2.5.1. Quy trình dự kiến
- Nguyên liệu chanh dây có vỏ quả, hạt và dịch quả. Để chế biến đảm bảo yêu cầu đối với sản phẩm thạch thì chỉ sử dụng phần dịch quả. Vì thế cần phải tách thu dịch chanh dây khỏi quả.
- Sản phẩm có dạng thạch đông mà carrageenan có tính chất tạo đông
- Carrageenan sẽ bị thủy phân, cắt mạch trong môi trường acid nên phải làm bền bằng CaCl2
- Sử dụng các nguyên liệu: bột carrageenan, đường, CaCl2, E211 đều ở dạng khô, vì thế việc phối trộn chúng với nhau rất dễ dàng, tiết kiệm thời gian cho quá trình hòa tan, không phải cho nhiều lần, hạn chế dao động nhiệt độ.
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình dự kiến. Trộn khô Hòa tan Nấu (850C) Lựa chọn, rửa Tách ruột quả Xay Lọc Phối trộn Rót Ghép nắp, kiểm tra Thanh trùng, làm nguội Thành phẩm H2O 700C Cô đặc dịch (850C) Carrageenan, Đường, CaCl2, E211
Làm khô, bảo quản Chanh dây
Với quy trình dự kiến trên, tôi tiến hành bố trí thí nghiệm xác định các thông số cần thiết như:
+ Thời gian xay thịt quả chanh dây trong công đoạn xay, nồng độ dịch chanh dây cô đặc phù hợp trong công đoạn cô đặc
+ Tỷ lệ các thành phần: bột carrageenan, đường, CaCl2, E211 trong công thức phối chế dịch thạch tại công đoạn trộn khô
+ Thời gian nấu dịch tại công đoạn nấu dịch
+ Tỷ lệ dịch chanh dây cô đặc/ dịch nấu tại công đoạn phối trộn + Thời gian giữ nhiệt khi thanh trùng.
Các thí nghiệm được bố trí bằng cách thay đổi từng thông số, các thông số còn lại giữ cố định. Kết quả xác định các thông số của thí nghiệm trước được dùng vào thí nghiệm sau.
* Giải thích các công đoạn nghiên cứu:
Nguyên liệu chanh dây:
Để chế biến ra sản phẩm có chất lượng cao thì nguyên liệu đóng một vai trò lớn. Vì vậy khi chọn nguyên liệu bắt buộc nguyên liệu phải tốt, không sâu bệnh, độ chín đạt độ chín chế biến. Vì nếu nguyên liệu quá chín thì đường trong quả dễ bị lên men rượu.
+ Chanh dây: chọn loại quả màu tím vỏ nhẵn hoặc hơi nhăn, khối lượng quả nhẹ. Không chọn những quả nặng vì quả chưa già vỏ quả dày, thịt quả có màu chưa đẹp, vị chua gắt làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm.
- Sơ chế:
Gồm công đoạn rửa và bỏ vỏ. Công đoạn rửa nhằm loại bỏ các chất bám bên ngoài quả như đất, bụi, đồng thời cũng làm giảm đáng kể một lượng vi sinh vật ở ngoài vỏ nguyên liệu.
Chanh dây sau khi rửa xong đem bổ đôi dùng thìa nạo lấy phần ruột quả bên trong.
Vì phần thịt của trái chanh dây bám chặt vào hạt, bên ngoài lớp thịt có một màng bao rất trơn. Do đó nên ta sử dụng máy xay sinh tố để phá vỡ màng bao bên ngoài hạt giúp thu được dịch quả triệt để hơn.
- Lọc:
Chanh dây: sử dụng vải lọc loại bỏ hạt và phần thịt có kích thước lớn để thu được dịch chanh dây
- Cô đặc:
Mục đích: cô đặc làm bay hơi nước trong dịch quả, làm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản dịch quả, giảm thể tích chứa đựng và thuận tiện cho quá trình phối trộn dịch quả.
