Mục đích thanh trùng
Thực phẩm trước khi cho vào hộp và được ghép mí kín đã trải qua nhiều công đoạn chế biến khác nhau, nên có thể bị lây nhiễm vi sinh vật từ môi trường chế biến. Đồng thời, đồ hộp chưa được vô trùng và hệ men có sẵn trong nguyên liệu chưa bị vô hiệu hóa, vì vậy không bảo quản được lâu, để bảo quản đồ hộp trong thời gian dài không bị hư hỏng và biến chất cần phải tiêu diệt vi sinh vật và các men sống sót ấy.
Ngoài ra việc thanh trùng bằng nhiệt còn có tác dụng làm tăng phong vị của đồ hộp và tạo ra nét hấp dẫn riêng của thực phẩm đóng hộp.
Phương pháp thanh trùng bằng nhiệt có những ưu điểm hơn hẳn các phương pháp khác, vì nhiệt độ ít ảnh hưởng đến thực phẩm và sức khỏe người tiêu dùng. Ngoài ra thanh trùng bằng phương pháp nhiệt còn dễ dàng kiểm soát được các thông số theo từng loại nguyên liệu, hay yêu cầu của sản phẩm đồ hộp mà người ta thanh trùng ở nhiệt độ cao hay thấp.
Cần lưu ý nhiệm vụ của quá trình thanh trùng là nhằm tiêu diệt chỉ các loại vi sinh vật có khả năng phát triển ở điều kiện bình thường, đồng thời giây hư hỏng thực phẩm hoặc tạo ra các chất nguy hại đối với sức khỏe con người. Như vậy quá trình thanh trùng không cần phải đạt đến độ vô trùng tuyệt đối mà chỉ cần đạt vô
trùng thương phẩm hoặc đạt được độ vô trùng công nghiệp, nghĩa là, trong đồ hộp không được tồn tại các vi sinh vật có thể gây hư hỏng thực phẩm hoặc tạo ra các độc tố, và có thể còn sống sót các vi sinh vật không có khả năng phát triển và gây hư hỏng đồ hộp ở các điều kiện bảo quản bình thường.
Cơ sở lý thuyết chọn lựa chế độ thanh trùng
Tất cả các loại thực phẩm trong tự nhiên đều bị nhiễm nhiều loại vi sinh vật, tùy thuộc vào môi trường của thực phẩm, mà mức độ nhiễm trùng và chủng loại vi khuẩn khác nhau. Các sản phẩm đồ hộp vừa đầy đủ thức ăn, vừa giàu độ ẩm là môi trường rất thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Tùy thuộc vào môi trường, đặc biệt là độ chua của nó, mà khả năng sống sót của vi sinh vật trong thực phẩm đồ hộp khi thanh trùng là khác nhau. Vi sinh vật rất nhạy cảm với pH của môi trường chúng sống, ở môi trường ít chua vi sinh vật bền nhiệt, khó bị tiêu diệt hơn khi thanh trùng, còn nếu thực phẩm có độ acid lớn chúng dễ dàng bị tiêu diệt ngay cả ở nhiệt độ không lớn lắm. Chính do phản ứng rất nhạy của vi sinh vật đối với độ chua như vậy , nhiệt độ thanh trùng đồ hộp được lựa chọn dựa trên độ pH của nó.
Các thực phẩm được phân chia làm 2 nhóm để lựa chọn chế độ thanh trùng:
Nhóm thực phẩm chua có pH < 4,2 (gồm tất cả các đồ hộp hoa quả như quả nước đường, mứt, nước ép quả,…), thường thanh trùng ở nhiệt độ dưới 100oC, nhưng không thấp hơn 75-800C.
Nhóm thực phẩm ít chua có pH >= 4,2 ( gồm đồ hộp cá, thịt, sữa, rau), được thanh trùng ở nhiệt độ từ 100oC trở lên, thường hay sử dụng khoảng 112 – 1200C, đôi khi 125 – 1300C.
