Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến mứt và nước uống từ cây lô hội

Tình hình nghiên cứu Lô hội trên thế giới Nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học đã cho thấy cây Lô hội có rất nhiều tác dụng như: trị vết thương, ngăn ngừa và chữa bệnh, làm thức uống,

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ^ ]

BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

ĐỀ TÀI R&D

Tên đề tài :Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến

mứt và nước uống từ cây lô hội

Chủ nhiệm đề tài: Th.s Đặng Huy Tước

Đơn vị chủ trì: Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Thực Phẩm

Đơn vị chủ quản: Bộ Công Thương

8351

Tháng 12 năm 2010

MỤC LỤC

1.5 Một số vấn đề tồn tại trong chế biến các sản phẩm từ Lô hội hiện nay

22

PHẦN II: VẬT LIỆU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1 XÁC ĐỊNH GIỐNG VÀ ĐỘ GIÀ NGUYÊN LIỆU THÍCH HỢP CHO MỤC

ĐÍCH CHẾ BIẾN

36

3.1.2 Xác định độ già thu hoạch thích hợp cho mục đích chế biến 39

3.2 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG LÔ HộI

40

3.2.1 Nghiên cứu xác định chế độ xử lý nguyên liệu thích hợp 40

3.2.1.3 Xác định thời gian chần thích hợp 45

3.2.2.2 Xác định tỷ lệ SS/A (hàm lượng chất khô hoà tan/axit tổng số) 50

3.2.2.3 Nghiên cứu xác định phương pháp ổn định trạng thái sản phẩm 52

3.3 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỨT LÔ HộI (MỨT ĐÔNG)

65

3.3.2 Nghiªn cøu tû lÖ phèi trén 66

3.3.3 Nghiên cứu xác định hàm lượng pectin, độ khô, axit thích hợp 67

3.4.2.1 §èi víi s¶n phÈm n−íc Nha ®am 78

3.4.2.2 Đối với sản phẩm mứt Lô hội 80

MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề

Lĩnh vực sản xuất nước giải khát là một trong những hướng tiêu thụ nguồn nông sản Đây là ngành công nghiệp hấp dẫn bởi thị trường tiêu thụ lớn, thu hồi vốn nhanh, có lời cao Ngày nay, nước giải khát ngày càng thể hiện vai trò quan trọng không chỉ có tác dụng giải khát mà còn là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng, khả năng chữa bệnh cho con người

Dạng nước uống được sản xuất từ rau quả tươi đang dần thay thế các loại nước pha chế, nước uống có gas Chúng có nhiều ưu việt hơn các loại thức uống khác như: nhiều vitamin tự nhiên, muối, khoáng, các dạng đường đơn dễ tiêu hóa, các chất kháng sinh có khả năng chữa bệnh và những chất bổ dưỡng khác

Từ lâu cây Lô hội được sử dụng làm thuốc ở nhiều nước trên thế giới, bên cạnh đó Lô hội còn được biết đến như một loại thần dược của sắc đẹp Nó được dùng trong nhiều loại mỹ phẩm, dưỡng da… Hoạt chất chủ yếu của cây Lô hội là

“aloetin” bao gồm nhiều “antraglucoside” dưới dạng tinh thể, vị đắng có tác dụng tẩy độc tố, giải độc cơ thể Đây là cây thuốc quý được trồng rất đơn giản, nó có nhiều ứng dụng rộng rãi trong công nghệ mỹ phẩm và y học ở nước ta Trong khi

đó ngành công nghệ thực phẩm vẫn còn đang bị bỏ ngỏ

Việc nghiên cứu nhằm tạo ra sản phẩm nước Lô hội có chất lượng dinh dưỡng cao, có khả năng chữa bệnh tốt là rất cần thiết Qua đó, nó giải quyết đầu ra cho loại cây trồng tiềm năng này

Từ những lý do trên chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu quy trình công

nghệ chế biến mứt và nước uống từ cây Lô hội”

Mục đích và nội dung nghiên cứu của đề tài

* Mục đích nghiên cứu

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm nước uống và mứt đông

từ cây Lô hội

* Nội dung nghiên cứu

- Xác định giống và độ già thích hợp của cây Lô hội phù hợp cho mục đích chế biến

- Xây dựng quy trình chế biến nước uống từ cây Lô hội

- Xây dựng quy trình chế biến mứt đông từ cây Lô hội

PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung về cây Lô hội

1.1.1 Nguồn gốc, phân loại, đặc điểm hình thái sinh học của cây Lô hội

1.1.1.1 Nguồn gốc

Cây Lô hội có nguồn gốc từ Châu Phi còn có tên gọi là Nha đam, lưỡi

hỗ, long tu, tên tiếng Anh là Aloe Vera, Aloe Barbadebsis, Aloe Vulgaris Lamk Vào thời xa xưa, người Châu Phi thường dùng Lô hội để chữa lành vết thương, vừa hiệu quả lại không để lại sẹo Người Châu Phi còn dung Lô hội làm thức ăn chăn nuôi, chữa bệnh cho gia súc, kết quả cũng khả quan

Năm 1872, nhà học giả Đức Ebers đã tìm thấy văn tự có nội dung liên quan đến Lô hội được phát hiện trong Kim tự tháp ai cập Quyển sách này là một bộ sinh y dược lớn nhất của Ai Cập cổ, dài 20cm, rộng 30cm trong đó có ghi 875 bài thuốc, giảng giải các công hiệu và ứng dụng của Lô hội, ghi lại cách bào chế thuốc [13]

Vào thời đại văn minh Hy Lạp cổ, bốn thế kỷ trước công nguyên, người cha của y học là Hippocrate đã viết trong cuốn sách của mình, ghi nhận việc

sử dụng Lô hội trong điều trị lâm sàng Vào thế kỷ thứ 6 sau công nguyên, Lô hội đã được bào chế thành chất hòa tan trong nước Các nước đã bắt tay nghiên cứu, dần dần phổ cập việc sử dụng trên phạm vi toàn cầu Vào thế

kỷ 20, Lô hội được đưa vào “Dược điển nước Đức”, đó là lần đầu tiên Lô hội được chính thức có tên trong một dược điển quốc gia Từ đó giá trị dược học của Lô hội đã được giới y học toàn

thế giới khẳng định

Ở Đông Nam Á và bán đảo Triều Tiên, Lô hội được dàng làm thuốc đã

có từ lâu Từ Lô hội xuất hiện trong cuốn sách “Đông bảo y kim” (1610), có

đề cập về “dược tính mát, vị đắng, không độc, trị cam trẻ em…”

Lô hội ở Trung Quốc đã có mấy ngàn năm lịch sử Từ trước thời nhà Đường, Lô hội đã trở thành một loại dược liệu được sử dụng phổ biến Tuy vậy, khi nghiên cứu về tình hình phân bố Lô hội ở dạng tự nhiên của vùng ven biển Hoa Nam lại có tài liệu cho rằng Lô hội được du nhập từ quần đảo Tây Ấn Độ vào Trung Quốc

Ở Việt Nam, Lô hội được trồng từ lâu để làm cảnh và làm thuốc, nhất là

ở các tỉnh miền Trung Trước năm 1945, vùng Ninh Thuận, Bình Thuận có trồng Lô hội lấy nhựa xuất khẩu, mỗi năm khoảng 500-600kg Hiện nay, ở nhiều nơi có trồng Lô hội để làm dược liệu, hoặc để ăn Lô hội đã được đưa vào “ Từ điển bách khoa dược học Việt Nam” xuất bản năm 1999

1.1.1.2 Phân loại

Lô hội có tất cả trên 300 loại: Aloe ở đảo Socotra, Aloe ở Cape Town bên Nam Phi, Aloe saponaria, Aloe sinensis của vùng Natale, Aloe forox, Aloe barbadensis, Aloe perfoliata…(ở nước ta thường gặp loài Aloa Ferox, miền Bắc có Aloe Perfoliatab L.)

