- Nitơ
2.3GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU THANHLONG RUỘT ĐỎ
2.3.1 Nguồn gốc, phân bố
Thanh long ruột đỏ còn có tên gọi là thanh long Nữ Hoàng (tên khoa học là
Hylocereus) có xuất xứ từ Colombia.
Năm 1995, thạc sĩ Trần Thị Oanh Yến (phó phòng chọn tạo giống - viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam) nhận được của một người bạn Pháp hơn chục cành thanh long ruột đỏ có nguồn gốc từ Colombia. Cô đem về trồng khảo nghiệm và cùng cộng sự lai tạo giữa thanh long ruột đỏ Colombia và thanh long ruột trắng Việt Nam. Năm 2005, sau khi phân tích độ chắc thịt, độ brix, năng suất, hình dạng bên ngoài, chất lượng, hội đồng khoa học Viện Nghiên cứu cây ăn quả miền Nam tuyển chọn và đưa ra sản xuất đại trà, đặt tên là “Thanh long ruột đỏ (H14) Long Định 1”. Hiện nay thanh long ruột đỏ được trồng nhiều ở các tỉnh Bình Thuận, Tiền Giang, Tây Ninh, Hà Tây, Thái Nguyên, Hòa Bình,…
Hình 2.3 Cây và quả thanh long ruột đỏ
(Nguồn: http://thanhlongchauthanhlongan.com/ky-thuat-canh-tac/)
2.3.2 Thành phần hóa học và tác dụng của thanh long ruột đỏ
Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng của 100 g thanh long ruột đỏ
Thành phần Hàm lượng Nước (g) 82,5 - 83 Protein (g) 0,159 - 0,229 Béo (g) 0,21 - 0,61 Tro (g) 0,28 Xơ (g) 0,7 - 0,9 Canxi (mg) 6,3 - 8,8 Photpho (mg) 30,2 - 36,1 Sắt (mg) 0,55 - 0,65 Caroten (mg) 0,005 - 0,012 Thiamine (mg) 0,028 - 0,043 Riboflavin (mg) 0,043 - 0,045 Niacin (mg) 1,297 - 1,3 Ascorbic acid (mg) 8 - 9
(Nguồn: ICBF(1992); Morton(1987);www.ilovepitaya.com (2006))
Thanh long ruột đỏ là loại trái cây thông dụng ở Việt Nam, có mặt ở khắp nơi, có cả bốn mùa. Loại quả này ngoài ăn tươi còn có thể chế biến thành nhiều món ăn đa dạng như: sinh tố, làm cocktail, làm rau câu trái cây, yaourt, mứt,…
Các thành phần màu của vỏ, ruột thanh long có thể trích ly làm màu thực phẩm, sản phẩm mỹ phẩm. Hoa thanh long làm soups, trộn salad, sử dụng như rau và có thể chế biến trà.
Thanh long còn được biết đến nhờ giá trị dược phẩm. Màu đỏ tươi của thanh long là nguồn giàu chất chống oxi hóa, có tác dụng ngăn chặn bệnh ung thư, bệnh tim và giảm huyết áp. Thanh long giàu vitamin C và nguyên tố Ca, P giúp phát triển hệ xương, răng.
Thành phần chất khô cao giúp điều hòa hoạt động hệ tiêu hóa, làm giảm các chất nguy hiểm với cơ thể như: các chất béo, cholesterol, các độc chất… giúp giảm nguy cơ gây mụn, nhọt trên da.
2.4 MỨT ĐÔNG
Sản phẩm mứt đông chứa cả nước quả và phần thịt quả tươi. Mứt đông thường được định nghĩa là sản phẩm chế biến từ thịt quả và nước ép của quả hơn là kết hợp nhiều loại quả. Các quả mọng nước và quả có kích thước nhỏ thường được sử dụng (Nguyễn Minh Thủy, 2011).
