Ớ Một số máy móc, thiết bị khác:
Máy sấy bơm nhiệt do Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch thiết kế chế tạo ựạt yêu cầu về năng suất (có khả năng ựạt ựược từ 600 - 900 kg SP/ngày). Một số máy dán túi PE, hộp nhựa trong khâu bao gói, bảo quản sản phẩm, ựược mua của Trung Quốc hay chế tạo trong nước, ựều ựáp ứng ựược năng suất cũng như yêu cầu chất lượng ựề rạ Các thiết bị trong khâu vận chuyển chủ yếu là xe ựẩy và ựã bắt ựầu sử dụng các băng tải kết nối các máy công tác nhằm giảm sức lao ựộng và thuận lợi cho quản trị chất lượng sản phẩm.
Như vậy, qua một số phân tắch 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 ựảm bảo năng suất, chất lượng và VSATTP là ựiều rất cần thiết.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 30
3. đỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 đối tượng, vật liệu nghiên cứu
- đối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ chế biến mứt mận.
- Vật liệu chắnh: 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 ựịa ựiểm nghiên cứu
3.2.1. Thời gian thực hiện : Từ tháng 04/2011 ựến tháng 04/2012
3.2.2 địa ựiểm nghiên cứu: đề tài thực hiện tại Phòng nghiên cứu phụ phẩm và môi trường nông nghiệp, Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch.
3.3. Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu
Ớ Thiết bị chắnh 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 ựóng góị
Ớ Dụng cụ thắ nghiệm: Bình ựịnh mức, bình tam giác, tủ sấy, pipet, buretẦ
3.4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu phương pháp xử lý nguyên liệu trước chế biến
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của ựộ sâu châm quả ựến thời gian thẩm thấu và chất lượng sản phẩm
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng ựộ muối và thời gian ngâm ựến hiệu quả khử chát
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt ựộ và thời gian chần nguyên liệu ựến chất lượng sản phẩm
- Nghiên cứu phương pháp thẩm thấu:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 31
sản phẩm ở áp suất thường
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất và nhiệt ựộ ựến chất lượng sản phẩm
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt ựộ sấy ựến chất lượng sản phẩm.
- Nghiên cứu lựa chọn vật liệu bao gói phù hợp.
- đề xuất quy trình chế biến mứt mận khô quy mô công nghiệp.
3.5. Phương pháp nghiên cứu
3.5.1 Phương pháp công nghệ
Hoàn thiện công nghệ chế biến mứt mận khô theo sơ ựồ quy trình sau:
Nguyên liệu Phân loại Rửa sạch Châm Khử chát Xử lý nhiệt Thẩm thấu Sấy đóng gói Thành phẩm.
(Tham khảo từ kết quả nghiên cứu ựề tài nghiên cứu công nghệ chế biến mứt mận của Nguyễn Thị Hà và cộng sự (2004)
- Nguyên liệu: Lựa chọn những quả không sâu thối, dập nát - Phân loại: Quả ựược chọn có kắch thước tương ựối ựồng ựềụ
- Rửa sạch: Nhằm mục ựắch loại bỏ các tạp chất như lá, cuộng, các loại quả sâu thối, hoặc các loại quả không ựạt yêu cầu chế biến.
- Châm:đây là quá trình xử lý trên bề mặt vỏ quả nhằm mục ựắch tạo ra các vết châm ựể tăng hiệu quả thẩm thấu.
- Khử chát: Ngâm quả ựã ựược châm trong NaCl với nồng ựộ và thời gian phù hợp ựể loại bỏ bớt vị chát của quả.
