Đường có vai trò quan trọng trong đời sống của chúng ta, nó là chất dinh dưỡng cung cấp năng lượng; là loại thức ăn, thức uống, thực phẩm mang lại cho con người cảm giác dễ chịu và được con người ưa thích. Trong công nghiệp đường là nguyên liệu của nhiều sản phẩm thực phẩm (bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp,
sữa…) và các ngành công nghiệp khác (làm thuốc, thức ăn kiêng và sản xuất axit hữu cơ).
Trong công nghiệp thực phẩm, người ta thường sử dụng đường saccharose loại RE (đường kính), được sản xuất từ mía hay củ cải đường. Saccharose là một loại disaccarit cấu tạo từ glucoza và fructoza liên kết với nhau nhờ hai nhóm glucocid của chúng, saccaroza không có tính khử. Có công thức phân tử C12H22O11. Nó là tinh thể màu trắng, rất dễ dàng hòa tan trong nước và độ hòa tan tăng theo nhiệt độ [3].
Theo TCVN 1696 – 87 (có hiệu lực từ 11/1989) yêu cầu kỹ thuật của đường kính như sau:
Bảng 2.13. Bảng yêu cầu kỹ thuật của đường kính
Chỉ tiêu Yêu cầu
Thượng hạng Hạng 1 Hạng 2
Hình dạng Tinh thể tương đối đồng đều, tơi, khô, không vón cục.
Mùi vị Tinh thểđường cũng như dung dịch trong nước cất có vị ngọt,
không có mùi vị lạ.
Màu sắc
Tất cả tinh thể đều trắng và sáng, khi pha trong nước cất dung dịch đường trong. Tất cả các tinh thể đều trắng, khi pha trong nước cất dung dịch khá trong. Tinh thể có màu trắng ngà nhưng không được lẫn hạt có màu sẫm hơn, dung dịch tương đối trong. Hóa lý Độẩm tối đa : 0.25% Tạp chất Độ tro sunfate tối đa: 0.14% (Nguồn: Trần Mạnh Hùng, 2000) 2.1.4. Nước cốt dừa
Nước cốt dừa là nước cốt lấy từ cơm dừa đã được nạo, xay thật nhỏ. Nước cốt dừa được dử dụng rộng rãi trong ẩm thực tại nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các quốc gia vùng nhiệt đới gió mùa trồng nhiều dừa như Việt Nam, Indonesia, Malaysia…
Ở Việt Nam, khái niệm nước cốt dừa được sử dụng phổ thông, tuy đây là khái niệm chưa thực sự chuẩn xác vì nước cốt dừa thường chỉ lấy nước vắt đầu tiên,
từ nước thứ hai trở đi gọi là nước dão hay nước dảo. Khái niệm sữa dừa thường mang nội hàm rộng và chính xác hơn.
Cách làm nước cốt dừa:
- Chọn những quả dừa già, cùi dày và chắc, bào hoặc nạo thật nhỏ.
- Sau đó cho vào khăn vắt hoặc ép lấy chất dịch màu trắng đục và đặc sánh gọi là nước cốt dừa.
Hiện nay nước cốt dừa đã được sản xuất bằng những máy móc xay, tán nghiền và ép chặt chuyên biệt. Sản phẩm được đóng chai lọ và lưu thông trên toàn thế giới như một dạng nước sốt, một loại thực phẩm hoặc nguyên liệu để chế biến nhiều đồ ăn.
Đặc điểm nước cốt dừa có màu trắng đục, sánh đặc, béo, thơm và ngọt thanh do có nhiều dầu dừa.
Nước cốt dừa sau khi vắt, ép, nấu chín sẽ dùng để sử dụng như một nguyên liệu cho nhiều món ăn như cari kiểu Ấn Độ, bánh tráng Tây Ninh, kẹo dừa…
Bổ sung nước cốt dừa vào sữa ngô, sẽ giúp sữa ngô có vị béo, tạo mùi thơm đặc trưng của ngô và nước cốt dừa [2].
2.1.5. Nước
Nước dùng để chế biến sữa ngô phải là nước uống được không màu, không mùi, không vị, không có NH3, H2S, hoặc axit từ nitơ, không có vi sinh vật gây bệnh. Các chỉ số về độ sạch của nước phải theo đúng tiêu chuẩn của nhà nước.
Nước không có hàm lượng kim loại nặng.
Độ cứng thích hợp của nước tương đương khoảng 7 – 9 mg đương lượng/lít [10].
2.1.6. Axit citric
Axit citric là một axit hữu cơ yếu, là một chất bảo quản tự nhiên và được sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt [10].
Tính chất vật lý: axit citric khan nóng chảy ở 1350C, tinh thể ngậm một phân tử nước nóng chảy ở 1000C, ở nhiệt độ phòng axit tan trong nước với tỉlệ 133 gam trong 100ml nước.