Lô hội Vera tức Lô hội Mỹ (Aloe vera L): thân thảo, lá hình lưỡi mác màu xanh lam, lá có đốm trắng

Lô hội Acbore tức Lô hội Nhật Bản (A.arborescens Mill): phiến lá cong

về phía ngoài, có rãnh sâu, lá màu tro

Lô hội Nguyên Giang tức Lô hội Trung Quốc ( A.vera L.var chinensis Berger)

Theo Phạm Hoàng Hộ [5] thì chi Aloe ở nước ta chỉ có một loài là Aloe

barbadensis Mill var sinensis Haw tức là cây Lô hội (có nơi gọi là Lô hội, lưu hội, long thủ ) Ở nước ta Lô hội mọc nhiều ở các vùng Phan Thiết, Phan Rang thuộc các tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận Chúng chịu hạn hán và khô

nóng rất giỏi Vì thế chúng được trồng rãi rác khắp nơi trên nước ta để làm thuốc hoặc làm cây cảnh

1.1.1.3 Hình thái sinh học Lô hội

Lô hội là dạng cây cỏ mập màu xanh lục nhạt, thân ngắn hóa gỗ mang một bó lá dày mọng nước Lá hình ba cạnh, mép dày, có răng cưa thô và cứng, dài 30-50cm, rộng 5-10cm, dày 1-2cm

Lá Lô hội gồm hai phần: phần ngoài là lớp vỏ xanh, khi cắt ngang chảy

ra nhựa màu vàng có mùi hắc, để khô chuyển thành màu đen Lớp trong ruột của lá trong suốt như thạch, mềm, không đắng, gọi là chất gel hoặc nhày, đây

là thành phần quan trọng nhất của Lô hội Trong lá có chứa nhiều chất nhầy vì thế có thể giữ nhiều nước làm cho cây thích ứng được nơi khô hạn

Hình 2.1: Cấu tạo lá Lô hội

1.1.2 Một số đặc điểm, thành phần hóa học của Lô hội

Thành phần hóa học trong Lô hội đã được

nghiên cứu nhiều có khoảng 100 loại, trong đó

các thành phần hữu hiệu có hàm lượng lớn

nhất là aloin, aloetin, aloe – emodin, aloesin,

polysacaride, alosesoponol glucoside Ngoài ra

còn có amino acid, vitamin, các chất hoạt tính, enzym, các nguyên tố vi lượng Đến nay đã phát hiện 60-70 loại chất dinh dưỡng (gồm polysacaride, amino acid), 20 axit hữu cơ, 20 khoáng chất, trên 30 loại alkane, 10 loại men…Ngoài ra hàm lượng nước trong lá Lô hội tươi chiếm từ 95 - 98% trọng lượng lá

• Hợp chất Anthraquinon: Đây là thành phần quan trọng của Lô hội bao

gồm:

- Aloe - modin (chất này không có trong dịch tươi Lô hội) Trong nhựa khô, aloe - emodin chiếm 0,05% - 0,5% chất này tan trong ether, Cloroform, benzen

- Barbaloin (aloin): Chiếm 15 - 30% thành phần nhựa của Lô hội

- Aloin [Reynolds, Aloes - Các chi Aloe, 2004], là một hoạt chất chủ yếu, có vị đắng, có tác dụng tẩy xổ, giải độc cho cơ thể, có màu vàng-nâu chiếm 0,1 - 6,6% trọng lượng lá

• Amino acid

Kết quả phân tích các loại amino acid trong Lô hội gồm có: Lysine, Isoleucin, Phenylalanin, acid glutamic, acid asparagic, leucin, tryptophan, phenylalanine, alanin, C-alanin, prolin, arginin cystin, histidin, methionin…trong đó hàm lượng arginin, axit glutamic và arparagine tương đối cao

• Các axit hữu cơ

Các axit hữu cơ trong Lô hội gồm: succinic, malic, lactic, P.coumaric, isocitric, oxalate canxi, lactate magnesi, acetic, oleic, linoleic Có một số loại axit hữu cơ còn liên kết với một số thành phần khác thể hiện được hoạt tính sinh lý như lactat magnesium, liên kết với aloenin có hoạt tính ức chế bài tiết dịch vị

• Các loại đường

Trong lá Lô hội có loại đường đơn (monosacaride) cấu tạo đơn giản và

có loại đường đa (polysacaride) có cấu tạo phức tạp

Đường đơn (monosacaride): glucose, D-glucose, mannitose, rhamnose….vv

L-Đường đa (polysacaride): Polysacaride trong nhựa nguyên Lô hội vera đạt mức 34,82 mg/100ml Có trong lớp chất nhầy của các tế bào xung quanh lớp gel bên trong của lá

• Các vitamin

Lô hội có rất nhiều vitamin với hàm lượng cao: gồm B1, B2, B6 và acide folic Đặc biệt hàm luợng vitamin A (B-caroten), C và E đều cao Một hàm

lượng nhỏ vitamin B3, B12 Aloe Vera là một loài đặc biệt có chứa rất nhiều

vitamin thích hợp cho người ăn chay

• Các Enzym

Các loại enzym chủ yếu trong Lô hội là oxydase, lipase, amilase, catalase, allnilase, cellulase, peroxi-dase…Bản thân enzym ở dạng đơn độc ngoài cơ thể vẫn có tác dụng xúc tác Bởi vậy enzym có nhiều giá trị ứng dụng cần nghiên cứu để tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể người Nhưng do hàm lượng enzym quá thấp, rất khó khăn phân lập và chiết xuất mà vẫn giữ nguyên được hoạt tính làm cho việc phát huy giá trị của enzym gặp nhiều khó khăn

• Các loại muối vô cơ

Trong nhựa cây Lô hội có chứa 19 nguyên tố khoáng là: B, Al, Ba, Ca,

Cu, Fe, Mg, Na…trong đó các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể người

là Zn, Ca, Fe, Cu có hàm lượng khá cao

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của Lô hội

Aloetin (mg/l) 400

Nguồn: kết quả phân tích của Viện Nghiên cứu Công Nghiệp Bắc Kinh

và Viện Nghiên cứu Thực vật Côn Minh, Viện Khoa học Trung Quốc (2005)

1.1.3 Một số sản phẩm và công dụng của Lô hội

1.1.3.1 Trong dược phẩm và thực phẩm

- Tác dụng kháng khuẩn, làm lành vết thương: Lô hội có chứa nhiều khoáng chất như Calci, Potassium, Kẽm… có chứa nhiều vitamin C và E Các chất này là tiền chất cơ bản để đẩy nhanh tiến trình làm lành da Calci giữ vai trò quan trọng trong hệ thống thần kinh và mô cơ, nó cũng là chất xúc tác chính trong tất cả các quá trình chữa lành vết thương

- Tác dụng chống viêm nhiễm dị ứng: Lô hội có tác dụng làm lành vết đứt, vết loét, vết phỏng hay vết sưng do côn trùng cắn đốt trên da vì nó có chứa những hợp chất hữu cơ gồm vitamin, các hormon, chất Magnesium lactate… có tác dụng ức chế phản ứng Histamin, ức chế và loại trừ Bradykinin là những thành phần gây phản ứng dị ứng và viêm

- Tác dụng chống sự lão hóa tế bào: Do Lô hội có chứa Calci có liên quan đến tân tạo dịch trong tế bào cơ thể, duy trì sự cân bằng giữa trong và ngoài tế bào, tạo ra các tế bào khỏe mạnh

Ngoài ra, trong thành phần thịt Lô hội có chứa 17 amino – acid cần thiết

để tổng hợp protein và mô tế bào và các chất khoáng như Calci, Phospho, Đồng, Sắt, Magne, Potassium, Sodium… là các yếu tố cần thiết cho sự trao đổi chất và các hoạt động của tế bào

- Tác dụng giải độc cho cơ thể: Do có chứa Potassium nên Lô hội có tác dụng cải thiện và kích thích chức năng gan, thận, hai cơ quan chủ yếu của việc loại trừ chất độc trong cơ thể Ngoài ra, nó còn chứa Uronic acid – đây là chất có tác dụng loại trừ chất độc trong tế bào, đồng thời thành phần chất xơ

có trong Lô hội còn có tác dụng cuốn sạch các thành phần chất thải nằm kẹt trong các nếp gấp của ruột