Có nhiều phương pháp cô đặc nhưng do điều kiện không cho phép nên chỉ tiến hành cô đặc ở điều kiện thường, cô đặc hở ở nhiệt độ 85oC. Trong quá trình cô đặc tiến hành khuấy đảo nhẹ.
Nấu thạch: Bột carrageenan, đường, CaCl2, E211.
- Trộn khô:
Các nguyên liệu trên được trộn chung với nhau tạo hỗn hợp phân bố đồng đều các thành phần với nhau, thuận lợi cho quá trình hòa tan
- Hòa tan:
Hòa tan hỗn hợp trong nước tạo dung dịch đồng nhất. Để quá trình hòa tan được thuận lợi thì nước phải được đun nóng trước đến 700C, trong quá trình hòa tan tiến hành khuấy đảo đều bằng đũa khuấy. Trong sản xuất lớn sử dụng thiết bị hòa tan.
- Nấu:
Tạo điều kiện cho hỗn hợp hút nước, bột carrageenan sẽ trương nở tốt. Đồng thời để tiêu diệt một số vi sinh vật. Quá trình nấu tiến hành ở 850C, có khuấy đảo nhẹ.
- Phối trộn:
Dịch thạch sau khi nấu được làm nguội về 700C, sau đó tiến hành phối trộn dịch chanh dây cô đặc vào
- Rót, ghép nắp:
Thực hiện rót nóng vào hộp ở nhiệt độ 700C để tránh nhiễm vi sinh vật, bài khí và dễ dàng rót do thạch ở dạng dung dịch có thể rót được khi ở nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp dịch thạch sẽ đông đặc, không rót được. Tiến hành rót dịch vào hộp rồi ghép nắp ngay để tránh không khí và vi sinh vật xâm nhập.
- Kiểm tra:
Sau khi ghép nắp thì sẽ kiểm tra độ kín, độ lệch nắp để đảm bảo an toàn cho sản phẩm.
- 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. Việc xác định nhiệt độ thanh trùng đồ hộp phụ thuộc vào độ acid của nước quả. Theo quy định của FDA.
+ Thực phẩm acid thấp có PH > 4.6 và có aw > 0.85, vi sinh vật (vsv) phát triển trong môi trường này đều là vi sinh vật ưa nóng do đó cần thanh trùng ở nhiệt độ cao ≥ 1000C.
+ Thực phẩm acid cao có PH ≤ 4.6, vi khuẩn ưa nhiệt không phát triển được mà tính chịu nhiệt của nó cũng kém nên dễ bị tiêu diệt khi nâng nhiệt. Đối với loại thực phẩm này chỉ cần thanh trùng ở nhiệt độ ≤ 1000C, trong thời gian ngắn.
Sau khi hoàn thành công đoạn phối chế hỗn hợp dịch có pH<4,5 thuộc nhóm acid cao, mặt khác bao bì chứa đựng là bao bì nhựa mềm lại có thể tích nhỏ, vi sinh vật mục tiêu là E.Coli kém bền nhiệt, nên tôi lựa chọn thanh trùng ở nhiệt độ 800C, thời gian là 10 phút
- Làm nguội:
Sau khi thanh trùng sản phẩm cần làm nguội nhanh xuống nhiệt độ 40 ÷ 450C nhằm mục đích:
+ Gây xốc nhiệt nhằm tiêu diệt các vi sinh vật còn xót lại.
+ Giảm sự biến đổi về màu sắc, chất lượng của sản phẩm dưới tác động của nhiệt độ cao.
- Làm khô:
Làm khô nước dính ướt bên ngoài chén thạch, làm nguội sản phẩm về nhiệt độ phòng để dễ bảo quản. Việc làm khô tiến hành ở điều kiện thường sử dụng không khí đối lưu tự nhiên hoặc sử dụng thiết bị sấy. Do điều kiện thí nghiệm nên chọn làm khô tự nhiên bằng không khí đối lưu
- Bảo quản:
Là yêu cầu cần thiết đối với sản phẩm đồ hộp, trong thời gian bảo quản 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 quản ở nhiệt độ thường trong thời gian 7 ÷ 10 ngày đối với mùa hè, 12 ÷ 15 ngày đối với mùa đông.
