Chế độ thanh trùng hợp lí có nghĩa là đảm bảo đƣợc yêu cầu tiêu diệt các vi sinh vật có hại trong đồ hộp, các chất dinh dƣỡng ít bị tổn thất và phẩm chất sản phẩm tốt nhất.
Chọn nhiệt độ thanh trùng
Trong quá trình thanh trùng, để chọn chế độ thanh trùng thích hợp, cần xác định đƣợc nhiệt độ và thời gian thanh trùng. Cách xác định đƣợc tiến hành nhƣ sau: Phân tích thành phần hóa học của thực phẩm mà chủ yếu là độ acid và đƣờng. Chọn nhiệt độ thanh trùng căn cứ vào độ acid, sản phẩm đồ hộp chua có pH<4,6 thì nhiệt độ thanh trùng trong khoảng 80 - 1000C, sản phẩm đồ hộp không chua và ít chua pH > 4,6 thì nhiệt độ thanh trùng là 105 - 1210C. Đối với sản phẩm nƣớc trái cây do có pH < 4,6 nên chỉ cần thanh trùng ở nhiệt độ dƣới 1000
C. Khi xác định nhiệt độ thanh trùng, phải chú ý nhiệt độ đó phải là nhiệt độ tâm của khối sản phẩm. Đối với sản phẩm lỏng thì nhiệt độ tâm thƣờng đo ở vị trí 2/3 của chai nếu thực phẩm đựng trong chai thủy tinh.
Chọn thời gian thanh trùng
Trong quá trình thanh trùng sản phẩm đồ hộp không đƣợc đun nóng tức thời đến nhiệt độ thanh trùng cần đạt, mà nhiệt lƣợng phải truyền dần từ môi trƣờng đun
nóng qua bao bì và lớp sản phẩm bên ngoài rồi vào đến tâm đồ hộp. Quá trình này phải mất một thời gian truyền nhiệt (t1). Khi đạt đƣợc nhiệt độ tâm xác định, vi sinh vật không bị tiêu diệt tức thời mà phải có khoảng thời gian nhất định để tiêu diệt vi sinh vật gọi là thời gian tiêu diệt hay thời gian giữ nhiệt (t2). Sau đó đồ hộp cần một thời gian để làm nguội nhanh gây hiện tƣợng sốc nhiệt, nên ta có thời gian sốc nhiệt hay thời gian hạ nhiệt (t3). Vậy tổng thời gian thanh trùng cho quá trình là:
t = t1 + t2 + t3 (phút)
Đối với quá trình thanh trùng, ngƣời ta còn tiến hành phân lập vi sinh vật để tiêu diệt gồm các loại: gây bệnh, sinh độc tố và chịu nhiệt.
Áp suất đối kháng
Thực phẩm đựng trong hộp bao gồm các thành phần: chất rắn, lỏng, khí. Dƣới tác dụng của nhiệt độ cao, các áp suất riêng phần và sự giãn nở của các cấu
tử đó tăng lên, làm cho áp suất chung trong bao bì đựng sản phẩm tăng lên. Áp suất này (có thể tới 2 atm) có thể làm cho bao bì sắt tây bị biến dạng, bao bì thủy tinh bị nứt, vở. Vì vậy ta cần tạo ra áp suất trong thiết bị thanh trùng (căn cứ vào tính chất của bao bì, thành phần của sản phẩm đựng trong hộp và nhất là nhiệt độ thanh trùng) bằng hay gần bằng áp suất dƣ đã tăng lên trong hộp, áp suất này gọi là áp suất đối kháng, thƣờng vào khoảng 0,4 - 1,4 atm.
Vậy để xây dựng chế độ thanh trùng hộp cần tạo ra các hộp mẫu đã đƣợc thanh trùng theo các chế độ khác nhau, sau đó kiểm tra chất lƣợng đồ hộp về cảm quan, vi sinh vật xem xét hiệu quả kinh tế của các chế độ thanh trùng, để chọn ra chế độ thanh trùng tốt nhất.
