I- TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.4 GIỚI THIỆU VỀ BAO BÌ THỦY TINH:
1.4.1 Ưu nhược điểm của bao bì thủy tinh:
Sản phẩm nước ép cam– thạch dừa được đựng trong bao bì thủy tinh. Thủy tinh có thành phần chủ yếu là SiO2 và một số thành phần khác như CaO, Na2O, K2O, Al2O3. Thủy tinh phải trong suốt, muốn làm thủy tinh có màu người ta cho thêm các thành phần như: Fe2O3 cho màu hung, FeO cho màu xanh lá cây, MgO cho màu hồng…
Bao bì thủy tinh có ưu điểm là:
+ Nguồn nguyên liệu tự nhiên phong phú (cát trắng ở bờ biển). + Tái sinh dễ dàng, không gây ô nhiễm môi trường.
+ Ít bị ăn mòn hóa học bởi môi trường kiềm và acid (sự ăn mòn xảy ra rất chậm và tùy theo nồng độ.
Bên cạnh những ưu điểm trên thì bao bì thủy tinh cũng có một số nhược điểm như:
+ Do tỷ trọng thủy tinh từ 2,2 – 6,6 nên bao bì thủy tinh khá nặng gây khó khăn cho quá trình vận chuyển.
+ Thủy tinh có độ bền cơ học kém hơn các loại bao bì khác nên dễ bị vỡ do va chạm cơ học.
+ Không thể in, ghi nhãn theo quy định của nhà nước lên bao bì mà chỉ có thể vẽ, sơn logo hay thương hiệu của công ty. Nếu cần chi tiết thì phải dán nhãn giấy.
+ Bao bì thủy tinh dẫn nhiệt kém (nhỏ hơn sắt đến 100 lần) nên khi thanh trùng tiêu tốn một lượng nhiệt lớn.
+ Do đặc tính trong suốt nên sản phẩm dễ bị tác động của ánh sáng mặt trời và các tia tử ngoại nên cần bảo quản cẩn thận.
1.4.2. Các kiểu bao bì thủy tinh:
Bao bì thủy tinh chia làm 2 loại theo kích thước miệng chai: loại rộng miệng và hẹp miệng. Những loại chai miệng rộng thường không có cổ chai, miệng chai nối ngay với thân chai, loại này để đựng những thực phẩm dạng past, hoặc dạng hỗn hợp rắn lỏng (cái và nước) để dễ dàng cho sản phẩm vào và lấy ra. Loại chai này không chịu tác động lớn của lực cơ học khi chiết rót. Loại miệng hẹp thường dùng để đựng nước quả, nước rau.
Căn cứ theo cách ghép, kiểu nắp, hình dạng gờ miệng, bao bì thủy tinh có các kiểu sau:
+ Kiểu ghép nhẳn: dùng cho loại miệng rộng, nắp bằng sắt trắng hay nhôm. Đây là phương pháp ghép phổ biến nhất ở Liên Xô, có ưu điểm là chắc chắn. Có nhược điểm là năng suất thấp, miệng dễ vỡ khi ghép, chế tạo chai khó.
+ Kiểu Imra: dùng cho loại miệng rộng, nắp sắt có răng, chỉ ghép trong điều kiện chân không. Có nhược điểm là năng suất ghép thấp, miệng dễ vỡ khi ghép, chế tạo chai khó ngoài ra còn tốn sắt và hình dạng mối ghép không đẹp.
+ Kiểu Fenix: dùng cho loại miệng rộng nắp sắt có 2 chi tiết: nắp và vòng khóa. Ưu điểm là dễ mở, dễ nạy, dùng được nhiều lần. Nhược điểm là ghép tay hay máy đều chậm, khó tự động hóa. Tốn sắt, khó đảm bảo độ chân không khi thanh trùng và bảo quản.
+ Kiểu ghép đột (CKK): dùng cho chai miệng hẹp, nắp sắt hay nhôm. Có ưu điểm là kín chắc, dễ cậy nắp, tiết kiệm sắt. Có nhược điểm là miệng chai dễ bị sứt khi ghép.
+ Kiểu Comex và Anxecoxin: dùng cho cả loại miệng rộng và hẹp, nắp nhôm mỏng có rãnh tròn ở đáy nắp khít với đỉnh miệng chai. Ưu điểm dễ ghép. Nhược điểm là năng suất ghép không cao, cấu trúc và sử dụng máy phức tạp, độ chân không khi thanh trùng và bảo quản bị giảm.
+ Kiểu Omnia: dùng cho chai miệng rộng, nắp nhôm mỏng có rãnh ở đáy, bám chặt vào miệng chai khi trong chai có chân không. Để nắp khỏi bật gờ người ta bóp nhẹ nắp vào cổ. Ưu nhược điểm như kiểu Comec và Anxecoxin.
