1.2.2.1. Đường saccarose:
Đường dùng trong sản xuất nectar mãng cầu-ổi là đường saccharose: - Nhằm tạo vị ngọt
- Điều chỉnh vị chua
- Cung cấp năng lượng cho cơ thể.
- Góp phần làm giảm hoạt độ của nước, tạo thuận lợi cho qúa trình bảo quản
Saccharose là loại đường rất phổ biến trong thiên nhiên. Nó có nhiều trong củ cải đườngvà mía. Ngoài ra nó còn có trong lá, thân, rễ, quả của nhiều loại thực vật. Trong công nghệ sản xuất đường, người ta dùng nguyên liệu là củ cải đường hoặc mía.
Hình1.4: Đường tinh luyện Biên Hòa
Saccharose là loại đường dễ hòa tan và có ý nghĩa về dinh dưỡng. Chính vì thế đây là loại đường được sử dụng phổ biến hằng ngày.
a) Cấu tạo
Saccharose được kết hợp bởi α- D- Glucose và β- D- Fructose qua liên kết – OH glycosid. Do đó nó không còn nhóm - OH glycosid tự do nên không còn tính khử. Khi thủy phân sacharose sẽ tạo ra glucose và fructose. Trong phân tử saccharose, glucose ở dạng pyranose và fructose ở dạng furanose, hai chất này liên kết với nhau qua nhóm - OH ở C1 của glucose với nhóm – OH ở C2 của fructose. Do đó saccharose còn được gọi là α-D-Glucopyranoside (1-2) β- D- Fructofuranoside.
Hình1.5: Cấu tạo đường saccharose
b) Tính chất
Saccharose hiện diện dạng rắn ở điều kiện thường, không màu, không mùi, có vị ngọt. Saccarozơ nóng chảy ở 184-1850C, ít tan trong ruợu, tan nhiều trong nước.
Saccharose có độ quay cực bằng + 66,50, không có tính khử, dễ kết tinh, dễ hòa tan trong nước, dễ bị thủy phân bởi Enzym saccharase hoặc acid vô cơ (HCl 3%) nên dễ bị nấm men sử dụng. Sự thủy phân saccharose:
Saccharose là loại đường dễ bị thủy phân thành glucose và fructose. Quá trình này được thực hiện nhờ enzym saccharase ( enzym invertase) hoặc acid vô cơ (HCl 3%). Invertase là một loại enzym thủy phân saccharose được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp nước giải khát và bánh ngọt. Invertase có trong động thực vật, vi sinh vật và đặc biệt là nấm men có khả năng tổng hợp invertase cao. Phản ứng thủy phân saccharose do invertase xúc tác như sau:
Saccharose (đường không khử) invertase α-D-Glucose + β-D-Fructose (đường khử). Ở thực phẩm có độ pH thấp quá trình này cũng xảy ra làm thay đổi tính chất của thực phẩm. Do đó kiểm tra hàm lượng đường nghịch đảo cũng là chỉ tiêu cần thiết đối với một số sản phẩm thực phẩm.
Sản phẩm hình thành khi thủy phân saccharose là hỗn hợp đường nghịch đảo. Sự nghịch đảo này làm tăng chất khô, đồng thời cũng tăng vị ngọt và tính hòa tan của đường trong dung dịch.
Sự tăng tính hòa tan gây ra nhờ quá trình nghịch đảo là do tính hòa tan cao của đường fructose cũng như tính khó kết tinh của đường glucose so với saccharose. Tính chất này được sử dụng trong sản xuất mứt, kẹo để tạo nên các sản phẩm trong đó saccharose dù ở nồng độ cao cũng vẫn không kết tinh.
Tính hút ẩm của đường:
Tính chất này ảnh hưởng tới kết cấu của một số thực phẩm. Về tính chất hút ẩm so sánh giữa các loại đường nhận thấy đường glucose, maltose, các siro glucose là những chất có tính khử cao thường có tính hút ẩm kém hơn so với saccharose nhất là so với đường nghịch đảo và fructose. Khi cần duy trì một độ ẩm nhất định trong thực phẩm thì sự có mặt của chất hút ẩm là cần thiết. Trong các sản phẩm như bánh, mứt, kẹo người ta thường sử dụng một lượng đường nghịch đảo nhất định để duy trì cấu trúc mềm láng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp ở các chế phẩm của mứt, kẹo nếu đường tồn tại ở trạng thái vô định hình thì sự tồn tại của các chất hút ẩm lại không có lợi. Vì khi đó sự hấp thụ nước sẽ làm tăng nhanh quá trình kết tinh đường và làm cho sản phẩm trở nên dính.