2.3.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thanh trùng
+ Các yếu tố ảnh hƣởng đến thời gian truyền nhiệt: - Tính chất vật lý của sản phẩm.
- Tính chất của bao bì.
- Nhiệt độ ban đầu của đồ hộp.
+ Các yếu tố ảnh hƣởng đến thời gian tiêu diệt vi sinh vật: - Nhiệt độ thanh trùng.
- Thành phần hóa học của sản phẩm. - Loại và số lƣợng vi sinh vật.
(Lê Mỹ Hồng, 2006)
2.3.4 Các nghiên cứu có liên quan
Phạm Thị Bửu Ánh, 2014, "Nghiên cứu chế biến nƣớc dâu Hạ Châu có gas". Luận văn tốt nghiệp đại học, Đại học Cần Thơ. Tác giả đã nghiên cứu đƣợc:
+ Khi sục CO2 vào nƣớc ở 50C thì hàm lƣợng CO2 (% thể tích) tỉ lệ thuận với thể tích nƣớc bão hòa CO2 và áp suất sục CO2.
Trịnh Thị Anh Tâm, 2014, "Khảo sát quá trình biến đổi thành phần hóa học trong quá trình trích ly và chế biến nƣớc dâu Hạ Châu (Baccaureaa Ramifloralour) có gas". Luận văn thạc sĩ, Đại học Cần Thơ. Tác giả đã nghiên cứu đƣợc:
+ Thời gian chần là 90 giây và nhiệt độ chần 900C đạt hiệu suất thu hồi cao nhất, các thành phần hóa học nhƣ: hàm lƣợng polyphenol tổng số và vitamin C tổn thất ít nhất và hoạt tính chống oxi hóa cao.
+ Chế độ thanh trùng 900C và thời gian giữ nhiệt là 60 giây thì sản phẩm nƣớc dâu vẫn giữ đƣợc giá trị dinh dƣỡng cao, màu sắc đẹp và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm cho ngƣời sử dụng.
+ Nhiệt độ bảo quản càng thấp thì mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số hiện diện trong sản phẩm càng ít. Sau 6 tuần bảo quản mật số vi sinh vật hiếu khí vẫn còn đạt yêu cầu TCVN 6-3:2010/BYT... Giá trị dinh dƣỡng của sản phẩm vẫn đảm bảo.
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 3.1.1 Thời gian và địa điểm 3.1.1 Thời gian và địa điểm
3.1.1.1 Thời gian
Đề tài luận văn đƣợc thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 8/2014 đến 12/2014.
3.1.1.2 Địa điểm
Thí nghiệm đƣợc tiến hành tại khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ.
3.1.2 Dụng cụ, thiết bị
Cân điện tử Vibra, model DJ-1000TW, độ chính xác 0,01g (Nhật). Cân điện tử Ohaus, model AR-240, độ chính xác 0,0001g (Nhật). Nhiệt kế HANNA, model S42866, độ chính xác 0,10C (Ý). pH kế Vernier (Trung Quốc).
Chiết quang kế ATAGO (Nhật).
Tủ sấy Sanaky, model VH-50HP, công suất 1,100W, độ chính xác 0,10C (Nhật). Máy đo quang phổ màu MULTISKAN SPECTRUM (Mỹ).
Tủ cấy vô trùng (Nhật). Tủ ủ vi sinh SANYO (Nhật). Nồi hấp tiệt trùng (Trung Quốc). Pipet 100l và pipet 1000l.
3.1.3 Nguyên liệu thí nghiệm
Trái dâu Hạ Châu (Baccaurea ramiflora Lour) đƣợc thu mua tại vƣờn trên địa bàn xã Nhơn Ái, huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ.
- Đƣờng saccharose: đƣợc mua tại chợ Xuân Khánh – thành phố Cần Thơ. - Bình nạp CO2: đƣợc mua tại khu công nghiệp Trà Nóc – thành phố Cần Thơ.
