2.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ quả chanh leo trên thế giới
- Chanh leo hoang đại được tìm thấy và trồng ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới gồm có vùng cao nguyên Java, Sumatra, Malaya, Wesstern Samoa, đảo Norfolk, quần đảo Cook, Solomon, Guam, Philippines, Bờ Biển Ngà, Zimbabwe và Đài Loan.
- Vào trước 1900, Úc cũng là một khu vực tiêu thụ chanh leo cao và nở rộ cùng với sự phát triển của các vườn chuối. Sự tàn phá của virut ở chanh leo đã làm dừng lại sự phát triển của chanh leo, mặc dù một số nông trại đã xây dựng lại nhưng không thể đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trên thị trường. Chanh leo phát triển nhất hiện nay ở Nam Mỹ. Bắt đầu năm 1950, chanh leo vàng được quan tâm và trồng phổ biến ở Colombia (chủ yếu ở thung lũng Cauca) và Venezuela, năm 1975 ở Suriman sau đó lan rộng sang Ecuador. Ngày nay, Nam Mỹ đặc biệt là Ecuador chính là nơi tập trung xuất khẩu chanh leo vào phương Tây. Đức là một trong những nước tiêu thụ lớn trên thế giới, bột chanh leo và chuối cung cấp nhiều vitamin khác nhau chỉ sau nước táo ép phổ biến ở Đức.
- Nam Phi năm 1947 sản lượng là 2000 tấn chanh leo tía. Năm 1950, sản lượng tăng gấp đôi. Năm 1965, đồn điền chanh leo đã được khởi xướng trên diện tích rộng ở Transvaal nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ và dường như không có sự thụt lùi nào bởi virus, bệnh tật và các nguyên nhân khác.
- Năm 1954, chanh leo vàng từ Brazil được du nhập vào Venezuela, được trồng ở quy mô lớn và nổi tiếng tại quốc gia này. Nhiều nỗ lực để đạt được sản lượng đáp ứng nhu cầu trong công nghệ nước trái cây, kem chanh leo, cocktail và các rum đóng chai…
- Ấn Độ, chanh leo tía được trồng nhiều ở phía Nam NIlgiris và các vùng khác ở miền Bắc Ấn Độ. Chanh leo vàng thì không được biết ở đây, và chỉ được biết đến cách đây vài thập kỉ trước khi được giới thiệu ở Ceylon và cũng thích nghi với mức độ thấp ở Madras và Kerala. Chanh leo vàng nhanh chóng được chấp nhận bởi có hương vị hơn chanh leo tía và ngày càng được trồng nhiều hơn.
Theo số liệu của liên minh châu Âu, như cầu chanh leo mỗi năm của khối là 5.000 -7.000 tấn.
Sản lượng thế giới hiện tại có thể được ước tính là từ 700.000 đến 800.000 tấn. Chanh leo được các quốc gia Nam Mỹ chú trọng phát triển. Trong đó Brazil là nhà sản xuất lớn nhất thế giới với khoảng 450.000 tấn một năm, cùng với đó vát triển của các nhà máy chế biến chanh leo (puree, chanh leo cô đặc) phục vụ
cho quá trình xuất khẩu. Ecuador là nước trồng và chế biến chanh leo đứng thứ hai thế giới. Các sản phẩm chế biến của nước này chủ yếu được xuất khẩu ra toàn thế giới. Tiếp đến là Colombia có diện tích trồng đứng thứ ba thế giới, tuy nhiên sản phẩm chanh leo của nước này chủ yếu vẫn là xuất khẩu tươi.
