Biến đổi của nguyên liệu khoai tây, carrageean trong quá trình chế biến mứt nhuyễn và các yếu tố ảnh hưởng đến biến đổi trên.
2.1.1. Nguyên liệu chính .
Khoai tây Đà Lạt ruột vàng được mua ở tại chợ Vĩnh Hải - Nha Trang làm nguyên liệu để sản xuất mứt. Khoai tây dùng để sản xuất mứt đạt độ chín kỹ thuật, không quá non vì quá non thì thành phần các chất trong củ chưa hình thành đủ, màu nhạt, hương vị kém,còn khoai tây đạt độ chín kỹ thuật cho ta chất lượng sản phẩm là cao nhất.
2.1.2.Nguyên liệu phụ. 2.1.2.1. Đường.
Đường sử dụng là đường kính trắng, được sản xuất tại nhà máy đường Biên Hòa – Đồng Nai, mua tại các đại lý ở Nha Trang. Đường được đóng trong các bao bì polymer và đảm bảo các yêu cầu sau:
Độ tinh khiết (pol) ≥ 99,5%
Độ ẩm < 0,05%
Hàm lượng cát sạn bằng không.
Trạng thái cảm quan: Đường không vị chua, không lẫn tạp chất, không vón cục, ở dạng tinh thể rời.
2.1.2.2.Nước.
Nước được sử dụng là nước máy do hệ thống nước của thành phố Nha Trang cung cấp tiêu chuẩn nước dùng trong công nghệ thực phẩm theo TCVN 5502: 2003 (phụ lục 3).
2.1.2.3. Carrageenan.
Sử dụng carrageenan thực phẩm tinh khiết được mua ở cửa hàng hóa chất Tam Hưng, đường 2/4- Nha Trang. Carrageenan có các chỉ tiêu chất lượng như sau:
Sức đông 1,5% trong nư ớc (g/cm2) : 298 Sức đông 1,5% trong 0,2% KCl (g/cm 2): 498 Độ nhớt (cps): 78,6 Sulphate (%) : 20,5 Độ ẩm (%): 11,7 Tro (%): 3,5 2.1.2.4.Acid Citric
Acid citric phải đảm bảo các chỉ tiêu về màu sắc, mùi vị, giá trị pH và các chỉ tiêu khác đạt yêu cầu dùng trong công nghệ thực phẩm và được mua ở cửa hàng hóa chất Tam Hưng, đường 2/4- Nha Trang .
Hàm lượng acid citric > 99%. Dạng tinh thể, không lẫn tạp chất.
2.1.2.5.Acid Sorbic
Acid sorbic được sử dụng ở dạng bột, có tác dụng chống mốc và kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm mứt, yêu cầu phải đảm bảo các chỉ tiêu đúng như yêu cầu về sử dụng các chất phụ gia trong thực phẩm. Acid sorbic được mua ở cửa hàng hóa chất Tam Hưng, đường 2/4- Nha Trang.
2.1.2.6.Bao bì thủy tinh.
Bao bì để đựng mứt là bao bì thủy tinh không màu trong suốt, nắp sắt, dung tích 200 ml để thấy được sản phẩm bên trong bao bì được mua tại phòng thí nghiệm Công nghệ chế biến thủy sản- Trường Đại học Nha Trang.
2.2.Phương pháp nghiên cứu.
2.2.1.Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu(phụ lục 1)
Thành phần khối lượng của nguyên liệu là một trong các thông số quan trọng cho việc lựa chọn nguyên liệu, dự trù nguyên liệu, xây dựng định mức nguyên liệu và hoạch toán giá thành trong sản xuất. Do đó cần tiến hành xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu nhằm xác định hiệu suất của quy trình.
Xác định thành phần khối lượng bằng phương pháp cân khối lượng phần ăn được và không ăn được.
2.2.2.Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu.
Xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu theo phương pháp sấy khô. (phụ lục 1)
Độ ẩm là hàm lượng nước tự do trong thực phẩm. Biết được độ ẩm có thể xác định được giá trị dinh dưỡng, chất lượng thực phẩm và khả năng bảo quản. Từ độ ẩm của nguyên liệu ta tính toán được hàm lượng chất khô của nguyên liệu.
Xác định hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy ở 100-1100C.
Xác định hàm lượng đường tổng số trong nguyên liệu.
Xác định được hàm lượng đường tổng số trong nguyên liệu để bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung cho phù hợp.
Tiến hành: Gửi mẫu tại Viện nghiên cứu công nghệ sinh học và môi trường- Trường Đại học Nha Trang.
Xác định hàm lượng chất khoáng (tro) bằng phương pháp tro toàn phần. (phụ lục 1)
Hàm lượng khoáng trong nguyên liệu là nguồn cung cấp khoáng cho sản phẩm sau này. Dù hàm lượng nhiều hay ít thì cũng góp phần quan trọng làm tăng giá trị của sản phẩm.
Xác định hàm lượng tro toàn phần theo phương pháp nung ở 550-6000C. Xác định pH bằng máy đo pH.
Xác định pH để xác định hàm lượng acid bổ sung và có căn cứ để xác định công thức thanh trùng.
Xác định pH của dịch ép bằng máy đo pH
2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan cho điểm theo TCVN 3215-79 (phụ lục 1) (phụ lục 1)
2.2.4.Phương pháp phân tích vi sinh.
Kiểm tra vi sinh theo quyết định 46/2007/QĐ-BYT, các chỉ tiêu phân tích được tiến hành kiểm nghiệm tại Viện nghiên cứu công nghệ sinh học và môi trường – Trường Đại học Nha Trang như sau:
Bảng 2.1: Chỉ tiêu phân tích và phương pháp kiểm nghiệm
2.2.5. Nghiên cứu các công đoạn của quy trình sản xuất mứt khoai tây đựng trong bao bì thủy tinh theo phương pháp thực nghiệm truyền thống.
A. Quy trình sản xuất dự kiến.
Theo tài liệu của Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Lệ Hà (Công nghệ sản xuất đồ hộp rau quả, 2001), cùng với sự hướng dẫn của Thầy , em xin đưa ra sơ đồ nghiên cứu dự kiến theo hình 2.2 sau:
STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp kiểm nghiệm 1 E. coli (KL/g) TCVN 6846:2007 2 S. aureus (KL/g) TCVN 4830-1:2005 3 C. perfringens (KL/g) TCVN 4991:2005 4
C. botulinum (KL/g) AOAC Method
997-26:1997
Hình 2.1: Quy trình sản xuất dự kiến. Khoai tây củ Hấp Lựa chọn Sơ chế Rót lọ,đóng nắp Làm nguội Nấu mứt Thanh trùng Phối trộn Xay nhuyễn Bảo quản Nước Chuẩn bị lọ Hàm lượng: Đường [40 - 60%], Axit citric [0,2 – 0,4%], Carrageenan [0,05-0,25%], Axit sorbic 0,05%.
B. Thuyết minh quy trình.
Chọn lựa.
Lựa chon những củ khoai tây tươi ngon, đạt yêu cầu về phẩm chất, không bị bầm dập, thối, có kích thước đồng đều. Cùng một giống loài ruột vàng.
Sơ chế.
Sau khi rửa sạch tiến hành gọt vỏ, loại bỏ hoàn toàn những tạp chất bám dính trên vỏ. Rửa lại một lần nữa rồi cắt miếng khoảng 3*3 cm để tạo thuận lợi cho công đoạn hấp và xay nhuyễn.
Hấp.
Khoai tây sau khi cắt miếng được đem đi hấp, hấp ở 100oC. Xay nhuyễn.