3.1.4 Hóa chất
Acid galic (Mỹ)
AlCl3.6H2O (Trung Quốc) CH3COOK (Trung Quốc) Cồn tuyệt đối (Việt Nam) DPPH (Sigma - Aldrich, Anh)
HCl đậm đặc và H2SO4 đậm đặc (Trung Quốc) KI (Đức) và KIO3 (Trung Quốc)
Methanol (Trung Quốc)
Môi trƣờng Plate Count Agar (Himedia, Ấn Độ) Môi trƣờng Sabouraud Dextrose Agar (Ấn Độ) Na2CO3 và NaHCO3 khan (Trung Quốc)
NaCl (Trung Quốc) Quercetin (Mỹ)
Thuốc thử Folin - Clateau (Sigma - Aldrich, Đức) Tris buffer (Trung Quốc)
3.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Phƣơng pháp thu mẫu 3.2.1 Phƣơng pháp thu mẫu
Trái dâu Hạ Châu đƣợc thu mua từ vƣờn dâu ở huyện Phong Điền - Cần Thơ. Quá trình thu hoạch dâu phải cẩn thận, chọn những chùm dâu trái lớn có màu ngả vàng. Loại bỏ những trái bị hƣ, không đạt chất lƣợng. Dâu Hạ Châu đƣợc vận chuyển cẩn thận về phòng thí nghiệm. Những trái dâu đạt yêu cầu đƣợc tách bỏ vỏ, phần múi đƣợc sử dụng cho các công đoạn tiếp theo nhƣ trong bố trí thí nghiệm.
3.2.2 Phƣơng pháp thí nghiệm
Các thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên. Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần, kết quả phân tích, đánh giá cảm quan đƣợc xử lý, thống kê theo chƣơng trình Microsoft Excel và Statgraphics Plus 15.1.
3.2.3 Phƣơng pháp phân tích
Một số phƣơng pháp phân tích đƣợc thể hiện ở bảng sau:
Bảng 3.1 Thể hiện một số phƣơng pháp phân tích
Chỉ tiêu Phƣơng pháp
Chất khô hòa tan Dùng chiết quang kế cầm tay ATAGO (Nhật)
pH pH kế Vernier (Trung Quốc).
Vitamin C Phƣơng pháp Iod (Nguyễn Văn Mùi, 2001)
Polyphenol tổng số Folin - Ciocalteau (Waterhouse, A.L., 2001) Khả năng quét gốc tự do DPPH (Lai et al. 2001)
Flavonoid tổng số Quercetin (Chang et al. 2002)
Tổng số vi sinh vật hiếu khí (cfu/g)
Sử dụng kỹ thuật đỗ đĩa, đếm khuẩn lạc trên môi trƣờng thạch PCA sau khi ủ ở nhiệt độ 370
C trong thời gian 24 giờ.
Tổng số nấm men, nấm mốc (cfu/g)
Sử dụng kỹ thuật đỗ đĩa, đếm nấm men, nấm mốc trên môi trƣờng thạch SDA sau khi ủ ở nhiệt độ 370C trong thời gian 2 - 3 ngày.
3.3. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM Xác quả Hạt Phối chế Làm nguội Rót chai, ghép nắp Thanh trùng Thành phẩm, bảo quản Xử lí sơ bộ Chần (900C trong 90 giây) Chà tách hạt Nguyên liệu Lọc Bổ sung đƣờng saccharose để đạt 600 Brix
3.3.1 Giải thích quy trình
3.3.1.1. Nguyên liệu
Trái dâu Hạ Châu đƣợc chọn là những trái đã chín, khối lƣợng và kích cỡ tƣơng đƣơng nhau, tạo sự đồng đều cho nguyên liệu. Chọn những quả tƣơi, đạt chất lƣợng nhằm đảm bảo cho sản phẩm sau này.
3.3.1.2. Xử lí sơ bộ
Công đoạn xử lí sơ bộ bao gồm việc làm sạch, lột bỏ vỏ và tách bỏ phần cùi. Công đoạn làm sạch giúp loại bỏ bụi bẩn, tạp chất trên vỏ và tránh cho việc bị nhiễm bẩn vào múi của quả gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. Sau khi làm sạch, quả đƣợc lột bỏ phần vỏ và cùi nhằm tạo thuận lợi cho các công đoạn sau.