- Tác dụng sinh năng lượng và dinh dưỡng: Trong thành phần của Lô hội

có chứa Vitamin C thúc đẩy quá trình trao đổi chất, sinh năng lượng cần thiết

và duy trì hoạt động miễn dịch giúp phòng được nhiều bệnh

- Tác dụng tá dược:Trong thành phần của Lô hội có chứa chất Lignin, là chất giúp thấm sâu và luân chuyển cùng với các yếu tố khác mà nó liên kết Hơn nữa Lô hội còn có polysaccharide, các chất khoáng, vitamin, amino acid… cùng với chất Lignintẩy sạch tế bào chết, kích thích tái sinh tế bào mới, và dinh dưỡng cho da nên đây là lý do nhiều sản phẩm dược phẩm, mỹ phẩm pha trộn với Lô hội

Ngoài ra, Lô hội còn có một số chức năng khác như:

+ Tạo protein giúp hình thành tế bào và mô do có chứa các amino – acid + Phân giải các chất đường, đạm và béo trong dạ dày và ruột do trong thành phần có chứa các hệ enzym phong phú

+ Có tác dụng đối với các vấn đề về ruột: theo một nghiên cứu được công bố trong tờ báo Alternative Medicine thì nước uống Lô hội có tác dụng trong việc chữa trị các bệnh viêm nhiễm đường ruột Các nghiên cứu đã chứng minh rằng nước dinh dưỡng Lô hội có tác dụng giúp giải độc tố trong đường ruột, trung hòa tính axit trong dạ dày, đồng thời làm giảm chứng táo bón và loét dạ dày.[25,26]

+ Làm giảm lượng đường trong máu cho chứng bệnh tiểu đường

Theo báo cáo của Hormone Research, đối với chứng bệnh tiểu đường, Lô hội còn có tác dụng làm giảm lượng đường trong máu

+ Tăng cường công năng miễn dịch: từ lâu công năng dược lý của Lô hội thường thiên về đánh giá cao tác dụng của hợp chất Anthraquinon nhưng gần đây đã nhấn mạnh tác dụng của polysacaride đối với việc nâng cao khả năng miễn dịch, kháng ung thư, kháng AIDS của cơ thể người

+ Nước giải khát: Lô hội được sử dụng làm nước giải khát dưới dạng nước

ép, nước tuyết nhỉ, cocktail với hàm lượng đáng kể vitamin, khoáng chất và

hương vị thơm ngon Một số sản phẩm nước uống như: trà Lô hội, rượu Lô hội…

- Tác dụng giữ nước của Lô hội: đường mannan và glucose có tác dụng phòng lão hóa, phòng nhăn da, gia tăng tính đàn hồi của da Theo tài liệu nghiên cứu, trong điều kiện khô, tính giữ nước của Lô hội càng tốt Với nồng

độ Lô hội 40-50% thì tính giữ nước là tốt nhất

Hiện nay trên thị trường, nhiều hãng mỹ phẩm đã lấy ngay chính tên Aloe vera làm tên thương mại cho những loại kem chống nắng, dưỡng da, các loại dầu gội, dầu khử mùi hôi, chất có tác dụng chống mốc, xà phòng, dầu cạo râu

1.1.3.3 Một số sản phẩm từ cây Lô hội:

Sản phẩm từ cây Lô hội đã được lưu thông trên thị trường hiện nay bao gồm các loại:

nang chữa bệnh đường ruột, dạ dày, chữa trị vết thương… Các nước Mỹ, Nhật, Hàn Quốc đã sản xuất nhiều chủng loại dược liệu nổi tiếng về Lô hội

MỘT SỐ HÌNH ẢNH CÁC SẢN PHẨM TỪ LÔ HộI

1.2 Tình hình nghiên cứu về cây Lô hội

1.2.1 Tình hình nghiên cứu Lô hội trên thế giới

Nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học đã cho thấy cây Lô hội có rất nhiều tác dụng như: trị vết thương, ngăn ngừa và chữa bệnh, làm thức uống, dưỡng

da, dầu gội,… Do vậy ngày nay cây Lô hội được sử dụng để làm nguyên liệu chế biến các loại mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm rất hữu dụng và bổ ích cho cuộc sống Tuy nhiên, tính hiệu quả của các sản phẩm Lô hội phụ thuộc vào độ tinh khiết của sản phẩm cũng như phương pháp sản xuất và cách bảo quản Chúng ta đã biết rằng trong quá trình chế biến, việc làm khô phần ruột

Đồ uống Lô hội

Mỹ phẩm Lô hội

Các sản phẩm từ Lô hội

Dược phẩm Lô hội

lá Lô hội để làm thành dạng bột sẽ làm mất đi hầu hết các đặc tính y học của

nó, do đó để duy trì được các đặc tính có lợi này trong một thời gian dài thì các sản phẩm này phải được giữ ổn định về mặt hóa học Đây là một công việc khá phức tạp, khó khăn và chính điều này đã thôi thúc các nhà khoa học trên thế giới tập trung vào nghiên cứu

Nhận thức được tính hữu ích của cây Lô hội, các nhà nghiên cứu đã không ngừng nỗ lực tìm kiếm cách thức để trích ly, bảo quản nhằm hạn chế tối đa sự thay đổi phẩm chất của chất gel trong cây Lô hội

Đầu tiên là hai sáng chế được đăng ký ở Mỹ vào năm 1975: Sáng chế US3892853 – Stabilized aloe vera gel and preparation of same - Ổn định chất gel trong Aloe vera và quá trình sản xuất của Cobble Henry H., tác giả đã nghiên cứu quá trình làm ổn định chất Gel từ lá để tìm cách bảo quản lâu bền hoạt tính chữa bệnh trong gel tươi

Sáng chế US3878197 – Process for preparing extracts of aloe vera - Quá trình chiết xuất từ cây Lô hội của Maret Ray H., tác giả tìm hiểu quá trình trích và làm ổn định dịch nước từ lá cây Lô hội, chất gel được lấy bằng cách cắt bỏ vỏ và lớp aloin từ lá, được xử lý bằng tia cực tím ở nhiệt độ môi trường

để sản phẩm trích ly ổn định về mặt hóa học và giữ được đặc tính như nước

Lô hội tươi Đến năm 1985, tác giả Tumlinson Larry N (US4555987) đã nghiên cứu thiết

bị trích xuất chất gel tinh khiết từ cây Lô hội Lá cây Lô hội sau khi thu hoạch được đặt giữa cặp dây cua roa chuyển động liên tục qua nhiều con lăn cán được sắp xếp theo khuôn mẫu định trước Những con lăn cán này vừa nghiền vừa đẩy chất gel ra khỏi lá, sau đó được đưa vào lọc Vỉ lọc được đặt nghiêng nhằm mục đích cho lá cây di chuyển từ từ qua nhằm hứng chất gel rơi xuống, sau đó lá cây này bị đẩy ra khỏi khu vực thu gom chất gel trước khi gel bị nhiễm bẩn bởi aloin từ lá

Trong những năm sau đó, từ những nghiên cứu cách thức để giữ ổn định chất gel được trích xuất từ cây Lô hội, các nhà khoa học đã từng bước nghiên

cứu để sản xuất chất gel theo hướng công nghiệp hóa và tinh khiết hơn Những năm tiếp theo, lượng sáng chế tăng lên đáng kể, năm 2002 với 38 sáng chế, 2003 với 40 sáng chế… Trong giai đoạn này các nghiên cứu cũng khá đa dạng, các nhà khoa học của các nước (Mỹ, Nhật, …) tiếp tục nghiên cứu việc làm ổn định chất gel và ứng dụng tính mát, tính mềm mại của cây Lô hội để sản xuất găng tay, giày dép, … Bên cạnh đó, cây Lô hội còn được dùng làm thức uống: nước ép, nước giải khát… Và cho đến nay, để thương mại hóa các sản phẩm của cây Lô hội, các nhà nghiên cứu đã từng bước đi sâu vào phương thức tạo ra sản phẩm cho đời sống: thức uống (sáng chế ES2298003), mỹ phẩm (WO2008051080), găng tay (US2004115250), thuốc trừ sâu (US2008125320) và thậm chí cả phương pháp trồng cây Lô hội (WO2008007389),…

Ngày nay với công nghệ phát triển của thế giới, cây Lô hội đã trở nên phổ biến hơn Để sản xuất các sản phẩm từ cây Lô hội có tính thương mại thì đòi hỏi phải có công nghệ cao trong việc tách chiết và bảo quản chất gel, việc này các nhà khoa học đã nghiên cứu, vấn đề còn lại là làm sao để đưa các công nghệ đó vào sản xuất để tạo ra các sản phẩm mang đầy đủ các tính năng hữu ích của loài cây này? Nhưng trước hết chúng ta phải đảm bảo nguồn nguyên liệu ổn định và chất lượng

