũng chỉ dừng ở quy mô phòng thí nghiệm, chưa ñược nghiên cứu triển khai quy mô lớn hơn, mặt khác còn thiếu các nghiên cứu về các thiết bị thích ứng, xây dựng tiêu chuẩn nguyên liệu ñầu vào, sản phẩm ñầu ra, xây dựng hệ thống chất lượng và thăm dò thị trường

Năm 2006, trường Cao ñẳng thực phẩm Việt Trì ñã thực hiện ñề tài

“Nghiên cứu chế biến một số sản phẩm từ trám” là ñề tài cấp Bộ thuộc Bộ công thương trong ñó ñã sơ bộ ñưa ra ñược quy trình công nghệ chế biến một số sản phẩm từ trám trong ñó có mứt trám Tuy nhiên kết quả nghiên cứu mới chỉ ñưa

ra ñược quy trình chế biến quy mô phòng thí nghiệm, vì vậy ñể có thể áp dụng quy trình ra thực tế sản xuất cần có các nghiên cứu một cách ñồng bộ từ khâu xử

lý nguyên liệu ñến các công ñoạn chế biến và ñặc biệt là các thiết bị kèm theo

Nhìn chung, các quy trình công nghệ nghiên cứu sản xuất mứt quả ñã công bố trong nước và công nghệ sản xuất ñang ñược sử dụng phổ biến tại các công ty thực phẩm hiện nay ñều ở quy mô nhỏ, thủ công, năng suất thấp, quy trình sản xuất không khép kín gây ảnh hưởng không nhỏ ñến chất lượng

và hiệu quả kinh tế cho sản xuất Trong từng công ñoạn chính của quy trình sản xuất vẫn còn có một số vấn ñề còn tồn tại, công nghệ lạc hậu cần hoàn

Mỗi loại quả ñều có thành phần dinh dưỡng và cấu trúc riêng nên cần

có những công nghệ chế biến phù hợp ðối với sản xuất mứt mận khô khâu quan trọng ñầu tiên khử chát nguyên liệu Tuy nhiên các nghiên cứu ñã công

bố ñều chưa chỉ rõ phương pháp và thông số cho quá trình khử chát của quả trước khi quả ñược sử dụng cho các công ñoạn tiếp theo của quy trình chế biến mứt mận

ðể tăng hiệu quả thẩm thấu ñường cho quả cần phải châm hoặc khía trước khi thẩm thấu Các nghiên cứu của Nguyễn Thị Hà và cộng sự, 2004 cũng chỉ rõ kết quả khác biệt giữa quả ñược khía hoặc châm so với mẫu ñối chứng, nhưng nghiên cứu này chưa chỉ rõ kích thước ñộ sâu châm và mật ñộ châm phù hợp nhất và hiệu quả nhất cho công ñoạn thẩm thấu

Năm 2010, TS Lê Xuân Hảo ñã thiết kế, chế tạo máy xăm (châm) quả năng xuất 500kg/h cho hệ thống thiết bị sản xuất mứt khô năng suất 5 tấn nguyên liệu/ngày Tuy nhiên, việc tìm ra ñộ sâu châm phù hợp ñể thuận lợi cho các công ñoạn chế biến tiếp theo ñang là vấn ñề cần ñược nghiên cứu

Xử lý nhiệt cho quả là công ñoạn rất quan trọng trong chế biến rau quả nói chung Mục ñích công ñoạn này làm ổn ñịnh màu sắc sản phẩm, bất hoạt một số enzyme gây biến màu như peroxidase, polyphenoloxidase…và loại bỏ các vi sinh vật gây hại Ở công ñoạn chần hiện nay tại các cơ sở sản xuất mứt khô trong nước như Công ty TNHH Hồng Lam, Công ty TNHH Tiến Thịnh ñược thực hiện theo mẻ bằng nồi 2 vỏ Việc ñưa thiết bị chần liên tục vào sản xuất cần thiết phải nghiên cứu chế ñộ công nghệ như thời gian chần, nhiệt ñộ chần ñể phù hợp hơn Trong quy trình công nghệ chế biến mứt khô công ñoạn chần quả trong nồi cô hai vỏ ở quy mô nhỏ và quy mô lớn khác nhau về thời gian và nhiệt ñộ chần Trong nghiên cứu chế biến mứt mận, Nguyễn Thị Hà và cộng sự (2004), ñã chỉ ra chế ñộ xử lý nhiệt cho mận phù hợp là 80oC trong 15 phút,

sử dụng dung dịch chần CaCl2 0,75% Tuy nhiên công ñoạn này thực hiện bằng nồi hai vỏ, số lượng trên mẻ ít, năng suất thấp, thời gian chần kéo dài