3.3.1.3. Chần
Quá trình chần đƣợc tiến hành gián tiếp ở nhiệt độ 900C trong 90 giây (Trịnh Thị Anh Tâm, 2014) nhằm vô hoạt một số enzyme gây biến đổi màu sắc trong quả. Ngoài ra, chần còn giúp giảm tỉ lệ tổn thất nguyên liệu, nâng cao hiệu suất chế biến và làm giảm lƣợng vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu.
3.3.1.4. Chà
Nguyên liệu sau khi chần sẽ tiến hành chà để loại bỏ phần hạt. Phần dịch quả đƣợc giữ lại và đem đi lọc.
3.3.1.5. Lọc
Dịch quả sau khi chà xong đƣợc lọc bằng hệ thống ép đùn. Mục đích của việc lọc là để loại bỏ phần xác quả, giữ lại phần dịch trong để tiến hành phối chế.
3.3.1.6. Phối chế
Dịch quả, nƣớc bão hòa CO2, acid citric, gellan gum, đƣờng sẽ đƣợc tính toán, phối chế với nhau để sản phẩm đạt giá trị cảm quan tốt nhất.
3.3.1.7. Rót chai, ghép nắp
Dịch quả sau phối chế đƣợc làm lạnh ở nhiệt độ bằng với nhiệt độ của nƣớc bão hòa CO2, sau đó rót vào chai đã có sẵn nƣớc bão hòa CO2 rồi đóng nắp.
3.3.1.8. Thanh trùng, thành phẩm, bảo quản
3.4. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế acid citric với dịch quả : nƣớc bão hòa CO2 đến giá trị cảm quan sản phẩm.
3.4.1.1 Mục đích
Nhằm tìm ra tỷ lệ phối chế nƣớc bão hòa acid citric với dịch quả : nƣớc bão hòa CO2 thích hợp để tìm ra giá trị cảm quan nƣớc dâu Hạ Châu có gas tối ƣu nhất.
3.4.1.2 Bố trí thí nghiệm
3.4.1.3 Tiến hành thí nghiệm
3.4.1.4 Chỉ tiêu đánh giá
Đánh giá cảm quan chỉ tiêu: màu sắc, mùi vị và trạng thái của sản phẩm.
- Cố định nồng độ chất khô hòa tan trong dịch quả trƣớc khi phối chế với nƣớc bão hòa CO2 là 600Brix.
Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố. - Nhân tố A: Tỷ lệ bổ sung acid citric (%)
A1: 0 A2: 0,1 A3: 0,3 A4: 0,5 - Nhân tố B: Tỷ lệ phối chế giữa dịch quả : nƣớc bão hòa CO2 (%) B1: 40:60 B2: 30:70 B3: 20:80 B4: 10:90 Tổng số nghiệm thức 4x4 = 16
Số đơn vị thí nghiệm 16x3 = 48
Dâu Hạ Châu đƣợc bóc vỏ cẩn thận, loại bỏ vỏ lụa và cùi, tách riêng từng múi. Múi dâu đem chần ở nhiệt độ 900
C trong 90 giây rồi chà và lọc thu dịch quả. Dịch quả đem phối trộn acid citric theo bố trí thí nghiệm ở trên và đƣờng để đạt 600Brix. Dịch quả sau phối chế tiến hành nạp nƣớc bão hòa CO2 (nƣớc bão hòa CO2 đƣợc làm lạnh ở 50C, áp suất sục 3 bar, thời gian 10 phút) theo bố trí thí nghiệm trên. Tiến hành thanh trùng ở 1000C trong 90 giây trƣớc khi đánh giá cảm quan sản phẩm.
3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc và môi trƣờng truyền nhiệt là hơi nƣớc đến chất trƣờng truyền nhiệt là nƣớc và môi trƣờng truyền nhiệt là hơi nƣớc đến chất lƣợng sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas.
3.4.2.1 Mục đích
Xác định nhiệt độ và thời gian thanh trùng thích hợp để đảm bảo chất lƣợng sản phẩm trong thời gian bảo quản.