Tài liệu cổ nhất được tìm thấy ở thành phố Nipput, có niên đại 22000 trước công nguyên cho thấy người dân Sumeri đã dùng lá cây Lô hội để làm thuốc chống các bệnh đường ruột Người Ai Cập cổ đại dùng lá câu Lô hội đơn thuần, hoặc phối hợp với các dược thảo khác để chế biến thành nhiều loại thuốc trị bách bệnh Sau này Lô hội càng được sử dụng rộng rãi trong các nên

y học Hy Lạp, La Mã, Trung Quốc Riêng tại Indonesia, người ta thường dùng chất gel của Lô hội đễ xát vào da đầu kích thích tóc mọc nhiều và óng mượt [3]

Năm 1935, bác sĩ C E Collins (bang Marylan) thì bệnh đã phát triển ở mức trầm trọng: da bị tổn thương nặng, chỉ có thể phẫu thuật cắt lọc và thực

hiện ghép da Để giúp người bệnh đỡ đau đớn và có thời gian nghỉ ngơi, bác

sĩ C E Collins đã dùng Trước kết quả bất ngờ này, bác sĩ C E Collins tiếp tục dùng biện pháp đắp lá Lô hội tươi, hoặc chế biến thành dạng thuốc mỡ gồm cả phần vỏ và gel nghiền lẫn.[8]

Ứng dụng đầu tiên trong y học hiện đại của Lô hội từ bác sĩ C E Collins (bang Marylan) khi ông sử dụng lá Lô hội tươi bằng cách lấy phần mềm, trong suốt đắp lên những vùng da bị tổn thương sau 24 giờ bệnh nhân

đã hết hẳn cảm giác nóng buốt, đau đớn và ngứa ngáy Phát hiện này được giới y học công nhận và ứng dụng rộng rãi Năm 1940-1941, hai nhà khoa học

T Rowe, B K Lovell và Lloyd M Parks sau thời gian dài nghiên cứu đã cho biết Lô hội giúp lành các vết bỏng nhanh hơn bất kỳ biện pháp nào khác vào thời kỳ đó.[18]

Năm 1945, nhà bác học Nga Filatov phát hiện nước ép Lô hội chữa được nhiều bệnh ngoài da và bệnh phổi Ðặc biệt ông nhận thấy đặt lá Lô hội vào bóng tối hoặc nơi lạnh thì lá cây sản sinh ra các kích sinh tố (biostimulines),

và đó là cơ sở để sản xuất ra thuốc Philatop từ Lô hội

Năm 1978 G R Waller ở trường Ðại học tổng hợp bang Oklahoma báo cáo cho biết trong phần vỏ và nhựa của Lô hội có chứa các acid amin tự do, các đường đơn, B-sitosterol, lupeol; trong đó B-sitosterol có tác dụng chống viêm và làm giảm cholesterol máu; lupeol làm giảm đau và chống các vi sinh vật.[19]

Năm 1980, John Heggars ở Trung tâm Bỏng, trường Ðại học Tổng hợp Chicago tìm thấy acid salicylic và chất giống như cortison trong Lô hội, điều này giải thích phần nào tác dụng giảm đau chống viêm của cây

Từ cuối những năm 1980 và cả thập niên 1990 do đứng trước đại dịch AIDS, các nhà khoa học Mỹ đã tập trung nghiên cứu xem liệu Lô hội có tác dụng chống HIV hay không Ðã có một số báo cáo lạc quan về khả năng tiêu diệt HIV, cũng như khả năng kích thích hệ miễn dịch cơ thể chống lại virus, chống lại tế bào ung thư Năm 1994, FDA đồng ý cho thử nghiệm trên người

các chế phẩm chống HIV làm từ Lô hội Hiện các nghiên cứu vẫn đang được tiến hành

Cho đến nay, Lô hội được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới làm thuốc,

mỹ phẩm, thực phẩm Theo Hiệp hội mỹ phẩm hương liệu thì các sản phẩm

có Lô hội chiếm hơn 33% thị trường mỹ phẩm nói chung của Mỹ Trong y học thế giới, Lô hội cũng có nhiều ứng dụng kỳ diệu: chống lại tế bào ung thư, kích thích hệ miễn dịch…

1.2.2 Tình hình nghiên cứu Lô hội ở Việt Nam

Tại Việt Nam, Lô hội mọc hoang nhiều ở vùng Ninh Thuận, Bình Thuận Trước chiến tranh thế giới lần thứ hai (1939-1945), ở miền Nam Trung bộ nước ta đã có trồng và sản xuất nhựa Lô hội, mỗi năm thu ít nhất từ 500 đến 600kg nhựa khô để xuất khẩu sang Trung Quốc Gần đây công ty công nghệ ứng dụng sinh học Việt – Mỹ - Úc (V.U.A) Biotech Co.LTD cũng đã đầu tư trồng hàng trăm héc ta Lô hội tại các địa phương như: Đà Lạt, Ninh Thuận, Bình Thuận, TP.HCM… để dùng làm nguyên liệu chế biến gần 20 loại sản phẩm [11]

Ở nước ta, Lô hội cũng đã được biết đến từ rất lâu nhưng chỉ làm cây cảnh

và dùng để chữa một số bệnh thông thường ngoài da Kỹ sư Lê Đình Chức đã nghiên cứu kỹ thuật trồng cây Lô hội, nêu rõ quy trình từ chọn giống, làm đất,

kỹ thuật trồng đến chăm sóc và phòng trừ sâu hại cho cây nhằm đạt được năng suất cao Cây Lô hội rất thích hợp trồng ở vùng có khí hậu nóng và không ngập nước, phát triển mạnh ở dạng đất cát và đất pha cát ven biển Tuy nhiên, cũng có thể trồng Lô hội trên các loại đất khác, nơi những cây trồng khác kém hiệu quả, như đất hơi kiềm, đất chua, đất sét Cây đã được trồng nhiều ở Ninh Thuận và một số vùng đất Bình Dương như Tân An … Khi trồng cây Lô hội, nông dân không phải đầu tư ban đầu cao, kỹ thuật chăm sóc đơn giản và trồng một lần có thể thu hái lâu dài, mang lại hiệu quả rất cao

Dù vậy, điều mà người nông dân lo lắng là khi diện tích trồng ngày càng được nhân rộng thì tìm đầu ra để tiêu thụ sản phẩm là rất khó và ước ao có một thị

trường tiêu thụ tàu lá Lô hội Các nhà khoa học Việt Nam bước đầu đã nghiên cứu một số công nghệ, góp phần giải quyết những khó khăn cho người trồng Một số kết quả có thể kể đến như:

- Công nghệ sản xuất các chế phẩm thực dưỡng từ cây Lô hội (Lô hội) Aloe vera, sản phẩm của Công ty TNHH Sức Khỏe Vàng, năm 2003

- Công nghệ và thiết bị sản xuất thực phẩm bảo kiện và dược phẩm, mỹ phẩm

từ cây Lô hội (Lô hội) Aloe vera Barbadensis, sản phẩm của Công ty TNHH Sức Khỏe Vàng, năm 2006

- Tác giả Nguyễn Phú Kiều cũng nghiên cứu ứng dụng dược tính của Lô hội trong y học tạo ra sản phẩm Vegakiss dùng để điều trị HIV/AIDS từ cây Trà hoa Dormoy và cây Lô hội, năm 2006

- Giáo sư Nguyễn Thiện Thành – Chủ nhiệm bộ môn điều trị học tuổi cao trường đại học Y Dược TP.HCM, là người từ lâu say mê nghiên cứu áp dụng các lợi ích của Lô hội Trong kháng chiến chống Pháp, được biết các công trình của Filatov qua sách báo, ông đã phổ biến các sản phẩm thuốc Philatop làm từ Lô hội trong chiến khu 9, góp phần bảo vệ sức khỏe cho cán bộ, chiến

sĩ Hiện nay chế phẩm Philatop Lô hội vẫn tiếp tục được sử dụng tại một số bệnh viện của Việt Nam Quan trọng hơn nữa trị liệu Filatop đã được sử dụng rỗng rãi để chữa những căn bệnh được coi là khó chữa như: viêm hắc võng mạc, thoái hóa hoàng điểm, cận thị với xu thế nặng dần…Còn nhiều chỉ định khác dùng Philatop – Lô hội trong nội khoa, chuyên khoa thần kinh, ngoại khoa và cũng đã cho những kết quả tốt đẹp

