Chanh dây
• Chanh dây được mua tại chợ Vĩnh Hải, phường Vĩnh Phước, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa.
• Chọn chanh dây có màu tím, không sâu bệnh, không dập nát, đạt độ chín kỹ thuật, da phải có độ bóng và có màu sắc đồng đều, cảm giác trái mềm và thủng vào khi ấn nhẹ ngón tay. Nếu da căng cứng là trái chưa chín. Tránh những trái có nhiều đốm đen, màu trái phải sậm, trái to và nặng tay.
Carrageenan
• Nước giải khát chanh dây- thạch dừa thì dễ bị phân lớp, thạch dừa không lơ lửng trong sản phẩm, làm giảm tính cảm quan của sản phẩm, do đó sử dụng carrageenan để khắc phục nhược điểm này, góp phần tạo sự đồng nhất cho sản phẩm, tạo trạng thái treo, lơ lửng của thạch dừa, carrageenan được mua tại phòng thí nghiệm trường Đại học Nha Trang.
• Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu của carrageenan:
- Có màu trắng ngà, dạng bột mịn, không có mùi lạ
- Tan trong nước ở nhiệt độ > 700C, tạo thành dung dịch dạng sệt hoặc dung dịch có màu trắng đục có tính tan chảy.
- Độ ẩm: 11.7%, Tro: 3.5% - Độ nhớt (CPS): 78.6 - Sunphate (% ): 20.5
- Sức đông 1.5% trong nước (g/cm2): 298 - Sức đông 1.5% trong KCL: 498.
Thạch dừa
• Thạch dừa được mua ở dạng thành phẩm, đóng hộp trong bao bì thủy tinh, với thành phần gồm thạch dừa, nước đường, hương trái cây tổng hợp, chất bảo quản (Natri benzoate).
• Thạch dừa được mua tại siêu thị Maximark Nha Trang, do Công ty TNHH Hạnh Dung sản xuất, tại 3/3A hẻm 249 Tân Kỳ Tân Quý, Phường Tân Sơn Nhì, Tân Phú, thành phố Hồ Chí Minh, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
• Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu: - Tỷ lệ cái – nước: ≥ 60%. - Hàm lượng đường tổng: ≥ 10%. - Màu sắc: trắng sữa - Cấu trúc: dai, chắc - Kích thướt miếng thạch: 1 × 1 × 2cm 2.1.2. Nguyên liệu phụ Đường
• Đường được mua tại siêu thị Maximark Nha Trang, do công ty cổ phần đường Biên Hòa sản xuất, KCN Biên Hòa 1, Đồng Nai, Việt Nam
• Đường kính trắng tinh luyện cao cấp được sản xuất từ giống mía tốt nhất, thông qua quá trình tinh lọc tự nhiên, không hóa chất tẩy trắng.
• Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu:
- Đường không có tạp chất, ở dạng tinh thể trắng tinh, không vón cục, vị ngọt, không có vị hay mùi khác lạ, không có hóa chất tẩy trắng
- Hàm lượng đường Saccharose ≥ 99.8%
- Kích thướt bé, đạt yêu cầu kỹ thuật trong chế biến, đảm bảo vệ sinh.
Nước
• Nước dùng trong sản phẩm thì dùng nước cất được mua tại phòng thí nghiệm trường Đại học Nha Trang, còn nước để rửa dụng cụ, nguyên liệu, …thì dùng nước máy tại các phòng thí nghiệm trường. Nước dùng phải đạt tiêu chuẩn TCVN: 5502 - 2003.
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 hàm lượng tro tổng số bằng phương pháp nung (phụ lục 2) - 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)
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, và phương pháp đánh giá cảm quan bằng bảng mô tả).
• Phương pháp mô tả dùng để xác định thông số tối ưu trong các công đoạn: - Xác định thời gian xay trong công đoạn xay
- Xác định tỉ lệ pha loãng dịch chanh dây trong công đoạn pha loãng • Phương pháp cho điểm dùng để đánh giá chất lượng sản phẩm sau khi:
- Phối chế ( đường, carrageenan, thạch dừa) - Thanh trùng
- Bảo quản sản phẩm ở những nhiệt độ khác nhau
- Đánh giá sơ bộ về chất lượng sản phẩm nước giải khát với các chỉ tiêu về màu sắc mùi, vị, trạng thái.
• Cách đánh giá cảm quan
- Hội đồng cảm quan gồm từ 5 – 7 người. Kiểm nghiệm viên là những người có trình độ, có 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 chanh dây
- Cân khối lượng mẫu: m (g)
- Bổ đôi quả, nạo lấy phần cơm, xay, chà và lọc
- Sau đó cân khối lượng phần vỏ được khối lượng m1(g); Hạt, xơ, bã lọc được khối lượng m2 (g).