Tác dụng với chất kiềm hoặc kiềm thổ:
Khi tác dụng với các chất kiềm hoặc kiềm thổ, saccharose tạo nên các saccharat. Trong saccharat, hydro của nhóm hydroxyl được thay thế bởi một kim loại. Có thể kết tủa saccharat khỏi dung dịch bằng rượu. Phản ứng tạo thành saccharat phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch, lượng kiềm cũng như lượng saccharose.
C12H22O11 + NaOH NaC12H21O11 + HOH Khi tác dụng với vôi sẽ thu các dạng phức sacchsrat: C12H22O11 . CaO.2H2O monocanxi saccharat
C12H22O11 . 2CaO dicanxi saccharat C12H22O11 . 3CaO.3H2O tricanxi saccharat
Phản ứng caramel:
Caramel bản chất là một phản ứng khử nước. Saccharose bị phân hủy và nóng chảy ở 1860C tạo caramel. Sản phẩm caramel được sử dụng tạo màu, mùi và vị đặc trưng của thực phẩm.
c) Chỉ tiêu của đường dùng trong sản xuất thực phẩm theo TCVN
Bảng1.5 : Chỉ tiêu đường dùng trong sản xuất thực phẩm (TCVN 1695-87) Đường cát trắng
Chỉ tiêu Đường tinh
luyện Thượng hạng Hạng một Hạng hai Hàm lượng saccarose tính bằng % chất khô không nhỏ hơn 99,8 99,75 99,62 99,48 Độ ẩm tính bằng % khối lượng, không nhỏ hơn
0,05 0,05 0,07 0,08
Hàm lượng đường khử tính bằng % khối lượng, không lớn hơn
0,03 0,05 0,10 0,18
Hàm lượng tro tính bằng % khối lượng, không lớn hơn
0,03 0,05 0,07 0,10
Độ màu tính bằng độ Stam ( 0
St), không nhỏ hơn
0,03 0,05 0,07 0,10
Hình dạng Tinh thể đồng đều, tơi khô, không vón cục
Mùi vị Tinh thể đường, cũng như dung dịch đường trong nước cất có
Màu sắc Trắng óng ánh Trắng sáng Trắng Trắng ngà nhưng không được có hạt có màu sẫm hơn 1.2.2.2. Axit citric a) Tổng quát về Axit Citric
Tên theo IUPAC: 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid Tên thông thường: axit chanh
Công thức phân tử: C6H8O7
Hình1.6 : Công thức cấu tạo axit citric
Khối lượng phân tử: 192.13 g/mol Có dạng: tinh thể màu trắng
Nhiệt độ nóng chảy: 153oC Nhiệt độ sôi: 175oC (phân hủy)
Axit citric là một acit hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy trong các loại trái cây thuộc họ cam quít. Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường được thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua.
Ngoài ra axit citric còn đóng vai trò như là một chất tẩy rửa, an toàn đối với môi trường và đồng thời là tác nhân chống oxy hóa. Axit citric có mặt trong nhiều loại trái cây và rau quả nhưng
trong trái chanh thì hàm lượng của nó được tìm thấy nhiều nhất, theo ước tính axit citric chiếm khoảng 8% khối lượng khô của trái chanh.
b) Tính chất
- Tính axít của axit citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl -COOH, mỗi nhóm carboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrat. Các muối citrat dùng làm dung dịch đệm rất tốt để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch axít.
- Các ion citrat kết hợp với các ion kim loại để tạo thành muối, phổ biến nhất là muối canxi citrat dùng làm chất bảo quản và giữ vị cho thực phẩm. Bên cạnh đó ion citrat có thể kết hợp với các ion kim loại tạo thành các phức dùng làm chất bảo quản và làm mềm nước. - Ở nhiệt độ phòng thì axit citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc ở dạng
khan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của axit citric. Dạng khan thu được khi axit citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạng monohydrat lại kết tinh trong nước lạnh. Ở nhiệt độ trên 74oC dạng monohydrat sẽ chuyển sang dạng khan.
- Về mặt hóa học thì axit citric cũng có tính chất tương tự như các axit carboxylic khác. Khi nhiệt độ trên 175oC thì nó phân hủy tạo thành CO2 và nước.
c) Sản xuất
- Kỹ thuật mà ngày nay người ta vẫn dùng trong công nghiệp sản xuất axit citric là nuôi nấm sợi trên đường ăn, sau đó lọc nấm mốc ra khỏi dung dịch và axit citric được tách bằng cách cho kết tủa với nước vôi tạo thành canxi citrat, sau đó kết tủa được xử lý bằng axít sulfuric.
