i MỤC LỤC I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1 1 1 Giới thiệu nguyên liệu 1 1 2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu 2 II TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 2 III MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3 IV ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN[.]
Trang 1MỤC LỤC
I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1
1.1 Giới thiệu nguyên liệu 1
1.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu 2
II TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 2
III MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3
IV ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4
4.1 Đối tượng nghiên cứu 4
4.2 Phạm vi nghiên cứu 4
V CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4
5.1 Cách tiếp cận 4
5.2 Phương pháp nghiên cứu 6
VI NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN 6
6.1 Nội dung nghiên cứu 6
6.2 Tiến trình thí nghiệm 9
VII KẾT LUẬN 9
VIII TÀI LIỆU THAM KHẢO 9
Trang 2DANH SÁCH BẢNG Bảng 1-1: Tình hình nghiên cứu 2 Bảng 6-1: Nhiệt độ caramel hóa 7 Bảng 6-2: Tiến trình thí nghiệm 9
Trang 3Phương pháp nghiên cứu khoa học - CNTP GVHD: PGS.Ts Nguyễn Công Hà
I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.1 Giới thiệu nguyên liệu
- Cây chuối (tên khoa học: Musa paradise) là tên gọi các loài cây thuộc chi Musa, thuộc giới Plantae, bộ Zingiberales, họ Musaceae Có gốc từ vùng nhiệt đới ở Đông Nam Á và Úc Ngày nay nó được trồng khắp vùng nhiệt đới Đây là một loài cây thân thảo, có kích thước lớn, thân cây hình tròn và dài như hình trụ, khi sinh trưởng có thể đạt bán kính 30cm Thân cây chuối được cấu tạo từ các lớp bẹ
ôm sát nhau Lá cây chuối to và rộng Rễ chuối là dạng rễ chùm Hoa chuối có màu đỏ, từ hoa sẽ phát triển thành quả - bộ phận có giá trị nhất của cây chuối Mỗi cây chuối chỉ có một buồng chuối mọc ra các nải chuối, mỗi buồng chuối sẽ
có từ vài chục đến vài trăm quả tùy theo kích cỡ Chuối có nhiều loại như chuối xiêm, chuối sáp, chuối hột, chuối cau, chuối kiểng, chuối rừng, chuối bơm, chuối ngự, …
- Chuối xiêm (chuối Pisang Awak) là một giống chuối có thể ăn được thuộc nhóm trồng chuối AABB (http://camnangcaytrong.com) Chuối xiêm là loại chuối tây Thái Lan (còn được gọi là chuối sứ) Chuối xiêm trồng từ 8 tháng đến 1 năm mới cho trái (quài, buồng) Tùy theo cây con khi trồng nhỏ hay lớn, từ ngày trổ đến chín khoảng 100 ngày Đất trồng chuối xiêm tốt nhất là đất tơi xốp, nhiều mùn, nhất là đất phù sa, bùn ao phơi ải, nơi không bị ngập úng và dễ tưới tiêu nước
Độ pH thích hợp trồng chuối là từ 5-7 Chuối này được trồng ven theo bờ kênh, mương, sông, rạch Chuối xiêm có 2 loại là sứ trắng và sứ xanh, về thân thì cũng
có 2 giống cao và giống lùn Chuối xiêm được dùng chế biến rất nhiều món ăn như mứt chuối, kẹo chuối, kem chuối, chè chuối…
- Chuối xiêm là loại thực phẩm tốt cho sức khỏe, bởi nó có chứa một số chất dinh dưỡng thiết yếu và cung cấp lợi ích cho tiêu hoá, sức khoẻ tim và giảm cân Thành phần dinh dưỡng của chuối xiêm:
75% nước
89 calo
Vitamin B6 – 0,5 mg
Mangan – 0,3 mg
Vitamin C – 9 mg
Kali – 450 mg
Chất xơ – 3g
Protein – 1 g
Magnesium – 34 mg
Vitamin B9 – 25,0 mcg
Vitamin B2 – 0,1 mg
Vitamin B3 – 0,8 mg
Vitamin A – 81 IU
Sắt – 0,3 mg
Trang 4Phương pháp nghiên cứu khoa học - CNTP GVHD: PGS.Ts Nguyễn Công Hà
