nghiên cứu sản xuất nectar sapoche

Sự có mặt của các enzyme trong thực phẩm sẽ gây ra những biến đổi chất lượngtrong quá trình bảo quản sản phẩm, đặc biệt là một số biến đổi không có lợi về cảm quanvà dinh dưỡng..  Các b

Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô và các Anh Chị quản lý phòng thí nghiệm

đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Và đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Huỳnh Phương Quyên đã độngviên, tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức quý báu và giúp đỡ để tôi hoànthành đề tài

Bên cạnh đó, tôi cũng xin cảm ơn các bạn sinh viên trong khoa và gia đình đãđộng viên, chia sẻ, giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực hiện luận văn này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất đến quý thầy cô cùng các gia đình vàcác bạn sinh viên

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN1.1 Nguyên liệu

1.1.1. Sapoche (hồng xiêm)

 Nguồn gốc [10]

Cây sapoche có nguồn gốc tại vùng Yucatan và có thể trong cả khu vực NamMexico, Bắc Belize và Đông-Bắc Guatamala Trong vùng này đã có lúc con số cây trồnglên đến 100 triệu cây Cây đã được du nhập và trồng khắp vùng nhiệt đới Nam Mỹ, ĐôngIndies và Florida (Hoa Kỳ) Trong thời kỳ thực dân, cây được đưa sang Philippines vàsau đó đến vùng nhiệt đới Á Châu và đến Tích Lan vào 1802

Cây được trồng rất nhiều tại vùng ven biển Ấn Độ (Maharastra, Madras, Bengal ),

có những đồn điền rộng đến 2000 hecta Tại Mexico, có đến 4000 hecta dành riêng đểtrồng sapoche chỉ để lấy nhựa chicle Cây được khai thác thương mãi tại Sri Lanka,Philippines, vùng Palestine

Tại Đông Nam Á, Thái Lan là nơi trồng nhiều sapoche nhất (gần 20 ngàn hecta,thu hoạch trên 55 ngàn tấn/ năm) Do đó sapoche, khi được du nhập sang Việt Nam đãđược gọi là hồng 'xiêm'

 Tên gọi [11]

Sapoche (hồng xiêm) có tên khoa học là Sapodilla

Thuộc giới Plantae

Loài Manilkara Zapota

Cây thuộc loại thân mộc, lớn chậm, sống lâu năm: tại vùng nhiệt đới có thể caođến 30-40 mét, tuy nhiên các cây ghép thường thấp hơn (10-15 mét) Cây chịu được giómạnh, thân phân cành nhiều Vỏ thân có chứa một chất nhựa dính gọi là chicle Lá dầy,dài 7.5 đến 15 cm rộng 2.5-3.5 cm, mọc so le, lá hình thuôn trái soan hay hình trứng, gốc

lá thuôn, đầu lá tù hay hơi nhọn, mặt trên màu xanh lục bóng, mặt dưới nhạt hơn

Quả là loại quả mọng, hình cầu hoặc hình quả trứng hoặc hình thon dài, đườngkính 4–8 cm và chứa từ 2 đến 3 hạt Vỏ có màu nâu-vàng nhạt Bên trong là lớp cùi thịt

có màu nâu ánh đỏ với kết cấu hạt mịn Hạt của nó có màu đen Quả của nó chỉ nên ănkhi đã chín vì khi còn xanh nó chứa nhiều nhựa dính như latex Để biết chắc chắn là nó

đã chín người ta hay nắn vỏ xem còn cứng hay đã mềm vì màu vỏ gần như không thayđổi từ lúc mới tạo quả đến khi chín Hương vị của nó tương tự như mùi đường đen

 Các giống sapoche [5]

Ở các tỉnh phía Nam chủ yếu có các giống:

 Sapoche ta: Cây cao khoảng 9-10m, sống khoẻ, ít bị nhiễm sâu bệnh, có bộ

lá xanh lợt, lá dài và mỏng, thường cho nhiều trái, trái nhỏ Trọng lượng trái thường chỉkhoảng 50-15g, trái tròn, vị lạt Do ăn không ngon nên gần đây diện tích trồng giống nàyngày một giảm dần

Hình 1.1 Sapoche ta

 Sapoche xiêm (còn gọi là sapoche lồng mức hay sapoche Cần Thơ): Cây

cao khoảng 7-10 mét, tán lá rộng (sau trồng 10-30 năm tán lá có thể rộng khoảng 6-10

mét), bộ lá xanh đậm và lá dày hơn sapôchê ta Trái to (nặng 150-300g), chiều dài trái

khoảng 7-10cm, đường kính trái 4.5-6.0cm Thịt trái mịn, thơm ngon, ngọt Do phẩmchất tốt hợp thị hiếu người tiêu dùng, nên diện tích trồng giống này ngày một gia tăng.Tuy nhiên giống này lại có nhược điểm là tỉ lệ đậu trái không cao, vì thế cần trồng xen

thêm trong vườn một số cây sapoche ta (có nhiều phấn) tăng cường thêm lượng phấn hoa

để thụ phấn cho sapôchê xiêm

Hình 1.2 Sapoche xiêm

 Sapoche Mặc Bắc (còn gọi là sapoche dây Kế Sách): giống này được trồng

nhiều ở Cần Thơ, Vĩnh Long, Tiền Giang đây là giống đang được bà con nhà vườn ưachuộng và đánh giá cao Cây cao khoảng 7-10 mét, tán lá xoè và rộng hơn sapôchê xiêm,thân cây mảnh hơn sapoche xiêm, lá màu xanh lợt lá nhỏ, dài hơn lá sapôchê xiêm Trái

lớn (nặng 200-300g) Thịt trái mịn, thơm, nhưng hơi nhão và nhạt hơn sapôchê xiêm.

Cây phát triển nhanh, dễ trồng, chịu được điều kiện ngập mùa lũ tốt hơn so với một sốloại cây ăn trái khác như nhãn, sầu riêng Mau cho trái và cho năng suất cao hơn sapôchê

xiêm (đến năm thứ bảy mỗi cây có thể cho trên 300kg trái/năm) Giống này thích hợp

trên các chân đất thịt nhẹ pha cát

Hình 1.3 Sapoche Mặc Bắc

Ở các tỉnh phía Bắc thường trồng phổ biến hai giống:

 Hồng xiêm Xuân Đỉnh: Giống này được trồng nhiều ở Xuân Đỉnh, Từ

Liêm (Hà Nội) Tán cây hình chổi xể, thưa thoáng, bộ lá màu xanh vàng, mặt lá hơi vênh,

mép lá gợn sóng, đầu lá tù Trọng lượng trái trung bình khoảng 100g Khi chín thịt trái cómàu hồng, thịt chắc, ăn rất ngon, thơm nhẹ, rất ít xơ, không có cát Do có nhiều ưu điểmnên giống này được bà con nhà vườn rất ưa chuộng và phát triển, vì thế diện tích trồngngày càng được mở rộng

Hình 1.4 Hồng xiêm Xuân Đỉnh

 Hồng xiêm Thanh Hà: Được trồng nhiều ở huyện Thanh Hà (Hải Dương).