- Xử lý nhiệt: Dùng nhiệt là nước nóng tác ựộng lên quả. Mục ựắch của quá trình nhằm vô hoạt các enzim trong quả do ựó làm giảm sự biến màu do enzim, ngoài ra quá trình cũng còn có mục ựắch là chuyển hóa protopectin thành pectin hòa tan nhờ vậy thịt quả mềm hơn, tạo ựiều kiện cho quá trình thẩm thấu sau nàỵ
- Thẩm thấu: đây là quá trình thẩm thấu ựường từ bên ngoài vào quả và nước
từ trong quả ra môi trường. Kết thúc quá trình tạo cho quả có hàm lượng chất rắn hòa tan nhất ựịnh (phù hợp với bảo quản lâu dài), ngoài ra tỷ lệ ựường/
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 32
axit cũng có tác dụng tạo ra mùi vị ựặc trưng của sản phẩm. Quá trình thẩm thấu cũng có tác dụng tạo ra hình thức và trạng thái sản phẩm theo yêu cầụ
- Sấy: Mục ựắch loại bỏ bớt nước, ựưa thành phẩm sau công ựoạn thẩm thấu
về ựộ ẩm yêu cầụ
- đóng gói: Nhằm mục ựắch tạo một lớp bảo vệ bề mặt, tránh tác ựộng của bụi, bẩn, ựộ ẩm, ánh sáng, vi sinh vật làm hư hỏng sản phẩm do ựó sản phẩm có thể bảo quản ựược lâu dàị
3.5.2. Bố trắ thắ nghiệm
Mận tươi ựược thu mua tại Hà Nộị Quả ựược lựa chọn cho chế biến không bị sâu thối, tổn thương cơ học, ựảm bảo ựộ ựồng ựềụ Mỗi công thức thắ nghiệm sử dụng 30 kg mận tươị Mỗi công thức thắ nghiệm tiến hành lặp lại 3 lần. Công thức thắ nghiệm ựạt kết quả tối ưu của công ựoạn nghiên cứu trước ựược sử dụng cho công ựoạn tiếp theo trong quy trình chế biến. Tỷ lệ nguyên liệu/dung dịch ựường ở tất cả các công thức thắ nghiệm là 1:1
3.5.2.1. Thắ nghiệm xác ựịnh ựộ sâu châm quả
Quả ựược châm với mật ựộ 5 ổ 2 lỗ/cm2; ử 1,2mm với các ựộ sâu khác nhau sau ựó ựược ngâm vào dung dịch saccaroza có nồng ựộ khác nhaụ Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm ựược thể hiện ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm ựộ sâu châm quả
Công thức độ sâu châm quả(mm) Nồng ựộ dung dịch thẩm thấu(oBx) đC1 0 35 - 45 - 55 - 65* CT1 2 35 - 45 - 55 - 65 CT2 4 35 - 45 - 55 - 65 CT3 6 35 - 45 - 55 - 65 đC2 0 65 - 65** CT4 2 65 - 65 CT5 4 65 - 65 CT6 6 65 - 65
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 33
- Thời gian ựể quá trình thẩm thấu của quả mận ở một nồng ựộ dịch ựường nhất ựịnh ựạt trạng thái bão hòa ựược gọi là 1 chu kỳ thẩm thấụ
- Nồng ựộ saccaroza ngâm quả của các công thức đC1, CT1, CT2 và CT3 tăng dần từ 35oBx ựến 65oBx, mỗi lần tăng 10oBx. Tiếp tục tăng nồng ựộ saccaroza khi quá trình thẩm thấu dịch ựường của quả mận ựạt trạng thái bão hòạ Phương pháp thẩm thấu chậm (*) trải qua 4 chu kỳ thẩm thấụ
- Nồng ựộ saccaroza ngâm quả của các công thức đC2, CT4, CT5 và CT6 là 65oBx. Phương pháp thẩm thấu nhanh (**) trải qua 2 chu kỳ thẩm thấu (nồng ựộ saccaroza ngâm quả là 65oBx, sau khi quá trình thẩm thấu của mận bão hòa thì tiếp tục bổ sung saccaroza ựể dung dịch ựạt nồng ựộ 65oBx).
Quá trình thẩm thấu dừng lại khi nồng ựộ chất tan trong quả mận ựạt 45 - 50 oBx (tham khảo từ kết quả ựề tài nghiên cứu công nghệ chế biến mứt mận của Nguyễn Thị Hà và cộng sự (2004))
Sau khi thẩm thấu, quả tiếp tục ựược ựưa vào sấy ở nhiệt ựộ 65 ổ 2 oC với thời gian sấy 8h rồi ựánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm.
3.5.2.2. Thắ nghiệm khử chát cho mận
Quả ựược châm với mật ựộ 5 ổ 2 lỗ/cm2, ử 1,2mm với ựộ sâu phù hợp (kết quả thắ nghiệm 1) sau ựó ngâm trong dung dịch muối loãng.
Bảng 3.2. Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm nồng ựộ muối khử chát cho quả mận Công thức Nồng ựộ dung dịch muối (%)
đC3 0
CT7 3
CT8 5
CT9 7
Sau các khoảng thời gian 1; 2; 3; 4h lấy mẫu phân tắch ựể tìm ra nồng ựộ NaCl và thời gian ngâm phù hợp với hiệu quả khử chát cho mận.