- Ngoài ra axit citric còn được tách từ sản phẩm lên men của nước lèo bằng cách dùng một dung dịch hydrocacbon của một bazơ hữu cơ Trilaurylamin để chiết. Sau đó tách dung dịch hữu cơ bằng nước.
d) Ứng dụng
- Với vai trò là một chất phụ gia thực phẩm, axit citric được dùng làm gia vị, chất bảo quản thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là nước giải khát, nó mang mã số E330. Muối citrat của nhiều kim loại được dùng để vận chuyển các khoáng chất trong các thành phần của chất ăn kiêng vào cơ thể. Tính chất đệm của các phức citrat được dùng để hiệu chỉnh độ pH của chất tẩy rửa và dược phẩm.
- Axit citric được coi là an toàn sử dụng cho thực phẩm ở các quốc gia trên thế giới. Nó là một thành phần tự nhiên có mặt ở hầu hết các vật thể sống, lượng dư axit citric sẽ bị chuyển hóa và đào thải khỏi cơ thể.
d) Tiêu chuẩn của axit citric dùng trong thực phẩm
Bảng 1.6: Chất lượng axit citric dùng trong thực phẩm( TCVN 5516-1991)
STT Tên chỉ tiêu Đặc điểm
1 Hình dạng bên ngoài và màu sắc Các dạng tinh thể không màu, không vón cục. đối với các acid hạng 1 cho phép hơi vàng.
Dung dịch acid citric trong nước cất nồng độ khối lượng 20g/dm3 phải trong suốt
2 Vị Chua, không có vị lạ
3 Mùi Dung dịch acid citric trong nước cất nồng độ khối lượng 20g/dm3 không có mùi
4 Cấu trúc Rời và khô
5 Tạp chất cơ học Không cho phép
Bảng 1.7: Qui định về thành phần axit citric dùng trong thực phẩm(TCVN 5516-1991). Yêu cầu chất lượng
Chỉ tiêu
Thượng hạng Hạng 1
Acid citric (tính theo Monohydrate)
>99,5 >9,95
H2SO4 tối đa <0,01 <0,03
Asen <0,00007 <0,00007
1.2.2.3. CMC( Cacboxymethyl cellulose) a) Tổng quát về CMC a) Tổng quát về CMC
Carboxymethyl cellulose (CMC) là một polymer, là dẫn xuất cellulose với các nhóm carboxymethyl (-CH2COOH) liên kết với một số nhóm hydroxyl của các glucopyranose monomer tạo nên khung sườn cellulose, nó thường được sử dụng dưới dạng muối natri carboxymethyl cellulose.
CMC Carboxymethylcellulose, carmellose, Sodium cellulose glycolat, Na CMC, cellulose gum, INS số 466: E466
Hình1.7 : Cấu tạo của CMC
Lần đầu tiên được sản xuất vào năm 1918. Kể từ khi được giới thiệu thương mại tại Hoa Kì bởi Hercules Incorporated vào năm 1946, CMC (carboxymethyl cellulose, một dẫn xuất của cellulose với acid chloroacetic) được sử dụng ngày càng rộng rãi bởi những chức năng quan trọng của nó như: chất làm đặc, ổn định nhũ tương, chất kết dính,…
CMC bán tinh khiết và tinh khiết đều được sử dụng trong dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm và chất tẩy rửa,…
b) Tính chất:
- Là chế phẩm ở dạng bột trắng, hơi vàng, hầu như không mùi hạt hút ẩm. CMC tạo dung dịch dạng keo với nước, không hòa tan trong ethanol. Phân tử ngắn hơn so với cenllulose - Dễ tan trong nước và rượu. Dùng trong thực phẩm với liều lượng 0,5-0,75%. Cả dạng
muối và axit đều là tác nhân tạo đông tốt. Tạo khối đông với độ ẩm cao (98%). Độ chắc và độ tạo đông còn phụ thuộc vào hàm lượng acetat nhôm. Giữ nước ở bất cứ nhiệt độ nào.
- Độ tan và nhiệt độ: Tan tốt ở 40oC và 50oC. Cách tốt nhất để hòa tan nó trong nước là đầu tiên chúng ta trộn bột trong nước nóng, để các hạt cenllulose methyl được phân tán trong nước, khi nhiệt độ hạ xuống chúng ta khuấy thì các hạt này sẽ bị tan ra. Dẫn xuất dưới 0,4 CMC không hòa tan trong nước.