Tán cây có dạng hình cầu, cây rậm rạp, mọc khoẻ, nhiều cành lá Lá nhỏ và dài hơngiống hồng xiêm Xuân Đỉnh Lá có màu xanh đậm, bóng và nhẵn, mép lá không có gợnsóng Trái nhiều, có dạng hơi tròn, nặng trung bình 80g Năng suất cao hơn giống hồngxiêm Xuân Đỉnh Ăn ngọt, do có nhiều cát nên ít được ưa chuộng

Hình 1.5 Hồng xiêm Thanh Hà

 Thành phần hóa học

Về thành phần hóa học, trái sapoche chín chứa:

Bảng 1.1 Thành phần hóa học trong sapoche chín

(Nguồn : Quách Đĩnh,Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa; 1996)

Ngoài ra, ở quả sapoche chưa chín còn có các hợp chất như garlic acid,caffoylquynic, catechins Ở phôi nhũ của hạt có 1% saponins và 0.08% sapotinin

 Thành phần dinh dưỡng [9]

Sapoche là loại thực phẩm cung cấp năng lượng tự nhiên vì chứa nhiều đườngfructose và sucrose, rất tốt cho sức khỏe Đây còn là nguồn phong phú chất xơ, giúp trịtáo bón Chất xơ trong quả sapoche còn có tác dụng bảo vệ màng nhầy của ruột khỏi cácchất độc hại gây ung thư Nhờ có đặc tính chống viêm sưng, nên ăn quả sapoche giúpngừa các bệnh liên quan đến đường ruột và viêm dạ dày

Quả sapoche chín chứa nhiều khoáng chất như chất sắt, kali, đồng và vitamin A,vitamin C cùng nhiều chất khác như niacin và folate Những chất này giúp tăng hệ miễndịch, đồng thời còn giúp tóc và da khỏe mạnh Quả sapoche còn chứa tannin, một loạihợp chất polyphenolic có tác dụng kháng khuẩn, chống vi trùng

Quả sapoche lúc chưa chín chứa nhiều tannins (loại proanthocyanidins) nên rấtchát Khi quả chín, tannin được chuyển đổi hầu như hoàn toàn, chỉ trừ trong phần vỏ.Lượng tannins trong quả thay đổi từ 3.16 đến 6.45 % Nói chung, tại nhiều nơi trên thếgiới, quả sapoche chín, có thể ăn tươi hay tốt hơn ướp lạnh, xẻ làm đôi và ăn bằng muỗngxúc Sapoche được xem là món ăn tráng miệng lý tưởng, tuy nhiên nên cẩn thận đừng

nuốt hột, vì hột có móc có thể gây thương tổn cổ họng Thịt của quả có thể xay chung vớicác trái cây khác làm nước uống hay thực phẩm để giải khát.

Thành phần dinh dưỡng có trong 100g thịt quả sapoche

Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g thịt quả sapoche

Cây: Sapoche là một cây lớn đại mộc, có lá không rụng, chiều cao có thể đạt đến

30mét và với một đường kính khá lớn khoảng 15cm hay hơn, tùy theo sự trồng trọt, câysapoche dao động từ 9 đến 15 mét, tùy theo địa điểm, và không quá 50 cm đường kính.Cây sapoche tạo ra một táng cây dày đặc và một hệ thống phân nhánh đặc thù, trong đócác nhánh non trẻ sẽ được bố trí theo mặt ngang

Trong những rừng trồng lẽ đơn độc, vỏ có màu nâu đậm và khe nứt sâu, tạothành những mảnh nhỏ hình chữ nhật Cây sapochê có một hệ thống rễ phong phú.

Lá: Sapoche có nét đẹp, thuộc nhóm lá không rụng, thường xanh lục, lá đơn,

nguyên, mọc cách, họp thành nhóm vòng xoắn theo những nhánh chẻ hai, hình ellip,nhọn ở hai đầu, phiến lá 7.5-11.25 cm dài và 2.5-4 cm rộng

Hoa: nhỏ hình chuông, đơn độc, với gốc đuôi có lông nâu, 6 lá đài, 3 ngoài và 3

trong, 6 tràng hoa có 6 thùy, lá đài có lông nâu bên ngoài và 3 lá đài bên trong bao quanhmột tràng hoa màu xanh lá cây nhạt, 6 nhụy đực

Trái : hình cầu với lớp vỏ màu nâu thô sần, to khoảng 5 – 10 cm rộng, khi chưa

chín, trái cứng nhiều chất chất mủ trắng và là chất làm se thắt, da trơn, được bao phủ bởimột lớp bụi phấn thô màu nâu đen Khi chín giữa trái có chứa phần trong sáng chứa từ 2đến 4 hạt, màu nâu đen hay đen, được bao bởi lớp thịt màu nâu ngọt thơm

Một vài giống trái không hạt, nhưng thường thì có khoảng 2 đến 4 hạt, dễ lấy

ra khỏi trái, do một kết cấu lỏng lẻo phần bao hạt trong trung tâm của trái

Hạt

: có màu nâu đen hay đen với một lề trắng cứng, hình bầu dục với một móc

cong đặc biệt ở phía trên đầu hạt

 Phương pháp bảo quản sapoche sau thu hoạch [6,7]

Sau khi thu hoạch xong, ngâm trái vào nước khoảng 30 phút (có thể ngâm trong

nước vôi trong) Sau đó rửa sạch lớp phấn màu nâu trên vỏ trái, rửa xong, xếp trái lên

giàn thoáng mát để hong khô Khi trái khô, xếp trái vào rấm trong các thùng phuy, thùng

gỗ, lu hay chum, vại sành, có lót rơm rạ dưới đáy và xung quanh thành ở giữa thùngđặt ống kẽm có đường kính khoảng 15cm để cắm nhang, đốt vài nén nhang cắm vào ốngrồi dùng vải nilon đậy kín Thời gian rấm khoảng hai ngày, khi chín trái sẽ có mùi thơmngát đặc trưng ở các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long, bà con dùng đất đèn (CaC2) đểrấm với lượng 100-120g CaC2 cho 1000 trái, thời gian rấm từ 24-36 giờ

Để đảm bảo phẩm chất của trái, bạn nên phân loại và xếp những trái có cùng độchín giống nhau vào một sọt cần xé, hoặc thùng gỗ có kích thước hợp lí Sọt quá lớn dễlàm cho những trái phía dưới bị dập Chỉ xếp vừa đủ, không xếp quá đầy Khi xếp cầnchèn lót sao cho trái không bị xê dịch trong quá trình vận chuyển Khi bốc xếp, vậnchuyển phải nhẹ nhàng, tránh làm trái bị dập Khi vận chuyển giữ thông thoáng cho trái,

tránh để trái ở những nơi có nhiệt độ cao Nếu có điều kiện, bạn nên bảo quản tráisapoche ở nhiệt độ từ 11-130C là tốt nhất.

 Giá trị sử dụng của sapoche [5, 10, 13]

- Gỗ thân cây:

Gỗ thân sapoche thuộc loại gỗ cứng, bền; gỗ đã được dùng để xây cất các đền thờcủa thổ dân Maya và khi các nhà khảo cổ tìm ra các đền thờ cổ thì gỗ vẫn còn nguyênvẹn Gỗ sapoche còn được dùng làm đà đường ray xe lửa, ván lót sàn nhà, cán dụng cụ…

Gỗ nơi tâm, màu hồng đỏ rất được ưa chuộng để làm cánh cung, giường ghế, bàn tủ và tủnhà bếp (nhưng mạt cưa gây khó chịu cho mũi)

Lá vàng, già sắc lấy nước uống trị ho, cảm lạnh và tiêu chảy

Nước sắc vỏ cây dùng trị cảm sốt, trị kiết lỵ và tiêu chảy

Hạt giã nát được xem có tác dụng lợi tiểu, có thể giúp tống xuất sạn thận, đắp vàovết thương để trị vết cắn do côn trùng độc Tại vùng Yucatan, nước sắc hạt được dùnglàm thuốc gây giảm đau và giúp thoát mồ hôi

Lá Sapoche và lá su-su (Chayote) được sắc và uống hàng ngày để giúp hạ huyếtáp

Tại Việt Nam: Quả sapoche chín được xem là có vị ngọt, tính mát có tác dụng bổdưỡng, sinh tân dịch, giải khát và nhuận tràng: Để trị táo bón, ăn mỗi lần 3-5 quả Quảxanh có vị chát, tính bình dùng trị tiêu chảy, làm săn da Hạt có tính lợi tiểu và hạ sốt

 Một số nghiên cứu trước đây về sapoche [11, 12]