- Trong thời đại công nghiệp phát triển, nhu cầu của con người ngày càng tăng cao, các mặt hàng về mứt rất đa dạng về màu sắc và mẫu mã Nhóm chúng em đề xuất
đề tài nghiên cứu mứt chuối xiêm vì hiện nay cũng có rất nhiều sản phẩm về mứt chuối trên thị trường nhưng có thể chúng vẫn chưa tốt, chưa đáp ứng được những mong muốn về hình thức, mẫu mã cũng như hương vị nên muốn cải thiện sảm phẩm để người tiêu dùng biết đến và đón nhận nhiều hơn
- Mặt khác, sự phong phú của sản phẩm mứt chuối xiêm cũng phần nào đáp ứng được nhu cầu hằng ngày cũng như lễ tết của người tiêu dùng Mứt chuối xiêm giá thành rẻ với quy trình sản xuất đảm bảo an toàn và chất lượng Và một phần nhỏ giải quyết được vấn đề được mùa mất giá của bà con nông dân
- Nhiệm vụ nghiên cứu: Sáng tạo ra các sản phẩm mới có chất lượng cao Đồng thời đổi mới qui trình nghiên cứu
- Đặt tên đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất mứt chuối xiêm” 1.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu
Ở trong nước và ngoài nước đã có những nghiên cứu liên quan đến quy trình sản xuất mứt chuối xiêm
Tình hình nghiên cứu trong cứu Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Trang 5Phương pháp nghiên cứu khoa học - CNTP GVHD: PGS.Ts Nguyễn Công Hà
- Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu và
đề xuất quy trình sản xuất đồ hộp mứt chuối nhuyễn – Phạm Thị Mỳ - trường Đại học Nha Trang
- Đề tài Nghiên cứu sản xuất nectar chuối- Huỳnh Nguyễn Thái Duy
- Đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình chế tạo giấm giàu dinh dưỡng
từ chuối bằng phương pháp lên men” –
TS Nguyễn Mạnh Hà_ giảng viên khoa coogn nghệ hóa chủ nhiệm
- Nghiên cứu Nghiên cứu sản xuất tinh bột bền từ chuối Bom (Musa acuminate AAA) và ứng dụng sản xuất bánh cho người tiểu đường - Nguyễn Thị Mai Hương_Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm – Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
- Tiền xử lý bột thân chuối bằng acid hoặc kiềm nhằm mục đích thu nhận bioethanol: ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến hiệu quả quá trình tiền xử lý -Tôn Nữ Minh Nguyệt, Mai Thị Hồng Diễm, Lê Văn Việt Mẫn
- Abilay, R.M (1968) Some factors affecting chiling injury of banana fruits Philipp Agric 51: 757-766
- Aziz A.B.A., S.M El-Tomi, F.K Wahab and A.S Abdel-Kader (1976 a) Chilling injury of banana fruits as affected by variety and chilling periods Egypt J Hort 3: 37-44
- Chitrakoolsup, P (1982) A study
on chilling injury of banana (Musa sp.) fruits M.S thesis, Kasetsart University, Thailand
- Gemma, H., Y Matsuyama and
H Wang (1994) Ripening characteristics and chilling injury of banana fruit I Effect of storage temperature on respiration, ethylene production and membrane permeability
of peel and pulp tissues Jpn J Trop Agric 38: 216-220
II TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
- Chuối là một loại quả dinh dưỡng cao chứa một nguồn chất xơ lành mạnh, giàu kali, vitamin B6, vitamin C, chất chống oxy hóa,
- Chuối tươi dễ bị hư hỏng và tổn thất trong quá trình vận chuyển và bảo quản do các quá trình sinh lý, sinh hóa, vi sinh vật, nên việc chế biến chuối thành mứt sẽ
ít tổn thất về chất lượng, tận dụng nguồn nguyên liệu