- Định lượng và bao gói:
Thạch được định lượng trong các bao bì có sức chứa đựng khác nhau loại 0,45kg; 0,5kg; 1kg….tùy theo yêu cầu, sau đó đóng thùng.
2.5.2. Bố trí thí nghiệm (bttn) xác định các thông số kỹ thuật cụ thể. * Thí nghiệm xác định thời gian xay thịt quả chanh dây
Do chanh dây có đặc điểm: phần thịt quả bám chặt vào hạt nên để nâng cao hiệu suất lọc tách dịch ta tiến hành xác định chế độ tách dịch bằng máy xay sinh tố trước khi lọc, nên sử dụng máy xay sinh tố ở chế độ nhỏ (số 1) để tránh hiện tượng hạt bị vỡ.
Tiến hành xay với 5 mẫu ở các chế độ thời gian khác nhau từ 0 ÷ 20 giây. Thời gian xay bằng 0 là mẫu đối chứng. Sau khi lọc thu được dịch tiến hành đánh giá hiệu suất thu hồi dịch và chất lượng, chọn ra thời gian xay thích hợp.
Hình2.2: Sơ đồ bttn xác định thời gian xay ruột quả chanh dây
* Sơ đồ bttn xác định nồng độ dịch chanh dây cô đặc
Khi cô đặc dịch chanh dây sẽ làm bay hơi nước trong dịch quả, làm tăng nồng độ chất khô đến một mức độ nào đó, làm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản dịch quả, giảm thể tích chứa đựng và thuận tiện cho quá trình phối trộn với dịch thạch, sẽ tạo được sản phẩm có trạng thái, màu, mùi, vị cần thiết
Tách ruột quả
Xay với thời gian (giây) Chọn lựa, rửa, để ráo
Lọc
Đánh giá hiệu suất thu dịch quả
Chọn thời gian thích hợp Chanh dây
Tiến hành cô đặc 5 mẫu dịch chanh dây đến nồng độ chất khô khác nhau từ 25-450Brix. Sau đó đánh giá các chỉ tiêu về màu, mùi, vị, trạng thái dịch chanh dây sau cô đặc của từng mẫu, chọn mức nồng độ dịch chanh dây cô đặc thích hợp
Hình 2.3:Sơ đồ bttn xác định nồng độ dịch chanh dây cô đặc Chanh dây
25 30 35 40 45 Tách ruột quả
Xay(giây) Chọn lựa, rửa, để ráo
Lọc
Cô đặc dịch đến (0Brix)
Cho điểm cảm quan
Chọn mức nồng độ dịch cô đặc thích hợp
Sơ đồ bttn xác định công thức phối chế dịch thạch *Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % Carageenan/dịch nấu (w/v)
- Thời gian xay thịt quả và mức nồng độ dịch chanh dây cô đặc được xác định ở các thí nghiệm trước.