Hình 2.1. Tình hình sản xuất chanh leo của một số nước năm 2017
(http://passionfruit.cirad.fr)
2.3.2. Tình hình sản xuất chanh leo ở Việt Nam
- Loại cây này được nhập vào Việt Nam khoảng đầu thế kỷ XX, được trồng ở Lâm Đồng, KonTum, Gia Lai, Đắk Lắk… để lấy quả làm nước giải khát, làm cảnh và che bóng mát. Lúc đầu ở một số nơi thường trồng cây để làm cây cảnh, lấy bóng mát do chanh leo sống rất tốt. Mặc dù không nở nhiều hoa nhưng hoa của nó rất to, đẹp, có mùi thơm ngát. Cây sẽ cho một cảnh quan rất đẹp nếu được trồng ven hàng rào.
- Theo một số nông dân, đây là cây cho thu nhập siêu lợi nhuận, là cây xóa đói giảm nghèo nhanh và hiệu quả nhất hiện nay. Mỗi hộ dân chỉ cần trồng vài sào là đã có một nguồn thu nhập khá với mức đầu tư khoảng 70 triệu đồng/ha, sau 2-3 tháng thu hoạch đợt đầu có thể đạt 60-70 tấn/ha (nếu chăm sóc tốt có thể 120-120 tấn/ha). Đây là cây mà người dân thường đưa vào trồng thay thế cho vườn cà phê già cỗi.
- Theo thông tin từ một số doanh nghiệp thì giống chanh leo tại Đắk Nông, ngoài lượng giống lấy từ Lâm Đồng và một số nơi khác về, giống chanh leo Đài Loan (Trung Quốc) tốt hơn về sinh trưởng, năng suất, chất lượng cũng đã
được nhập về để nông dân trồng thử nghiệm và kết quả đạt khá cao, hứa hẹn tạo ra cùng chanh leo lớn ở đây.
- Chanh leo cũng được đầu tư trồng nhiều ở khu vực miền núi phía Bắc, đặc biệt là vùng Mộc Châu, Sơn La. Với điều kiện khí hậu mát mẻ, sinh thái ít côn trùng, thổ nhưỡng thích hợp, nên cây chanh leo nhanh chóng bén rễ và phát triển xanh tốt trên đất đồi cao nguyên. Chỉ nhờ nước tưới và phân hữu cơ, sau khoảng 4 tháng trồng, chanh leo có thể cho thu hoạch vụ đầu tiên. Theo báo cáo của UBND tỉnh Sơn La, đến thời điểm này, khẳng định cây chanh leo hoàn toàn phù hợp trên khí hậu thổ nhưỡng của tỉnh Sơn La. Năm 2016, tổng diện tích trồng chanh leo trên địa bàn tỉnh mới chỉ có 86 ha, năng suất 7-8 tấn quả/ha, đến tháng 6/2017 tổng diện tích chanh leo trên toàn tỉnh đã lên tới 487.1 ha, trong đó, địa phương trồng nhiều nhất là huyện Mộc Châu với 277 ha, vân Hồ 43 ha, Phù Yên 40 ha (http://sonlatv.vn/tin-tuc- n6350/toan-tinh-son-la-hien-co-487-ha-cay-chanh-leo.html)…
2.3.3. Một số sản phẩm chế biến từ chanh leo
Hình 2.2. Nước cốt chanh leo Hình 2.3. Mứt nhuyễn chanh leo
2.3.4. Tình hình sử dụng phế phụ phẩm trong chế biến chanh leo
Ở các nước công nghiệp và các nước đang phát triển, chanh leo được sử dụng phổ biến để làm thức uống và trong tương lai gần nó được xem là loại nước quả mới có khả năng cạnh tranh thị trường Mỹ.
Trong quá trình thu hồi dịch quả để sử dụng, có khoảng 2/3 khối lượng nguyên liệu quả ban đầu được thải bỏ (bao gồm 86-90% là vỏ và 10-14% là hạt). Vì vậy, trên thế giới có một số công trình nghiên cứu về việc tận dụng nguồn phế liệu trên. Người ta thấy rằng vỏ chanh leo còn là nguồn thức ăn gia súc tốt cho các động vật nuôi lấy sữa. Vì vậy, ở Hawaii vỏ chanh leo khô, không qua ngâm vôi, chiếm đến 22% trong khẩu phần ăn hàng ngày của gia súc (Nguyễn Văn Việt, 2014).