- Hiện nay có rất nhiều sản phẩm mứt trên thị trường nhưng chưa đáp ứng được yêu cầu về cảm quan (màu sắc, mùi vị, cấu trúc) và chưa giữa được hàm lượng các chất dinh dưỡng cần thiết
- Ngoài ra trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm màu sắc không được đẹp hoặc quá bắt mắt, sặc sỡ do sử dụng phẩm màu độc hại nên sử dụng phương pháp Caramel hóa trong quá trình chế biến là một phương pháp vừa an toàn vừa tạo ra sản phẩm có màu sắc đẹp phù hợp tiêu chí người tiêu dùng
Chính vì vậy đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất mứt chuối xiêm” được thực hiện nhằm mục đích xác định lượng đường và nhiệt độ thích hợp trong quá trình Caramel, giữ được hàm lượng vitamin C, B6 có trong chuối sau khi chế biến,
Bảng 1-1: Tìnhhình nghiên cứu
Trang 6Phương pháp nghiên cứu khoa học - CNTP GVHD: PGS.Ts Nguyễn Công Hà
hạn chế tối đa sự thất thoát hàm lượng vitamin Tạo nên sản phẩm có giá trị cảm quan tốt hơn, góp phần đa đạng hóa các sản phẩm mứt trên thị trường tạo nên sản phẩm phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng Đồng thời nâng cao giá trị kinh tế các sản phẩm được chế biến từ chuối
Sơ đồ chế biến mứt chuối
III MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
- Tìm được nồng độ đường, mức độ caramen hóa, nhiệt độ và thời gian tối ưu cho sản phẩm mứt chuối xiêm
- Nghiên cứu xử lý các yếu tố ảnh hưởng đến sự giảm vitamin C và B6 trong sản xuất mứt chuối xiêm
- Từ đó tạo ra sản phẩm mức chuối xiêm chất lượng và an toàn, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng nhưng vẫn giữ nguyên được giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm
Nguyên liệu
Sơ chế nguyên liệu
Làm nguội
Ngâm với đường
Sên mứt
Bổ sung nguyên liệu
Sên mứt
Đóng gói-bảo quản
Trang 7Phương pháp nghiên cứu khoa học - CNTP GVHD: PGS.Ts Nguyễn Công Hà
IV ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2
3
4
4.1 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu xử lý các yếu tố ảnh hưởng đến sự giảm vitamin C, B6 và sự tạo màu caramel trong sản xuất mứt chuối xiêm
- Nồng độ đường
- PH môi trường
- Nhiệt độ
- Thời gian gia nhiệt 4.2 Phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Chuối xiêm ở khu vực U Minh - Cà Mau Toàn tỉnh Cà Mau hiện có trên 5.500 ha chuối, sản lượng trên 100.000 tấn/năm Tập trung nhiều ở các huyện vùng ngọt như: U Minh, Trần Văn Thời, chủ yếu là các giống chuối xiêm, chuối già Nam Mỹ
- Thời gian: Từ đầu năm học ngày 9/8/2021 đến ngày 9/11/2021 (3 tháng)
- Không gian: Khoa Nông Nghiệp Trường Đại Học Cần Thơ
- Giới hạn nội dung: Xác định nồng độ đường, mức độ caramen hóa, nhiệt độ và thời gian tối ưu cho sản phẩm mứt chuối xiêm
- Lấy do chọn chuối xiêm vì:
+ Kinh phí để thực hiện cho quá trình chế biến sản phẩm từ chuối cũng không quá cao,
do giá thành của chuối tương đối rẻ trên thị trường (đặc biệt ở khu vực U Minh - Cà Mau) Nên sản phẩm chế biến ra từ quả chuối cũng sẽ có giá thành tương đối rẻ (ở mức trung bình) mọi người đều có thể mua được
+ Chuối cung cấp một lượng carbohydrate vừa phải, nguồn cung cấp chất xơ lý tưởng, giàu kali Chứa nhiều pectin giúp giải độc cơ thể Có nhiều vitamin C, A, E tăng cường thị lực cho mắt Chứa nhiều sắt giúp tăng lượng máu trong cơ thể Có nhiều năng lượng giàu glucose Vitamin B6 tốt cho tim mạch và miễn dịch của cơ thể, giảm lượng cholesterol xấu Ngoài ra, làm giàu kết cấu da, duy trì thị lực tối ưu và khắc phục các vấn
