III. Ý nghĩa thực tiễn
2.1.Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu chính
- Tên tiếng Anh: Chinese bitter melon hay Chinese bitter cumcumber.
- Tên khoa học: Momordica cochinchinensis (lour) Spreng.
Gấc được mua tại chợ Vĩnh Hải – Thành phố Nha Trang. Lựa chọn quả gấc to, hình dạng bầu dục, phần đuơi nhọn, ngồi cĩ nhiều gai mềm, quả chín màu đỏ đẹp, khi mổ ra cĩ màng đỏ bao quanh hạt.
Hình 2.1: Gấc nguyên liệu 2.1.2. Nguyên liệu phụ
2.1.2.1. Đường isomalt
Trong ngành cơng nghiệp thực phẩm, khi sản xuất đồ hộp rau quả, nước trái cây,…Người ta thường bổ sung đường vào sản phẩm với mục đích; tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, ngồi ra nĩ cịn cĩ tác dụng bảo quản.
Isomalt cĩ cơng thức phân tử : C12H24O11
Tên hĩa học: 6-O alpha-D-Glucopyranosyl-D- sorbitol ( C12H24O11).
Hình 2.2: Cơng thức cấu tạo đường isomailt
Isomalt là chất làm ngọt cĩ nguồn gốc từ đường. Nĩ được sản xuất qua 1 quy trình gồm 2 giai đoạn:
Hình 2.3: Sơ đồ chuyển hĩa đường isomailt
Isomalt cĩ vị ngọt tinh khiết giống như đường sucrose nhưng khơng cĩ dư vị. Khả năng hấp thụ của Isomalt là 20%, tiêu hĩa là 20–75%.
Những sản phẩm cĩ thành phần chính là đường isomalt lại cĩ khuynh hướng ít nhớt và cĩ thời gian sử dụng lâu hơn.
Isomalt cĩ nhiệt độ nĩng chảy cao, cấu trúc hĩa học của nĩ khơng bị biến đổi ở nhiệt độ nấu thơng thường .
Đặc tính quan trọng khác của isomalt là nĩ cĩ thể được nghiền nhỏ một cách dễ dàng, những hạt nhỏ này cĩ dạng khối đống và cĩ thể sử dụng để sản xuất ngay.
Hơn thế nữa, isomalt cũng cĩ khả năng chống sự thủy phân bởi enzym. Hầu hết các vi sinh vật trong thực phẩm đều khơng thể sử dụng isomalt như một chất dinh dưỡng cho sự phát triển của chúng (Lyn O’ Brien Nabors, 2001)
2.1.2.2 Nước
Nước là thành phần chủ yếu của nước giải khát, địi hỏi các chỉ tiêu chất lượng là rất cao, khơng những thoả mãn những yêu cầu chất lượng như nước uống thơng thường, mà phải cĩ độ cứng thấp hơn nhằm giảm tiêu hao acid thực phẩm trong quá trình chế biến.
Yêu cầu trước tiên của nước là trong suốt, khơng màu, khơng cĩ mùi vị lạ và khơng chứa các vi sinh vật gây bệnh.
Sử dụng nước đảm bảo quy định của ngành thực phẩm, đảm bảo vệ sinh dịch tễ theo quyết định 1329/2002/BYT/QĐ của Bộ Y tế.
Sử dụng nước để chế biến là nước uống được ở phịng thí nghiệm.
Chỉ tiêu Đơn vị Giới hạn
Độ cứng chung mg-E/l ≤ 7 Hàm lượng Clo mg/l ≤ 0,50 Acid sulfuric mg/l ≤ 80 Hàm lượng Asen mg/l ≤ 0,05 Hàm lượng Chì mg/l ≤ 0,01 Hàm lượng Kẽm mg/l ≤ 5 Hàm lượng Đồng mg/l ≤ 3 Hàm lượng Sắt mg/l ≤ 0,30 Độ oxy hĩa mg/l ≤ 2 Chuẩn coli ≥ 300
Chỉ số coli Con/lít nước ≤ 3
Nguồn: Nguyễn Đình Thưởng, 1986
2.1.2.3 Pectin
Pectin cĩ mặt trong quả, củ, thân cây đĩng vai trị vận chuyển nước và lưu chất cho các trái cây trưởng thành, duy trì hình dáng và sự vững chắc của trái cây. Đặc biệt trong các loại vỏ thuộc họ citrus chứa nhiều pectin như: ở vỏ cam chiếm tỷ lệ 20-40%, quýt 10-20%. (Hồng Kim Anh, 2005).