Ngày nay người ta còn có thể chiết xuất Lô hội để làm các loại mỹ phẩm, kem dưỡng da và một phần lớn Lô hội dùng làm đồ dùng hàng ngày như các loại thạch Lô hội hay nước ép trái cây Vì cây Lô hội có nhiều công dụng và lợi ích như vậy nên hiện nay nhiều hộ nông dân một số tỉnh đã chuyển sang trồng Lô hội thương phẩm và bước đầu thu được lợi ích cao Trước đây Lô hội chỉ được các hộ dân ở Ninh Thuận trồng nhỏ lẻ trong các hộ gia đình để làm cây cảnh, làm thuốc Nhưng ngày nay nhiều vùng đất cát ven biển Ninh

Thuận chuyển hẳn sang trồng Lô hội Cho tới thời điểm này thì Ninh Thuận

đã trở thành một trong những tỉnh có diện tích Lô hội lớn nhất nước

Tuy chưa thống kê đầy đủ nhưng ước tính hiện nay toàn tỉnh Ninh Thuận có hàng trăm ha Lô hội đang được trồng ở các huyện Ninh Hải, Ninh Phước, TP Phan Rang… Một ưu điểm nữa của cây Lô hội là có thể trồng xen kẽ với các loại cây công nghiệp, cây ăn trái mà không ảnh hưởng gì đến quá trình sinh trưởng của chúng Theo như tìm hiểu của chúng tôi, bây giờ một số cơ sở chế biến ở đây đã biết cách chiết xuất làm nhựa khô để làm dược liệu và xuất khẩu sang thị trường Trung Quốc Việc phát triển loại cây trồng này là một hướng đi đúng đắn cho các hộ nông dân nghèo ven biển Ninh Thuận Với lợi thế về địa lý và khí hậu ở nước ta, chúng ta có thể phát triển vườn cây Lô hội theo hướng công nghiệp, mặt khác cũng cần hỗ trợ các nhà khoa học trong các nghiên cứu tạo ra các máy móc thiết bị, các quy trình công nghệ để chiết xuất các chất có ích cho chế biến sản phẩm và xuất khẩu

1.3 Giới thiệu quy trình sản xuất nước rau quả nói chung

Mỗi sản phẩm nước quả đều có quy trình sản xuất riêng, tuy nhiên đều

phải dựa trên một quy trình chung nhất Để chế biến sản phẩm nước, chúng tôi dựa trên quy trình sản xuất chung [14]

Sơ đồ 2.1: Quy trình sản xuất nước quả

Thuyết minh quy trình

Nguyên liệu: Nguyên liệu được sử dụng là quả tươi có độ chín kỹ thuật

thích hợp, không sâu thối, hư hỏng hoặc sâu bệnh

Lựa chọn, phân loại, xử lý sơ bộ: Nguyên liệu trước khi đưa vào sản

xuất cần phải được phân loại nhằm tạo độ đồng đều giữa các lô nguyên liệu đồng thời phân loại nhằm loại bỏ những quả không đủ tiêu chuẩn cho mục đích chế biến nước quả Đối với các loại quả như dứa, vải… cần phải được xử

lý sơ bộ như bỏ hoa, lá, cuống trước khi rửa

Làm sạch: Công đoạn này nhằm loại bỏ những tạp chất như bụi bẩn, vi

sinh vật bám trên bề mặt quả và tồn dư thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp Thường sử dụng phương pháp rửa trong các bể nước luân lưu

Xử lý nguyên liệu: Nhằm mục đích nâng cao hiệu suất trích ly dịch quả

với các phương pháp nghiền, xé thích hợp, phương pháp gia nhiệt, phương pháp lạnh đông chậm, phương pháp dùng sóng siêu âm, phương pháp xử lý

bằng enzyme…Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật phương pháp xử lý quả bằng enzyme ngày càng được sử dụng rộng rãi để tăng hiệu suất ép nhưng đồng thời vẫn duy trì được chất lượng cảm quan của sản phẩm

Tách dịch quả: Trong sản xuất nước quả thường sử dụng 2 biện pháp

chủ yếu để tách dịch quả là chà và ép:

- Chà: Là phương pháp thu nhận bột quả dạng nhuyễn, thường dùng để sản xuất dạng nectar, squash, pure Để tăng hiệu suất thu hồi, quả trước khi chà cần được gia nhiệt, nghiền nhỏ…

- Ép: Là phương pháp chủ yếu tách dịch quả Để nâng cao hiệu suất ép

có xử lý bằng phương pháp xé nhỏ, đun nóng, xử lý enzyme…

Xử lý làm trong: Qúa trình này nhằm làm giảm hoặc khử các chất keo

đồng thời loại bỏ các phần tử cặn có kích thước quá nhỏ Có thể sử dụng các phương pháp làm trong như: phương pháp lắng tự nhiên kết hợp với chất trợ lắng (bentonit, diatomit…), làm trong bằng enzyme thủy phân chất keo (pectinase, protease, amylase…), làm trong bằng dòng điện một chiều, li tâm siêu tốc… Mỗi loại sản phẩm thích ứng với phương pháp làm trong nhất định,

do vậy cần chọn ra phương pháp đảm bảo chất lượng nhất với sản phẩm đó

Lọc: Qúa trình lọc thô nhằm loại bỏ phần tử thịt quả có kích thước lớn,

chất cặn bã, còn lọc tinh là phương pháp cuối cùng nhằm làm trong dịch quả Trong chế biến nước quả dạng trong thì cần quá trình lắng, lọc phải triệt để, màng lọc được làm bằng các chất có khả năng hấp phụ các phần tử cặn, có độ xốp nhất định, đó là các tấm cenlulo, bông, bột sứ xốp, oxit nhôm, cẩm thạch…

Phối chế: Là công đoạn phối chế các thành phần bao gồm dịch quả (hoặc

pure quả), nước và các chất điều vị như đường, acid thực phẩm theo một tỷ lệ nhất định nhằm thu được sản phẩm cuối cùng có hương vị, màu sắc thích hợp với thị hiếu của người tiêu dùng Ngoài ra, tùy thuộc vào đặc tính nguyên liệu chế biến mà bổ sung một số chất ổn định với các nồng độ khác nhau

Gia nhiệt: Là một công đoạn vừa có tác dụng bài khí nhưng đồng thời tiêu

diệt một phần vi sinh vật và các enzym oxi hóa có trong nước quả, đối với sản phẩm được chế biến từ nguyên liệu quả tươi thì thời gian nâng cao nhiệt càng nhanh càng tốt

Thanh trùng: Đối với các sản phẩm thực phẩm nói chung và sản phẩm

nước quả nói riêng là đối tượng bị tác động của nhiều yếu tố khác nhau dẫn tới sự hư hỏng nhanh chóng Nguyên nhân gây hư hỏng, giảm chất lượng thực phẩm chủ yếu là hoạt động của vi sinh vật, của enzim và một số biến đổi hoá học Dưới tác dụng của một số yếu tố như nhiệt độ, không khí, độ ẩm, thành phần của môi trường,… hoạt động của vi sinh vật cũng như các loại enzim và những biến đổi hoá học có thể được tiếp xúc với tốc độ cao nhưng ngược lại

có thể bị hạn chế

Trong số các nguyên nhân gây hư hỏng đáng chú ý nhất là hoạt động của vi sinh vật Sự hoạt động của chúng trong môi trường thực phẩm chẳng những làm hư hỏng sản phẩm mà còn có thể sản sinh ra độc tố hoặc gây bệnh, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của con người