Hạt chanh leo còn được tận dụng để ép dầu với chất lượng cao tương tự dầu lạc, dầu hướng dương. Dầu từ hạt chanh leo có chứa 8,9% acid béo no, 84,9% acid béo không no nên được đánh giá cao trong việc đẩy mạnh sự tăng trưởng và khả năng tiêu hóa khi được sử dụng ở mức 5% trong khẩu phần ăn của người Việt Nam và khẩu phần ăn kiêng (Nguyễn Văn Việt, 2014).
2.4. KHẢI NIỆM SẤY VÀ CÁC SẢN PHẨM SẤY DẺO 2.4.1. Khái niệm sấy
Trong công nghệ thực phẩm, quá trình tách nước ra khỏi vật liệu (làm khô vật liệu) là rất quan trọng. Tùy theo tính chất và độ ẩm của vật liệu, mức độ làm khô của vật liệu mà thực hiện một trong các phương pháp tách nước ra khỏi vật liệu sau đây:
- Phương pháp cơ học (sử dụng máy ép, lọc, ly tâm…).
- Phương pháp hóa lý (sử dụng canxi clorua, acid sunfulric để tách nước). - Phương pháp nhiệt (dùng nhiệt để bốc hơi ẩm trong vật liệu). Sấy là một quá trình bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt. Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm bằng cách dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc bằng năng lượng điện trường có tần số cao. Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng của vật liệu, tăng độ liên kết bề mặt và bảo quản được tốt hơn.Trong quá trình sấy, nước được bay hơi ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởisự chênh lệch độ ẩm ở bề mặt vật liệu đồng thời bên trong vật liệu có sự chênhlệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.
Quá trình sấy được khảo sát về bề mặt: tĩnh lực học và động lực học. - Trong tĩnh lực học: xác định bởi mối quan hệ giữa các thông số đầu và cuối của vật liệu sấy cùng tác nhân sấy dựa trên phương pháp cân bằng vật chất và năng lượng, từ đó xác định được thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy và lượng nhiệt cần thiết.
- Trong động lực học: khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩm vật liệu với thời gian và các thông số của quá trình sấy.
2.4.2. Giới thiệu về các sản phẩm quả sấy dẻo
- Hiện nay trên thị trường có nhiều sản phẩm trái cây sấy dẻo. Sản phẩm có thể được làm từ các loại hoa quả khác nhau như: chanh leo, mít, kiwi, xoài, hồng, cam, mận… Trong đó, các sản phẩm được chế biến nguyên quả hoặc thái miếng
2.5. TÍNH CHẤT CỦA ANTHOCYANIN VÀ PECTIN 2.5.1. Tính chất của anthocyanin 2.5.1. Tính chất của anthocyanin
+ Hóa học, nguồn gốc tự nhiên của anthocyanin
Anthocyanin (tiếng Hy Lạp: anthos là hoa; kyanos là màu xanh đậm) là sắc tố tự nhiên thuộc nhóm flavonoid. Chúng nằm trong không bảo của các mô hoa, quả, trong các tế bào biểu bì dưới biểu bì của lá, thân và rễ thực vật.
Trước đây, quá trình sinh tổng hợp anthocyanin diễn ra trong bào quan hình cầu nằm trong không bào được gọi là anthocyanoplast. Các bào quan này xuất hiện rộng rãi ở các cây một lá mầm và cây hai lá mầm. Tuy nhiên, theo nghiên cứu cho thấy quá trình sinh tổng hợp anthocyanin không diễn ra trong các anthocyanoplast do ở đây có hàm lượng anthocyanin cao và pH thấp, trong khi đó pH tối thích của tất các enzyme được biết tham gia vào quá trình sinh tổng hợp anthocyanin đều có pH trung tính.