Axit citric có nhiều trong các loại họ citrus. Trong nguyên liệu thực vật axit citric và axit malic thường đi kèm với nhau, có vị ngọt dịu nên thường được dùng để điều vị trong các sản phẩmrau quả và bánh kẹo. Trong công nghiệp, trước kia axit citric được sản xuất từ chanh, ngày nay được sản xuất từ rỉ đường bằng phương pháp lên men axit citric.
Axit citric được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm (nước giải khát, bánh, kẹo, mứt, sữa…), trong công nghiệp hóa chất, trong công nghiệp nhuộm, công nghiệp luyện kim…
Axit citric được hầu hết các quốc gia và tổ chức quốc tế công nhận là an toàn để sử dụng trong thực phẩm, các lượng axit citric dư thừa dễ dàng trao đổi và bài tiết ra khỏi cơ thể.
Tuy nhiên, việc tiếp xúc với axit khô hay đậm đặc có thể gây ra kích ứng da và mắt, và thế bảo hộ lao động nên được sử dụng khi tiếp xúc với axit citric.
Việc sử dụng quá nhiều axit citric cũng dễ làm tổn hại men răng.
Tiếp xúc gần với mắt có thể gây bỏng và làm mất thị giác.
Đôi khi hàm lượng quá cao citric có thể gây ra tổn hại cho tóc, do nó mở lớp cutin của tóc. Nó có thể làm mất các chất cần thiết cho tóc và làm tóc bị bạc màu [10].
Bảng 2.14. Bảng yêu cầu kỹ thuật của axit citric
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Hình dạng và màu sắc
Các tinh thể không màu hay bột màu trắng, không vón cục. đối với aci citric hạng I, cho phép hơi có ánh vàng, dung dịch axit citric trong nước cất có khối lượng riêng 20g/dm3, trong suốt Vị Chua, không có vị lạ
Mùi Không có mùi Cấu trúc Rời và khô
Tạp chất cơ học
Cho phép:
- Độ tro: ≤ 0,5%
- Axit sulfuric tự do: ≤ 0,05%
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Sản xuất và bảo quản chế biến rau quả nói chung đóng vai trò quan trọng trong nền nông nghiệp của nhiều quốc gia trên thế giới.
Với hàm lượng chất dinh dưỡng cao và là một loại cây trồng phổ biến, ngô được chế biến thành những dạng sản phẩm khác nhau đa dạng đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của con người [6].
Ngoài việc sử dụng cho ăn tươi ngô ngọt thường được chế biến thành hai dạng sản phẩm: Ngô đóng hộp và ngô đông lạnh. Các nước Pháp, Mỹ, Thái Lan là
một trong những quốc gia xuất khẩu ngô ngọt và các sản phẩm từ ngô ngọt lớn nhất thế giới.
Mỹ là nước xuất khẩu ngô ngọt đóng hộp lớn nhất thế giới với sản lượng 132.000 tấn/ năm. Nhưng sản lượng ngô ngọt đóng hộp này giảm liên tiếp trong 6 năm trở lại đây.
Pháp là quốc gia dẫn đầu Châu Âu về sản xuất ngô đóng hộp và ngô đông lạnh. Pháp cũng nhập khẩu các sản phẩm này từ Mỹ và Hungari. Sản phẩm từ Mỹ chịu sự cạnh tranh quyết liệt từ Hungari. Năm 2009, sản lượng ngô hộp của Pháp chiếm 83% sản lượng ngô hộp và 62% sản lượng ngô đông lạnh của 15 nước châu Âu. Phần lớn sản phẩm đóng hộp của Pháp đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuât khẩu; trong khi đó, thị trường ngô đông lạnh còn hạn chế [5].
Sản phẩm ngô đông lạnh của nước này chủ yếu sản xuất sang Anh và Bỉ.
Sản lượng ngô đông lạnh của Đức năm 2009 là 16.500 tấn và 84.000 tấn ngô hộp, tăng 30% sản lượng ngô đông lạnh và giảm 4% ngô hộp so với cùng kì năm trước [6].
Ngoài chế biến ngô đóng hộp và ngô đông lạnh thì Thái Lan và Trung Quốc là hai quốc gia duy nhất có sản phẩm sữa ngô dạng đặc được công bố.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Là quốc gia với nền nông nghiệp là chủ yếu, ngô là lương thực chiếm sản lượng lớn với nhiều giống ngô đa dạng [5].
Các sản phẩm chế biến từ ngô như: ngô ngọt nguyên liệu, ngô ngọt nguyên hạt đóng hộp chủ yếu là dùng ngô ngọt. Ngô ngọt mới chỉ xuất hiện ở nước ta từ 10 năm trở lại đây và được trồng nhiều ở phía Nam [2].