Bởi vậy, để kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm điều cốt yếu là phải loại trừ hoặc ức chế đến mức tối đa hoạt động của các vi sinh vật, không cho phép có mặt của các vi sinh vật gây bệnh, hạn chế đến mức không thể phát triển các loại vi sinh vật sinh độc tố Nói cách khác sản phẩm thực phẩm phải được thanh trùng Có nhiều phương pháp thanh trùng khác nhau như thanh trùng bằng điện cao tần, bằng sóng siêu âm, bằng tia bức xạ, bằng hoá chất, … Tuy nhiên hiện nay thanh trùng nhiệt đang được

sử dụng rộng rãi nhất bởi có nhiều yếu tố thuận lợi như: dễ thực hiện, dễ trang

bị và ít tốn kém Như vậy, thanh trùng nhiệt là quá trình dùng nhiệt để tiêu diệt hoặc kìm hãm sự hoạt động của vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm bị nhiễm tạp trong các công đoạn chế biến với mục đích kéo dài thời gian thương phẩm của sản phẩm Tuy nhiên với các sản phẩm từ nguyên liệu tự nhiên, đặc biệt là nguyên liệu từ rau quả là loại rất nhạy cảm với nhiệt nên lựa chọn được chế độ thanh trùng phù hợp không những giúp tiêu diệt hoặc hạn

chế hoạt động của các vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm mà còn đảm bảo được chất lượng của các sản phẩm thực phẩm [16]

Để lựa chọn được chế độ thanh trùng thì phải tìm được thời gian nâng lên nhiệt độ thanh trùng, nhiệt độ thanh trùng, thời gian giữ nhiệt, thời gian làm nguội,… Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến các thông số này như: số lượng vi sinh vật ban đầu, bản chất của vi sinh vật, thành phần hoá học, độ pH của sản phẩm, vật liệu chế tạo bao bì, kích thước bao bì,… việc xác định các thông số kỹ thuật như thời gian, nhiệt độ xử lý

1.4 Giới thiệu quy trình chế biến sản phẩm mứt đông:

Quy trình chung chế biến mứt đông từ pure như sau:

Pure → Phối trộn → Pha chế → Trộn đều → Gia nhiệt → Rót lọ → Ghép nắp

→ Làm nguội → Bảo ôn → Thành phẩm

Pure được phối chế với nước (có trường hợp không cần tiến hành công đoạn này) theo một tỷ lệ nhất định để đạt được các yêu cầu về chất lượng sản phẩm như hương vị, màu sắc, trạng thái Dịch sau khi phối trộn được pha chế với đường, axit tới một nồng độ nhất định để sau khi gia nhiệt độ khô của sản phẩm đạt từ 55 –65% và độ axit từ 0,5 –1% tuỳ thuộc vào loại sản phẩm, Dịch này được khuấy đều rồi đem gia nhiệt tới khi sôi, bổ sung pectin với hàm lượng từ 0,5-1,2%, khuấy đều và đun sôi tiếp 1 phút, rót dịch vào bao bì, ghép nắp, làm nguội

1.5 Một số vấn đề tồn tại trong chế biến các sản phẩm từ Lô hội hiện nay

Qua phân tích tổng quan về tình hình nghiên cứu về Lô hội cũng như hiện trạng quá trình sản xuất nước quả cho thấy đây là loại nguyên liệu không những có nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe con người, đáp ứng yêu cầu về mặt dinh dưỡng mà còn có tác dụng giải khát, chữa bệnh, do đó đáp ứng được thị hiếu của con người trong thời đại hiện nay

Tuy nhiên, cho đến nay ở nước ta vẫn chưa có một sơ sở chế biến nào tiến hành sản xuất nước Lô hội, thực tế sản phẩm nước Lô hội đã được bán trên thị trường nhưng hầu hết chỉ là các sản phẩm pha chế từ hương liệu hoặc

từ bán thành phẩm nước Lô hội cô đặc, trong khi đó Lô hội hiện nay là loại cây rất dễ trồng và trồng rất rộng rãi ở nước ta, vì vậy việc nghiên cứu xác định quy trình chế biến một số sản phẩm từ Lô hội nhằm đa dạng hóa sản phẩm đồng thời tạo ra sản phẩm từ chính nguồn nguyên liệu được trồng trong nước, giải quyết đầu ra cho loại cây trồng này là vấn đề rất có ý nghĩa

Tuy nhiên, cũng như các loại nguyên liệu rau quả tươi khác thì trong quá trình chế biến sản phẩm nước, mứt Lô hội cần lưu ý giải quyết các vấn đề gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như:

Về nguyên liệu: Lô hội không giống như những loại quả thường dùng để làm nước quả như: mơ, dứa, xoài…Vỏ cây Lô hội có chứa aloin là một hợp chất có vị đắng Vì vậy việc sơ chế nguyên liệu phải đảm bảo loại hết vị đắng

để tránh làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này

Trong dịch của lá Lô hội có chứa một số chất oxi hóa và gây mùi vị khó chịu vì vậy cần phải có những phương pháp chế biến thích hợp để loại bỏ các chất gây ảnh hưởng đến chất lượng dịch này

Thịt lá Lô hội mềm và có một độ nhớt nhất định vì vậy việc xử lý, làm giảm độ nhớt của sản phẩm cũng là một trong nhưng vấn đề nghiên cứu Cũng như các sản phẩm thực phẩm khác, tùy thuộc vào loại hình sản phẩm (mứt, nước quả) mà cần xác định độ hài hòa của sản phẩm sao cho nó đặc trưng cho loại nguyên liệu sử dụng

Vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm được thể hiện bằng các chỉ tiêu vi sinh trong sản phẩm cuối cùng là rất quan trọng, vì vậy việc nghiên cứu xác định phương pháp bảo quản cũng như chế độ bảo quản cũng là một trong các vấn

đề cần nghiên cứu

PHẦN II VẬT LIỆU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và nguyên vật liệu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Nguyên liệu nghiên cứu của chúng tôi trong đề tài này là lá của hai

giống Lô hội Trung Quốc (Aloevera (L).var chinesis (Haw) berger) và Lô hội

Mỹ (Aloe.Vera (L.) Burmf) được thu hái ở các độ già khác nhau

2.1.2 Nguyên liệu phụ

Đường: Sử dụng đường saccaro trắng

Axit thực phẩm: Axit citric loại tinh khiết dung cho thực phẩm

Vitamin C tinh khiết dùng cho thực phẩm

2.1.3 Hóa chất, dụng cụ

¾ Hóa chất sử dụng bao gồm

Lô hội Trung Quốc Lô hội Mỹ

• Máy xay – 2002 RIFAV

• Nồi thanh trùng – AUTOCLAVE – Trung Quốc

• Máy đo màu MINOLTA – CHROMAMETER CR200/231

• Máy đo độ cứng quả ABSOLUTE của hang MITUTOYO – Nhật Bản

• Bể ổn nhiệt – JULABO TW20 – Đức

• Thước kẹp hiện số của hãng MITUTOYO – Nhật Bản

• Cân phân tích – SHIMADZU & MONO BLOC – Nhật Bản

• Chiết quang kế hiện số - DIGITAL REFACTOMETER – ATAGO – Nhật Bản

2.2 Nội dung nghiên cứu

Căn cứ vào mục đích yêu cầu của đề tài chúng tôi tiến hành nghiên cứu một số nội dung sau:

- Nghiên cứu xác định giống và độ già của nguyên liệu Lô hội thích hợp cho mục đích chế biến

- Nghiên cứu lựa chọn phương pháp xử lý nguyên liệu thích hợp nhằm nâng cao chất lượng các sản phẩm

- Nghiên cứu thiết lập quy trình chế biến nước uống Lô hội

• Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối chế thích hợp

• Nghiên cứu biện pháp ổn định trạng thái sản phẩm

• Nghiên cứu xác định phương pháp thanh trùng thích hợp

- Nghiên cứu thiết lập quy trình chế biến mứt Lô hội (dạng mứt đông)

• Nghiên cứu xác định kích thước hạt nguyên liệu thích hợp cho mục đích chế biến mứt

• Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế giữa đường, axit và pectin thích hợp nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Thí nghiệm xác định nguyên liệu phù hợp cho chế biến nước Lô hội

Xác định giống Lô hội thích hợp: chúng tôi lựa chọn hai giống Lô hội để tiến hành thí nghiệm là Lô hội Mỹ và Lô hội Trung Quốc Lá Lô hội sau khi thu hái được rửa sạch rồi xác định các chỉ tiêu vật lý như: chiều dài, chiều rộng, bề dày, hàm lượng nước, trọng lượng toàn lá , các chỉ tiêu cảm quan như: Mùi, vị… và các chỉ tiêu hóa học như: hàm lượng acid, vitamin C, chất khô hòa tan