Hình 2.4 Quy trình công nghệ chế biến sản phẩm mứt đông
(Nguồn: Nguyễn Minh Thủy, 2011)
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm Nguyên liệu Xử lý Chỉnh pH dịch quả Rót nóng Gia nhiệt Cô đặc chân không
Thanh trùng Rửa Keo
Làm mát, tạo gel Dán nhãn, bảo quản Lọc sơ bộ Ép tách dịch quả Xắt nhuyễn Phối chế 12
Sản xuất sản phẩm mứt đông nhằm sử dụng hiệu quả nguồn trái cây nhiệt đới phong phú, phổ biến và giá thành rẻ ở đồng bằng sông Cửu Long. Bên cạnh các phương pháp bảo quản dạng tươi, việc đa dạng hóa sản phẩm dinh dưỡng chế biến từ quả bằng qui trình công nghệ đơn giản, chất lượng cao và có khả năng bảo quản sản phẩm lâu dài trong điều kiện nhiệt độ phòng.
Sản phẩm mứt đông thường có pH vào khoảng 3,4 - 3,5. Hàm lượng đường trong mứt quả thường nằm trong khoảng 25 - 65%, nhưng đa phần là 30 - 50%. Việc bổ sung đường làm tăng khả năng tạo gel và đóng vai trò như một chất bảo quản nhờ khả năng tạo áp suất thẩm thấu cao. Sản phẩm mứt đông có chất lượng cao là sản phẩm có độ đặc tốt, hương vị thơm ngon của từng loại quả, màu sắc tươi sáng, và không chứa chất lỏng tự do. Độ nhớt của mứt đông cao, do đó quá trình khuấy vào yaourt sẽ khó khăn và kéo dài. Quá trình khuấy kéo dài sẽ làm tách nước, giảm độ nhớt và ảnh hưởng đến độ đặc của yaourt.
2.5 CHẤT ỔN ĐỊNH SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT YAOURT 2.5.1 Gelatin
2.5.1.1 Giới thiệu về gelatin
Gelatin là các polypeptide cao phân tử dẫn xuất từ collagen, là thành phần protein chính trong các tế bào liên kết của nhiều loại động vật bao gồm xương, da,.. (Lý Nguyễn Bình và Phan Thị Anh Đào, 2010).
Collagen Gelatin
Gelatin dùng trong thực phẩm có dạng bột hay vảy nhỏ màu vàng nhạt hoặc dạng lá mỏng trong suốt, là nguyên liệu được sản xuất đầu tiên tại Anh vào năm 1754. Gelatin được định nghĩa như một hợp chất protein tan trong nước nhưng nó được chiết xuất từ hợp chất protein không tan (www.pbgelatins.com).
Hình 2.5 Hình dạng của gelatin (a: dạng bột, b: dạng lá)
(Nguồn: http://www.cooking4kid.com/bai-viet/meo-vat-tips/gelatine-duc-ket-kinh-nghiem) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm Thủy phân với Acid, kiềm, enzyme
a b
Gelatin có tác dụng tốt đối với sức khỏe vì trong thành phần chứa hơn 18 loại amino acids khác nhau, trong đó 7 - 8 loại amino acids thiết yếu của con người. Tuy nhiên, giá trị dinh dưỡng của nó thấp hơn các nguồn protein khác từ thực phẩm.
2.5.1.2 Phân loại, tính chất, ứng dụng của gelatin
♦ Phân loại
Gelatin được phân thành hai loại:
Loại A thu nhận từ nguyên liệu ban đầu xử lý với acid. Loại B thu nhận từ nguyên liệu ban đầu xử lý với kiềm. Tính chất gelatin:
Gelatin gần như không mùi, không vị, rắn chắc, giòn và có màu vàng nhạt, chứa 8 - 13% ẩm và có tỉ trọng 1,3 - 1,4. Tan chảy khi gia nhiệt, đông đặc khi làm lạnh , nhiệt độ nóng chảy 27 - 34oC. Có khả năng tạo gel mà không cần phối hợp với chất nào khác.
♦Sự hòa tan
Gelatin có thể tan trong nước lạnh, nước nóng và các dung dịch acid hay base. Gelatin cùng nước kết hợp thành một loại gel có tính nhớt. Không tan trong dung môi hữu cơ ít phân cực như benzen, acetone, các alcohols bậc nhất,...