Hình 2.4: Cơng thức cấu tạo của pectin (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Pectin dễ hồ tan trong nước nĩng.
Một tính chất quan trọng của pectin là khả năng tạo đơng ở nồng độ thấp (1÷1,5%) với dung dịch đường ( khoảng 60%) và acid hữu cơ lỗng.
Pectin cũng dùng để cải thiện cấu trúc của sản phẩm nhằm tránh hiện tượng tách pha hoặc nĩ cịn dùng trong sản xuất kem. (Hồng kim Anh, 2005).
Theo Nguyễn Xuân Phương (2005), đối với cơ thể pectin là thành phần cĩ giá trị sinh học cao. Đĩng vai trị quan trọng trong trao đổi chất, giúp cơ thể thải bỏ nhanh cholesterol ra ngồi. Pectin cịn cĩ tác dụng chữa các bệnh thuộc đường tiêu hố, chống nhiễm xạ và nhiễm độc chì.
2.1.2.4 Acid ascorbic ( vitamin C)
Vitamin C được tìm thấy trong các loaị trái cây và rau quả như: đu đủ, quả chanh, dâu, cam, Billy Goat Plum, cũng như trong thực phẩm chế biến (Jan Pokorny, Nedyalka Yanishlieva, Michael Gordon, 2001)
Hình 2.5: Cơng thức cấu tạo của Vitamin C
Acid ascorbic là một tinh thể màu trắng, dễ hồ tan trong nước, cĩ vị chua. Vitamin C dễ bị oxy hố khi để ngồi khơng khí, ngồi sáng và khi năng nhiệt độ . Khi hồ tan vào trong nước dung dịch cĩ màu vàng. Vitamin rất ổn định đối với khơng khí khi phơi khơ nhưng dần dần trở nên sẫm màu khi để ngồi sáng.
(Francis, Frederick, 1999)
Sử dụng Vitamin C ở dạng bột cĩ độ tinh khuyết cao.
Mục đích: Thêm vitamin C vào trong quá trình chế biến nhằm để cải thiện màu và làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
Nhu cầu: 70÷80 mg/ngày. (Phan Thị Bích Trâm, 1999-2000)
2.1.3 Bao bi thủy tinh
Sử dụng chai thủy tinh cĩ dung tích 240ml, cĩ màu trong suốt. Chai thủy tinh phải đều, khơng cĩ bọt khí, khơng cĩ vết nứt, nếp nhăn, vết cắt, miệng chai phẳng khơng được sứt mẻ. Nắp chai được cấu tạo bằng sắt, được mạ kẽm và cĩ lớp sơn vecni chống gỉ, phía dưới nơi tiếp xúc với miệng chai cĩ đệm cao su để tạo độ kín cho bao bì sau khi ghép nắp.
2.2 Nội dung nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu gồm hai phần
- Xác định thành phần khối lượng, hàm lượng ẩm, tro, acid, đường và pH của nguyên liệu.
- Nghiên cứu xác định các thơng số thích hợp để xây dựng quy trình và đề xuất quy trình sản xuất hồn thiện.
2.3. Quy trình cơng nghệ dự kiến 2.3.1. Sơ đồ quy trình 2.3.1. Sơ đồ quy trình
Tùy theo tính chất của nguyên liệu, yêu cầu về sản phẩm và điều kiện của cơ sở chế biến mà mỗi sản phẩm cĩ quy trình cơng nghệ khác nhau.