Đôi khi vẫn gặp cách chia thực phẩm ra thành 3 nhóm: thực phẩm chua ( pH< 4,2), thực phẩm hơi chua ( pH= 4,2-6,0) và thực phẩm ít chua (pH>6,0), tuy nhiên việc lựa chọn nhiệt độ thanh trùng vẫn tuân theo cách trên. Ngoài ra, hiện nay một số nước đã thay thế giới hạn pH= 4,2 bằng pH= 4,5, nghĩa là các thực phẩm có pH < 4,5 thì thanh trùng ở nhiệt độ nhỏ hơn 100oC, còn thực phẩm có pH > 4,5 thì thanh trùng ở nhiệt độ từ 100oC trở lên.
Theo các nghiên cứu gần đây, trong số các loại vi sinh vật có khả năng phát triển và gây hư hỏng thực phẩm đồ hộp thì Cl. botulinum là loại được quan tâm đặc biệt vì các lý do sau: có nhiều khả năng sống sót sau thanh trùng, vừa khó phát hiện ra sự hiện diện của hư hỏng và người tiêu dùng có nhiều khả năng ăn phải để bị ngộ độc nhất bên cạnh đó bào tử của chúng sinh ra độc tố và tỷ lệ tử vong cao nếu ăn phải thực phẩm có chứa độc tố. Các loại khác có thể dễ bị tiêu diệt hoặc nếu sống sót làm hư hỏng thực phẩm sau thanh trùng thì dấu hiệu hư hỏng cũng rõ ràng. Và đồ hộp có pH < 4,5 Cl. botulinum vẫn có thể phát triển và gây hư hỏng được, vì vậy ngưỡng pH 4,5 giảm xuống đầu tiên là 4,4 sau đó còn 4,2.
Các nghiên cứu cho thấy ở pH = 4,2 và độ ẩm bé hơn 0,85 thì Cl. Botulinum
bị ức chế và không sản sinh ra độc tố. Tuy nhiên, sự phân loại đồ hộp ra làm hai nhóm để lựa chọn chế độ thanh trùng như ở trên chỉ là gần đúng. Thời gian gần đây, người ta tìm ra hàng loạt những trường hợp cần lưu ý khi chọn nhiệt độ thanh trùng:
Nước cà chua giải khát có pH 4,0-4,5 là môi trường thuận lợi cho
Cl.botulinum phát triển và sinh độc tố. Vì vậy, từ năm 1973 trở đi nước cà chua được thanh trùng ở 1200C như là đồ hộp nhóm ít chua.
Nước mơ đục (nước mơ có thịt quả mịn) có pH 3,8-3,9 cũng là môi trường thích hợp cho Cl.botulinum phát triển, vì vậy thanh trùng phải ở nhiệt độ 1100C, hoặc hạn hữu lắm ở 1000C nếu pH< 3,8. Các loại đồ hộp sản xuất từ mơ nói chung cũng chọn nhiệt độ tương tự.
Các loại đồ hộp dầm giấm (bắp cải, ớt Đà Lạt, cà chua, cà rốt, hành tây, củ dền,….) có pH trong khoảng 3,7 - 4,2 nhưng lại được thanh trùng ở 112 - 1200C, vì trong đồ hộp này có dầu và bản thân rau là thành phần ít chua, lượng giấm trộn vào rau còn chưa kịp ngấm và phân bố đều thể tích hộp trong thời gian thanh trùng.
Các sản phẩm đồ hộp cà chua cô đặc có pH > 4,2 nhưng lại thường được thanh trùng ở nhiệt độ 1000C vì cà chua cô đặc không phải là môi trường thuận lợi cho Cl. botulinum và các vi sinh vật yếm khí phát triển sinh độc tố.
Ngoài các trường hợp đáng lưu ý kể trên thì có thể chấp nhận sự phân chia đồ hộp thực phẩm thành hai nhóm chua và ít chua.