- Dự kiến: dựa trên thực tế sản xuất của công ty TNHH TM&SX Tân Việt Á- Sài Gòn và những kiến thức đã được học, thực hành; tôi đưa ra dự kiến sau:
• Tỷ lệ % đường/dịch nấu(w/v) là 10% • Tỷ lệ % CaCl2/dịch nấu(w/v) là 0.05% • Tỷ lệ % Natri benzoat/dịch nấu(w/v) là 0,1% • Thời gian nấu dịch là 15 phút ở 85oC
• Tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/dịch nấu(w/v) là 5% • Thời gian thanh trùng là 10 phút ở 80oC
Hình 2.4: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % Carageenan/dịch nấu (w/v)
* Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % đường/dịch nấu(w/v)
- Lượng carrageenan sử dụng đã được chọn ở thí nghiệm trước - Dự kiến: Tỷ lệ % CaCl2/dịch nấu(w/v) là 0.05%
Tỷ lệ % Natri benzoat/dịch nấu(w/v) là 0,1% Thời gian nấu dịch là 15 phút ở 85oC
Tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/dịch nấu(w/v) là 5%
Mẫu 1 2 3 4 5
Tỷ lệ %
Carrageenan/dịch nấu(w/v) 0.6 0.8 1.0 1.2
Chọn tỷ lệ thích hợp
Trộn khô Đường, CaClE211 2,
Hòa tan Thanh trùng, làm khô Nấu Phối trộn H2O 700C Dịch chanh dây cô đặc Đánh giá cảm quan Rót, ghép nắp
Thời gian thanh trùng là 10 phút ở 800C 0,4
Hình 2.5: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % đường/dịch nấu(w/v)
* Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % CaCl2/dịch nấu(w/v)
Mẫu đối chứng: không sử dụng CaCl2
Mẫu thí nghiệm: sử dụng CaCl2 với các nồng độ khác nhau.
- Lượng carrageenan và đường sử dụng chởn thí nghiệm trước - Dự kiến: Tỷ lệ % Natri benzoat/dịch nấu(w/v) là 0,1%
Thời gian nấu dịch là 15 phút ở 85oC
Tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/dịch nấu(w/v) là 5%
Mẫu 1 2 3 4 5
Tỷ lệ %
Đường/dịch nấu(w/v) 6 8 10 12 14
Trộn khô Carrageenan, CaCl
2, E211 Hòa tan Thanh trùng, làm khô Nấu Phối trộn H2O 700C Dịch chanh dây cô đặc Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ thích hợp Rót, ghép nắp
Hình 2.6: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % CaCl2/dịch nấu(w/v)
*Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % Natri benzoat/dịch nấu(w/v)
Mẫu đối chứng: không sử dụng Natri benzoat.
Mẫu thí nghiệm:có sử dụngNatri benzoat với các tỷ lệ khác nhau.
- Lượng carrageenan, đường, CaCl2 chọn ở các thí nghiệm trước - Dự kiến: Tỷ lệ % natri benzoat/dịch nấu(w/v) là 0,1%
Thời gian nấu dịch là 15 phút ở 85oC
Tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/dịch nấu(w/v) là 5% Thời gian thanh trùng là 10 phút ở 800C
Mẫu thí nghiệm 1 2 3 4 Tỷ lệ % CaCl2/dịch nấu(w/v) 0.05 0.1 0.15 0.2 Carrageenan, Đường, E211 Trộn khô Hòa tan Thanh trùng, làm khô Nấu Rót, ghép nắp Phối trộn H2O 700C Đánh giá cảm quan
Chọn tỷ lệ thích hợp, so sánh với mẫu đối chứng, kết luận Dịch chanh dây cô đặc
.
Hình 2.7: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % Natri benzoat/dịch nấu(w/v)
Sơ đồ bttn xác định thời gian nấu dịch
- Thời gian xay, chà ruột quả và cô đặc dịch chanh dây, tỷ lệ % carageenan, đường, CaCl2 , E211 đã được chọn ở thí nghiệm trước.