Anthocyanin là các dẫn xuất polyhydroxy hay polymetoxy glycosyl hóa của 2-phenylbenzopyrylium chứa 2 vòng benzoyl (A và B) cách nhau bởi 1 dị vòng (C) (Hình 1.3). Nói cách khác, anthocyanin là các hợp chất của anthocyanindin (tức cation flavylium, hay bộ khung aglycon) với đường (có thể liên kết với các axit hữu cơ trong trường hợp anthocyanin bị acyl hóa).
Các anthocyanidin tự do ít khi được hình thành trong thực vật bởi vì sự thiếu hụt electron ở cation flavylium làm cho nó rất dễ phản ứng và do đó phân tử này rất kém bền. Trong khi đó, ở các anthocyanin, sự có mặt của các phân tử đường ở vị trí C3 (luôn luôn có mặt) và đôi khi là các phân tử đường ở các vị trí C5 và C7 có tác dụng ổn định điện tích của cation flavylium, do đó các anthocyanin bền các anthocyanidin tương ứng.
Hình 2.6. Cấu trúc cơ bản của các anthocyanin
Hiện nay từ thực vật đã phân lập được khoảng 539 anthocyanin khác nhau. Chúng khác nhau do sự khác nhau về các nhóm chức R1 đến R7 có trong phân tử. Các nhóm chức này có thể là nguyên tử hydro (-H), nhóm hydroxyl (-OH), metoxy (-OCH3) hay là các phân tử đường khác nhau gắn với khung aglycon bởi liên kết glycosit. Tuy nhiên, chỉ có 6 loại anthocyanidin thường tìm thấy trong thực vật là cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin và petunidin. Các glycosid của 3 loại anthocyanidin không bị metyl hóa (gồm cyanidin, delphinidin và pelargonidin) là phổ biến nhất trong tự nhiên, chúng chiếm 80% sắc tố có trong lá, 69% sắc tố trong quả và 50% sắc tố trong hoa.
+ Tính chất của anthocyanin
Anthocyanins được chiết tách từ khoai lang tím có ổn định hơn so với những người từ các loại rau và trái cây.
a. Sự hấp thụ ánh sáng và màu sắc:
Do phân tử có 8 nối đôi liên hợp nên các anthocyanin có khả năng hấp thụ trong vùng khả kiến. Các anthocyanin có cấu trúc đơn giản thường hấp thụ cực đại trong vùng bước sóng từ 500-540 nm, tạo ra màu sắc từ đỏ đến tím hồng hay tím xanh.
Ví dụ: Trong dung môi metanol-HCl, các pelargonidin có cực đại hấp thụ ở 520 nm nên có màu đỏ; cyanidin và peonidin hấp thụ ở khoảng 532- 535 nm tạo nên màu tím hồng; delphinidin, petunidin và malvidin hấp thụ ở 542-546 nm tạo nên màu tím.
Ngoài ra, màu sắc của các anthocyanin còn được quyết định bởi cấu trúc phần glucosyl hóa (bản chất phân tử đường liên kết với khung anthocyanidin, mức độ và bản chất của sự este hóa các phân tử đường bởi các axit mạch thẳng hay thơm), nhiệt độ, ánh sáng, pH dung dịch và sự tổ hợp màu…
b. Tính tan:
Anthocyanin là hợp chất khá phân cực do phân tử chứa nhóm chức phân cực (- H, -OH, -OCH3) nên tan tốt trong dung môi phân cực như nước, metanol, axeton, etanol,...
c. Tính không bền
Độ bền của các anthocyanin được quyết định bởi nhiều yếu tố bao gồm cấu trúc phân tử, nồng độ anthocyanin, pH, nhiệt độ, cường độ và bản chất bức xạ ánh sáng chiếu vào, sự tổ hợp màu, sự có mặt của các ion kim loại, enzym, oxy, axit ascorbic, đường, các sản phẩm phân hủy của chúng và sulfur dioxit.