Dựa trên tài liệu tham khảo, xây dựng quy trình dự kiến sau:
Hình 2.6: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến nước uống từ gấc
Sản phẩm Phối chế Gia nhiệt Rĩt chai, bài khí, ghép nắp Thanh trùng, làm nguội Bảo ơn Đồng hĩa Chần Xay, lọc Quả gấc Xử lý Đường Acid acosbic Pectin
2.3.2. Thuyết minh quy trình
Chất lượng nguyên liệu và mỗi cơng đoạn trên quy trình đều ảnh hưởng nhất định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Do đĩ cần tiến hành nghiên cứu nhằm đảm bảo kỹ thuật và tìm ra những thơng số tối ưu để đạt được chất lượng cao nhất cho sản phẩm đáp ứng nhu cầu cho người tiêu dùng.
Chọn lựa nguyên liệu
Chất lượng nguyên liệu là yếu tố ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm sau này. Sản phẩm cĩ chất lượng cao địi hỏi trước tiên nguyên liệu đầu vào phải đạt yêu cầu cho chế biến, việc lựa chọn nhằm loại bỏ các nguyên liệu đưa vào chế biến khơng đạt yêu cầu như sâu bệnh, hư hỏng, thối rữa, bầm dập…
Đối với nguyên liệu quả gấc: Lựa chọn quả to, hình bầu dục, ngồi cĩ gai mềm, quả chín màu đỏ đẹp, khi mổ ra cĩ màng đỏ bao quanh hạt.
Xử lý
- Đây là bước sơ chế quan trọng trước khi đi vào chế biến. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đối với quả gấc: Gồm các bước rửa, bổ đơi quả lấy màng hạt gấc.
Yêu cầu trong quá trình này là thu nhận được hồn tồn phần sử dụng trong quá trình chế biến, tránh tổn thất gây lãng phí. Trong quá trình sơ chế cần đảm bảo vệ sinh, dụng cụ chế biến phải đảm bảo tuyệt đối sạch sẽ để tránh lây nhiễm vi sinh vật, các tạp chất…
Chần
Chần là một phương pháp xử lý nhiệt được áp dụng rộng rãi trong sản xuất rau quả do phương pháp này đơn giản dễ thực hiện, chần cĩ nhiều mục đích như mục đích tránh xảy ra hiện tượng biến đổi chất lượng. Quá trình chần sẽ làm cho các loại enzyme mất hoạt tính là các enzyme oxi hĩa biến màu và phân hủy một số thành phần hĩa học, chần cịn làm cho các protein của chất nguyên sinh bị đơng tụ từ đĩ tăng độ thẩm thấu của tế bào làm cho dịch bào dễ thốt ra ngồi. Protopectin thủy phân thành các pectin hịa tan, màng tế bào bị phá vỡ, nguyên sinh chất mất khả năng giữ nước, quả mềm từ đĩ dễ ép, xay hơn, nâng cao hiệu xuất ép, xay. Quá
trình chần cịn cĩ tác dụng khác như tiêu diệt một phần vi sinh vật gĩp phần làm giảm thời gian thanh trùng.
Khi chần cần chú ý đến thời gian và nhiệt độ. Sau khi chần xong phải làm nguội nhanh nguyên liệu về nhiệt độ bình thường để tránh các biến đổi tiếp theo.
Xay, lọc
- Xay giúp thu lấy dịch từ đĩ đem chế biến thành sản phẩm theo yêu cầu. - Lọc cĩ tác dụng loại bỏ bớt một phần thịt quả, các bã nhỏ, các tạp chất nhỏ lẫn vào, thu được dịch trong hơn thuận lợi cho các cơng đoạn sau.
- Dùng máy xay sinh tố để xay gấc, sau đĩ ta tiến hành lọc bằng rây lọc. - Ở đây, do yêu cầu sản phẩm tạo thành là thuộc loại nước quả đục nên chỉ cần lọc sơ bộ bằng rây lọc đường kính lỗ nhỏ.