3.4.2.2 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm chia thành 2 trƣờng hợp: thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi nƣớc và thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc.
Trƣờng hợp 1: Thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố.
- Nhân tố C: Nhiệt độ thanh trùng (0C)
C1: 70 C2: 80 C3: 90 - Nhân tố D: Thời gian thanh trùng (phút)
D1: 15 D2: 30 D3: 45 D4: 60 Tổng số nghiệm thức 3x4 = 12
Số đơn vị thí nghiệm 12x3 = 36
Trƣờng hợp 2: Thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi nƣớc Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố.
- Nhân tố C': Nhiệt độ thanh trùng (0
C) ' 1 C : 70 ' 2 C : 80 ' 3 C : 90 - Nhân tố D': Thời gian thanh trùng (phút)
' 1 D : 15 ' 2 D : 30 ' 3 D : 45 ' 4 D : 60 Tổng số nghiệm thức 3x4 = 12 Số đơn vị thí nghiệm 12x3 = 36
3.4.2.3 Tiến hành thí nghiệm
Dịch dâu Hạ Châu sau khi phối chế nƣớc bão hòa CO2, rót chai, đóng nắp và tiến hành thanh trùng theo bố trí thí nghiệm trên. Sau đó đƣợc làm nguội đến nhiệt độ 30 - 350C tiến hành đánh giá kết quả.
3.4.2.4 Chỉ tiêu đánh giá
Sự biến đổi các hoạt chất sinh học của sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas: hoạt tính chống oxi hóa, hàm lƣợng polyphenol tổng số, vitamin C, flavonoid tổng số. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, nấm men, nấm mốc.
3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng kalisorbat đến sự biến đổi chất lƣợng sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas. biến đổi chất lƣợng sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas.
3.4.3.1 Mục đích
Xác định hàm lƣợng kalisorbat bổ sung thích hợp để đảm bảo chất lƣợng sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas.
3.4.3.2 Bố trí thí nghiệm
3.4.3.3 Tiến hành thí nghiệm
Dịch dâu Hạ Châu đƣợc bổ sung hàm lƣợng kalisorbat nhƣ thí nghiệm trên sau đó phối chế nƣớc bão hòa CO2,tiến hành rót vào chai, đóng nắp và thanh trùng rồi đem bảo quản.
Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố. - Nhân tố E: Thời gian bảo quản (tuần)
E1: 1 E2: 2 E3: 3 - Nhân tố F: Tỷ lệ bổ sung kalisorbat (%)
F1: 0 F2: 0,01 F3: 0,02 Tổng số nghiệm thức 3x3 = 9
3.4.3.4 Chỉ tiêu đánh giá
Sự biến đổi các hoạt chất sinh học của sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas: hoạt tính chống oxi hóa, hàm lƣợng polyphenol tổng số, vitamin C, flavonoid tổng số. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, nấm men, nấm mốc.
3.4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hƣởng của gellan gum đến trạng thái sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas. phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas.
3.4.4.1 Mục đích
Xác định tỷ lệ gellan gum bổ sung thích hợp để sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas đạt trạng thái tối ƣu.
3.4.4.2 Bố trí thí nghiệm
3.4.4.3 Tiến hành thí nghiệm
Dịch ép dâu Hạ Châu đƣợc bổ sung hàm lƣợng gellan gum nhƣ thí nghiệm trên sau đó phối chế với nƣớc bão hòa CO2, rót chai, đóng nắp và thanh trùng rồi đem bảo quản.
3.4.4.4 Chỉ tiêu đánh giá
Đánh giá cảm quan trạng thái sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas. Thí nghiệm đƣợc bố trí ngẫu nhiên với 1 nhân tố.
- Nhân tố G: Tỷ lệ bổ sung gellan gum (%)
G1: 0 G1: 0,01 G2: 0,02 G3: 0,03 Tổng số nghiệm thức 4x1 = 4
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN
4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DÂU HẠ CHÂU
Nguyễn Thị Bích Thủy và cộng sự (2007) cho rằng: nguyên liệu là yếu tố quyết