Các phương pháp thanh trùng đồ hộp
Để đạt được mục đích thanh trùng đồng thời đảm bảo chất lượng của đồ hộp thực phẩm , người ta sử dụng nhiều phương pháp thanh trùng khác nhau như:
Thanh trùng bằng nhiệt
Thanh trùng bằng chất kháng sinh Thanh trùng bằng tia tử ngoại Thanh trùng bằng dòng điện cao tần Thanh trùng bằng sóng siêu âm Thanh trùng bằng tia bức xạ điện ly
Thanh trùng bằng phương pháp lọc tuyệt sinh …
Các phương pháp trên có thể sử dụng độc lập hoặc kết với nhau nhằm nâng cao hiệu quả thanh trùng, ví dụ thanh trùng bằng chất kháng sinh kết hợp nhiệt, tia tử ngoại kết hợp nhiệt……
Phương pháp thanh trùng phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay là sử dụng nhiệt. Thanh trùng bằng nhiệt được phân biệt ra hai nhóm nhỏ là thanh trùng ở nhiệt độ dưới 100oC, thường trong khoảng 80 - 100oC và thanh trùng ở nhiệt độ cao với nhiệt độ từ 100oC trở lên, thường là 105 - 121oC. Ngoài ra có thể thêm một nhóm nữa là thanh trùng kiểu Tyndal hay thanh trùng gián đoạn. Phương pháp này còn gọi là thanh trùng lặp, vì đồ hộp được thanh trùng nhiệt lặp lại 2 - 3 lần, khoảng thời gian giữa các lần gia nhiệt là 20 - 28 giờ. Mỗi lần gia nhiệt như vậy đều chưa đạt được độ vô trùng cần thiết. Tuy nhiên phương pháp này không được xếp vào một nhóm chính thức vì chúng rất ít được sử dụng.
1.2.6.
Mỗi quốc gia đều có một quy định riêng quản lý chặt chẽ các nguồn thực phẩm sản xuất và lưu thông trên lãnh thổ của mình. Các sản phẩm muốn được lưu hành và tiêu thụ phải tuân theo các quy định chung và được kiểm định chất lượng chặt chẽ.
Tại Việt Nam, để nâng cao chất lượng của sản phẩm đồ uống tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế ISO đã ban hành hướng dẫn cho ngành chế biến thực phẩm và
ngành đồ uống trong việc thực hiện hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001- 2000 đó là tiêu chuẩn ISO 15161.
Ở nước ta, các sản phẩm nước giải khát pha chế không cồn khi sản xuất phải tuân theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7041. [ phụ lục]
CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. VẬT LIỆU
2.1.1. Phlorotannin
Chế phẩm phlorotannin dạng bột, màu nâu, có mùi thơm đặc trưng do viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang sản xuất. Chế phẩm phlorotannin sử dụng là một hỗn hợp gồm phlorotannin tinh khiết và các chất trợ sấy gồm acid ascorbic và maltose dextrin.
2.1.2. Nƣớc
Nước sử dụng là nước máy đạt tiêu chuẩn cho phép dùng trong sinh hoạt và chế biến thực phẩm của Việt Nam, do Viện dịch tễ (Bộ Y tế) quy định số 1392/2002/QĐ-BYT.
2.1.3. Chất tạo ngọt
,
là chất tạo vị ngọt đậm cho sản phẩm và làm tăng hàm lượng chất khô cho sản phẩm, với nồng độ đường cao còn ức chế khả năng phát triển của vi sinh vật.
98% (C6H6O6)
.
Đƣờng maltose dextin : ở dạng b
.
:
- Hình dạng: dạng tinh thể tương đối đồng đều, khô, không vón cục. - Mùi vị: tinh thể có vị ngọt, không có mùi lạ.
- Màu sắc: tất cả các tinh thể đều trắng óng ánh.
2.1.4. Chất tạo vị và ổn định đồ uống
Acid citric 98% (C6H8O7.2H2O)
.