- Độ nhớt: Với CMC dẫn xuất 0,95 và nồng độ tối thiểu 2% cho độ nhớt 25Mpa tại 250C. CMC là các anion polymer mạch thẳng cho chất lỏng gọi là dung dịch giả. Dung dịch 1% thông thường có pH = 7 – 8,5, ở pH< 3 độ nhớt tăng, thậm chí kết tủa. Do đó không sử dụng được CMC cho các sản phẩm có pH thấp, pH >7 độ nhớt giảm ít. Độ nhớt CMC giảm khi nhiệt độ tăng, và ngược lại. Độ nhớt của CMC còn chịu ảnh hưởng bởi các ion kim loại:
- Khả năng tạo đông: CMC có khả năng tạo đông thành khối vững chắc với độ ẩm rất cao (98%). Độ chắc và tốc độ tạo đông phụ thuộc vào nồng độ CMC, độ nhớt của dung dịch và lượng nhóm acetat thêm vào để tạo đông. Nồng độ tối thiểu để CMC tạo đông là 0,2% và của nhóm acetat là 7% so với CMC.
c) Công dụng
- Chất làm đặc và chất ổn định nhũ tương.
- CMC được sử dụng như chất kết dính khuôn mẫu cho các cải tiến dẻo.
- Là một chất kết dính và ổn định, hiệu lực phân tán đặc biệt cao khi tác dụng trên các chất màu.
1.2.2.4. Nước
a) Vai trò của nước trong sản xuất nước quả là:
- Dùng để pha loãng dung dịch quả đến độ khô thích hợp. - Hòa tan các phụ gia
Tiêu chuẩn của nước dùng trong sản xuất: theo tiêu chuẩn TCVN 5501-1991 Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không mùi, không có vị lạ
Bảng 1.8: Chỉ tiêu hóa lý của nước(TCVN 5501-1991)
Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng
Độ cứng mgE/lít <1,5 Độ cặn Mg/lít <1000 Đô pH =5-6 Độ oxy hóa Mg/lít <2 Hàm lượng asen ≤ Mg/lít 0,05 Hàm lượng Pb Mg/lít ≤0,1 Hàm lượng Clo Mg/lít ≤0,5 Hàm lượng Flo Mg/lít ≤3
Chỉ tiêu vi sinh Tổng số vi sinh vật hiếu khí ≤100 Chỉ số E.coli
1.3. Bao bì thủy tinh
Hầu hết các loại nguyên liệu và sản phẩm thực phẩm đều rất chóng hư hỏng vì vậy cần có các loại bao bì phù hợp để bảo vệ chúng. Với cuộc sống ngày càng cao để thỏa mãn những thị hiếu tiêu dùng khác nhau của khách hàng, người ta đã sáng tạo ra vô số kiểu bao bì đủ loại đẻ bao gói thực phẩm. Công nghệ bao bì hiện đại còn tạo điều kiện trình bày các sản phẩm thực phẩm có giá trị gia tăng tới những mức độ từ dạng sơ chế tới các sản phẩm ăn liền phong phú.
Đồ hộp thực phẩm bảo quản được lâu là do đã ứng dụng tốt nguyên lý bịt kín. Thực phẩm sau khi cho vào hộp đem ghép kín rồi thanh trùng xong nó không còn tiếp xúc với môi trường bên ngoài do đó ít chịu ảnh của các điều kiện xung quanh. Vi sinh vật và không khí bên ngoài không xâm nhập vào trong hộp được nữa vì vậy thực phẩm không bị hư hỏng.
Vai trò quan trọng của bao bì là phải : - Bảo vệ tốt sản phẩm
- Kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm
- Nâng cao giá trị của nguyên liệu hoặc thành phẩm - Làm cho sản phẩm hấp dẫn hơn.
- Có nhiều mẫu mã khách hàng lựa chọn theo thị hiếu. - Dễ phân phối và trưng bày.
- Phù hợp với loại sản phẩm ăn liền hay làm sẵn để chế biến tiếp. - Cung cấp những thông tin cần thiết về sản phẩm.
Tác dụng đầu tiên của bao bì là bảo vệ sản pẩm chứa trong đó. Tuy nhiên, vì mục đích của việc đóng gói rất khác nhau cho nên ta không thể áp đặt một hình thức hay một loại vật liệu nhất định cho một loại sản phẩm nào đó. Vì vậy cần phải lựa chọn bao bì phù hợp với một yêu cầu sản phẩm cụ thể với mức độ bảo vệ cần thiết. Trước hết cần xác định xem cần chống sự xâm nhập của tác nhân nào để chọn đúng loại bao gói thích hợp nhất như chống nước, hơi ẩm, oxy, mùi, vi sinh vật hay một tác nhân nào khác.
Với bao bì phù hợp, chất lượng của thực phẩm sẽ được đảm bảo, làm giảm công tái chế thực phẩm do bảo quản không tốt hay vì thực phẩm bị nhiễm bẩn. Bao bì thích hợp sẽ ngăn được các mùi hôi tanh và dịch của sản phẩm chảy ra ngoài, như vậy sản phẩm dễ dàng bày bán ở siêu thị và cũng tiện cho người mua.
Bao bì đồ hộp thực phẩm yêu cầu tương đối cao, bao bì phải kín, chịu được nhiệt độ cao, tính