Khoai tây sau khi hấp xong để nguội rồi được tiến hành bổ sung nước vào để xay nhuyễn bằng máy xay sinh tố cho tới khi thu được dịch mịn và đồng nhất. Phối trộn:
Nguyên liệu sau khi hấp được phối trộn với nước theo tỷ lệ nhất định để tạo thuận lợi cho công đoạn xay nhuyễn và thu được tối đa các thành phần dinh dưỡng trong nguyên liệu khi xay.
Đầu tiên dịch khoai tây được phối trộn với đường theo tỷ lệ nhất định. Đường được bổ sung vào dịch để tạo vị hài hòa cho sản phẩm sau này.
Carrageenan chưa được phối trộn ở công đoạn này mà được phối trộn trong quá trình nấu mứt, sau khi đạt độ khô khoảng 40 ÷ 45%. Carrageenan cho vào nhằm làm cho trạng thái của sản phẩm sánh dẻo, ổn định.
Acid citric có tác dụng chống lại hiện tượng lại đường, cân bằng lượng đường khử và tạo vị hài hòa cho sản phẩm. Mặt khác, cùng với acid sorbic nó tham gia vai trò là chất bảo quản, đặc biệt là với nấm mem, nấm mốc.
Đây là công đoạn quan trọng quyết định chất lượng cảm quan của sản phẩm. Vì vậy cần nghiên cứu kỹ tỷ lệ các chất bổ sung cho phù hợp.
Nấu.
phẩm. Yêu cầu sau khi nấu phải đạt được nồng độ chất khô theo yêu cầu và chất lượng sản phẩm không thay đổi sau khi nấu, đặc biệt là các cấu tử quan trọng của sản phẩm không bị mất đi và tổn thất là nhỏ nhất. Nhiệt độ nấu và thời gian nấu phải thích hợp để đảm bảo cho các phản ứng tạo màu, tạo mùi xảy ra đủ để tạo ra giá trị cảm quan tốt nhất cho sản phẩm. Tiến hành nấu ở 1000C ở thời gian thích hợp.
Rót lọ và đóng nắp.
Sản phẩm sau khi nấu xong hạ nhiệt độ xuống khoảng 750C, rót nóng vào bao bì thủy tinh ngay cũng nhằm mục đích bài khí bằng nhiệt và tránh cho sản phẩm bị nhiễm vi sinh vật.
Thanh trùng.
Trong sản xuất đồ hộp thanh trùng là một công đoạn vô cùng quan trọng nó quyết định đến thời gian bảo quản và chất lượng của sản phẩm.Tiến hành theo phương pháp thanh trùng hở. Sau khi thanh trùng xong tiến hành làm nguội nhanh xuống nhiệt độ khoảng 40÷450C .
Bảo ôn.
Là yêu cầu cần thiết đối với sản phẩm đồ hộp. Trong thời gian bảo ôn các hợp phần của đồ hộp tiếp tục ổn định tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm, đây là hiện tượng chín của nhiều loại đồ hộp khác nhau. Cũng trong thời gian này người ta sớm phát hiện các hư hỏng của sản phẩm từ đó điều chỉnh chế độ thanh trùng cho đạt yêu cầu. Bảo ôn trong thời gian 7 ÷ 10 ngày vào mùa hè, 12 ÷ 15 ngày vào mùa đông.
2.3. Sơ đồ bố trí nghí nghiệm.
2.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian hấp khoai tây.
Bố trí thí nghiệm với thời gian hấp như sau: 3 phút , 5 phút, 7 phút, 9 phút ở nhiệt độ hấp là 100oC. Rồi tiến hành phối trộn với nước để đem xay nhuyễn. Thu được dịch khoai tây, tiến hành nấu và đánh giá cảm quan. Dựa vào điểm đánh giá cảm quan chọn thời gian hấp thích hợp.
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian hấp khoai tây.
2.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước bổ sung để xay nhuyễn khoai tây.