Phối chế
Phối chế nhằm tạo ra một hỗn hợp nước uống cĩ mùi vị hài hịa, màu sắc đẹp, đặc trưng và cĩ tính kinh tế. Các chất dùng để phối chế là:
- Đường tạo nên vị ngọt chủ động cho sản phẩm, cùng với vị chua tạo sự chua ngọt hài hịa cho sản phẩm.
- Acid ascorbic để tạo vị chua, cùng với vị ngọt tạo sự hài hịa, làm tăng giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
- Pectin để nhằm tạo độ sánh, chống sự gĩp phần chống sự phân lớp cho sản phẩm. Đồng hĩa
Đồng hĩa giúp sản phẩm tạo thành được đồng nhất, giúp tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.
Gia nhiệt
Tiến hành gia nhiệt trước khi rĩt chai cĩ tác dụng bài khí, tăng độ chân khơng cho sản phẩm, giảm áp suất trong hộp khi thanh trùng, cịn tiêu diệt vi sinh vật. Tiến hành gia nhiệt đến 850C giữ khoảng 30 giây sau đĩ tiến hành rĩt chai và ghép nắp.
Rĩt chai, bài khí và ghép mí
Ngay sau khi gia nhiệt, rĩt nĩng vào chai. Khi rĩt nĩng thì lượng hơi nước bốc lên từ thực phẩm càng nhiều, càng đuổi nhiều khơng khí ra khỏi khoảng khơng đỉnh hộp, sau khi rĩt chai xong ta tiến hành ghép nắp ngay. Khi chai nguội, hơi nước ngưng tụ tạo khoảng đỉnh hộp nhiều. Dùng máy dập nắp chai để ghép kín.
Thanh trùng
Trong sản xuất đồ hộp, thanh trùng là một quá trình quan trọng quyết định đến khả năng bảo quản và chất lượng sản phẩm. thanh trùng khơng phải tiêu diệt 100% vi sinh vật cĩ trong hộp mà chỉ tiêu diệt hồn tồn các vi sinh vật gây bệnh, các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm. Những vi sinh vật cịn lại khơng gây bất cứ ảnh hưởng xấu nào đến đồ hộp trong thời gian sử dụng.
Tùy loại thực phẩm mà ta cĩ chế độ thanh trùng khác nhau:
- Đối với đồ hộp acid thấp (pH<4,5) thì thường thanh trùng ở nhiệt độ từ 80÷100 0C
- Đồ hộp ít chua (pH =4,5÷6) và đồ hộp khơng chua (pH>6) được thanh trùng trên 1000C.
Quá trình thanh trùng là quá trình rất quan trọng do đĩ cần nghiên cứu chế độ thanh trùng tối ưu nhất để vừa tiêu diệt được vi sinh vật vừa đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng cao nhất.
Làm nguội
Sau khi thanh trùng , sản phẩm cần làm nguội nhanh xuống nhiệt độ khoảng 40÷45oC nhằm mục đích:
- Gây sốc nhiệt, tiêu diệt các vi sinh vật sống sĩt.
- Giảm sự biến đổi về màu sắc, chất lượng sản phẩm dưới tác động của nhiệt độ. - Làm khơ bề mặt vỏ hộp thuận lợi cho cơng đoạn dán nhãn, bao gĩi. Bảo ơn
Là yêu cầu cần thiết đối với sản phẩm đồ hộp. Trong thời gian bảo ơn các hợp phần của của đồ hộp tiếp tục ổn định tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm, đây là hiện tượng chín của nhiều loại đồ hộp khác nhau. Cũng trong thời gian này, người (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ta sớm phát hiện các hư hỏng của sản phẩm từ đĩ điều chỉnh chế độ thanh trùng cho đạt yêu cầu. Bảo ơn trong vịng 7-10 ngày vào mùa hè, 12-15 ngày vào mùa đơng.