2.3.2 Thí nghiệm xác định độ già thu hái thích hợp cho mục đích chế biến

Trên cơ sở xác định thành phần hóa học và tỷ lệ thu hồi của lá Lô hội ở các

độ tuổi khác nhau (từ 6- 18 tháng tuối) để lựa chọn độ già thích hợp cho mục đích chế biến

2.3.3 Thí nghiệm xác định phương pháp xử lý nguyên liệu nhằm tạo ra phần pure Lô hội có chất lượng tốt

2.3.3.1 Xác định cỡ của nguyên liệu trước khi chần

Lô hội được rửa sạch, loại bỏ phần vỏ cứng bên ngoài Sau đó đem cắt miếng từ 30 - 40g, từ 50 - 60g và từ 70 - 80g Các mẫu sau cắt miếng được chần ở nhiệt độ 90oC trong vòng 3 phút rồi quan sát sự biến đổi màu sắc, hương vị của sản phẩm

Nguyên liệu sau khi chần được xay nhuyễn thành dịch Dịch này được mang đi phân tích các chỉ tiêu hóa học

2.3.3.2 Xác định nhịêt độ chần

Lá Lô hội rửa sạch, loại bỏ phần cuống lá và vỏ cứng bên ngoài, sau đó được cắt thành từng miếng theo trọng lượng đã được chọn ở thí nghiệm 2.3.3.1 Tiến hành khảo sát các nhiệt độ chần từ 80, 90, 100oC trong thời gian

3 phút Các mẫu thí nghiệm được tiến hành với khối lượng bằng nhau và bằng 100gr/mẫu

Sau khi chần xong, nguyên liệu được đem đi làm nguội ngay trong nước luân lưu và xác định các chỉ tiêu chất lượng (các chỉ tiêu hóa học, cảm quan…vv)

2.3.3.3 Xác định thời gian chần

Lô hội được làm sạch, bỏ vỏ và cuống rồi cắt thành từng miếng theo trọng lượng đã được chọn ở thí nghiệm 2.3.3.1, tiến hành chần ở nhiệt độ 90oC trong các thời gian khảo sát: 1, 3, 5, 7 phút Song song với các mẫu thí nghiệm tiến hành mẫu đối chứng (không chần) Các mẫu thí nghiệm được tiến hành với khối lượng bằng nhau và bằng 100gr/mẫu

Sau chần, Lô hội được đem đi làm nguội ngay trong nước luân lưu sau đó được tiến hành xác định các chỉ tiêu chất lượng (chỉ tiêu hóa học, cảm quan…vv)

2.3.3.4 Xác định tỷ lệ nguyên liệu/nước chần

Nguyên liệu Lô hội được sơ chế và cắt miếng như ở các thí nghiệm trên

Chúng tôi tiến hành nghiên cứu 4 tỷ lệ nguyên liệu/nước chần là 1/0,5, 1/1,

1/1,5, 1/2 Các mẫu trên đều có khối lượng 100g và được chần ở chế độ nhiệt

độ được xác định ở thí nghiệm 2.3.3.2

Sau khi chần, nguyên liệu được làm nguội và xác định các chỉ tiêu chất

lượng (chỉ tiêu hóa học, cảm quan…vv)

2.3.4 Thí nghiệm nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến nước Lô hội

2.3.4.1 Xác định công thức phối chế thích hợp

Thí nghiệm 1: Xác định tỷ lệ pure

Để nghiên cứu xác định tỷ lệ pure Lô hội trong sản phẩm chúng tôi tiến

hành khảo sát các tỷ lệ pha chế pure Lô hội/nước với các tỷ lệ khác nhau, cụ

thể:

Tỷ lệ (%) Công thức

Đối với loại hình nước uống thì tỷ lệ SS/A (độ hài hoà chua ngọt) là một

chỉ tiêu quan trọng quyết định chất lượng của sản phẩm, chỉ tiêu này được

đánh giá theo phương pháp cảm quan mùi vị của sản phẩm Tiến hành khảo

sát chỉ số SS/A của sản phẩm nước Lô hội ở các khoảng cụ thể sau:

Công thức Hàm lượng acid

(%)

Hàm lượng chất khô (oBx) Tỷ lệ SS/A

Thí nghiệm 1: Đối với các sản phẩm nước quả, để ổn định trạng thái sản

phẩm thường sử dụng các chất CMC (Carboxy Methyl Cellulose), gelatin

thực phẩm, pectin tùy thuộc vào đặc tính của từng loại sản phẩm, chính vì vậy

để lựa chọn loại chất ổn định thích hợp nhất đối với nước Lô hội chúng tôi

tiến hành khảo sát khả năng ổn định trạng thái của từng loại phụ gia trên ở

các nồng độ khác nhau Qua các thí nghiệm khảo sát chúng tôi tiến hành các

thí nghiệm với mục đích ổn định trạng thái nước Lô hội với các mẫu như sau:

CMC Pectin Gelatin thực phẩm Nồng độ

(%) 0,02 0,05 0,10 0,02 0,05 0,10 0,02 0,05 0,10 Mẫu C1 C2 C3 P1 P2 P3 G1 G2 G3

Tiến hành phân tích và đánh giá chất lượng của các mẫu trên các chỉ tiêu

như độ ổn định, trạng thái, mùi vị sau thời gian 6-8 giờ trong trạng thái tĩnh

Thí nghiệm 2: Sau khi xác định được loại chất thích hợp với mục đích ổn

định trạng thái cho sản phẩm nước Lô hội, tiếp tục tiến hành xác định nồng độ

thích hợp trong khoảng từ 0,04 – 0,06% với các bước nhảy 0,1%

b Sử dụng phương pháp cơ học

Để tạo cho sản phẩm có một trạng thái ổn định (không bị phân lớp hoặc

tách nước) trong quá trình bảo quản tồn trữ và lưu thông ngoài việc sử dụng

các chất ổn định chúng tôi tiến hành nghiên cứu xác định một số biện pháp

làm nhỏ mô thịt Lô hội, tuy nhiên qua các thí nghiệm khảo sát đối với dịch Lô

hội cho thấy phương pháp đồng hoá có khả năng ổn định trạng thái tốt nhất,

tuy nhiên để ổn định trạng thái của sản phẩm này cần xác định chế độ đồng

hoá thích hợp đặc biệt là thông số về áp lực đồng hoá nhằm làm nhỏ đến mức

tối đa các phần tử thịt quả có trong sản phẩm giúp ổn định trạng thái của sản

phẩm (đồng nhất sản phẩm)

Tiến hành nghiên cứu ở 3 áp suất đồng hoá khác nhau: 150 Pa, 170 Pa,

200 Pa, 250Pa sau đó dịch được đóng chai, thanh trùng và theo dõi các chỉ

tiêu lý hóa chính như trạng thái, hàm lượng vitamin C, hàm lượng chất khô

hoà tan vv Trên cơ sở đó xác định được các thông số đồng hóa thích hợp

nhất

c Kết hợp giữa 2 phương pháp:

Trong trường hợp các phương pháp riêng lẻ chưa hoàn toàn ổn định được

trạng thái của sản phẩm, sẽ tiến hành kết hợp giữa 2 phương pháp trên với các

thông số đã lựa chọn từ các thí nghiệm trên

3.3.3.3 Xác định công thức thanh trùng phù hợp

Theo một số tài liệu tham khảo, đối với nước quả có pH < 4,5 và được đóng trong lon nhôm có dung tích 250ml có đường kính 5,5 cm thường thanh

trùng ở chế độ: 10-t-10 T

Trong đó: 10 – t – 10 là thời gian nâng nhiệt – giữ nhiệt – hạ nhiệt

(t phụ thuộc vào trạng thái của sản phẩm loãng hay đặc)

- Nhiệt độ: 80, 90, 950C

- Thời gian giữ nhiệt : 10, 15, 20 phút

Tiến hành theo dõi chất lượng của các mẫu sản phẩm trong thời gian bảo quản từ 1-6 tháng, trên cơ sở kết quả thu được để lựa chọn chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm nước Lô hội