Tiêu chuẩn cảm quan:
- Hình dạng: dạng tinh thể trắng, tương đối đồng đều, khô, không vón cục. - Mùi vị: tinh thể có vị chua đặc trưng, không có mùi lạ.
- Màu sắc: tất cả các tinh thể đều trắng óng ánh.
Acid ascorbic
.
Tiêu chuẩn cảm quan:
- Hình dạng: dạng tinh thể màu trắng, tương đối đồng đều, khô, không vón cục.
- Mùi vị: tinh thể có vị chua đặc trưng, không có mùi lạ, khi pha trong nước tạo dung dịch trong suốt.
- Màu sắc: tất cả các tinh thể đều trắng óng ánh.
Carrageenan
Dạng bột màu trắng, không mùi, được mua tại Công Ty TNHH Công Nghệ Phẩm Ba Đình.
Xanthan gum
Dạng bột mịn màu trắng, không mùi. được mua tại Công Ty TNHH Công Nghệ Phẩm Ba Đình
Hƣơng chanh tự nhiên.
Có mùi chanh tự nhiên, được mua tại công ty TNHH Việt Mỹ.
Tất cả chất tạo vị và ổn định đồ uống đều đạt ATVSTP, được phép dùng trong công nghiệp thực phẩm.
2.1.5. Bao bì sử dụng:
Lọ nhựa cứng đục màu. Được mua tại công ty CP Dược phẩm Khánh Hòa. Lọ nhựa cứng đục màu:
Bề mặt bên trong lọ không trầy xướt, sáng bóng.
Bền về mặt cơ học.
Bền với nhiệt độ.
Thành lọ trơn, phẳng, không bị biến dạng, nứt mẻ, có nếp nhăn.
Đáy lọ phải nguyên vẹn không vị biến dạng, trầy xướt hay nứt mẻ. Miệng lọ trơn dễ hàn hồng ngoại
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1. Đánh giá cảm quan. 2.2.1. Đánh giá cảm quan.
Dựa theo phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam 3215-79, sử dụng thang điểm 20 để xây dựng tiêu chí đánh giá chất lượng sản phẩm, chọn hệ số quan trọng cho các chỉ tiêu đối với sản phẩm nước giải khát theo bảng sau:
Bảng 2.1. Hệ số quan trọng của các chỉ tiêu
Tên chỉ tiêu Hệ số quan trọng
Theo % Theo thang 4
Màu sắc 30 1.2
Mùi 20 0.8
Vị 25 1
Trạng thái 25 1
Tổng cộng 100 4
Tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm nhƣ sau:
o Xác định màu sắc: cho sản phẩm vào cốc thủy tinh đặt đối diện với nguồn sáng, quan sát dưới ánh sáng tự nhiên và xác định độ màu theo phương pháp chuẩn.
o Mùi: mẫu sau khi rót để từ 5-10 phút mới xác định mùi, được bố trí xác định mùi ở nơi thoáng mát không có mùi lạ.
o Vị: yêu cầu trước khi tiến hành đánh giá cảm quan 2h không được dùng chất kích thích, uống từng ngụm nhỏ để cảm nhận vị của sản phẩm.
o Trạng thái: đặt cốc mẫu giữa nguồn sáng và mắt, quan sát độ trong, đồng nhất của sản phẩm.
Mức chất lượng sản phẩm theo tổng số điểm trung bình có hệ số quan trọng của các thành viên trong hội đồng.
2.2.2. Phƣơng pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa
Tổng hoạt tính chống oxy hóa (TA) được xác định theo phương pháp của Prieto (1999) [14], lấy 100µl mẫu bổ sung 900µl nước cất và thêm 3 ml dung dịch A (H2SO4 0.6 M, sodium phosphate 28 mM and ammonium Molybdate 4 mM). Hỗn
hợp được giữ 90 phút ở 950C, sau đó đo ở bước sóng 695 nm với chất chuẩn là acid ascorbic.