Hoạt tính sinh học của các Polyphenols trong quả sapoche: Dịch chiết từ quảsapoche bằng methanol có chứa một số chất chống oxy-hóa loại polyphenol, trong đó cóMethyl 4-O-galloylchlorogenate (1); 4-O-galloylchlorogenic acid (2); methylchlorogenate (3); dihydromyricetin (4); quercitrin (5); myricitrin (6); (+)-catechin (7); (-)-epicatechin (8); -gallocatechin (9) và gallic acid (10) Trong số 10 chất polyphenol này:

chất (1) có hoạt tính kháng oxy-hóa mạnh nhất và diệt được tế bào ung thư ruột già (ở

người) giòng HCT-116 và SW-480 (liều IC50= 190 và 160 microM Hợp chất (2) cũng có

hoạt tính kháng oxy-hóa tốt

Hoạt tính ngừa ung thư ruột già của Zapotin: Zapotin hay5,6,2',6'tetramethoxyflavone, trích được từ quả sapochê có hoạt tính diệt các tế bào ung

thư ruột già giòng SW480, SW620 và HT-29 Zapotin có khả năng tạo hiệu ứng apoptosis

trên tất cả các giòng tế bào ung thư ruột già và có thể ngăn ngừa sự mất hexosaminidasenơi ruột của chuột bị gây ung thư Zapotin có tiềm năng được dùng làm chất ngừa vàchống ung thư, đặc biệt là ung thư ruột già

Một chất quan trọng của cây Sapoche là chất nhựa dẻo (gummy latex) gọi làchicle, chứa 15% caosu và 38% nhựa Tên gọi chicle do thổ dân Nahuatl đặt cho nhựatziktli, có nghĩa là “vật có tính dính” Chicle đã được dùng trong một thời gian dài để làmmột thành phần chính yếu trong công nghiệp chế tạo chewing gum nhưng hiện nay sốlượng được dùng giảm bớt và thay thế bằng nhựa trích từ các cây khác hoặc bằng nhựanhân tạo (từ cuối thập niên 1960, các nhà chế tạo chewing gum đã dùng loại nhựa tổnghợp gốc butadiene, rẻ hơn là chicle thiên nhiên)

Chicle là một chất không vị và không độc hại được lấy bằng cách khía từ vỏ câysapoche hoang hay được trồng trong khu vực Yucatan (Mễ), Belize và Guatamala Nhựađược kết tụ bằng cách quậy trong nồi nấu lửa nhỏ và sau đó đổ vào khuôn để tạo thànhbánh, xuất cảng Các công đoạn chế biến bao gồm làm khô, nấu chảy, loại bỏ tạp chất,trộn với các nhựa, gum khác, thêm chất ngọt, vị, hương liệu, rồi cán thành phiến mỏng,

và cắt thành các dạng mong muốn

Các nhà nghiên cứu đã tìm cách trích ly chicle từ lá và quả sapoche xanh, nhưngkết quả không đạt được mong muốn: phải cần đến 3200 chiếc lá để có thể lấy được 450gnhựa

1.1.2. Hóa chất và phụ gia sử dụng [9,11,12]

 Nước

Nước giữ vai trò rất quan trọng, đây chính là thành phần chủ yếu của nước giảikhát Nước rửa cũng như nước dùng cho chế biến là nước sinh họat của hệ thống cấpnước của thành phố, đảm bảo đúng các tiêu chuẩn của Bộ Y Tế quy định Các thànhphần, tính chất vật lý, hóa học và tính chất vi sinh của nước có ảnh hưởng trực tiếp đến

kỹ thuật sản xuất và chất lượng của sản phẩm

Bảng 1.3 Tiêu chuẩn nước sản xuất

-Hàm lượng thủy ngân mg/L 0.001

Chỉ tiêu vi sinh

MPN/100mL (Most Probable Number): mật độ khuẩn lạc trong 100ml.

NTU (Nephelometric Turbidity Unit): đơn vị đo độ đục.

 Đường.

Đường sử dụng trong quá trình nghiên cứu là đường cát trắng hạng I của nhà máyđường Biên Hòa Đường là thành phần chính trong sản phẩm, nó ảnh hưởng đến chấtlượng sản phẩm Đường có tác dụng tạo ra vị ngọt và tăng giá trị cảm quan cho sảnphẩm

Bảng 1.4 Các chỉ tiêu của đường trắng (TCVN-6995:2001 về đường trắng)

nước cất có vị ngọt, không có mùi lạ

 Acid citric.

Acid citric là một acid hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy trong cácloại trái cây thuộc họ cam, quýt Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường đượcthêm vào thực phẩm để làm vị chua Ngoài ra, acid citric còn đóng vai trò như là một chấttẩy rửa, an toàn đối với môi trường và đồng thời là tác nhân chống oxi hóa

Công thức phân tử: C6H8O7

Công thức cấu tạo: HOOC-CH2-C(OH)(COOH)-CH2-COOH

Tên thường gọi: Acid chanh

Tên chuẩn: 2-hydroxypropane- 1,2,3- tricarboxylic acid

Tính chất:

Có hầu hết trong các loại quả, đặc biệt trong quả họ citrus nên còn gọi là acidchua, vị chua thanh, dễ chịu, nếu sử dụng nồng độ cao sẽ gây vị chát.

Tỉ lệ sử dụng trong khoảng 1%

Dạng kết tinh khan hoặc với một phân tử nước, không màu, không mùi Loại khanphải chứa không ít hơn 99.5% C6H8O7, 1g tan trong 0,5 mL nước hoặc trong 2mLethanol Ta sử dụng acid citric dưới dạng ngậm một phân tử nước

Ở nhiệt độ phòng thì acid citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc ởdạng khan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của acidcitric Dạng khan thu được khi acid citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạngmonohydrat lại kết tinh trong nước lạnh Ở nhiệt độ trên 74ºC dạng monohydrat sẽchuyển sang dạng khan

Về mặt hóa học thì acid citric cũng có tính chất tương tự như các acid carboxylickhác Khi nhiệt độ trên 175ºC thì nó phân hủy tạo thành CO2 và nước

Bảng 1.5 Chỉ tiêu acid citric ứng dụng trong thực phẩm

Acid ascorbic còn được gọi là vitamin C được tìm thấy nhiều nhất trong trái cây

là chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự sống của sinh vật Ở lĩnh vực hóa sinh, nó là chấtchống oxi hóa, tham gia vào các quá trình tổng hợp enzym, tăng sức đề kháng, phục hồisức khỏe, đặc biệt ngăn ngừa bệnh scurvy ở người Acid ascorbic còn được dùng làmchất bảo quản thực phẩm, hương vị cho một số nước uống làm tăng giá trị dinh dưỡng.Lượng vitamin C hiện nay được tìm thấy nhiều nhất là trong quả Billy Goat plum(3150mg/100g) Trong 100g ớt đỏ có 1900mg, trong đu đủ, dâu, cam, chanh có từ 40-60mg

Công thức phân tử: C6H8O6

Công thức cấu tạo:

Tên thường gọi: acid ascorbic, vitamin C

Tên chuẩn: 2-oxo-L-threo-hexono-1,4-lactone-2,3-enediol

Vitamin C là một trong những vitamin rất cần thiết cho cơ thể, đồng thời cũng làmột chất chống oxy hoá tốt Trong dịch quả, vitamin C có thể bị oxy hoá gián tiếp bởienzym phenoloxydaza Chính vì vậy khi có mặt vitamin C, dịch quả sẽ sẫm màu chậmhơn do quá trình ngưng tụ các hợp chất quinol

Polyphenol + O2 → Quinol + H2OQuinol + acid ascorbic →Polyphenol + acid dehydroascorbicTrong sản xuất nectar sapoche ta bổ sung Vitamin C để bù lại phần đã mất đi trongquá trình chế biến đồng thời giúp bảo vệ màu sáng của dịch quả, quá trình sẫm màu sẽchậm hơn

Vitamin C tồn tại trong tự nhiên dưới 3 dạng phổ biến là acid ascorbic, aciddehydroascorbic và dạng liên kết ascorbigen (chiếm 70% tổng hàm lượng vitaminC).Vitamin C được sử dụng trong sản xuất nước quả ở dạng acid ascorbic, tinh thể trắng,

vị chua, không mùi Trong 100ml nước quả nếu chứa khoảng 1mg acid ascorbic thì nướcquả đó có thể để ngoài không khí trong 30 phút mà không bị biến màu

Lượng vitamin C cho vào khi phối chế cần đủ để ức chế các men xúc tác phản ứngbiến màu và còn dư khoảng 100mg/l nước quả Nếu dư quá sản phẩm sẽ có vị chua gắt

và hắc

 CMC ( Carboxy Methyl Cellulose)

CMC được sử dụng trong thực phẩm như một chất nhũ hoá và ổn định; là một hợpchất cao phân tử có thể hoà tan trong nước, có tác dụng là một chất tạo gel, làm bền nhũtương, tăng khả năng giữ nước, tăng khả năng kết dính, làm đặc sản phẩm …

Chỉ số Ds (Degree of substitution: mức độ thay thế nhóm chức).