+ Kiểu ghép nén: dùng cho cả miệng rộng và hẹp, nắp kim loại có đệm cao su đặt quanh thành sẽ bị kéo căng và dính sát vào miệng chai khi trong chai có chân không. Nắp không bị biến dạng mà chỉ ép vào miệng bao bì. Phương pháp này có ưu điểm: năng suất ghép cao, dễ ghép, máy ghép dùng cho nhiều cỡ bao bì mà hầu như không cần thay cơ cấu ghép, nắp vẫn giữ nguyên vẹn và dễ cậy, độ kín đảm bảo, bao bì ít bị vỡ và gia công đơn giản.
+ Phương pháp ghép xoắn ốc (CKB): nắp và cổ bao bì có rãnh xoắn ốc. Ưu điểm là cậy nắp dễ và tiện, nhược điểm là hạn chế năng suất ghép, cấu trúc và sử dụng máy phức tạp, khó gia công nắp, tốn kim loại làm nắp và thủy tinh làm cổ xoắn, không đảm bảo độ kín khi bảo quản.
+ Phương pháp Ôrocap: dùng cho bao bì thủy tinh miệng rộng bằng nắp đột kiểu CKK. Vòng đệm đặt ở đáy nắp và vít chặt lấy miệng bao bì. Ưu điểm là ít tốn kim loại làm nắp và dễ cậy nắp. Nhược điểm là hạn chế năng suất máy ghép, chế tạo nắp phức tạp, không bảo đảm độ kín khi bảo quản lâu dài.
CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu chính là Cam sành. Chọn cam da xanh, không sâu bệnh, không dập nát.
Nguyên liệu phụ:
Nguyên liệu rong: Rong sụn Kappaphycus alvarezii được nuôi trồng ở Cam Ranh – Khánh Hòa. Rong sau khi thu nhận rửa sạch bằng nước phơi khô cho đến độ ẩm 34- 40% dùng làm nguyên liệu nghiên cứu thu nhận Carrageenan.
Carrageenan dạng sợi
Carrageenan dạng bột
Thạch dừa: Mua tại siêu thị Maximarx Nha Trang, do công ty TNHH- SX- TM- DV Việt Tân Bến Thành Sài Gòn sản xuất. Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Đường: Đường kính trắng tinh luyện cao cấp do công ty đường Khánh Hòa sản xuất. Đường không có tạp chất, độ tinh khiết Pol > 99.5%, độ ẩm ≤ 5% và đạt các yêu cầu dùng trong thực phẩm.
2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1 Các phương pháp phân tích hóa học và vật lý
Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy (Phụ lục 1)
Xác định pH của dịch ép bằng máy đo pH (Phụ lục 3)
Xác định hàm lượng acid tổng số theo acid citric (Phụ lục 4)
Xác định độ nhớt bằng nhớt kế (phụ lục 5)
2.2.2 Phương pháp cảm quan
Tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm bằng phương pháp cảm quan (cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam 3215- 79).
Xác định tỷ lệ phối trộn nước cam với hỗn hợp carrageenan – nước đường bằng cách đánh giá sự hài hòa giữa vị chua và ngọt.
Xác định độ nhớt của của sản phẩm với chỉ tiêu trạng thái.
Xác định nồng độ đường, màu sắc, hương vị.
Đánh giá sơ bộ về chất lượng nước uống với các chỉ tiêu về màu sắc, mùi, vị, trạng thái.
Cách đánh giá cảm quan:
Hội đồng cảm quan từ 5-7 người. Kiểm nghiệm viên phải là người có trình độ, hiểu biết về ngành công nghệ thực phẩm.
2.2.3 Phương pháp phân tích khối lượng
Xác định tỷ lệ phần sử dụng được của cam sành: Lấy mẫu đại diện.
Cân khối lượng cam nguyên liệu: Bóc vỏ và cùi sau đó đem ép, rồi cân phần vỏ, cùi, phần bã ép, bã lọc.
2.3 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
a) Hóa chất
Các loại hóa chất: NaOH, HCl, KCl đều là hóa chất tinh khiết đạt tiêu chuẩn hóa chất tinh khiết đạt tiêu chuẩn dùng cho phân tích do Trung Quốc sản xuất.
b) Phụ gia: màu cam và tinh dầu cam mua tại cửa hàng phụ gia và hương liệu thực phẩm đường 2/4 Nha Trang
c) Thiết bị
Sử dụng các thiết bị hiện có của phòng thí nghiệm: Tủ sấy, tủ nung, nhớt kế, PH kế, thiết bị đo độ khô.