Cố định thời gian hấp thích hợp, thay đổi tỷ lệ nước bổ sung là: 30%, 40%, 50%, 60%. Sau đó tiến hành xay nhuyễn, phối trộn, tiến hành nấu và đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm. Dựa vào điểm đánh giá cảm quan để chọn tỷ lệ nước bổ sung thích hợp.
Khoai tây củ
Sơ chế
Hấp ở 1000C, với thời gian hấp (phút)
5 7 9 3 Đánh giá cảm quan Xay nhuyễn Chọn thời gian hấp thích hợp Phối trộn Nấu Đường 40% Axit citric 0,3% Carrageenan 0,1% Axit sorbic 0,05%.
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước bổ sung để xay khoai tây.
2.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung.
Sau khi cố định thời gian hấp, tỷ lệ nước bổ sung vào để xay nhuyễn khoai tây, tiến hành bổ sung đường cùng với carrageenan và acid tạo gel cho sản phẩm.
Khoai tây củ
Sơ chế
Phối chế với nước theo tỷ lệ(nước/pure quả)
40 50 60 30 Đánh giá cảm quan Xay nhuyễn Chọn tỷ lệ nước thích hợp Phối trộn Nấu
Hấp ở 1000C ,với thời gian thích hợp đã xác định
Làm nguội
Đường 40% Axit citric 0,3% Carrageenan 0,1% Axit sorbic 0,05%.
Bổ sung đường với tỷ lệ 40%, 45%, 50%, 55%, 60%. Sau đó tiến hành nấu ở 1000C trong15phút, rồi đánh giá cảm quan về màu sắc, trạng thái, mùi, vị để chọn ra tỷ lệ dịch đường phối trộn thích hợp.
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung.
2.3.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ acid citric bổ sung.
Tiến hành làm thí nghiệm xác định tỷ lệ axit citric như sau: Chọn tỷ lệ đường thích hợp, các thông số khác cố định. Thay đổi tỷ lệ axit citric bổ sung 0,2%, 0,25%, 0,3%, 0,35%, 0,4%. Sau đó, nấu mứt ở 1000C trong15phút, đánh giá cảm
Khoai tây củ
Sơ chế
…
Bổ sung đường với các tỷ lệ % so với pure quả
45 50 60 40 55 Đánh giá cảm quan Phối trộn Nấu Chọn tỷ lệ đường thích hợp Axit citric 0,3% Carrageenan 0,1% Axit sorbic 0,05%
quan các chỉ tiêu về màu sắc, trạng thái, mùi, vị, để chọn tỷ lệ acid citric bổ sung vào sản phẩm sao cho thích hợp.
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ acid citric bổ sung.
2.3.5. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ carrageenan bổ sung.
Tiến hành bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ carrageenan như sau: Chọn các thông số về thời gian hấp, tỷ lệ đường và tỷ lệ axit citric thích hợp, các thông số khác cố định. Thay đổi tỷ lệ carrageenan bổ sung 0,05%, 0,1%, 0,15%, 0,2%, 0,25%. Sau đó, nấu mứt ở 1000C trong15phút, đánh giá cảm quan các chỉ tiêu về
Khoai tây củ
Sơ chế
…
Bổ sung acid citric với các tỷ lệ % so với pure quả
0,25 0,3 0,4 0,2 0,35 Đánh giá cảm quan Phối trộn Nấu Chọn tỷ lệ acid citric thích hợp Tỷ lệ đường thích hợp Carrageenan 0,1% Axit sorbic 0,05%
màu sắc, trạng thái, mùi, vị, để chọn tỷ lệ carrageenan bổ sung vào sản phẩm sao cho thích hợp.
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ carrageenan bổ sung.
2.3.6. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian nấu thích hợp.