Các phương pháp hòa tan gelatin bao gồm: - Ngâm trong nước lạnh
- Hòa tan trong nước nóng
- Hòa tan trong quá trình thanh trùng
♦ Ứng dụng của gelatin trong công nghệ thực phẩm - Bánh kẹo và các món tráng miệng dạng đông - Các sản phẩm sữa
- Các sản phẩm thịt
- Các ứng dụng gelatin thủy phân
- Các ứng dụng khác trong sản xuất nước sốt, đồ gia vị, lọc rượu
2.5.2 Tinh bột biến tính
2.5.2.1 Giới thiệu về tinh bột biến tính
Tinh bột là nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp như thực phẩm, giấy, dệt, keo dán… Tuy nhiên tinh bột tự nhiên vẫn còn hạn chế về một số tính
chất, chưa đáp ứng được hết những nhu cầu khác nhau. Vì vậy cần cải tiến tinh bột, tức là làm thay đổi cấu trúc, tính chất của tinh bột bằng các tác nhân vật lý, hóa học hoặc enzyme. Khi đã biến tính, tinh bột nâng cao được lĩnh vực ứng dụng từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng và hiệu quả kinh tế.
2.5.2.2 Phân loại, tính chất, ứng dụng của tinh bột biến tính
Tinh bột được biến tính bằng nhiều cách cả về tính chất vật lý lẫn hóa học. Dựa vào bản chất của quá trình xử lý có thể phân loại các phương pháp như sau:
- Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân vật lý
Có thể biến tính tinh bột bằng tác nhân vật lý như trộn tinh bột với chất rắn trơ làm cho chúng tách biệt nhau cho phép chúng không kết lại thành cục và tan tốt hơn. Cũng có thể có tinh bột biến tính từ hồ hóa tinh bột, lúc này tinh bột trương nhanh trong nước, biến đổi chậm các tính chất khi bảo quản, bền khi ở nhiệt độ thấp, có độ đặc và giữ nước cũng như giữ khí tốt hơn. Ngoài ra có thể biến tính tinh bột ở nhiệt độ cao tạo sản phẩm tan tốt ở nhiệt độ lạnh. Tinh bột biến tính do tác nhân vật lý được ứng dụng để giữ các chất bay hơi trong bánh ngọt, keo dán, chất độn cho thuốc chữa bệnh, thức ăn cho trẻ em.
-Phương pháp biến tính tinh bột bằng enzyme
Biến tính tinh bột bằng enzyme amylase, phân tử tinh bột hoặc bị cắt ngẫu nhiên thành những dextrin phân tử thấp hoặc bị cắt thành từng phần hai đơn vị glucose, do đó mà tính chất của dung dịch tinh bột cũng thay đổi. Khi đó dung dịch tinh bột loãng, giảm độ nhớt được ứng dụng trong công nghiệp dệt.
- Phương pháp biến tính tinh bột bằng tác nhân hóa học
Cả những tinh bột tự do và hạt đều có thể được biến tính do tác nhân hóa học. Vì vậy tinh bột được biến tính bằng axit, phương pháp oxi hóa, phương pháp este hóa hay chuyển đổi dẫn xuất dextrin.
Sự thay đổi về tính chất vật lý và hóa học của tinh bột mang lại nhiều ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và phi thực phẩm như kẹo gôm, kem, mứt quả, yaourt, sản xuất giấy và dệt. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.5.3 Monoglycerides và diglycerides
2.5.3.1 Giới thiệu về monoglycerides và diglycerides
Glycerides là este được tạo thành từ glycerol và acid béo. Monoglycerides và diglycerides là phụ gia thực phẩm dùng để kết hợp thành phần có chứa chất béo với nước, 2 thành phần mà không thường kết hợp tốt được. Monoglycerides và diglycerides chủ yếu được lấy từ da và xương động vật, cũng được lấy từ thực vật nhưng khá tốn kém.