2.4 QUY TRÌNH DỰ KIẾN SẢN XUẤT NƯỚC ÉP CAM- THẠCH DỪA BỔ
SUNG CARRAGEENAN
Qua tham khảo một số tài liệu về quy trình sản xuất một số loại đồ hộp nước quả, tôi đưa ra quy trình dự kiến sản xuất nước ép cam-thạch dừa bổ sung carrageenan như sau:
Thành phẩm Rót chai Bài khí Thanh trùng Làm nguội Cam Rong sụn
Sơ chế Chiết rút carrageenan
Ép Lọc Bảo ôn Nước đường Phối trộn Thạch dừa Bột carrageenan Ghép nắp Cắt nhỏ Bảo ôn
Cảm quan về vị
Tỷ lệ phối trộn thích hợp
Cảm quan độ ngọt
Nồng độ đường thích hợp cho sản phẩm
2.5 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM2.5.1 Xác định tỷ lệ nước cam pha loãng 2.5.1 Xác định tỷ lệ nước cam pha loãng
Nếu ta dùng nước cam nguyên chất thì sẽ tốn nhiều đường để điều vị do hàm lượng axit hữu cơ tổng số trong cam cao gây ra vị chua, như vậy thì đồ uống sẽ không phù hợp cho những người kiêng ăn nhiều đường, hơn nữa nếu dùng nước cam nguyên chất làm cho giá thành sản phẩm cao tính kinh tế kém dẫn đến giá trị thương mại của sản phẩm thấp. Nhưng nếu tỷ lệ pha loãng quá lớn sẽ không đảm bảo về mặt dinh dưỡng. Do vậy để tối ưu về mặt kinh tế và chất lượng ta pha loãng nước cam với nước theo các tỷ lệ khác nhau sau đó đánh giá cảm quan chọn được tỷ lệ nước cam tối ưu:
Tỷ lệ nước cam/nước:
2.5.2 Xác định tỷ lệ đường tối ưu của sản phẩm
Với tỷ lệ nước cam tối ưu xác định được ở trên bổ sung đường với các nồng độ khác nhau sau đó đánh giá cảm quan độ ngọt ta chọn được nồng độ đường thích hợp: Mẫu 1 2 3 4 5 Nồng độ đường (%) 6 8 10 12 14 ` Mẫu 1 2 3 4 5 Tỷ lệ nước cam/nước 0.6/1 0.7/1 0.8/1 0.9/1 1/1
Cảm quan trạng thái sản phẩm
Lượng thạch dừa bổ sung
Cảm quan màu
Lượng chất màu bổ sung
2.5.3 Xác định lượng thạch dừa bổ sung (g/ml)
Dung dịch phối chế được bổ sung thạch dừa đã cắt nhỏ với hàm lượng khác nhau 6g/200ml, 8g/200ml, 10g/200ml, 12g/200ml. 14g/200ml. Sau đó tiến hành đánh giá cảm quan chọn được lượng thạch dừa tối ưu bổ sung vào sản phẩm
Mẫu 1 2 3 4 5
Lượng thạch dừa bổ sung (g/200ml) 6 8 10 12 14
2.5.4 Xác định lượng chất màu bổ sung
Dung dịch sau khi đã phối chế được bổ sung chất màu với những tỷ lệ khác nhau sau đó tiến hành đánh giá cảm quan màu ta chọn được lượng chất màu tối ưu bổ sung vào sản phẩm
Mẫu 1 2 3 4 5
Cảm quan mùi
Lượng tinh dầu bổ sung
2.5.5 Xác định lượng tinh dầu cam bổ sung
Sau khi chọn được lượng chất màu bổ sung tiến hành bổ sung tinh dầu cam với lượng khác nhau, sau đó đánh giá cảm quan mùi chọn được lượng tinh dầu tối ưu bổ sung vào sản phẩm
Mẫu 1 2 3 4 5
Lượng tinh dầu bổ sung (ml/200ml) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
2.5.6 Chọn chế độ thanh trùng
Thanh trùng là khâu quan trọng có tính chất quyết định đến thời gian bảo quản và chất lượng sản phẩm
Yêu cầu cơ bản của quá trình thanh trùng là tiêu diệt được các vi sinh vật có hại và hầu hết các loại vi sinh vật khác nhằm kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm, tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm
Việc xác định chế độ thanh trùng phụ thuộc vào độ axit của nước quả chọn nhiệt độ thanh trùng sao cho ở nhiệt độ đó tiêu diệt được vi sinh vật nguy hiểm nhất có trong đồ hộp. Thông thường khả năng sống, hoạt động và khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật phụ thuộc rất nhiều vào pH của môi trường. Theo quy đinh của FDA thì thực phẩm được chia làm 2 loại
- Thực phẩm axit thấp: pH >4.6, aw >0.85 - Thực phẩm axit pH < 4.6
Đối với thực phẩm axit thì vi khuẩn ưa nhiệt phát triển, vi sinh vật kém bền nhiệt nên dễ bị tiêu diệt khi nâng nhiệt thực phẩm này chỉ cần thanh trùng ở t0<1000 C và thời gian thanh trùng tương đối ngắn.