Tiến hành thí nghiệm nấu mứt với các thông số đã chọn được. Đặt đầu dò nhiệt kế vào giữa nồi mứt, theo dõi nhiệt độ trên nhiệt kế đến khi đạt 1000C, điều chỉnh lửa sao cho nhiệt độ nấu luôn là 1000C, theo dõi thời gian nấu từ 5 đến 25 phút khuấy đảo thường xuyên theo sơ đồ sau:
Khoai tây củ
Sơ chế
…
Bổ sung carrageenan với các tỷ lệ % so với pure quả
0,1 0,15 0,25 0,05 0,2 Đánh giá cảm quan Phối trộn Nấu Chọn tỷ lệ carrageenan thích hợp Tỷ lệ đường, acid citric thích hợp Axit sorbic 0,05%
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian nấu.
2.3.7. Bố trí thí nghiệm xác định chế độ thanh trùng.[3]
Để đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng và kéo dài thời gian bảo quản thì trong sản xuất đồ hộp người ta quan tâm đến chế độ thanh trùng. Quá trình thanh trùng xảy ra các phản ứng giúp hoàn thiện màu sắc, mùi vị và ổn định trạng thái sản phẩm.
Sau khi nấu, để nguội rồi dùng máy đo pH kiểm tra, xác định pH trong mứt nằm trong khoảng pH = 3 - 4. Vậy đồ hộp mứt khoai tây thuộc nhóm sản phẩm có độ chua < 4,5, vi khuẩn ưa nóng không phát triển được và tính chịu nhiệt của nó cũng giảm đi nên dễ dàng bị tiêu diệt khi nâng nhiệt. Ngoài ra, các vi khuẩn khác có nha bào có thể phát triển được trong môi trường axit nhưng hầu hết lại kém chịu
Sơ chế
…
5 10 15 20 25
Đánh giá cảm quan
Chọn thời gian nấu thích hợp Tỷ lệ đường, axit
citric, carrageenan, thích hợp
Axit sorbic 0,05% Nấu với các thời gian(phút) Phối trộn
nhiệt. Do đó với sản phẩm mứt khoai tây em chọn chế độ thanh trùng là 1000C. Khi đã xác định được các thông số thích hợp ta tiến hành nấu mứt theo sơ đồ dự kiến, đóng hộp và đem thanh trùng ở 1000C. Khi tiến hành thí nghiệm thăm dò, xác định thời gian nâng nhiệt để nhiệt độ tâm hộp đạt đến nhiệt độ thanh trùng là 20 phút. Cố định thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt là 20 phút, cho thời gian giữ nhiệt thay đổi để xác định thời gian giữ nhiệt thích hợp nhất. Từ đó xác định công thức thanh trùng phù hợp.
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian giữ nhiệt.
Sơ chế
…
Nấu
Thanh trùng
Thời gian giữ nhiệt (phút) Phối trộn Tỷ lệ đường, axit citric,carrageenan, thích hợp Axit sorbic 0,05% 15 20 25 30 Làm nguội Đánh giá cảm quan
Kiểm tra vi sinh
2.4. Phương pháp xử lý số liệu.
Sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm. Mỗi thông số thí nghiệm được thực hiện ít nhất ba lần. Kết quả nghiên cứu được xác định là trung bình cộng của các lần thí nghiệm. Số liệu thí nghiệm được biểu thị bằng bảng biểu, hàm hóa số liệu với chương trình Microsoft Excel 2003.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả xác định thành phần của nguyên liệu.
3.1.1. Kết quả xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu.
Tiến hành rửa và gọt bỏ vỏ, chỉ lấy phần thịt bên trong. Đem phần thịt đi cân, kết quả thu được thể hiện trong bảng 3.1 dưới đây:
Bảng 3.1. Bảng thành phần khối lượng của nguyên liệu khoai tây. Mẫu Khối lượng ban
đầu (kg) Khối lượng phần ăn được (kg) Phần trăm phần ăn được (%) 1 1,1 0,922 83,81 2 1 0,831 83,10 3 0,9 0,735 81,67 Trung bình 82,86