ảnh hưởng ñến trạng thái quả sau chần như quả bị rạn, nứt sau chần ðồng thời khi chần quả trong nồi cô hở sự khuếch tán nhiệt khó ñồng ñều ñến nguyên liệu có khối lượng lớn ñược chần trong thời gian ngắn Vì vậy, việc nghiên cứu chế ñộ chần phù hợp với thiết bị chần băng tải là vấn ñề cần ñược hoàn thiện ñể ñạt ñược hiệu quả sản xuất cao

Hiện nay, hầu hết các nghiên cứu chế biến mứt khô theo công nghệ truyền thồng ñều thực hiện công ñoạn thẩm thấu nhờ áp suất thẩm thấu tự nhiên khi quả ngâm trong dung dịch ñường Nguyễn Thị Hà và cộng sự (2004), khi nghiên cứu chế biến mứt mận khô ñã sử dụng phương pháp thẩm thấu với chu kỳ thẩm thấu 15h tăng nồng ñộ dung dịch siro ñường 10 oBx và

sử dụng dung dịch ngâm quả có nồng ñộ ñường từ 35 - 65oBx Tuy nhiên sử dụng phương pháp thẩm thấu này thì thời gian thẩm thấu lên ñến 2 - 3 ngày Nếu nguyên liệu thu hoạch dồn dập, các thiết bị thẩm thấu của cơ sở sản xuất không ñáp ứng ñủ thì chất lượng nguyên liệu sẽ bị ảnh hưởng

Các công nghệ sản xuất trong nước hiện nay cũng vẫn phổ biến sử dụng thẩm thấu trong ñiều kiện thường, chưa có nghiên cứu cụ thể ở các ñiều kiện khác như thẩm thấu trong thiết bị chân không, có gia nhiệt trong dung dịch thẩm thấu… ñể tăng hiệu quả thẩm thấu

ðối với sản phẩm mứt khô, ñể ñạt ñược ñộ ẩm thích hợp cho bảo quản lâu dài cần ñược sấy khô Trong công ñoạn này, nhiệt ñộ và thời gian sấy sẽ quyết ñịnh chất lượng sản phẩm

Thái Thị Thùy Liên và cộng sự (2007) chỉ ra nhiệt ñộ sấy dâu sau khi ñược thẩm thấu ñường phù hợp ở 60oC trong 24h tạo ra sản phẩm mứt dâu khô ñạt ñộ ẩm 19,81% thịt quả chắc dẻo, màu ñỏ tươi Nguyễn Thị Hà, 2004 chỉ ra nhiệt ñộ sấy phù hợp ñối với mận thẩm thấu là 65oC trong 8 - 9h cho sản phẩm mứt mận khô có ñộ ẩm trong khoảng từ 25 - 27% Chất lượng cảm quan sản phẩm ñạt ñược là thịt quả dẻo, màu ñỏ nâu, vị ngọt hài hòa Tuy

chất lượng cảm quan sản phẩm nhưng chỉ sấy ở một ñiều kiện nhiệt ñộ trong suốt quá trình sấy, do vậy thời gian sấy kéo dài, tăng chi phí năng lượng sấy gây ảnh hưởng ñến hiệu quả sản xuất ðể hoàn thiện công ñoạn này, nhằm rút ngắn thời gian sấy, giảm chi phí năng lượng thì vấn ñề ñặt ra là cần có chế ñộ sấy phù hợp hơn ñể hoàn thiện công nghệ sấy mứt ñạt hiệu quả cao