2.5.7. Xác định hàm lượng carrageenan bổ sung
Phối chế đường, nước cam đã pha loãng, lượng thạch dừa đã chọn với hàm lượng carrageenan khác nhau rồi tiến hành thanh trùng với chế độ thanh trùng đã chọn
Sau đó tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm để chọn ra mẫu có hàm lượng carrageenan thích hợp
Bố trí thí nghiệm như sau:
Mẫu 1 2 3 4 5
Hàm lượng carrageenan bổ sung (%)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Dung dịch phối chế
Xác định hàm lượng carrageenan thích hợp
CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả nghiên cứu xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa
học của nguyên liệu
Sau khi tiến hành thí nghiệm xác định thành phần khối lượng (phần ăn được và không ăn được) và thành phần hóa học của nguyên liệu cam theo nguyên tắc phân tích khối lượng ở mục 2.2.3 và 2.2.1 cho kết quả như sau:
Bảng 3.1 Thành phần khối lượng và thành phần hoá học của cam nguyên liệu
Chỉ tiêu Cam nguyên liệu
Tỷ lệ phần ăn được (%) 50.3
pH 3.5
Axit tổng số theo axit xitric (mg/l) 37.01
Độ khô (Bx) 5.7
Hàm lượng khoáng (%) 0.329
Thảo luận
Qua kết quả nghiên cứu ta thấy, tỷ lệ phần ăn được của cam cao, hao phí nguyên liệu không nhiều, tỷ lệ dịch cam thu hồi đạt hơn 50% kết quả này cho thấy cam là loại nguyên liệu rất thích hợp cho sản xuất nước uống
Hàm lượng khoáng và lượng axit tổng số trong nguyên liệu cao so với các loại nguyên liệu khác, axit hữu cơ trong cam có hiệu quả làm kiềm hoá vì chúng tập hợp những muối khoáng như natri, tạo thành những bicacbonate bù trừ lại tính acid của cơ thể, hàm lượng khoáng trong đó là Ca, P, Fe… góp phần bổ sung lượng vi khoáng cần thiết cho cơ thể
3.2 Kết quả nghiên cứu xác định các chỉ tiêu của carrageenan thành phẩm
Bảng 3.2 Các chỉ tiêu của carrageenan thành phẩm
Chỉ tiêu Hiệu suất (%) Độ nhớt (cps) Màu sắc Độ ẩm (%) Khoáng (%) Kết quả 17.4 308.33 Trắng ngà 29.99 17.69
Thảo luận: Màu sắc và độ nhớt của carrageenan ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng sản phẩm sau này, màu sắc của carrageenan càng trắng thì màu sắc của sản phẩm sau này càng tốt, độ nhớt của carrageenan càng cao thì lượng carrageenan bổ sung vào sản phẩm càng thấp. Hàm lượng khoáng càng cao thì lượng khoáng bổ sung vào sản phẩm càng lớn.
Như vậy từ kết quả trên cho thấy carrageenan dùng để bổ sung vào sản phẩm đồ uống đạt được một số chỉ tiêu nhất định có thể đảm bảo cho chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu.
3.3 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước cam pha loãng
Qua thăm dò một số sản phẩm đồ uống sản xuất từ trái cây trên thị trường, giá trị dinh dưỡng cần thiết có trong sản phẩm kết hợp với phương pháp cảm quan điều tra thị hiếu và đánh giá về vị cho kết quả sau:
Bảng 3.3 Kết quả đánh giá cảm quan tỷ lệ nước cam pha loãng
Tỷ lệ pha loãng nước cam/nước 0.6/1 0.7/1 0.8/1 0.9/1 1/1 Số người cảm quan 3/7 6/7 7/7 5/7 4/7 Cảm quan về vị Đánh giá Quá ít chua
Hơi chua Chua vừa chua Chua gắt
Nhận xét: Nếu pha quá loãng thì vị đặc trưng của cam mất đi do đó ít được ưa thích, hơn nữa giá trị dinh dưỡng thấp không đạt tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm, nếu pha loãng ít thì vị quá chua cần nhiều đường để điều vị không phù hợp
với những người kiêng ăn nhiều đường đồng thời làm cho giá thành của sản phẩm tăng cao dẫn đến giá trị thương mại của sản phẩm sẽ thấp
Như vậy tỷ lệ pha loãng nước cam/ nước thích hợp là 0.8/1
3.4 Kết quả xác định nồng độ đường
Nồng độ đường ảnh hưởng trực tiếp tới vị của sản phẩm, tiến hành thí nghiệm như đã bố trí (mục 2.5.2) thu được kết quả
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 6 8 10 12 14 Nồng độ đường (%) Đ iể m c ả m q u a n
Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan về vị phụ thuộc hàm lượng