2.5.2. Tính chất của pectin + Khái niệm + Khái niệm
-Pectin là hợp chất gluxit cao phân tử.
-Các chất pectin đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất khi chuyển hóa các chất và trong quá trình chín của rau quả.
+ Cấu tạo
-Polysaccaride dị thể, mạch thẳng, là dẫn xuất methyl của acid pectic. Acid pectic là một polymer của acid D-galacturonic, liên kết với nhau bằng liên kết 1- 4 glucoside. Mỗi chuổi gồm khoảng 10000 phân tử Galacturonic tạo
+ Tính chất của pectin
-Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu. -Có khả năng tạo gel bền.
-Pectin hòa tan: methoxyn polygalacturonic.
-Pectin không hòa tan: Protopectin-là dạng kết hợp của pectin-araban. -Trong cồn và dung dịch muối thì pectin bị kết tụ.
-Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài làm giảm tính đông của sản phẩm khi cô đặc.
-Pectin tan trong nước tạo thành dung dịch có tính keo cao. Keo pectin có độ nhớt và độ bền rất lớn nên gây khó khăn trong quá trình làm trong khi cô đặc nước quả.
-Trong quá trình chín, dưới tác dụng của enzim pectinaza hoặc với sự tham gia của acid hữu cơ, protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan cường lực liên kết giữa các tế bào giảm.
-Khi quả chín pectin hòa tan thành acid pectic. -Các dạng pectin trong trái cây tồn tại cùng một lúc.
Hiểu rỏ được quy luật thay đổi của pectin là điều rất quan trọng để xử lý và khống chế nó trong quá trình chế biến.
-Pectin không tan trong dung dịch ethanol.
-Tính chất quan trọng của pectin là có thể tạo đông ở nồng độ thấp(1-1,5%) khi có mặt đường 60-70% và acid 1%.Khả năng tạo đông phụ thuộc vào nguồn pectin, mức độ metoxin hóa và phân tử lượng của pectin.
-Pectin lấy từ nguồn gốc khác nhau thi khả năng tạo gel khác nhau.
2.6. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỨT DẺO 2.6.1. Sơ đồ quy trình sản xuất mứt dẻo 2.6.1. Sơ đồ quy trình sản xuất mứt dẻo
Hình 2.7. Sơ đồ quy trình sản xuất mứt dẻo
Nguồn: Hà Văn Thuyết và cs. (2013)
2.6.2. Thuyết minh quy trình
+ Nguyên liệu: Các loại củ, quả như chuối, xoài, táo, lê, đào, đu đủ... đều có thể làm nguyên liệu cho chế biến mứt dẻo
+ Phân loại, rửa: Mục đích là loại bỏ tạp chất, những quả không đạt yêu cầu, loại bảo một phần vi sinh vật bám trên bề mặt vỏ quả.
+ Tạo hình: Quá trình cắt miếng ngoài mục đích tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm còn nhằm mục đích giúp quá trình ngâm đường và các quá trình làm sạch nhanh và đồng đều hơn.
Nguyên liệu
Phân loại, rửa Tạo hình Làm sạch Ngâm đường Gia nhiệt Làm nguội Bao gói Mứt Dẻo Sấy
+ Làm sạch: Đối với một số loại củ, quả có độ nhớt, nhựa hoặc dễ bị thâm cần có các biện pháp làm sạch để nâng cao chất lượng cảm quan của sản phẩm.
+ Ngâm đường: Có thể dùng đường hạt hoặc ngâm với dịch đường. Trong quá trình này nước từ trong nguyên liệu đi ra và đường sẽ ngấm vào trong nguyên liệu làm cho nồng độ chất khô của nguyên liệu tăng lên. Đường ở trong sản phẩm có vai