Các lon sản phẩm được đưa vào thanh trùng ở các nhiệt độ thanh trùng Sau thời gian thanh trùng các mẫu được làm nguội tới nhiệt độ bình thường

và được bảo ôn ở nhiệt độ 37oC trong thời gian 1 tuần và sau đó đem đi kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh, hàm lượng vitamin C và chất lượng sản phẩm

2.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu

2.3.4.1 Phương pháp xác định các chỉ tiêu vật lý

- Xác định sự thay đổi màu sắc vỏ lá bằng máy đo màu MINOLTA – CHROMAMETER CR200/231

*Nguyên lý: Dựa trên sự phản xạ ánh sáng từ bề mặt nguyên liệu tới bộ phận

quang phổ của máy

Màu sắc của mẫu được biểu thị qua 3 chỉ số: L, a, b

L: Biểu thị từ tối đến sáng có giá trị 0 Æ+100

a: Biểu thị từ xanh lá cây đến đỏ có giá trị từ -60 Æ+60

b: Biểu thị từ xanh da trời đến vàng có giá trị -60 Æ+60

- Xác định đường kính lá bằng thước kẹp hiện số của hãng MITUTOYO

- Xác định trọng lượng của lá bằng cân phân tích SHIMADZU & MONOBLOC

- Xác định hàm lượng nước có trong thịt lá bằng phương pháp sấy đến độ ẩm không đổi

Cân chính xác 10g mẫu vào cốc cân đã biết trọng lượng (cốc đã được sấy) cho vào tủ sấy ở nhiệt độ 130oC trong 1,5 giờ, sau đó lấy nắp đậy cốc cân lại và lấy ra đặt vào bình hút ẩm chân không để làm nguội trong 30 phút

Lượng ẩm cân bằng (%) trong các mẫu sản phẩm ở độ ẩm tương đối của không khí khác nhau, được tính theo công thức:

G2 – G3

N = 100

G2 – G1

G1: Khối lượng của cốc cân không có mẫu (g)

G2: G1+ khối lượng sản phẩm ở điều kiện cân bằng (g)

G3: G1+ khối lượng của sản phẩm khô sau khi sấy

- Xác định tỷ lệ thu hồi dịch lá

Phương pháp để tính tỷ lệ thu hồi là cân, đong

Tổng khối lượng thịt Lô hội

2.4.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa học

- Xác định hàm lượng chất khô hòa tan: Hàm lượng chất khô hòa tan được xác định bằng chiết quang kế hiện số - DIGITAL REFACTOMETER – ATAGO (Nhật Bản)

Mẫu thí nghiệm sau khi được xay, lọc khuấy đều, lấy 1-2 giọt nhỏ vào

bề mặt của Refactometer Đọc chỉ số trên Refactometer Đơn vị đo là oBx đo

ở 20oC

- Xác định hàm lượng axit bằng phương pháp trung hòa

- Xác định hàm lượng vitamin C theo phương pháp chuẩn độ Iôt

- xác định hàm lượng aloetin bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp

- Xác định hàm lượng đường tổng số bằng phương pháp Ferixianua

2.5 Kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật tổng số

Để kiểm tra số lượng vi sinh vật chúng tôi sử dụng phương pháp định lượng gián tiếp là phương pháp định lượng vi sinh vật gieo cấy vật phẩm nghiên cứu lên môi trường thức ăn thích hợp Trong đó sử dụng phương pháp đếm số khuẩn lạc phát triển trên môi trường thạch [9]

* Nguyên tắc: Gieo cấy một lượng vật phẩm nhất định lên môi trường đặc

trong hộp petri Sau đó đếm số khuẩn lạc mọc lên đó rồi suy ra kết quả

* Tiến hành

- Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ thí nghiệm

- Chuẩn bị môi trường: môi trường đếm vi sinh vật tổng số Plate Count Agar (PCA) thành phần bao gồm:

trường, sau đó phân phối đều các mẫu đã pha loãng ở các nồng độ khác nhau

lên bề mặt môi trường Sau đó đem ủ ở nhiệt độ 30oC trong 3 ngày, rồi lấy đĩa

petri ra và đếm số khuẩn lạc phát triển trên đó

* Kết quả

Sau khi khuẩn lạc đã mọc, đếm số lượng các khuẩn lạc mọc trên các đĩa

có số lượng nằm trong khoảng 30-300 Nếu ngay ở đĩa cấy mẫu nguyên chất

(lỏng) hoặc dung dịch huyền phù gốc mà có số lượng ít hơn 30 khuẩn lạc thì

∑C: Tổng số khuẩn lạc đếm được trên tất cả các đĩa

n1: Số đĩa đếm ở nồng độ pha loãng thứ nhất(độ pha loãng thấp nhất)

n2:Số đĩa đếm ở nồng độ pha loãng thứ hai(độ pha loãng tiếp theo)

f1: Hệ số pha loãng của đĩa đếm thứ nhất

v: Thể tích mẫu cấy vào mỗi đĩa petri

2.6 Phương pháp đánh giá cảm quan theo thang Hendonic

Đánh giá chất lượng sản phẩm bằng phương pháp cho điểm thị hiếu

theo thang Hendonic Cấu trúc gồm 9 bậc, đánh giá mức độ ưa thích như sau:

Cực kỳ thích 9 điểm

Không thích cũng không chê 5 điểm

Chê 3 điểm

Các thành viên của hội đồng cảm quan gồm từ 6-9 người sau khi thử

nếm sẽ đánh giá mức độ ưa thích của mình đối với các mẫu trên theo thang

điểm từ 1-9 Các phiếu cho điểm của mỗi thành viên sẽ được tập hợp lại để xử

lý thống kê cho từng chỉ tiêu ghi trên mẫu: Mẫu nào đạt số điểm cao nhất thì

coi như ưa thích nhất[12]

2.7 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được tính toán bằng phầm mềm Microsoft Excel và xử lý bằng phần

mềm Minitab 14

PHẦN III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 XÁC ĐỊNH GIỐNG VÀ ĐỘ GIÀ NGUYÊN LIỆU THÍCH HỢP CHO MỤC ĐÍCH CHẾ BIẾN

3.1.1 Xác định giống Lô hội thích hợp cho mục đích chế biến

Nguyên liệu là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng và giá thành của sản phẩm Do đó, nguyên liệu đầu vào phải được nghiên cứu lựa chọn kĩ, đây cũng là khâu quan trọng trong việc xác lập một quy trình công nghệ chế biến sản phẩm Yêu cầu giống nguyên liệu đưa vào chế biến sản phẩm nước uống phải có chứa hàm lượng cao các chất dinh dưỡng cũng như các chất tạo màu và hương vị, đồng thời phải là giống có sản lượng lớn

và được trồng phổ biến, vì có như vậy mới đáp ứng được nguồn nguyên liệu cho sản xuất đại trà

Lô hội có rất nhiều loại khác nhau, có giống dùng để làm dược liệu, có giống làm cây cảnh…Nhưng giống Lô hội sử dụng làm nguyên liệu chế biến nước uống hiện nay chỉ có thể là các giống Lô hội Mỹ, Lô hội Trung Quốc,

Lô hội Nhật Bản…Bởi vì, những giống Lô hội này có tỷ lệ phần thịt lá lớn, hàm lượng chất dinh dưỡng cao và có chứa nhiều chất mang dược tính có khả năng chữa bệnh cho con người

Chúng tôi tiến hành phân tích các chỉ tiêu kỹ thuật của 2 giống Lô hội hiện đang được trồng và lưu thông nhiều ở nước ta là Lô hội Nguyên Giang của Trung Quốc và Lô hội của Mỹ ở cùng 1 độ già thu hoạch Chúng tôi sử dụng lá Lô hội thành thục được trồng ở vụ đông (tháng 2) để làm nguyên liệu nghiên cứu Kết quả phân tích được trình bày ở bảng 3.1

Bảng 3.1 Tính chất lý học và thành phần hóa học của các giống Lô

hội khảo sát

Giống Chỉ tiêu

Lô hội Mỹ Lô hội Trung Quốc

Tính chất lý học

Hình dạng lá Lá có hình lưỡi mác Hình kiếm, dạng nửa

tròn, viền có răng cưa Màu sắc vỏ lá Màu xanh đậm Màu xanh lá cây

42,12 45,96 -12,34 -15,05