Năm 2002 – 2003, đề tài nghiên cứu quy trình chế biến ngô ngọt đóng hộp trong chương trình cấp Nhà nước KC – 06 do Viện nghiên cứu rau quả tiến hành, đã đưa ra quy trình sản xuất sữa ngô đóng hộp, sản phẩm hiện chưa phổ biến trên thị trường. Công trình nghiên cứu Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch năm 2005 cũng đã nghiên cứu quy trình chế biến nước sữa ngô uống.
Ngoài ra còn có một số sản phẩm sữa ngô do các doanh nghiệp tư nhân sản xuất, đóng chai nhựa, chỉ giữ được 3 ngày ở nhiệt độ nhỏ hơn 40C có mặt trên thị trường với số lượng rất hạn chế, không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm [5].
2.2.3. Một số quy trình chế biến sản phẩm dạngnước từ ngũ cốc
2.2.3.1. Sữa đậu nành
Chọn đậu tương có hạt to, tròn, đều, không bị men, mốc thối hỏng, rửa sạch rồi đem ngâm với nước khoảng 9 – 10 giờ. Sau đó đem rửa sạch, xát bỏ vỏ, xay với nước theo tỷ lệ 1:3 (100g đậu tương: 300ml nước). Tiếp theo lọc lấy nước lấy nước đậu, thêm đường và tiến hành đun sôi sữa trong khoảng 20 - 25 phút. Chú ý khi đun phải khuấy đều tay.
Để sữa nguội bảo quản trong lọ thủy tinh đậy kín. Dùng uống ngay hoặc bảo quản lạnh để dùng dần.
2.2.3.2. Nước đỗ đen
Sau khi loại bỏ những hạt đậu đen hư, sỏi, đất cát…, đem đậu đi ngâm trong nước tối thiểu từ 2 – 4 giờ. Chú ý phải thêm nước thường xuyên vì đậu sẽ hút bớt nước. Rửa sạch đậu đã được ngâm, cho nước theo tỷ lệ 100 đậu: 200ml nước, rồi đun sôi trong lửa nhỏ. Thông thường đậu sẽ chín mềm trong khoảng thời gian 2 tiếng.
Sau đó để nguội và bảo quản lạnh, có thể dùng để ăn trực tiếp.
2.2.3.3. Nước chế biến từ gạo lứt
Gạo lứt sau khi loại bỏ các hạt xấu, tạp chất không rửa qua nước và cho lên chảo rang. Trong khi rang cần dùng đũa đảo đều cho đến khi gạo có mùi thơm, sậm màu hơn và săn lại. Tiếp theo cho gạo/ nước/ muối theo tỷ lệ 100g gạo/ 200ml nước/ 5g muối vào nồi đun trên lửa nhỏ. Thời gian đun khoảng 8 – 10 tiếng, đến khi hạt gạo chín mềm. Để nguội, lọc lấy nước cho vào chai thủy tinh đậy kín nắp đem đi bảo quản lạnh.
Dùng để uống trực tiếp.
2.2.3.4. Sữa gạo
Chọn 50g gạo tẻ, 50g gạo nếp sau khi đã loại bỏ hết tạp chất, cho lên chảo rang với lửa nhỏ đến khi hạt gạo có màu vàng. Cho gạo đã rang vào nồi co 400ml nước sôi và 400 ml sữa tươi, có thể thêm đường, để 15 phút. Sau đó đun trên bếp với lửa nhỏ 10 phút, tắt bếp, để nguội, cho vào chai thủy tinh có nắp.
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Ngô ngọt dạng bắp hoặc ngô đóng hộp được thu mua ở các chợ, siêu thị hoặc các hộ dân trên địa bàn Thành phố Thái Nguyên. Yêu cầu ngô phải còn nguyên vẹn không bị dập nát.
Nước cốt dừa: mua ở siêu thị Minh Cầu Thành phốThái Nguyên
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Quy mô phòng thí nghiệm.
3.1.3. Hóa chất và dụng cụ
3.1.3.1. Hóa chất
Axit citric (Trung Quốc) H2SO4 (Trung Quốc)
Xanh metylen (Trung Quốc) H2SO4 đậm đặc, d = 1.84 Dung dịch H2SO4 0.1N chuẩn Dung dịch NaOH 0.1N chuẩn, NaOH 40% (Trung Quốc)
Hỗn hợp xúc tác: K2SO4 và CuSO4 tỷ lệ 3:1 (Trung Quốc)
Chỉ thị tasiro Nước cất
Sữa đặc Ông thọ (Việt Nam) NaCl
NH3
Nước cốt dừa (Việt Nam)
Nước
Đường kính trắng xuất khẩu (Việt Nam)
3.1.3.2. Dụng cụ
Các loại chai thủy tinh 200ml, 250ml, 500ml.