2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.4.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 2.4.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
Xác định tỷ lệ nước bổ sung vào dịch gấc Quả gấc Xử lý Xác định thành phần khối lượng
Nghiên cứu quy trình sản xuất Xác định thành phần nguyên liệu Xác định một số thơng số của nguyên liệu Xác định thời gian chần gấc Xác định tỷ lệ nước chần gấc bổ sung vào xay gấc
Làm nguội, bảo quản, kiểm tra vi sinh Xác định hàm lượng pectin bổ sung Xác định hàm lượng đường bổ sung Xác định hàm lượng axit ascorbic bổ
sung.
Xác định thời gian đồng hĩa
2.4.2. Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu
Thành phần khối lượng của nguyên liệu là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá giá trị thực phẩm của nguyên liệu, là cơ sở cho việc lựa chọn nguyên liệu,dự trữ nguyên liệu để sản xuất, xây dựng định mức tiêu hao nguyên liệu và hạch tốn giá thành sản xuất.
Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu bằng phương pháp cân khối lượng phần ăn được và phần khơng ăn được.
2.4.3. Xác định một số thơng số của nguyên liệu
2.4.3.1. Xác định hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy
Xác định được độ ẩm của nguyên liệu cĩ thể xác định giá trị dinh dưỡng, chất lượng thực phẩm và khả năng bảo quản. Từ độ ẩm của nguyên liệu ta tính tốn được hàm lượng chất khơ của nguyên liệu.
Dùng phương pháp sấy ở nhiệt độ cao để xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu.
2.4.3.2. Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp nung ở nhiệt độ cao
Hàm lượng khống trong nguyên liệu là nguồn cung cấp khống duy nhất cho sản phẩm sau này. Dù hàm lượng nhiều hay ít thì cũng gĩp phần quan trọng làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Xác định hàm lượng tro trong nguyên liệu để xác định chất dinh dưỡng trong sản phẩm sau này. Tiến hành xác định hàm lượng tro bằng phương pháp nung ở nhiệt độ cao.
2.4.3.3. Xác định hàm lượng axit bằng phương pháp thể tích
Xác định hàm lượng axit để tính lượng axit bổ sung và cĩ căn cứ để xác định cơng thức thanh trùng. Độ axit tồn phần bao gồm tất cả các acid cĩ thể định lượng bằng dung dịch kiềm tiêu chuẩn. Những axit này chủ yếu là các axit hữu cơ như axit acetic, axit malic, axit tatric…
Xác định hàm lượng axit bằng phương pháp dùng kiềm chuẩn để chuẩn độ.
2.4.3.4. Xác định pH của dịch xay gấc
2.4.3.5. Xác định hàm lượng chất khơ
Hàm lượng đường nhiều hay ít đánh giá giá trị năng lượng của nước giải khát, gĩp phần tạo vị, đồng thời là cơ sở để bổ sung lượng đường sau này cho phù hợp.
Sử dụng khúc xạ kế đo độ đường 1E để đo độ đường trong dịch gấc. Ở nhiệt độ phịng là 250C, đơn vị tính Brix% (% Mas sucrose)
Cách dùng: Dùng nước sạch lau khơ mặt kính trên khúc xạ kế sau đĩ dùng bơng lau khơ. Cho vài giọt dịch gấc lên mặt kính, đậy nắp lại và nhìn vào khúc xạ kế đọc kết quả đo được.
2.4.3.6. Xác định hàm lượng caroten
Xác định hàm lượng caroten trong nguyên liệu bằng phương pháp quang phổ hấp phụ UV-VIS.
Một số thơng số của nguyên liệu được bố trí thí nghiệm xác định như hình 2.7
Hình 2.8: Sơ đồ bố trí xác định các thơng số nguyên liệu
Nguyên liệu Xử lý Xay, ép tách dịch Gấc Xác định hàm lượng ẩm bằng phương Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp tro Xác định độ axit bằng phương pháp thể tích Xác định hàm lượng chất khơ của dịch xay bằng khúc xạ kế Xác định pH của dịch xay bằng máy đo pH (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.4.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định các thơng số của quy trình sản xuất nước uống từ gấc.