2.5.3.2 Tính chất và ứng dụng của monoglycerides và diglycerides
Monoglycerides và diglycerides được sử dụng như chất nhũ hóa (một chất ổn định nhũ tương bằng cách tăng sự ổn định động học của nó) trong nhiều loại thực phẩm vì monoglcerides và diglycerides đều có đầu ưa nước và kỵ nước. Do có thể hoà tan trong cả nước và chất béo nên cũng sẽ làm tăng tuổi thọ của sản phẩm, thường được ứng dụng trong sản phẩm bánh mì, đồ uống, kem, kẹo cao su, bơ thực vật, mứt, yaourt.
2.6 HỆ VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT YAOURT2.6.1 Giới thiệu về vi sinh vật điển hình trong sản xuất yaourt 2.6.1 Giới thiệu về vi sinh vật điển hình trong sản xuất yaourt
Chất lượng yaourt phụ thuộc nhiều vào chất lượng của vi sinh vật sử dụng. Đối với từng loại yaourt, người ta dùng các chủng khác nhau, đảm bảo cho yaourt có mùi vị đặc trưng.
Hai giống vi sinh vật chủ yếu trong sản xuất yaourt là vi khuẩn lactic Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus.
Streptococcus thermophilus (ST) là vi khuẩn gram (+), yếm khí, lên men đồng hình. ST có thể tồn tại ở nhiệt độ 60oC trong 30 phút, nhưng không phát triển ở nhiệt độ dưới 10oC. Nhiệt độ tối thích của ST là 37oC nhưng khi kết hợp với Lactobacillus bulgaricus thì nhiệt độ lên men là 42oC.
Lactobacillus bulgaricus (LB) là vi khuẩn gram (+), yếm khí, lên men dị hình tức là ngoài acid lactic còn tạo các hợp chất mùi. Nhiệt độ tối thích của LB là 45oC nhưng đối với sản phẩm yaourt thì nhiệt độ 42 - 43oC được áp dụng nhằm trung hòa với nhiệt độ tối thích của ST (37 - 40oC). LB có khả năng chịu acid tốt hơn ST.
Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophilus
(Nguồn: http://www.probiotic-cn.com) (Nguồn: home.snafu.de)
Hình 2.6 Hình dạng của vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus.
2.6.2 Sử dụng kết hợp hai giống LB và ST cho quá trình lên men yaourt
Bảng 2.4 Sự kết hợp 2 giống LB và ST trong quátrình lên men yaourt.
Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophilus
Chịu acid tốt hơn nên tiếp tục tiến trình lên men để đạt độ acid yêu cầu cho sản phẩm.
Quá trình lên men dị thể tạo ra nhiều chất mùi thích hợp.
Tạo ra các acid amin và peptide phân tử lượng thấp kích thích ST.
Lên men đồng thể tạo acid lactic là chủ yếu cho sản phẩm rút ngắn thời gian lên men, nhưng bị ức chế sớm do acid sinh ra.
Tạo acid formic và CO2 kích thích LB.
(Nguồn: Dương Thị Phượng Liên, 2006)
Khi kết hợp hai vi khuẩn LB và ST trong lên men yaourt thì lượng acid và mùi vị sinh ra nhiều hơn so với hai vi khuẩn phát triển riêng lẽ. LB làm dễ dàng cho sự phát triển của ST, LB có chứa enzyme phân giải protein nên có khả năng phân tách một số acid amin từ casein. Các acid amin này có vai trò như chất kích thích hoạt động cho loài ST.
2.7 QUÁ TRÌNH SINH HÓA TRONG SẢN XUẤT YAOURT2.7.1 Sự chuyển hóa đường lactose trong quá trình lên men 2.7.1 Sự chuyển hóa đường lactose trong quá trình lên men
Lactose được coi là nguồn năng lượng cần thiết cho vi khuẩn trao đổi chất, cũng như là nguồn gốc tạo nên hàng loạt các phản ứng tổng hợp các chất. Quá trình sinh hóa chủ yếu trong lên men yaourt là đường lactose đầu tiên được chuyển hóa thành một phân tử glucose và một phân tử galactose dưới tác dụng của enzyme lactase. Sau đó đường đơn này chuyển thành acid piruvic và cuối cùng chuyển thành acid lactic theo hình 2.7.