Tỷ lệ phần sử dụng được = (khối lượng dịch/ khối lượng mẫu)*100%
=
*100%
2.3. Hóa chất và thiết bị 2.3.1. Hóa chất 2.3.1. Hóa chất
• Các loại hóa chất: NaOH 0.1N, phenolphthalein 1%, H2O2 : 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.
• Các hóa chất được mua ở cửa hàng bán hóa chất và dụng cụ thí nghiệm Hoàng Trang tại đường Hoàng Hoa Thám, thành phố Nha Trang, Khánh Hòa.
2.3.2. Thiết bị
• Sử dụng các thiết bị hiện có của phòng thí nghiệm:
- Tủ sấy: kí hiệuUNB 400(Memmert, Germany), do nước Đứcsản xuất,t0 max = 2200C
- Tủ nung(VN): t0 max = 10000C - Bình hút ẩm
- Thiết bị đo độ khô: dùng khác xạ kế cầm tay ký hiệu MASTER-α
(ATAGO, Japan), do Nhật sản xuất. Có 2 loại: loại 1E (Dải đo từ 0-38%), loại 3E (Dải đo từ 58-99% ).
- Máy ghép nắp chai thủy tinh: do Trung Quốc sản xuất, thay đổi được đầu dập.
- Cân phân tích: giới hạn cân là 120g, độ chính xác là 0.0001g , (Sartorius, USA), do Mỹ sản xuất.
- Máy đo pH: kí hiệu máy: pH -200, pH meter, giới hạn đo là 0.00 – 14.00pH, nhiệt độ đo từ 0 – 800C, (33 – 1760F) sai số 10C, độ chính xác 0.02pH, khả năng tự động bù trừ nhiệt.
- Ngoài ra còn sử dụng các thiết bị khác như: Bếp gas, máy xay sinh tố, cân kỹ thuật, nhiệt kế.
2.4. QUY TRÌNH DỰ KIẾN SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT CHANH DÂY – THẠCH DỪA BỔ SUNG CARRAGEENAN THẠCH DỪA BỔ SUNG CARRAGEENAN
Chuẩn bị chai Đường Lọc Pha loãng Carrageenan Thạch dừa Cắt nhỏ Xay, chà
Sơ chế( rửa, cắt đôi, nạo lấy phần ruột)
Phối trộn Rót chai Ghép nắp Thanh trùng Làm nguội Bảo ôn Chanh dây Thành phẩm
2.5. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
2.5.1.Sơ đồ nghiên cứu chung
Chanh dây nguyên liệu
Xác định các thành phần khối lượng và thành phần hóa học
Xác định thời gian xay chanh dây
Xác định tỷ lệ nước để pha loãng dịch chanh dây
Xác định công thức phối chế Xác định nồng độ đường bổ sung(%) Xác định tỷ lệ thạch dừa bổ sung(%) Xác định tỷ lệ carrageenan bổ sung(%)
Xác định công thức thanh trùng (nhiệt độ, thời gian)
Đánh giá chất lượng sản phẩm (cảm quan, vi sinh)
Bảo ôn
2.5.2. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian xay chanh dây
• Xay là quá trình dùng tác động cơ học của cánh khuấy để phá vỡ liên kết giữa hạt, thịt quả với dịch quả chanh dây, từ đó giúp cho các quá trình tiếp theo được thuận lợi hơn, giúp cho quá trình chà, lọc dịch được dễ dàng, hiệu suất thu hồi dịch chanh dây cao hơn.
• Tiến hành bố trí thí nghiệm xay phần dịch chanh dây trong máy xay sinh tố với chế độ nhỏ, thí nghiệm cho 5 mẫu với thời gian xay khác nhau là 5, 10, 15, 20, 25 giây.
Chanh dây
Sơ chế ( rửa, bổ đôi, nạo lấy phần cơm)
Xay với thời gian khác nhau (giây)
5 10 15 20 25
Đánh giá cảm quan
2.5.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ nước để pha loãngdịch chanh dây
• Nếu ta dùng nước chanh dây nguyên chất thì sẽ tốn nhiều đường để điều vị do hàm lượng axit hữu cơ tổng số trong chanh dây cao gây ra vị chua, như vậy thì đồ uống sẽ không phù hợp cho những người ăn kiêng nhiều đường, hơn nữa nếu dùng nước chanh dây nguyên chất thì 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, giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Do đó để tối ưu về mặt kinh tế và chất lượng ta pha loãng nước chanh dây với nước theo các tỷ lệ khác nhau sau đó đánh giá cảm quan chọn tỷ lệ nước chanh dây tối ưu.