đề về đường ruột Ngoài ra, nó còn có những công dụng rất tốt cho sức khỏe Những tác dụng tiêu biểu của quả chuối có thể kể đến như hỗ trợ hệ tiêu hóa khỏe mạnh, ngăn ngừa lão hóa, tăng cường hệ miễn dịch, …
+ Theo các chuyên gia, thành phần dinh dưỡng của chuối xiêm gồm: Vitamin B6-0,5 mg, Mangan–0,3 mg, Vitamin C–9 mg, Kali-450 mg, chất xơ-3g, Protein-1g, Magie-34 mg, Vitamin B9-25 mcg, Vitamin B2-0,1 mg, Vitamin B3-0,8 mg, Vitamin A-81 IU, Sắt-0,3
mg Trong chuối xiêm còn chứa 2 hợp chất là Serotonin và Norepinephrine (NE) có tác dụng quan trọng trong y học
Trang 8Phương pháp nghiên cứu khoa học - CNTP GVHD: PGS.Ts Nguyễn Công Hà
V CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
5
5.1 Cách tiếp cận
Thực trạng:
- Chuối là một loại quả dinh dưỡng cao chứa một nguồn chất xơ lành mạnh, giàu kali, vitamin B6, vitamin C, chất chống oxy hóa,
- Chuối tươi dễ bị hư hỏng và tổn thất trong quá trình vận chuyển và bảo quản do các quá trình sinh lý, sinh hóa, vi sinh vật, nên việc chế biến chuối thành mứt sẽ ít tổn thất về chất lượng, tận dụng nguồn nguyên liệu
- Hiện nay có rất nhiều sản phẩm mứt trên thị trường nhưng chưa đáp ứng được yêu cầu
về cảm quan (màu sắc, mùi vị, cấu trúc) và chưa giữa được hàm lượng các chất dinh dưỡng cần thiết
- Ngoài ra trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm màu sắc không được đẹp hoặc quá bắt mắt, sặc sỡ do sử dụng phẩm màu độc hại nên sử dụng phương pháp Caramel hóa trong quá trình chế biến là một phương pháp vừa an toàn vừa tạo ra sản phẩm có màu sắc đẹp phù hợp tiêu chí người tiêu dùng
- Vitamin C và B6 là các vitamin tan trong nước nên bị hao hụt và mất nhiều hơn trong quá trình chế biến do bị hoà tan và dễ bị phân giải Vì thế cần chế biến thích hợp để đảm bảo các chất dinh dưỡng không bị biến dạng, hao hụt và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm
- Caramen hóa là quá trình hóa nâu của đường, một quá trình được sử dụng rộng rãi trong nấu ăn để tạo ra hương vị ngọt bùi và màu nâu Khi quá trình này xảy ra, các hóa chất dễ bay hơi như diaxetyl được giải phóng, tạo ra hương vị caramen đặc trưng Vì thế ra trong quá trình chế biến, cần phải xác định lượng đường và nhiệt độ để mang lại màu sắc và mùi vị đặc trưng
Yếu tố ảnh hưởng tổn thất vitamin trong quá trình:
+ Tốc độ đun nóng: tốc độ đun nóng càng nhanh tổn thất vitamin C càng giảm
+ Thời gian chế biến càng dài sự tổn thất vitamin càng lớn
+ Nồng độ đường tăng khả năng ức chế sự biến đổi vitamin càng giảm
Yếu tố ảnh hưởng phản ứng caramel trong quá trình:
+ Mức độ axit: nhạy cảm với môi trường hóa học, dao động ở pH từ 2 đến 10
+ Nhiệt độ: Nhiệt độ càng cao ảnh hưởng đến phản ứng màu và sự mất chất dinh dưỡng càng lớn
+ Loại nguyên liệu: lựa chọn được loại đường thích hợp thì phản ứng caramel sẽ dậy mùi thơm nhưng không mất đi mùi thơm đặc trưng của chuối
Lý thuyết:
Trang 9Phương pháp nghiên cứu khoa học - CNTP GVHD: PGS.Ts Nguyễn Công Hà
Để giữ được vitamin người ta thêm một số chất ổn định: đường saccarose, axit hữu cơ… hỗn hợp các chất trên sẽ giữ được vitamin tốt hơn các chất chống oxy hoá thông thường Phản ứng caramel hóa diễn ra trong quá trình chế biến, cần phải xác định lượng đường,
độ pH và nhiệt độ để mang lại màu sắc và mùi vị đặc trưng