Khay, đĩa Bình định mức
Cân
Máy xay sinh tố Bình tam giác Chiết quang kế Cốc nhựa Nhiệt kế Cân kỹ thuật (có độ chính xác 10-2). Bếp gas, vải lọc Cối chày sứ Tủ hoot Bộ cất đạm kjeldahl Bình định mức 50, 100 ml Pipet 1, 2, 5, 10 ml
3.2. Địa điểm và thời gian thực hiện
Địa điểm: Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
Thời gian thực hiện: từ tháng 12/2013 đến tháng 6/2014.
3.3. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu tỷ lệ nước bổ sung thích hợp trong quá trình xay sữa ngô bổ sung nước cốt dừa.
Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn nguyên liệu (đường, nước cốt dừa, sữa đặc có đường, axit citric) làm tăng chất lượng sữa ngô bổ sung nước cốt dừa.
Nghiên cứu thời gian đun sôi sữa ngô thích hợp cho qúa trình chế biến.
Xác địnhchế độ thanh trùng thích hợp cho quá trình chế biến sữa ngô.
Đánh giáchất lượngsản phẩm và sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm sữa ngô có bổ sung nước cốt dừa.
Hoàn thiện quy trình chế biến sản phẩm sữa ngô bổ sung nước cốt dừa.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
3.4.1.1. Thí nghiệm 1 cho nội dung nghiên cứu 1: Nghiên cứu tỷ lệ nước bổ sung
thích hợp cho quá trình xay sữa ngô bổ sung nước cốt dừa
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm chế biến sản phẩm sữa ngô bổ sung nước cốt dừa, với lượng ngô nếp ban đầu cố định là 200g bổ sung nước với các tỷ lệ khác
nhau.
Các công thức được bố trí thí nghiệm như sau:
Công thức Tỷ lệ nước: ngô
CT1 2:1
CT2 2.5:1
CT3 3:1
Chỉ tiêu phân tích: Đánh giá chất lượng cảm quan.
Từ kết quả thí nghiệm 1 chúng tôi cố định chọn ra công thức tốt nhất và sử dụng cho các thí nghiệm sau.
3.4.1.2. Các thí nghiệm cho nội dung nghiên cứu 2: Nghiên cứu tỉ lệ phối trộn nguyên liệu (đường, nước cốt dừa, sữa đặc có đường, axit citric) thích hợp cho chế nguyên liệu (đường, nước cốt dừa, sữa đặc có đường, axit citric) thích hợp cho chế biến sữa ngô có bổ sung nước cốt dừa
* Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ sữa đặc có đường bổ sung tới chất lượng sữa ngô bổ sung nước cốt dừa
Sau quá trình lọc, lượng dịch sữa ngô thu được là 400ml. Chúng tôi tiến hành thí nghiệm chế biến sản phẩm sữa ngô bổ sung nước cốt dừa và bổ sung sữa đặc có đường với các tỷ lệ khác nhau (bổ sung so với tỷ lệ dịch sữa ngô thu được).
Các công thức thí nghiệm được bố trí thí nghiệm như sau:
Công thức Tỷ lệ sữa (%dịch sữa ngô)
CT1 1.25
CT2 2.5
CT3 3.75
Chỉ tiêu phân tích: Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm.
Sau khi kết thúc thí nghiệm, tiến hành lựa chọn tỷ lệ sữa đặc có đường tốt nhất và cố định tỷ lệ này sử dụng cho các thí nghiệm sau.
* Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung tới chất lượng sữa ngô bổ sung nước cốt dừa
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm chế biến sản phẩm sữa ngô tương tự như thí
nghiệm 2 với tỷ lệ đường bổ sung khác nhau so với tổng lượng dịch sữa ngô (400 ml). Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:
Công thức Tỷ lệ đường (% dịch sữa ngô)
CT1 5
CT2 7.5
CT3 10
Chỉ tiêu phân tích: Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm.
Sau khi kết thúc thí nghiệm, chúng tôi tiến hành lựa chọn và cố định tỷ lệ đường bổ sung phù hợp, sử dụng cho các thí nghiệm sau.
* Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nước cốt dừa bổ sung tới chất lượng sữa ngô bổ sung nước cốt dừa
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm chế biến sản phẩm sữa ngô tương tự như các thí nghiệm trên với tỷ lệ nước cốt dừa bổ sung khác nhau so với tổng lượng dịch sữa
ngô (400 ml).
Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:
Công thức Tỷ lệ nước cốt dừa (% dịch sữa ngô)
CT1 1.25
CT2 2.5
Chỉ tiêu phân tích: Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm.
Sau khi kết thúc thí nghiệm, chúng tôi tiến hành lựa chọn và cố định tỷ lệ đường bổ sung phù hợp cho các thí nghiệm sau.
* Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ axit citric bổ sung tới chất lượng sữa ngô bổ sung nước cốt dừa
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm chế biến sản phẩm sữa ngô tương tự như các