Nước
Chọn tỷ lệ nước chanh dây pha loãng thích hợp Chà
Pha loãng với nước ở các tỷ lệ (tỷ lệ dịch chanh dây : nước)
Đánh giá cảm quan sản phẩm. Dịch chanh dây sau khi xay
Lọc
2.5.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường thích hợp của sản phẩm
• Với tỷ lệ nước chanh dây tối ưu xác đinh được ở trên, được bố trí thí nghiệm bổ sung đường với các tỷ lệ khác nhau, sau đó đánh giá cảm quan vị của sản phẩm, ta chọn được nồng độ đường thích hợp cho sản phẩm.
• Bố trí thí nghiệm: ta cố định lượng thạch dừa bổ sung là 5% , lượng carrageenan bổ sung là 0,5% ở các mẫu là như nhau, chỉ khác nhau về nồng độ đường ở các mẫu lần lượt là: 10%, 12%, 14%, 16%, 18%. Sau đó tiến hành đánh giá cảm quan chon được lượng đường tối ưu bổ sung vào sản phẩm.
16 Dịch chanh dây sau khi pha loãng
Đánh giá cảm quan về vị
Chọn nồng độ đường thích hợp Bổ sung đường với các nồng độ (%)/100ml dung dịch phối chế Rót chai Thanh trùng Phối chế Carrageenan (0.5%) Thạch dừa (5%) 10 12 14 18
2.5.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ carrageenan bổ sung
• Phối chế đường vào dịch chanh dây đã pha loãng với tỷ lệ thích hợp, ta bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ carrageenan bổ sung vào sản phẩm.
• Bố trí thí nghiệm: ta cố định lượng đường với tỷ lệ thích hợp đã được chọn ở thí nghiệm (2.5.3), lượng thạch dừa ở mỗi mẫu là 5%, chỉ khác nhau về tỷ lệ carrageenan ở mỗi mẫu lần lượt là 0.4%, 0.5%, 0.6%, 0.7%, 0.8%. Sau đó tiến hành thanh trùng, đánh giá cảm quan sản phẩm và chọn được tỷ lệ carrageenan thích hợp bổ sung vào sản phẩm.
Dịch chanh dây sau khi pha loãng
Đánh giá cảm quan sản phẩm
Chọn tỷ lệ Carrageenan bổ sung thích hợp Bổ sung Carrageenan với các tỷ lệ (%)/ 100ml
dung dịch phối chế Rót chai Thanh trùng Phối chế Thạch dừa (5%) Đường (tỷ lệ thích hợp được chọn ở TN 2.5.3) 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
2.5.5. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ thạch dừa bổ sung
• Sau khi chọn được tỷ lệ đường, carrageenan thích hợp bổ sung, ta tiến hành thí nghiệm xác định tỷ lệ thạch dừabổ sung vào sản phẩm, thạch dừa đã được cắt nhỏ dạng miếng mỏng dài với kích thướt 12×1×0.5 mm.
• Bố trí thí nghiệm: ta cố định lượng đường, carrageenan bổ sung thích hợp đã được chọn trong thí nghiệm ở mục (2.5.3) và mục (2.5.4), chỉ khác nhau tỷ lệ thạch dừa ở các mẫu lần lượt là 4%, 5%, 6%, 7%, 8%. Sau đó tiến hành đánh giá cảm quan về trạng thái của sản phẩm, chọn được tỷ lệ thạch dừa tối ưu bổ sung vào sản phẩm.
Dịch chanh dây sau khi pha loãng
Chọn tỷ lệ thạch dừa bổ sung thích hợp Bổ sung thạch dừa với các tỷ lệ (%) / 100mldung
dịch phối chế Phối chế Đường (tỷ lệ thích hợp được chọn ở TN 2.5.3) Rót chai Thanh trùng
Đánh giá cảm quan về trạng thái
Carrageenan (tỷ lệ thích hợp được chọn ở TN 2.5.4)
2.5.6. Bố trí thí nghiệmxác định chế độ thanh trùng
• Thanh trùng là khâu quan trọng, quyết định chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm.