- Dự kiến:
◊ Tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/dịch nấu(w/v) là 5% ◊ Thời gian thanh trùng là 10 phút ở 800C
Mẫu thí nghiệm 1 2 3 4
Tỷ lệ % Natri benzoat/dịch nấu(w/v) 0,025 0,05 0,075 0,1
Trộn khô Carrageenan, Đường, CaCl2. Hòa tan Nấu H2O 700C
Phối trộn Dịch chanh dây cô đặc
So sánh với mẫu đối chứng, đối chiếu với chỉ tiêu ATVSTP, kết luận Thanh trùng, làm khô, baỏ quản
Đánh giá cảm quan, chọn mẫu, kiểm tra vsv gây bệnh Rót, ghép nắp
Hình 2.8: Sơ đồ bttn xác định thời gian nấu dịch
Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/dịch nấu(w/v)
- Dự kiến thời gian thanh trùng là 10 phút ở 80oC Trộn khô
Hòa tan H2O
700C
Chọn thời gian nấu thích hợp Thanh trùng, làm khô Phối trộn Rót, ghép nắp Đánh giá cảm quan Dịch chanh dây cô đặc Nấu với thời gian (phút)
Carageenan, Đường, CaCl2, E211
Hình 2.9: Sơ đồ bttn xác định tỷ lệ % dịch chanh dây cô đặc/dịch nấu(w/v)
Sơ đồ bttn xác định thời gian thanh trùng
Carageenan, Đường, CaCl2, E211 Trộn khô H2O nóng Nấu Hòa tan
Phối trộn với dịch chanh dây cô đặc với các tỷ lệ% Rót, ghép nắp Chọn tỷ lệ dịch cô đặc thích hợp Thanh trùng, làm khô Đánh giá cảm quan Dịch chanh dây cô đặc 3 4 5 6 7
Hình 2.10: Sơ đồ bttn xác định thời gian thanh trùng Trộn khô Nấu (850C) Hòa tan Phối trộn Rót, ghép nắp H2O 700C Thanh trùng (800C) với thời gian (phút) Đánh giá cảm quan Làm khô, bảo quản
Carageenan, đường, CaCl2,
E211
Chọn thời gian thanh trùng thích hợp, kiểm tra chi tiêu vsv 5 10 15 20
Dịch chanh dây cô đặc
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Thành phần khối lượng của chanh dây
Sau khi tiến hành thí nghiệm xác định thành phần khối lượng (phần ăn được và không ăn được) của nguyên liệu chanh dây theo phương pháp phân tích khối lượng cho kết quả sau:
Bảng 3.1: Thành phần khối lượng của chanh dây.
Chỉ tiêu mẫu Khối lượng mẫu (kg) Phần ăn được (kg) Phần vỏ (kg) Tỷ lệ phần ăn được (%) 1 1 0.38 0.62 38 2 1.2 0.46 0.76 38.3 3 1.5 0.59 0.91 39.3 Tỷ lệ trung bình (%) 38.53
Nhận xét: đối với chanh dây tỷ lệ phần ăn được tuy chiếm không cao nhưng cũng thích hợp cho việc sản xuất thạch chanh dây, vì chanh dây rất chua nên trong quá trình phối trộn chỉ dùng một lượng nhỏ để làm tăng giá trị cảm quan về màu sắc, mùi vị cho sản phẩm.
Kết luận: thành phần khối lượng là chỉ tiêu quan trọng trong chế biến thực phẩm. Nghiên cứu thành phần khối lượng của nguyên liệu để biết được giá tri sử dụng thực của chúng, từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật, lựa chọn quy trình kỹ thuật thích hợp cho quy trình chế biến, là cơ sở để tính định mức chi phí cho quá trình sản xuất.
3.2. Thành phần hóa học của chanh dây
Sau khi tiến hành thí nghiệm xác định một số thành phần hóa học của nguyên liệu theo phương pháp phân tích hóa học ta thu được kết quả được trình bày ở bảng 3.2
Bảng 3.2: Kết quả phân tích một số thành phần hóa học ở phần ăn được của chanh dây.
Tên chỉ tiêu Kết quả
Độ ẩm (%) 83,12
Độ pH 2.96
Hàm lượng khoáng 0.555
Hàm lượng acid (%) 1.028
Hàm lượng chất khô (%) 16,88
Nhận xét: chanh dây là loại trái cây giàu khoáng chất, hàm lượng acid tương đối cao có thể giảm được chế độ thanh trùng vì ở pH = 2.96 vi sinh vật ưa nhiệt không phát triển được, khả năng chịu nhiệt kém. Hàm lượng đường trong trái chanh