90 phút ở 950C. Sau đó so màu ở bước sóng .
Từ phương trình chuẩn ta tính toán các kết quả.
2.2.3. Bố trí thí nghiệm
Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ dự kiến sản xuất nước giải khát chống oxy hóa giàu phlorotannin
Thuyết minh sơ đồ quy trình
Nguyên liệu trước khi đem đi sử dụng cần được kiểm tra cảm quan đảm bảo đúng chất lượng yêu cầu trong pha chế đồ uống.
Sản phẩm phlorotannin Đường Acid citric Nước Thanh trùng Phối trộn Rót chai Đồng hóa Syrup Carragenan Xanthan gum Acid ascorbic Thanh trùng Hộp/lọ Xác định hoạt tính chống oxy hóa Kiểm tra cảm quan
Làm nguội Dán nhãn, bảo ôn Thanh trùng Ghép mí Xác định hoạt tính chống oxy hóa Đánh giá cảm quan Lọc
Nước dùng trước khi sủ dụng pha chế đồ uống cần được thanh trùng ở 1000C để loại bỏ hoàn toàn vi sinh vật gây bệnh có trong nước. Các nguyên liệu khác được cân đúng tỷ lệ sử dụng để pha chế đồ uống.
Các nguyên liệu được phối trộn và đồng hóa ở nhiệt độ và thời gian thích hợp để có cảm quan và hoạt tính chống oxy hóa là tốt nhất.
Sau khi được phối trộn, bán thành phẩm được đem đi rót chai, thanh trùng, dán nhãn và bảo ôn.
2.2.3.1 Xác định ngưỡng cảm quan yêu thích đối với nguyên liệu sử dụng
Mục đích: Để xác định được ngưỡng cảm quan phổ biến và được yêu thích ở nhiều đối tượng người tiêu dùng. Xác định được khoảng số liệu nền cho các bố trí thị nghiệm tiếp theo ở sau.
Kết quả thu được sau mỗi thí nghiệm sẽ được sử dụng làm số liệu trung tâm và tiến hành bố trí các bước nhảy thích hợp để thu được giá trị cảm quan cao nhất cho sản phẩm.
Xác định khoảng chất tạo ngọt được ưa thích
Chất tạo ngọt sử dụng trong nghiên cứu này là đường sarccharose.
Độ ngọt của đường saccharose thu được sẽ được quy đổi tương đương với độ ngọt của hỗn hợp đường saccharose, glucose và maltose dextrin. Quá trình quy đổi được thực hiện chủ yếu bằng cảm quan kết hợp với sử dụng thiết bị đo nồng độ đường (Bx kế). saccharose 12.5 % 15% 17.5 20% % 22.5 %
Đánh giá cảm quan và chọn ra được nồng độ đường được ưa thích nhiều nhất.
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khoảng chất tạo ngọt ưa thích.
Xác định nồng độ carrageenan ưa thích
Carrageenan được pha trong nước ấm với các tỷ lệ như sơ đồ bên dưới, rồi tiến hành đánh giá cảm quan về trạng thái. Kết quả thu nhận được sẽ được sử dụng làm cơ sở để tiến hành làm thí nghiệm tiếp theo.
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ carrageenan được ưa thích
Xác định nồng độ xanthan gum ưa thích
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ xanthan gum được ưa thích
Carrageenan
0,05% 0,1% 0,15% 0,2% 0,25%
Đánh giá cảm quan và chọn ra được nồng độ được ưa thích nhiều nhất.
Xanthan gum 0,05 % 0,1% 0,15 0,2% % 0,25 %
Đánh giá cảm quan và chọn ra được nồng độ được ưa thích nhiều nhất.
Tương tự như carrageenan xanthan gum được pha thành các dung dịch với các tỷ lệ như trên sơ đồ và tiến hành đánh giá cảm quan chọn ra được tỷ lệ được