Thông thường, Ds: 0 – 3 (max)

-CMC dạng thương phẩm có Ds: 0.4 – 1.4

-CMC dạng cho thực phẩm có Ds: 0.65 – 0.95

-CMC có Ds < 0.4 không hòa tan trong nước

Hiện nay có rất nhiều sản phẩm làm tăng độ nhớt như: Gum Arabic, Gum Spray,Agar, Gelatin, CMC,… Ở đây ta chọn CMC vì tính phổ biến của nó trong các sản phẩmnước quả

Có thể sử dụng CMC ở dạng nóng và lạnh Ở pH 5 – 9 dung dịch ít thay đổi tínhchất, nhưng ở pH<3 độ nhớt gia tăng hoặc kết tủa Do đó không sử dụng CMC cho sảnphẩm có độ pH<3

Trong sản phẩm nectar sapoche ta sử dụng CMC nhằm làm tăng độ nhớt cho sảnphẩm, chống tách pha (hạn chế sự lắng của nước quả)

CMC là chất có dạng bột màu trắng không mùi, không vị, không độc hại CMC cókhả năng hoà tan trong nước lạnh hay nước ấm Phân tử CMC có thể gia tăng trọng lượngbản thân bằng cách hấp thụ ẩm trong không khí Do vậy khối lượng riêng xốp của CMCkhá dao động từ 0.4 -0.8 g/ml, đồng thời CMC dễ bị kết tụ nội bộ tạo nên các phần tử rấtkhó phân tán trong dung dịch nước

Liều lượng sử dụng thông thường: 0.1-0.3%

1.2 Các quá trình chế biến cơ bản [1,4,7]

1.2.1. Quá trình chần

 Cơ sở khoa học

Chần là một quá trình xử lý nguyên liệu ở nhiệt độ cao, sử dụng nước nóng hoặchơi nước Trong trường hợp sử dụng nước nóng, người ta thường nhúng nguyên liệu cầnchần vào trong nước nóng Một trong những mục đích quan trọng của quá trình chần là

ức chế các enzyme có trong nguyên liệu chế biến

Quá trình chần được chia thành ba giai đoạn: gia nhiệt nguyên liệu đến giá trịnhiệt độ chần, giữ nguyên liệu ở nhiệt độ chần trong một khoảng thời gian xác định vàlàm nguội nhanh nguyên liệu hoặc chuyển nhanh nguyên liệu sang công đoạn chế biếntiếp theo

 Mục đích công nghệ

Sự có mặt của các enzyme trong thực phẩm sẽ gây ra những biến đổi chất lượngtrong quá trình bảo quản sản phẩm, đặc biệt là một số biến đổi không có lợi về cảm quan

và dinh dưỡng Quá trình chần làm vô hoạt enzyme trong nguyên liệu chế biến, do đó sẽgóp phần kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

Ngoài ra nhiệt độ cao trong quá trình chần sẽ làm giảm mật độ tế bào vi sinh vậttrong nguyên liệu Điều này sẽ hạn chế những biến đổi bất lợi do vi sinh vật gây nêntrong các quá trình chế biến tiếp theo, đồng thời góp phần làm tăng thời gian bảo quảnthành phẩm

 Các biến đổi của nguyên liệu

Vật lý: trong quá trình chần, hình dạng và thể tích của nguyên liệu có thể bị thay

đổi, trong một số trường hợp có thể xuất hiện những vết nứt trên bề mặt nguyên liệu.Những biến đổi về hình dạng và thể tích sẽ làm thay đổi cấu trúc của nguyên liệu, từ đócác chỉ tiêu vật lý khác như độ cứng, độ dai… của nguyên liệu cũng bị thay đổi theo

Một biến đổi vật lý quan trọng khác trong quá trình chần là sự khuếch tán

và hòa tan một số cấu tử từ nguyên liệu vào dung dịch chần ( thường là nước nóng) Hiệntượng này làm tổn thất thành phần dinh dưỡng trong nguyên liệu, đặc biệt là các hợp chất

có phân tử lượng nhỏ và dễ hòa tan vào nước Ngoài ra, một số vi sinh vật và các tạp chất

cơ học như bụi, cát…có mặt trên bề mặt của nguyên liệu cũng sẽ khuếch tán vào nướcnóng Điều này có lợi cho các nhà sản xuất vì nó góp phần làm sạch nguyên liệu trongquy trình chế biến

Hóa học: nhiệt độ cao trong quá trình chần sẽ thúc đẩy một số phản ứng hóa học

xảy ra nhanh hơn Các nhà sản xuất thường quan tâm đến phản ứng làm tổn thất nhữngcấu tử mẫn cảm với nhiệt độ, điển hình là các vitamin Trong quá trình chần, vitamin cóthể bị phân hủy bởi nhiệt hoặc bị oxy hóa Kết quả là hàm lượng vitamin trong nguyênliệu sau khi chần sẽ bị giảm đi, vitamin C dễ bị tổn thất nhất

Hóa lý: quá trình chần sẽ làm thoát khí ra khỏi các gian bào trong cấu trúc mô

thực vật Ngoài ra, quá trình chần còn tạo nên những biến đổi về pha như các hạt tinh bộttrong một số loại trái cây sẽ bị hồ hóa, một số phân tử protein hòa tan sẽ bị đông tụ Tuynhiên, những biến đổi này không ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

Sinh học: trong quá trình chần, một số loài vi sinh vật có thể bị ức chế hoặc tiêu

diệt do nhiệt độ cao làm biến tính bất thuận nghịch DNA và một số enzyme trong tế bào

Hóa sinh: các enzyme trong nguyên liệu sẽ bị vô hoạt trong quá trình chần.

 Các yếu tố ảnh hưởng: có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chần

nguyên liệu rau trái Hai thông số công nghệ quan trọng nhất của quá trình là nhiệt độ vàthời gian

sinh vật có trong nguyên liệu Khi tăng nhiệt độ chần thì khả năng vô hoạt enzyme và hệ

vi sinh vật trong nguyên liệu sẽ càng cao Tuy nhiên, nhiệt độ chần quá cao sẽ làm xảy ramột số phản ứng hóa học không mong muốn; bên cạnh đó, sự tổn thất các cấu tử mẫncảm với nhiệt sẽ gia tăng, các giá trị cảm quan liên quan tới cấu trúc, màu sắc và mùi vịcủa nguyên liệu có thể bị biến đổi theo chiều hướng xấu Ngoài ra nhiệt độ chần cao cònlàm tăng chi phí năng lượng cho quá trình

vi sinh vật sẽ tăng theo Tuy nhiên nếu thời gian chần quá dài thì những biến đổi bất lợi

về chất lượng dinh dưỡng và cảm quan sẽ xảy ra

Có nhiều loại máy chà khác nhau nhưng hai loại được dùng tương đối phổ biến làmáy chà có cánh đập và máy chà có roi sắt

Công đoạn chà nguyên liệu thường được thực hiện trong quy trình sản xuất cácloại mứt quả mịn, nước quả có thịt quả như nước đu đủ, xoài, sapoche hay cà chua… Để

hiệu suất máy chà cao, các nguyên liệu thường được xử lý nhiệt sơ bộ trước (chần hayhấp) Trong khi chà, phải thường xuyên kiểm tra bã chà (không quá ướt hay quá khô) đểđiều chỉnh thông số làm việc cho thích hợp.