3.5.2.3. Thắ nghiệm xử lý nhiệt cho quả mận sau khử chát
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 34
(kết quả thắ nghiệm 1) sau ựó khử chát bằng NaCl (kết quả thắ nghiệm 2) . Tiến hành chần quả ở các ngưỡng nhiệt ựộ khác nhau trong dung dịch CaCl2 (1%) với thời gian khác nhaụ Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm thể hiện ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm chế ựộ xử lý nhiệt cho quả mận Nhiệt ựộ chần (oC) Thời gian (phút) 70 75 80 3 CT10 CT11 CT12 5 CT13 CT14 CT15 7 CT16 CT17 CT18
Sau khi chần, quả ựược ựưa vào thẩm thấu trong dung dịch saccaroza có nồng ựộ tăng dần từ 35 ựến 65oBx theo phương pháp thẩm thấu chậm (mục 3.5.2.1), sau ựó quả ựưa vào sấy ở nhiệt ựộ 65 ổ 2 oC với thời gian sấy 8h ựể ựánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm.
3.5.2.4. Thắ nghiệm xác ựịnh ảnh hưởng của nhiệt ựộ thẩm thấu tới chất lượng sản phẩm ở áp suất thường
Quả ựược xử lý nguyên liệu như mục 3.5.2.3 sau ựó ựưa vào thẩm thấu ở các nhiệt ựộ khác nhau trong dung dịch saccaroza 65oBx, sau 5h bổ sung saccaroza ựể dung dịch ựạt nồng ựộ 65oBx. định kỳ sau 5h; 10h; 15h tiến hành xác ựịnh chỉ số hàm lượng chất rắn hòa tan của mận (TSS). Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm ựược thể hiện ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. Các chế ựộ xử lý nhiệt cho quá trình thẩm thấu mận Công thức Nhiệt ựộ dung dịch thẩm thấu(oC)
CT19 30
CT20 40
CT21 50
CT22 60
Sau khi thẩm thấu quả tiếp tục ựược ựưa vào sấy ở nhiệt ựộ 65 ổ 2 oC với thời gian sấy 8h rồi ựánh giá chất lượng sản phẩm.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 35
3.5.2.5. Thắ nghiệm xác ựịnh ảnh hưởng của áp suất và nhiệt ựộ tới chất lượng sản phẩm.
Quả mận ựã ựược xử lý như mục 3.5.2.3 và dung dịch saccaroza có nồng ựộ 65oBx ựược ựưa vào thiết bị ựã tạo ựộ chân không ở các mức 300mmHg; 400mmHg và 500mmHg trong 20 phút, sau ựó hạ ựộ chân không xuống áp suất thường trong 30 phút. Số lần thay ựổi ựiều kiện áp suất này ựược lặp lại 3 lần cho mỗi mức áp suất trong 5h của quá trình thẩm thấu. Sau 5h bổ sung saccaroza ựể dung dịch ựạt nồng ựộ 65oBx. định kỳ sau 5h; 10h; 15h tiến hành xác ựịnh chỉ số TSS. Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm ựược thể hiện ở bảng 3.5.
Bảng 3.5. Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm chế ựộ xử lý nhiệt và áp suất cho quá trình thẩm thấu mận
Nhiệt ựộ thẩm thấu(oC) Áp suất chân không
(mmHg)
30 40 50
300 CT23 CT24 CT25
400 CT26 CT27 CT28
500 CT29 CT30 CT31
Sau khi thẩm thấu, các công thức có hàm lượng chất rắn hòa tan của thịt quả khoảng 45 - 50oBx trong thời gian thẩm thấu ngắn nhất ựể tiếp tục ựược ựưa vào sấy ở nhiệt ựộ 65 ổ 2 oC với thời gian sấy 8h rồi ựánh giá chất lượng sản phẩm. Các mức ựộ áp suất chân không ựược ựiều chỉnh bởi van trên thiết bị thẩm thấu chân không (hình ảnh thiết bị cụ thể trong hình 2.7).
3.5.2.6. Thắ nghiệm xác ựịnh ảnh hưởng nhiệt ựộ sấy tới chất lượng sản phẩm
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 36
(kết quả thắ nghiệm 1), sau ựó khử chát bằng NaCl ở nồng ựộ, thời gian thắch hợp (kết quả thắ nghiệm 2), chần quả ở các ngưỡng nhiệt ựộ và thời gian tốt nhất (kết quả thắ nghiệm 3) và thẩm thấu quả ở các nhiệt ựộ và áp suất tối ưu nhất (kết quả thắ nghiệm 4). Tiến hành ựưa mận vào sấy ở các giai ựoạn nhiệt ựộ khác nhaụ Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm sấy ựược thể hiện ở bảng 3.6.
Bảng 3.6. Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm sấy mận Công thức Nhiệt ựộ (oC) Thời gian sấy(h)
60 ổ 20C 4 CT32 65 ổ 20C 3 65 ổ 20C 4 CT33 70 ổ 20C 3 70 ổ 20C 4 CT34 75 ổ 20C 3
Sau thời gian sấy là 7h, lấy sản phẩm ựể ựánh giá chất lượng.