ðối với bất kỳ loại sản phẩm nào, bao bì không những có ý nghĩa dùng ñể bảo quản sản phẩm tránh tác ñộng không tốt của ánh sáng, ñộ ẩm của không khí, bụi, xâm nhiễm của vi sinh vật….mà còn làm tăng giá trị thương mại cho sản phẩm Do vậy ñể lựa chọn loại bao bì thích hợp với mứt quả khô ñặc biệt

là mứt mận khô cần ñược quan tâm và nghiên cứu hoàn thiện hơn nữa

Nguyễn Thị Hà và cộng sự (2004), ñã kết luận ñóng gói mứt mận khô trong túi PE ñộ dày 0,025 - 0,03mm có khả năng bảo quản sản phẩm tốt hơn khay mica, hộp mica có nắp, chất lượng sản phẩm ít bị biến ñổi Tuy nhiên ñóng gói sản phẩm trong loại bao bì này thì hình thức kém hấp dẫn, dễ bị nhàu nát trong quá trình vận chuyển và tiêu thụ Vì vậy ñể hoàn thiện công nghệ sản xuất cần có những thử nghiệm trong các loại bao bì khác nhằm ñảm bảo duy trì chất lượng sản phẩm và nâng cao giá trị thương mại

Qua một số phân tích ở trên về tình hình nghiên cứu và sản xuất mứt khô trên thế giới và trong nước, thấy rằng công nghệ và thiết bị ñược áp dụng ở nước ngoài là ñồng bộ, ñảm bảo chất lượng cũng như VSATTP của sản phẩm Trong khi ñó công nghệ và thiết bị ñược áp dụng ở nước ta là không ñồng bộ, theo mẻ, năng suất thấp, thời gian xử lý công nghệ chưa phù hợp thì việc ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm và ATVSTP là ñiều khó tránh khỏi Công nghệ chế biến mứt quả khô áp dụng trên dây chuyền thiết bị năng suất cao cần ñược nghiên cứu hoàn thiện các chế ñộ tối ưu phù hợp, ñảm bảo VSATTP và chất lượng sản phẩm mang bản sắc hương vị của Việt Nam

Tóm lại, quy trình công nghệ sản xuất mứt quả ựã công bố hiện nay chỉ phù hợp với quy mô nhỏ, quy mô phòng thắ nghiệm, trong từng công ựoạn chắnh như châm, khử chát, chần, thẩm thấu, sấy và bao bì ựóng gói sản phẩmẦ của quy trình sản xuất ựang tồn tại một số vấn ựề cần ựược nghiên cứu ựể hoàn thiện Nếu ứng dụng quy trình này cho quy mô sản xuất công nghiệp không còn phù hợp nữa Do vậy, việc nghiên cứu hoàn thiện ựể tối ưu hóa các thông số công nghệ phù hợp với quy mô công nghiệp ựang ựược quan tâm hàng ựầu trở thành nhu cầu cấp thiết nhằm hiện ựại hóa sản xuất nông nghiệp phù hợp xu hướng công nghiêp hóa, hiện ựại hóa của nước ta hiện nay đặc biệt, nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất mứt mận ở quy mô công nghiệp là rất có ý nghĩa nhằm giải quyết ựầu ra cho nguyên liệu thu hoạch vào thời ựiểm chắnh vụ, nâng cao giá trị sản xuất nông nghiệp

2.9 Một số các thiết bị trong dây chuyền sản xuất mứt mận khô quy mô công nghiệp

Nước ta, việc áp dụng dây chuyền máy móc liên tục, tự ựộng trong công nghệ chế biến mứt khô còn khiêm tốn, hầu hết các công ựoạn ựều thực hiện bằng các máy móc ựơn giản, chưa ựồng bộ hoặc làm bằng tay Vì thế năng suất thấp, chất lượng sản phẩm không ựồng ựều, chưa ựảm bảo tốt VSATTP, tắnh cạnh tranh so với sản phẩm của Thái lan, Philipin, đài loan, Trung Quốc không cao

Do vậy, ựể tạo ra sản phẩm mứt mận khô có thể cạnh tranh trên thị trường quốc

tế thì cần ứng dụng hệ thống thiết bị năng suất cao vào sản xuất ựể ựảm bảo tạo

ra sản phẩm ựạt chất lượng cao và an toàn vệ sinh thực phẩm Một số thiết bị chắnh trong hệ thống thiết bị sản xuất mứt quả khô như:

Ớ Máy châm quả (hình 2.5)

Phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ của từng sản phẩm, châm quả với các kắch thước và mật ựộ phù hợp bằng máy châm quả có tác dụng thẩm thấu ựường ựược tốt hơn