Hình 2.7. Tóm lược sự chuyển hóa các chất trong quá trình lên men sữa
(Nguồn: Dương Thị Phượng Liên, 2000).
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm Lactose Glucose Galactose Sản phẩm trung gian Acetoin CH3COCHOHC H3 Acetaldehyde CH3CHO Acid pyruvic CH3COCOOH
Acid Lactic Acid Lactic CO2 + CH3COOH (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lên men dị thể Diacetyl CH3COCH3 C2H5COOH + CO2, CH3CHO + 1/2O2 + 1/2O2 + 2H + H2O + 2H Lên men đồng thể 17
Trong quá trình lên men lactose, nhiều chủng vi khuẩn không chỉ sản sinh ra lactic acid mà còn cho hàng loạt các sản phẩm khác như acid hữu cơ (acetic, probiomic, sucinic..), rượu, ester, CO2. Dựa vào các sản phẩm của quá trình lên men mà vi khuẩn được chia thành hai loại là vi khuẩn đồng hình và vi khuẩn dị hình.
2.7.2 Biến đổi sinh hóa trong yaourt
Chuyển hóa sinh học có ý nghĩa nhất trong sữa do nhóm vi khuẩn lactic gây nên. Ngoài sản phẩm chính là acid lactic, quá trình lên men đường lactose còn cho nhiều sản phẩm phụ khác là các acid dễ bay hơi, rượu, eter, acetone và diacetyl.
Bảng 2.5 Các quá trình biến đổi sinh hóa chính trong quá trình lên men yaourt
Chất tham gia Các biến đổi
1. Trao đổi chất carbohydrate
Lactose bị thủy phân trong tế bào vi khuẩn bằng enzyme β–D Galactosidase tạo thànhg glucose và galactose. Glucose được sử dụng chủ yếu để tạo thành acid lactic.
Tạo thành phần mùi trong yaourt do bởi quá trình lên men của đường sữa như: acetaldehyde, aceton, acetoin, diacetyl,….
2. Biến đổi protein
Giống vi khuẩn trong sản xuất yaourt có khả năng thủy phân protein ở mức độ thấp tạo thành các peptide và acid amin, các chất này tham gia vào các phản ứng hóa học tạo thành các hợp chất mùi. Cả Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus đều tạo được enzyme peptidase phân giải protein, protide tạo thành các peptide. Kết quả của quá trình thủy phân protein là tạo thành nhiều amino acid tự do
3. Thủy phân chất béo
Vi khuẩn lên men yaourt cũng có thể phân giải lipid, đặc biệt đối với triglyceride mạch ngắn. Các sản phẩm phân giải gây mùi cho yaourt.
4. Các thành phần khác.
Gia tăng về các thành phần niacin, acid folic trong quá trình lên men. Các vitamin khác như vitamin B1, B12, B6, B5 bị phân hủy khá nhiều
(Nguồn: Dương Thị Phượng Liên, 2006)
2.8 QUY TRÌNH SẢN XUẤT YAOURT TRÁI CÂY2.8.1 Quy trình sản xuất yaourt trái cây 2.8.1 Quy trình sản xuất yaourt trái cây
Hình 2.8 Quy trình sản xuất yaourt trái cây
(Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2004)
2.8.2 Thuyết minh quy trình
2.8.2.1 Chuẩn hóa hỗn hợp sữa trước lên men
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm Nguyên liệu Vi khuẩn lactic Đồng hóa Xử lý nhiệt Làm nguội tới nhiệt độ lên men
Lên men Làm lạnh và phối trộn mứt trái cây Vô bao bì Và bảo quản Chuẩn hóa - hiệu chỉnh
hàm lượng chất khô
Chuẩn hóa để điều chỉnh các thành phần trong dịch sữa đạt yêu cầu trước khi chế biến. Tổng lượng CKKB tối ưu cho quá trình lên men là 14 - 16% (Bourgeois, 1989). Thực tế mỗi nhà sản xuất sẽ chọn một giá trị thích hợp cho sản phẩm của mình. Thông thường hàm lượng CKKB của sữa tươi là 8 - 12%. Để tăng hàm lượng