- Trộn chất rắn vào một chất lỏng

 Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện

Quá trình phối trộn thường có các mục đích công nghệ chính sau:

- Chuẩn bị: quá trình phối trộn được áp dụng để trộn các thành phần nguyênliệu với nhau để chuẩn bị đưa vào quy trình sản xuất Trong tất cả các quy trình côngnghệ sản xuất mà nguyên liệu bao gồm nhiều thành phần khác nhau thì luôn có quá trìnhphối trộn trước khi thực hiện các quá trình chế biến

- Hoàn thiện: ngoài ra, quá trình phối trộn còn nhằm mục đích hoàn thiện sảnphẩm Một số sản phẩm sau khi chế biến xong được bổ sung một số thành phần nhằmnâng cao chất lượng sản phẩm như trong sản xuất các sản phẩm sữa, các vitamin được bổsung vào sản phẩm để nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

 Các biến đổi của nguyên liệu

Khi phối trộn các loại nguyên liệu dạng vật liệu rời, quá trình phối trộn thườngkhông tạo ra biến đổi nào đáng kể

Trong quá trình phối trộn hai chất lỏng có độ nhớt thấp với nhau, thường có sựthay đổi độ nhớt, thể tích, tỷ trọng và cả tính chất quang học của sản phẩm sau quá trìnhphối trộn

Khi phối trộn bột vào trong chất lỏng, thường diễn ra quá trình chuyển hỗn hợp từtrạng thái rắn lỏng phân biệt sang dạng paste đồng nhất Ngòai ra, những quá trình phốitrộn như thế cũng thường góp phần tạo cấu trúc cho sản phẩm, đặc biệt là trong trườnghợp mà thành phần tạo cấu trúc của sản phẩm chịu tác động của lực cơ học

 Các yếu tố ảnh hưởng

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phối trộn Dưới đây là một sốyếu tố quan trọng:

 Tính chất của nguyên liệu.

- Quá trình phối trộn hai chất lỏng với nhau: tỷ trọng, độ nhớt và tính chấtlưu biến của nguyên liệu có ảnh hưởng mang tính chất quyết định đến quá trình phối trộn

- Quá trình trộn một chất rắn vào trong chất lỏng: khi thực hiện quá trìnhphối trộn này cần chú ý đến khả năng hòa tan của chất rắn trong chất lỏng và các tínhchất của dung dịch được tạo thành, đặc biệt là độ nhớt và tỷ trọng của dung dịch tạothành

- Quá trình trộn hai chất rắn với nhau: cần chú ý đến sự khác biệt của chúng

về kích thước và tỷ trọng Sự khác biệt càng lớn thì quá trình phối trộn càng khó thựchiện và khi hỗn hợp đã đồng nhất, nếu không dừng đúng thời điểm thì hỗn hợp này có thể

 Loại thiết bị và cánh khuấy thực hiện quá trình phối trộn: Tùy thuộc vàotừng nguyên liệu mà chọn thiết bị phù hợp

 Các loại thiết bị: Có thể phân loại các thiết bị phối trộn như sau:

- Thiết bị phối trộn các nguyên liệu dạng vật liệu rời với nhau

- Thiết bị phối trộn các chất lỏng có độ nhớt thấp và trung bình

- Thiết bị phối trộn các chất lỏng có độ nhớt cao hoặc nguyên liệu dạngpaste

- Thiết bị phối trộn các chất dạng bột vào chất lỏng

1.2.4. Quá trình bài khí

 Cơ sở khoa học

Các chất khí có trong thực phẩm ở dạng tự do, tạo thành các bọt khí hay hòa tantrong chất lỏng và hấp phụ trên bề mặt các phân tử keo và phân tử rắn của thực phẩmcũng như lien kết hóa học với các phân tử ấy

Sự tồn tại của không khí trong các hộp đã được ghép mí kín chỉ dẫn tới những hậuquả không mong muốn, vì vậy trong quy trình sản xuất đồ hộp người ta luôn luôn thựchiện công đoạn đuổi không khí tồn tại trong hộp thực phẩm trước khi ghép mí, quá trìnhnày được gọi là bài khí

- Hạn chế sự phát triển của các vi sinh vật hiếu khí Sau khi thanh trùng cóthể ở một số đồ hộp vẫn còn tồn tại một số vi sinh vật hiếu khí và nha bào của nó Nếutrong hộp còn nhiều oxy các vi sinh vật ấy sẽ phát triển mạnh gây hư hỏng đồ hộp, việcnày có thể hạn chế đến mức tối đa nếu đồ hộp được bài khí tốt.

- Biến đổi của nhiệt độ và áp suất khí quyển khi bảo quản Trong quá trìnhvận chuyển và bảo quản, nhiệt độ và áp suất khí quyển thay đổi theo thời tiết và địaphương nên cũng làm ảnh hưởng đến độ chân không của đồ hộp thành phẩm

 Các phương pháp bài khí

Trong sản xuất đồ hộp người ta thường dùng nhiều phương pháp bài khí khácnhau, các phương pháp này được chia ra làm hai nhóm là bài khí bằng nhiệt và bài khíbằng cơ học

1.2.5. Quá trình thanh trùng

 Cơ sở khoa học

Thanh trùng là quá trình tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm và ứcchế quá trình sinh tổng hợp độc tố của chúng, không làm tổn thất đáng kể giá trị dinhdưỡng và cảm quan của thực phẩm Tuy nhiên, sau quá trình thanh trùng, hệ vi sinh vật

trong thực phẩm vẫn chưa bị tiêu diệt hết, đặc biệt là nhóm vi sinh vật chịu nhiệt và visinh vật có khả năng sinh bào tử.

Quá trình thanh trùng thường gồm ba giai đoạn:

- Giai đoạn 1: gia nhiệt mẫu thực phẩm từ giá trị nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độthanh trùng

- Giai đoạn 2: giữ mẫu thực phẩm ở nhiệt độ thanh trùng đã chọn

- Giai đoạn 3: làm nguội thực phẩm từ nhiệt độ thanh trùng về nhiệt độ phòng

 Mục đích công nghệ

- Bảo quản: quá trình thanh trùng sẽ làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme và

ức chế hệ vi sinh vật trong thực phẩm, nhờ đó sẽ kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

- Chế biến: quá trình thanh trùng được xem là một phương pháp chế biếnnhiệt trong công nghệ thực phẩm

 Các biến đổi của nguyên liệu

- Vật lý: trong quá trình thanh trùng một số chỉ tiêu vật lý của thực phẩm sẽthay đổi như thể tích, trọng lượng, độ giòn, độ dai…

- Hóa học: nhiệt độ là một tác nhân quan trọng thúc đẩy các phản ứng hóahọc xảy ra như thủy phân, oxy hóa…

- Hóa lý: sự gia tăng và giảm nhiệt độ trong quá trình thanh trùng có thể gây

ra những biến đổi về pha như nước và một số chất dễ bay hơi sẽ chuyển sang pha khí,protein hòa tan trong thực phẩm lỏng có thể bị đông tụ và chuyển sang pha rắn

- Sinh học: nhiệt độ cao sẽ làm cho quá trình trao đổi chất của tế bào sinh vậtngừng lại, các vi sinh vật trong thực phẩm sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt

- Hóa sinh: nhiệt độ cao sẽ làm biến tính bất thuận nghịch các enzyme có mặttrong thực phẩm, do đó chúng sẽ bị vô hoạt

 Các yếu tố ảnh hưởng

Hai thông số công nghệ quan trọng nhất trong quá trình thanh trùng là nhiệt độ vàthời gian Nếu nhiệt độ trong sản phẩm không đồng nhất trong quá trình thanh trùng thìcác nhà sản xuất sẽ quan tâm đến nhiệt độ tại tâm sản phẩm Cần xác định một chế độthanh trùng hợp lý để chất lượng sản phẩm đảm bảo an toàn vệ sinh đồng thời giá trị dinhdưỡng và cảm quan của sản phẩm cũng đạt yêu cầu Việc lựa chọn chế độ thanh trùng sẽphụ thuộc các yếu tố sau:

- Hệ vi sinh vật trong thực phẩm: Mẫu thực phẩm trước khi đưa vào thanhtrùng luôn chứa một hệ vi sinh vật Các nhà sản xuất cần quan tâm đến tên các loài visinh vật bị nhiễm và mật độ của chúng trong mẫu thực phẩm Mật độ vi sinh vật trong

mẫu ban đầu càng cao thì việc tăng nhiệt độ và thời gian xử lý là cần thiết để đảm bảo sảnphẩm có xác suất tái nhiễm thấp.