Hình 2.5 Máy châm quả

• Thiết bị chần quả (hình 2.6)

Hiện nay hầu hết các cơ sở chế biến mứt khô ở Việt Nam, công ñoạn chần quả ñược thực hiện gián ñoạn theo mẻ, không liên tục Nguyên liệu ñược chần bằng các rổ trong thùng nước nóng và ñưa vào, nhấc ra bằng tay (Các cơ

sở chế biến nhỏ) hay bằng Pa-lăng ñiện (Công ty TNHH Hồng Lam, Công ty CPTP SANNAM) Việc xử lý nhiệt cho quả trên thiết bị băng tải hầu như chưa có

Thiết bị chần băng tải thường có một băng tải ñặt trong thùng chứa nước hay phun hơi, hơi nước theo ống phun vào thùng hay phòng hấp, băng tải di chuyển với tốc ñộ sao cho khi qua thiết bị, nguyên liệu ñã ñược chần ñạt yêu cầu

Hình 2.6 Thiết bị chần băng tải

• Thiết bị thẩm thấu chân không (hình 2.7)

Công nghệ thẩm thấu ñể tăng ñường cho quả trong ñiều kiện chân không là công nghệ tiên tiến ñang ñược các nước trên thế giới sử dụng phổ biến hiện nay Tuy nhiên, ở nước ta việc ứng dụng công nghệ này vào sản xuất rất ít Vì vậy cần

có nghiên cứu công nghệ phù hợp ñể tạo ta ñược sản phẩm ñạt chất lượng cao

Hình 2.7 Thiết bị thẩm thấu chân không

• Một số máy móc, thiết bị khác:

Máy sấy bơm nhiệt do Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau

thu hoạch thiết kế chế tạo ñạt yêu cầu về năng suất (có khả năng ñạt ñược từ

600 - 900 kg SP/ngày) Một số máy dán túi PE, hộp nhựa trong khâu bao gói, bảo quản sản phẩm, ñược mua của Trung Quốc hay chế tạo trong nước, ñều ñáp ứng ñược năng suất cũng như yêu cầu chất lượng ñề ra Các thiết bị trong khâu vận chuyển chủ yếu là xe ñẩy và ñã bắt ñầu sử dụng các băng tải kết nối các máy công tác nhằm giảm sức lao ñộng và thuận lợi cho quản trị chất

lượng sản phẩm

Như vậy, qua một số phân tích về công nghệ và thiết bị chế biến mứt ở phần tổng quan, trong khuôn khổ luận văn này, việc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ chế biến mứt khô nói chung, mứt mận khô nói riêng phù hợp với quy mô sản xuất công nghiệp ñảm bảo năng suất, chất lượng và VSATTP là ñiều rất cần thiết

3 ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ðối tượng, vật liệu nghiên cứu

- ðối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ chế biến mứt mận

- Vật liệu chính: Mận Tam Hoa thu hoạch vào tháng 6 năm 2011 tại Hà Nội

- Nguyên liệu khác: Saccaroza, muối (NaCl)

- Phụ gia: CaCl2

3.2 Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu

3.2.1 Thời gian thực hiện : Từ tháng 04/2011 ñến tháng 04/2012

3.2.2 ðịa ñiểm nghiên cứu: ðề tài thực hiện tại Phòng nghiên cứu phụ phẩm và

môi trường nông nghiệp, Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch

3.3 Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu

• Thiết bị chính trong hệ thống dây chuyền sản xuất mứt mận khô quy mô công nghiệp gồm: thiết bị rửa quả, máy châm quả, thiết bị chần băng tải, thiết bị thẩm thấu chân không, thiết bị sấy bơm nhiệt và máy ñóng gói

• Dụng cụ thí nghiệm: Bình ñịnh mức, bình tam giác, tủ sấy, pipet, buret…

3.4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu phương pháp xử lý nguyên liệu trước chế biến

+ Nghiên cứu ảnh hưởng của ñộ sâu châm quả ñến thời gian thẩm thấu và chất lượng sản phẩm

+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng ñộ muối và thời gian ngâm ñến hiệu quả khử chát

+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt ñộ và thời gian chần nguyên liệu ñến chất lượng sản phẩm

- Nghiên cứu phương pháp thẩm thấu:

+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt ñộ thẩm thấu quả mận ñến chất lượng