3.5.2.7. Thắ nghiệm xác ựịnh vật liệu bao gói
Sản phẩm mứt mận khô ựóng gói trong 3 loại bao bì với sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm ở bảng 3.7.
Bảng 3.7. Sơ ựồ bố trắ thắ nghiệm lựa chọn vật liệu bao gói cho mứt mận
Công thức Bao bì
CT35 Hộp sắt tráng thiếc
CT36 Hộp nhựa (PET)
CT37 Túi PE
Sau 03 tháng bảo quản, tiến hành ựánh giá chất lượng sản phẩm.
3.5.3. Phương pháp phân tắch
3.5.3.1. Xác ựịnh hàm lượng chất rắn hòa tan bằng chiết quang kế cầm tay 3.5.3.2. Xác ựịnh hàm lượng axit hữu cơ tổng số theo TCVN 5483-1991
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 37
Các axit hữu có và các muối của chúng dễ hòa tan trong nước nên dễ dàng chuẩn ựộ bằng kiềm.
Tiến hành
Cân 10 gam thịt mẫu quả, nghiền nhỏ trong cối sứ sau ựó cho vào bình nón dung tắch 200ml. Cho thêm vào 100ml nước cất. để yên trong 2h thỉnh thoảng lắc nhẹ bình nón ựể cho axit tan hết vào trong nước. Sau ựó lọc lấy nước cho vào bình có dung tắch 250ml. đem chuẩn ựộ dung dịch lọc bằng NaOH 0,1N với chỉ thị phenolphtalein ựến lúc xuất hiện màu hồng nhạt.
Tắnh kết quả
Tắnh hàm lượng axit tổng số theo công thức: a . 100
Hàm lượng axit tổng số = , % G Trong ựó: a là số ml NaOH 0,1N dùng ựể chuẩn ựộ; G - khối lượng mẫụ
3.5.3.3. Xác ựịnh hàm lượng ựường tổng số bằng phương pháp Bertrand [6].
Nguyên tắc
Phương pháp hóa học dùng ựể ựịnh lượng ựường khử ựều dựa trên khả năng khử các hợp chất khác nhau của chúng. Trong môi trường kiềm các ựường khử (glucose, fructose, maltoseẦ) có thể khử ựồng II ôxit thành ựồng I ôxit, kết tủa ựồng I ôxit có màu ựỏ gạch, qua ựó tắnh ựược lượng ựường khử. Trong phương pháp này thường sử dụng thuốc thử fehling I và fehling IỊ
Tiến hành
Cân 10g nguyên liệu ựem nghiền trong cối sứ với cát sạch và 30ml nước cất nóng (70 - 80oC). Chuyển toàn bộ hỗn hợp vào bình ựịnh mức dung tắch 1000ml. đun cách thủy hỗn hợp ở 70 - 80oC trong 35 - 40 phút, kết tủa protein bằng dung dịch chì axetat [Pb(C2H3O2)2]. Sau ựó loại bỏ chì axetat [Pb(C2H3O2)2] dư bằng Na2SO4 bão hòa, ựể yên hỗn hợp trong 10 phút. Tiếp ựó thêm nước cất tới vạch ựịnh mức và ựem lọc qua giấy lọc vào cốc hay bình
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 38
khô. Nước lọc ựó làm dung dịch thắ nghiệm.
- Lấy 10ml dung dịch thắ nghiệm cho vào bình nón 1000ml.
- Thêm 10ml dung dịch fehling (5 ml dung dịch fehling I và 5ml dung dịch fehling II).
- đun sôi hỗn hợp 3 phút, tắnh từ khi xuất hiện bọt ựầu tiên. Sau khi ựun sôi dung dịch vẫn cho màu xanh biếc ựặc trưng. Nếu dung dịch bị mất màu hoàn toàn chứng tỏ lượng dung dịch fehling cho vào không ựủ ựể oxi hóa hoàn toàn lượng ựường có trong mẫu thắ nghiệm.
- để lắng tủa lọc vào bình chân không Buchner qua phễu lọc.
- Chuẩn ựộ dung dịch bằng KMnO4 1/30N cho ựến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền khoảng 20 - 30 giâỵ
- Tắnh lượng KMnO4 dùng ựể chuẩn ựộ, tra bảng có thể suy ra ựược lượng ựường khử trong mẫụ Song song làm thắ nghiệm ựối chứng bằng cách thay dung dịch ựường bằng dung dịch nước cất.
Tắnh kết quả
Hàm lượng ựường khử tắnh theo công thức:
ạV1 . 100 X =
V. w .1000 Trong ựó: X là hàm lượng ựường khử tắnh theo %;
a - số mg ựường tìm ựược khi tra bảng ứng với số ml KMnO4;