• Yêu cầu cơ bản của quá trình thanh trùng là tiêu diệt được vi sinh vật có hại và hầu hết các loại vi sinh vật khác nhằm kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm, nhằm tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
• Việc xác đinh chế độ thanh trùng phù thuộc vào vi sinh vật mục tiêu, độ axit của nước quả, loại bao bì,...thông thường thì 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 định của FDA thì thực phẩm được chia làm hai loại:
- Thực phẩm axit thấp pH > 4.6 - Thực phẩm axit cao pH <4.6
• Đối với thực phẩm axit thì vi khuẩn ưa nhiệt phát triển, vi sinh vật kém bền nhiệt thì khi nâng nhiệt dễ bị tiêu diệt, đặc biệt với thực phẩm có độ axit thấp thì bản thân vi sinh vật trong đó đã bị ức chế bởi axit nên cần chế độ thanh trùng nhẹ, thanh trùng ở t < 1000C và thời gian thanh trùng tương đối ngắn.[15]
• Đối với nước quả chanh dây thì thuộc loại thực phẩm axit, có nhiều chất dinh dưỡng, hàm lượng vitamin cao nếu thanh trùng ở nhiệt độ cao, thời gian dài thì không phù hợp, sẽ tốn thất nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt là các chất dễ bay hơi, các vitamin, khoáng chất.
• Đo pH của dung dịch sau phối chế được pH = 3.34, sản phẩm thuộc đồ hộp acid nên tôi chọn nhiệt độ thanh trùng là 900C, thay đổi thời gian thanh trùng ở các mẫu lần lượt là 5, 10, 15, 20 phút để chọn chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm. Tôi tiến hành 4 mẫu với sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:
Đóng nắp
Thanh trùng 900C với thời gian (phút)
5 10 15 20
Làm nguội
Bảo ôn(1 tuần)
Đánh giá cảm quan
Chọn mẫu cảm quan tốt nhất
Kiểm tra vi sinh
Không đạt Đạt
Làm lại Chọn thời gian thanh trùng
2.5.7.Theo dõi biến đổi của sản phẩm trong quá trình bảo quản
• Mục đích của việc theo dõi biến đổi của sản phẩm trong quá trình bảo nhằm tạo ra sản phẩm hoàn thiện hơn cho việc sử dụng, chọn được chế độ bảo quản cho sản phẩm là tốt nhất.
• Tôi tiến hành bảo quản 2 mẫu sản phẩm ở hai chế độ nhiệt độ khác nhau, sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:
Sản phẩm
Bảo quản với nhiệt độ
Nhiệt độ môi trường ( t = 25 ÷ 300C)
Nhiệt độ tủ lạnh ( t = 5 ÷ 120C )
Sau hai tuần đánh giá cảm quan
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 học của nguyên liệu
Sau khi tiến hành thí nghiệm xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa học của nguyên liệu chanh dây ở mục (2.2.3) và (2.2.1), ta thu được kết quả trình bày trong bảng 3.1 dưới đây:
Bảng 3.1. Thành phần khối lượng và thành phần hóa học của chanh dây
Chỉ tiêu Chanh dây nguyên liệu Tỷ lệ phần ăn được ( %) 40.11
pH 2.97
Axit tổng số theo acid citric (mg/l) 42.99
Nồng độ chất khô (Bx) 16.4 Hàm lượng khoáng (%) 0.561 Thảo luận:
Qua kết quả nghiên cứu ta thấy, tỷ lệ phần ăn được của chanh dây tương đối cao so với một số loại trái cây khác, tỷ lệ dịch chanh dây thu hồi đạt hơn 40%,kết quả này cho thấy chanh dây là nguyên liệu thích hợp cho sản xuất nước uống, và rất tốt khi kết hợp sản xuất nước giải khát với các loại nguyên liệu khác như dưa leo, cam, dứa,…
Hàm lượng acid và hàm lượng khoáng trong chanh dây cao hơn nhiều so với các loại trái cây khác. Các chất khoáng trong đó là Ca, P, Fe, Na, K,…góp phần bổ sung lượng khoáng chất cần thiết cho cơ thể, tốt cho sức khỏe người sử dụng. Hàm lượng acid trong chanh dây cao, góp phần tạo vị chua đặc trưng của nước uống chanh dây, rất tốt cho người ăn kiêng, giảm nhẹ được chế độ thanh trùng.Ở lĩnh vực hóa sinh thì acid citric trong chanh dây đóng một vai trò trung gian vô cùng quan trọng trong quá trình trao đổi chất xảy ra trong các vật thể sống.
3.2. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian xay chanh dây
Thực hiện thí nghiệm theo sơ đồ ở mục (2.5.1), với khối lượng cơm chanh dây là 200g, kết quả trình bày trong bảng 3.2 dưới đây:
Bảng 3.2. Bảng đánh giá chế độ xử lý tách dịch chanh dây
Mẫu Thời gian
xay (giây) Kết quả
Đánh giá
1 5 Thịt quả còn bám trên hạt, dịch chanh dây có màu vàng nhạt.