- Trạng thái vật lý của thực phẩm: Thực phẩm lỏng có hệ số truyền nhiệt caohơn thực phẩm rắn vì trong quá trình thanh trùng sẽ xuất hiện các dòng đối lưu trong sảnphẩm Các chỉ tiêu như hàm lượng chất khô, độ nhớt… sẽ ảnh hưởng đến hệ số truyềnnhiệt của thực phẩm lỏng

- Thành phần hóa học của thực phẩm: Việc chọn chế độ thanh trùng sẽ phụthuộc vào giá trị pH Những sản phẩm có giá trị pH khá thấp (pH = 3.7 - 4.5) như nước

ép từ trái cây thì có thể thanh trùng ở nhiệt độ thấp nhưng vẫn đảm bảo được độ vô trùngcông nghiệp

- Phương pháp thanh trùng: có thể chia thành hai nhóm là xử lý sản phẩmtrong bao bì và xử lý sản phẩm ngoài bao bì

 Các loại thiết bị

 Thiết bị thanh trùng sản phẩm trong bao bì

- Thiết bị thanh trùng gián đoạn

- Thiết bị thanh trùng lien tục dạng đường hầm

 Thiết bị thanh trùng sản phẩm ngoài bao bì (sử dụng cho nhóm thực phẩmlỏng)

- Gia nhiệt: có thể sử dụng phương pháp gia nhiệt gián tiếp hoặc trực tiếp.+ Phương pháp gia nhiệt gián tiếp:

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống

+ Phương pháp gia nhiệt trực tiếp:

Thiết bị dạng hai ống trụ đồng trục đặt lồng vào nhau nằm ngang hoặcthẳng đứng

Thiết bị dạng hình trụ đứng, đáy côn và nắp bằng

- Giữ nhiệt: Thiết bị giữ nhiệt thường là ống hình trụ được quấn theo đườngxoắn ốc ở bên trong một thiết bị hình trụ Xung quanh ống hình trụ là bộ phận cách nhiệt

để hạn chế hiện tượng thực phẩm bị giảm nhiệt độ

- Làm nguội: Được thực hiện bằng phương pháp gián tiếp, sử dụng tác nhânlàm nguội là nước ở nhiệt độ phòng , nước lạnh hay glycol…

1.3 Một số hiện tượng hư hỏng xảy ra trong quá trình chế biến [2,4]

1.3.1. Đồ hộp hư hỏng do vi sinh vật

Sự hư hỏng do vi sinh vật gây nên cho đồ hộp có hai nguyên nhân chủ yếu, một là

do thanh trùng chưa đủ hoặc do hộp bị hở, vi sinh vật ở ngoài xâm nhập vào làm hư hỏngthực phẩm trong hộp

Nguyên nhân gây nên sự hư hỏng do vi sinh vật:

 Thanh trùng chưa đủ: do khi thao tác không chú ý nắm vững quy trình nênloài vi khuẩn chịu nhiệt vẫn còn tồn tại

 Nhiễm bẩn quá mức trước khi thanh trùng: ở các công đoạn như xử lýnguyên vật liệu, vào hộp… trong quá trình chế biến, do điều kiện vệ sinh không tốt, thựcphẩm nhiễm vi sinh vật quá mức thì chế độ thanh trùng không tiêu diệt hết được

 Do thực phẩm hư hỏng trước lúc thanh trùng: nguyên liệu trước và tronglúc chế biến bị rữa nát, vi khuẩn phát triển quá mạnh, quá nhiều, lượng vi sinh vật lúc banđầu khi thanh trùng quá lớn thì thanh trùng không thể tiêu diệt đến mức cần thiết, những

vi khuẩn sống sót sẽ gây rữa nát, hư hỏng đồ hộp

Vi khuẩn là nguyên nhân chủ yếu làm đồ hộp bị hư hỏng, vì vậy cần phải đặc biệtchú ý để có biện pháp khắc phục cho tốt

1.3.2. Đồ hộp hư hỏng do tác động cơ học

Xảy ra trong quá trình thanh trùng, bảo quản và vận chuyển

 Đồ hộp hư hỏng do sai thao tác thiết bị thanh trùng

Trong giai đoạn cuối của quá trình thanh trùng, nếu giảm áp suất hơi quá nhanh,thì tạo thành hiện tượng căng phồng hộp, có thể bị biến dạng, hở mối ghép Do áp suấttrong hộp được tạo ra chênh lệch với áp suất bên ngoài quá nhiều

 Đồ hộp hư hỏng do bài khí không đủ

Trong quá trình thanh trùng bằng nhiệt, các đồ hộp bài khí còn lại sẽ dãn nở gâycăng phồng hộp Về hình dáng bên ngoài các đồ hộp này sau khi bảo quản, thường thấy

bị phồng nhẹ, nắp hộp có thể ấn lên xuống được

 Đồ hộp hư hỏng do xếp hộp quá đầy

Khi sản phẩm xếp trong đồ hộp quá đầy, sản phẩm sẽ dãn nở thể tích khi thanhtrùng bằng nhiệt, làm cho đồ hộp bị phồng, hiện tượng này dễ xảy ra hơn khi cho sảnphẩm vào hộp lúc nguội, thanh trùng sản phẩm càng bị dãn nở nhiều

 Đồ hộp hư hỏng vì bị móp, méo, rỉ

Một số sản phẩm đồ hộp đựng trong bao bì sắt tây kích thước lớn, khi ghép kín với

độ chân không quá cao, chênh lệch áp suất lớn, bao bì sắt tây mỏng thì dễ bị méo Hoặckhi xếp hộp vào giỏ thanh trùng và vận chuyển trước khi thanh trùng, làm hộp bị móp,méo, lúc đó áp suất trong hộp lớn, khi thanh trùng sản phẩm dãn nở sẽ làm căng phồnghộp, có thể làm hở mối ghép kín của hộp

Đồ hộp với bao bì sắt tây dễ có các vết rỉ: khi bảo quản ở nơi ẩm Khi trên bề mặtsắt có các vết bẩn của chất béo, trong quá trình bảo quản, các chất béo bị oxy hóa để lại

các vết rỉ Hoặc đồ hộp bị thủng do các vết nhọn gây ra khi vận chuyển, lúc bảo quảnnước trong hộp chảy ra và có thể gây rỉ cho các hộp chung quanh nó.