Một số phương pháp giúp giữ hàm lượng vitamin:
- Ánh sáng: khi bảo quản cần tránh ánh sáng môi trường vì thực phẩm dễ mất nước khi bảo quản trực tiếp dưới ánh sáng dẫn đến giảm hàm lượng vitamin
- Cắt thái đúng kích cỡ cho phép tối thiểu vì cắt càng nhỏ thì sự phóng thích Enzyme tạo điều kiện cho oxy lọt vào làm phá huỷ vitamin
- Trong quá trình sên mứt hạn chế sử dụng dụng cụ bằng kim loại mà thay vào đó nên sử dụng dụng cụ bằng gỗ để tránh phá huỷ vitamin C
-Trong quá trình sơ chế nguyên liệu cần cho thêm muối vào trong nước rửa ngay sau khi lột vỏ quả vì muối sẽ giúp giữ vitamin trong quá trình sơ chế
- Tính acid, pH của chuối là một yếu tố bảo vệ vitamin, trong quá trình chế biến thường thêm nó vào dịch quả để ngăn cản quá trình sẫm màu của chuối
Một số phương pháp giúp giữ màu caramel:
-Kiểm soát mức độ axit (pH) để tạo ra mùi caramel đặc trưng
-Lựa chọn loại đường phù hợp (saccharose) để màu sắc của chuối được đẹp hơn
-Nung đường ở nhiệt độ thích hợp (170℃) để vị caramel không bị đắng
Giải pháp:
-Áp dụng phương pháp Muri để ổn định vitamin
-Dùng pp Lane-Eynon để ổn định lượng đường
5.2 Phương pháp nghiên cứu:
Phân tích thành phần: nồng độ đường, hàm lượng vitamin C, B6 trong nguyên liệu và thành phẩm
Tiến hành thí nghiệm:
+ Vitamin C: Áp dụng phương pháp Muri, dùng HCl 1% và acid oxalic để ổn định vitamin Sau đó chuẩn độ bằng 2,6-diclorophenol-indophenol
+ Đường: Dùng pp Lane-Eynon: thuỷ phân bằng HCl (đđ) Trung hoà bằng Naoh, sau đó chuẩn độ đường khử bằng dung dịch Fehling (A+B) với chỉ thị xanh Methylen trong khi đun nóng
Trang 10Phương pháp nghiên cứu khoa học - CNTP GVHD: PGS.Ts Nguyễn Công Hà
VI NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN:
6
6.1 Nội dung nghiên cứu:
Phản ứng caramel hoá diễn ra trong quá trình chế biến
* Khảo sát pH tối ưu:
+ Các phản ứng caramel hóa cũng nhạy cảm với môi trường hóa học, và tốc độ phản ứng, hoặc nhiệt độ mà phản ứng xảy ra dễ dàng nhất, có thể bị thay đổi bằng cách kiểm soát mức độ axit (pH) Tốc độ caramel hóa nói chung thấp nhất ở độ axit gần trung tính (pH khoảng 7), và được tăng tốc trong cả điều kiện axit (đặc biệt là pH dưới 3) lẫn bazơ (đặc biệt là pH trên 9)
+ Phản ứng caramel hóa diễn ra trong quá trình chế biến, cần phải xác định lượng đường và nhiệt độ để mang lại màu sắc và mùi vị đặc trưng
+ Caramel hóa là quá trình hóa nâu của đường, một quá trình được sử dụng rộng rãi trong nấu ăn để tạo ra hương vị ngọt bùi và màu nâu Màu nâu được tạo ra bởi ba nhóm polymer: caramelans (C24H36O18), caramelens (C36H50O25) và caramelins (C125H188O80) Khi quá trình này xảy ra, các hóa chất dễ bay hơi như diaxetyl được giải phóng, tạo ra hương vị caramel đặc trưng
* Khảo sát nhiệt độ caramel hóa đạt nhiệt độ thích hợp:
Bảng 6-1: Nhiệt độ caramel hóa:
+ Làm thí nghiệm để chọn nhiệt độ phù hợp với 3 mức gia nhiệt: 160; 170; 180 +Nhiệt độ càng cao ảnh hưởng đến phản ứng màu và sự mất chất dinh dưỡng càng lớn
+Saccharose có hoạt tính dễ phân hủy thành glucose và fructose nhờ enzyme hay axit Ở quả chuối đã có pH acid thuận lợi cho sự nghịch đảo của đường Quá trình này làm tăng vị ngọt nhẹ của đường nhất là tăng độ hòa tan của đường trong dung dịch
* Khảo sát hàm lượng đường:
+ Nồng độ đường tăng khả năng ức chế sự biến đổi vitamin càng ít