1.3.3. Đồ hộp hư hỏng do tác động hóa học

Đồ hộp bị hỏng do các hiện tượng hóa học xảy ra có thể do các phản ứng giữa cácthành phần của thực phẩm với nhau hay giữa các thành phần thực phẩm với bao bì Cácphản ứng hóa học này, phần lớn làm cho thực phẩm có màu sắc, hương vị giảm đi nhiều.Trong thời gian bảo quản đồ hộp thành phẩm, ta thường thấy các đồ hộp đựng trong bao

bì sắt tây, bị ăn mòn kim loại ở mặt bên trong của bao bì, lớp tráng thiếc bị ăn mòn Kimloại nhiễm vào sản phẩm Hiện tượng này thường thấy nhiều ở các đồ hộp có độ acid cao.Lượng kim loại nặng nhiễm vào sản phẩm, có thể gây biến đổi màu sắc, mùi vị của sảnphẩm, và gây độc đối với cơ thể

Quá trình ăn mòn, khí hydro thoát ra làm cho hộp bị phồng Nhiệt độ càng cao, sự

ăn mòn kim loại càng xảy ra nhanh Tùy thuộc độ acid của sản phẩm, phẩm chất của bao

bì, mà hàm lượng kim loại nặng tích tụ trong sản phẩm nhiều hay ít

- Bacillus mesentericus: có nha bào, không độc, ở trong nước và trên bề

mặt trái Nha bào bị phá hủy ở 1100C trong 1 giờ Loại này có trong tất cả các loại đồhộp, phát triển nhanh ở nhiệt độ 370C

- Bacillus subtilis: có nha bào không gây bệnh Nha bào chịu 1000C trong 1giờ, 1150C trong 6 phút Loại này có trong đồ hộp cá, rau, thịt Không gây mùi vị lạ, pháttriển rất mạnh ở 25 – 350C

 Loại kỵ khí

Nó phân hủy protid thành muối của NH3, rồi thải NH3, sản sinh ra H2S, H2 và CO2 Nhabào của nó chịu đựng được trong nước sôi trên 1 giờ Clostridium sporogenes có độc tố,song bị phá hủy nếu đun sôi lâu Loại này có trong mọi đồ hộp, phát triển rất mạnh ở 27 –

580C Nhiệt độ tối thích là 370C

- Clostridium putrificum: là loại vi khuẩn đường ruột, có nha bào, không gây

bệnh Các loại nguyên liệu thực vật đề kháng mạnh với Clostridium putrificum vì cóphitonxit Loại này có trong mọi đồ hộp, nhiệt độ tối thích là 370C

 Loại vừa hiếu khí vừa kỵ khí

- Bacillus thermophillus: có trong đất, phân gia súc, không gây bệnh, có nha

bào Tuy có rất ít trong đồ hộp nhưng khó loại trừ Nhiệt độ tối thích là 60 – 700C

thỉnh thoảng gây bệnh vì sinh ra độc tố, dễ bị phá hủy ở 60 – 700C, phát triển nhanh ởnhiệt độ thường

 Loại gây bệnh, gây ra ngộ độc do nội độc tố

bại liệt rất đặc trưng là làm đục sự điều tiết của mắt, rồi làm liệt các cơ điều khiển bởithần kinh sọ, sau đó toàn than bị liệt Người bị ngộ độc sau 4 – 8 ngày thì chết Loại nàychỉ bị nhiễm khi không tuân theo nguyên tắc vệ sinh và thanh trùng tối thiểu Nha bào cókhả năng đề kháng mạnh: ở 1000C là 330 phút, 1150C là 10 phút, 1200C là 4 phút Độc tố

bị phá hủy hoàn toàn khi đun nóng 800C trong 30 phút

bào nhưng có độc tố

1.4.2. Nấm men, nấm mốc

 Nấm men: chủ yếu là Saccharomyces ellipsoids, hiện diện rộng khắp trong

thiên nhiên Nấm men thường thấy trong đồ hộp có chứa đường Bào tử nấm men không

có khả năng chịu được nhiệt độ cao, chúng có thể chết nhanh ở 600C

 Nấm mốc: ít thấy trong đồ hộp Nói chung men, mốc dễ bị tiêu diệt ở nhiệt

độ thấp và dễ loại trừ bằng cách thực hiện vệ sinh công nghiệp tốt

1.5 Sơ lược về nước quả [4, 12]

Hiện nay nước quả là một sản phẩm phổ biến và được ưa chuộng trên thị trường

do tính tiện dụng, đa dạng và là một loại sản phẩm có lợi cho sức khỏe Có nhiều dạngnước quả, tùy theo đặc tính của từng loại quả mà người ta chế biến các dạng sản phẩmnước quả khác nhau Có thể phân loại nước quả dựa vào các đặc tính sau đây:

 Căn cứ vào mức độ tự nhiên, người ta chia đồ hộp nước quả thành các loại:

- Nước quả tự nhiên: được làm từ một loại quả, không pha thêm đường, tinhdầu và chất màu

- Nước quả hỗn hợp: chế biến bằng cách trộn lẫn nhiều loại nước quả khácnhau, lượng nước quả pha thêm không vượt quá 35% nước quả chính.

- Nước quả cô đặc: chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên theophương pháp đun nóng (bốc hơi) hay phương pháp lạnh đông (tách nước, nước đá)

 Căn cứ theo phương pháp bảo quản, nước quả được chia thành:

- Nước quả thanh trùng: là nước quả được đóng trong bao bì kín, thanh trùngbằng cách gia nhiệt trước hoặc sau khi ghép mí

Nước quả bảo quản lạnh: bảo quản ở nhiệt độ 0 – 20C

- Nước quả nạp khí: sản phẩm được nạp khí CO2 để tiêu diệt vi sinh vật vàtăng tính năng giải khát

- Nước quả hóa rượu: nước quả được lên men rượu để ức chế sự hoạt độngcủa vi sinh vật, sau đó được đóng trong bao bì đã thanh trùng

 Căn cứ vào độ trong của sản phẩm, nước quả được chia thành:

- Nước quả không có thịt quả: là dịch bào được tách ra khỏi mô quả, tùythuộc vào mức độ trong cần thiết thì người ta tiến hành lọc thô (nước quả đục) hay lọctinh (nước quả trong)

- Nước quả có thịt quả: là dịch bào có chứa thịt quả đã được nghiền mịn

1.6 Quy trình sản xuất nectar tham khảo [4]

1.6.1 Sơ đồ quy trình sản xuất (trang sau)

Hình 1.6 Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất nectar tham khảo.

1.6.2. Thuyết minh quy trình

 Chọn lựa, cắt gọt

- Mục đích công nghệ: quá trình cắt gọt bên cạnh việc lựa chọn trái có độchín phù hợp, bỏ đi những trái hư hỏng nặng, quá trình này còn nhằm cắt bỏ, tỉa bớtnhững phần hư hỏng trên trái đã bị hư một phần và gọt vỏ

- Các biến đổi của nguyên liệu: nguyên liệu sẽ đồng đều về độ chín, nhữngphần hư hỏng được loại bỏ

- Thiết bị: thông thường, các nhà sản xuất sử dụng phương pháp thủ công đểlựa chọn nguyên liệu đạt yêu cầu Nguyên liệu được dàn mỏng trên các băng tải, tốc độchuyển động của băng tải phải chậm để công nhân thao tác cắt sửa nguyên liệu ngay trênbăng tải.

- Mục đích công nghệ: làm sạch đất cát, bụi bẩn, vi sinh vật bám ngoài vỏ

- Các biến đổi của nguyên liệu: nguyên liệu sạch và giảm bớt lượng vi sinhvật trên bề mặt vỏ

- Thiết bị: thường sử dụng thiết bị ngâm rửa xối tưới, dạng băng tải hay dạngtang trống Yêu cầu của quá trình rửa là thời gian ngâm rửa không được kéo dài, nguyênliệu sau khi rửa phải sạch, không bị dập, lượng nước tốn ít nhất

- Thiết bị: có thể thực hiện quá trình chần bằng nước nóng hay bằng hơinước Nhiệt độ chần trong khoảng 75-1000C, thời gian chần khoảng 3-15 phút

 Xay nghiền

- Mục đích công nghệ: xay nghiền sẽ cắt nhỏ thịt trái, phá vỡ lớp vỏ tế bào,

hỗ trợ và làm tăng hiệu suất cho quá trình chà

- Các biến đổi của nguyên liệu: nguyên liệu thay đổi kích thước, tế bào bị cắtnát, dịch bào và các loại enzyme nội bào thoát ra, các phản ứng hóa sinh xảy ra dễ dàng

- Thiết bị: có hai kiểu xay nghiền

+ Nghiền cắt: sử dụng lực cắt để cắt nhỏ nguyên liệu

+ Nghiền chà: dùng lực ma sát giữa hai dĩa chà để làm nát nguyên liệu

- Mục đích công nghệ: quá trình chà sẽ phân chia nguyên liệu trái cây thànhhai phần: bột chà hay puree chứa dịch cùng với thịt trái mịn và bã chà chứa những phầnkhông sử dụng được như xơ, cuống, vỏ, hạt

- Các biến đổi của nguyên liệu: nguyên liệu giảm khối lượng do đã tách phần

bã chà, puree thu được mịn và có kích thước đồng đều Các phản ứng hóa sinh, hoạt độngcủa vi sinh vật đều được tăng cường

- Thiết bị: thiết bị chà sử dụng cả lực ma sát lẫn lực ly tâm Bộ phận chínhcủa thiết bị là một trục (có thể là trục vis hay trục có gắn cánh đập) và roi đập trong mộtbuồng chà nằm ngang Bao quanh trục có một lưới rây có kích thước lỗ theo yêu cầu Khihoạt động, trục quay, tạo lực ly tâm, trái sẽ văng ra ngoài đập vào lưới rây, trục vis vừađẩy vừa chà xát giúp phần thịt trái dễ lọt qua rây Các loại cánh đập, roi thép bố trí trênđường đi của trái sẽ va đập và làm trái vỡ nát, phần thịt trái sẽ đi qua rây

- Thiết bị: thiết bị phối trộn thường là nồi hai vỏ, gia nhiệt bằng hơi nước, cócánh khuấy, xả liệu ở đáy nồi

 Đồng hóa

- Mục đích công nghệ: đồng hóa sẽ tiếp tục làm giảm kích thước của thịt quả,tăng khả năng phân tán, lơ lửng, giảm hiện tượng tách lớp trong quá trình bảo quản sảnphẩm

- Các biến đổi của nguyên liệu: các thành phần nguyên liệu được trộn lẫn tốthơn, kích thước phần thịt quả giảm, phụ gia tạo sệt trương nở, các hạt phân tán được phân

bố đồng đều trong pha lỏng của sản phẩm

- Thiết bị: sản phẩm nectar là hệ huyền phù bao gồm những hạt rắn và phalỏng Quá trình đồng hóa có thể được thực hiện bằng hai loại thiết bị:

+ Thiết bị đồng hóa hai cấp sử dụng áp suất cao với áp suất đầu dao động

- Thiết bị: sản phẩm nectar ở dạng lỏng nên có thể được chiết rót vào nhiềuloại bao bì khác nhau như chai nhựa, chai thủy tinh, hoặc lon kim loại Để có thể rótnhững sản phẩm có độ sệt cao, thường nhiệt độ rót nằm trong khoảng 80 – 900C.

- Các biến đổi của nguyên liệu: khí trong gian bào và trong bao bì được loại

bỏ triệt để, nguyên liệu giảm thể tích một ít

- Thiết bị: thông thường bài khí được tiến hành bằng cách sử dụng nhiệt độhay bài khí bằng phương pháp hút chân không

 Thanh trùng

- Mục đích công nghệ: thanh trùng là quá trình sử dụng nhiệt độ để tiêu diệt

vi sinh vật Hoạt động của enzyme cũng bị đình chỉ sau quá trình thanh trùng Quá trìnhthanh trùng gồm có ba giai đoạn: gia nhiệt, giữ nhiệt và làm nguội Nếu không làm nguộinhanh thì khoảng nhiệt độ 50 – 600C là khoảng nhiệt độ thích hợp cho những vi sinh vậtchưa bị tiêu diệt sau thanh trùng có điều kiện hồi phục Do đó cần phải làm nguội nhanhsản phẩm sau giai đoạn giữ nhiệt

- Các biến đổi của nguyên liệu: do ảnh hưởng của nhiệt độ, cấu trúc màng tếbào thay đổi nên sẽ có sự phân bố lại tỷ lệ khối lượng (phần cái/ phần nước) trong sảnphẩm Nước sẽ từ nguyên liệu đi ra dịch rót; ngược lại, một lượng chất hòa tan sẽ từngoài dịch rót đi vào nguyên liệu Nhiệt độ cao còn làm cho protein bị biến tính, vô hoạtenzyme, đình chỉ tất cả phản ứng hóa sinh trong nguyên liệu

- Thiết bị: thiết bị thanh trùng thường là thiết bị thanh trùng liên tục dạngđường hầm, hoặc thiết bị thanh trùng hình hộp chữ nhật hoặc hình trụ đứng (dạng hở haykín) với chất tải nhiệt là nước

 Sản phẩm nectar

Yêu cầu: Nectar là dạng nước trái cây chứa cả dịch lẫn thịt trái được sản xuất

từ puree trái, phối trộn với syrup đường và các loại phụ gia khác Về mặt cảm quan,

nectar phải có màu sắc và mùi vị tự nhiên của nguyên liệu, không tách lớp và có độ nhớtphù hợp với sản phẩm nước uống.

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian và địa điểm

Từ ngày 25/06/2012 đến ngày 06/10/2012 tại phòng thí nghiệm khoa Công nghệthực phẩm trường Đại học Kỹ thuật công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh

2.2 Nguyên liệu và phụ gia

 Sapoche

Sapoche được mua ở chợ Âu Cơ (quận 11, Thành phố Hồ Chí Minh)

Chọn những trái sapoche còn sống, cứng chứ không nên chọn những trái chín vìkhi chín trong quá trình vận chuyển trái sẽ bị dập, rữa làm cho màu sản phẩm sẫm vàhương vị không thơm ngon Kích thước quả không ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩmnên chọn những trái to, vì có thể giảm được lượng phế thải

Đường được sử dụng với mục đích tăng hàm lượng chất khô, tăng vị cho sản phẩmnhằm ổn định chất lượng sản phẩm trong quá trình thử nghiệm, tất cả các thí nghiệmchúng tôi đều dùng đường tinh luyện RE của công ty cổ phần đường Biên Hòa

Nước dùng để rửa nguyên liệu, pha loãng dịch quả Nguồn nước chúng tôi sử dụng

là nước do thành phố cung cấp

 Acid citric

Công thức phân tử: C6H8O7

Công thức cấu tạo: HOOC-CH2-C(OH)(COOH)-CH2-COOH

Tên thường gọi: Acid chanh

Ở nhiệt độ phòng thì acid citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc ởdạng khan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của acidcitric

Acid citric có vị chua thanh, dễ chịu Xuất xứ Trung Quốc, do phòng thí nghiệmcung cấp Được dùng để điều vị, đồng thời chống được một số nấm men, nấm mốc chosản phẩm

Tỉ lệ sử dụng trong khoảng 1%

 Acid ascorbic

Công thức phân tử: C6H8O6

Tên thường gọi: acid ascorbic, vitamin C

Acid ascorbic còn được gọi là vitamin C được tìm thấy nhiều nhất trong trái cây

là chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự sống của sinh vật Ở lĩnh vực hóa sinh, nó là chấtchống oxi hóa, tham gia vào các quá trình tổng hợp enzym, tăng sức đề kháng, phục hồisức khỏe

Acid ascorbic còn được dùng làm chất bảo quản thực phẩm, hương vị cho một sốnước uống làm tăng giá trị dinh dưỡng

Xuất xứ Trung Quốc, do phòng thí nghiệm cung cấp

 CMC ( Carboxy Methyl Cellulose)

CMC là chất có dạng bột màu trắng không mùi, không vị, không độc hại CMC cókhả năng hoà tan trong nước lạnh hay nước ấm

CMC được sử dụng trong thực phẩm như một chất nhũ hoá và ổn định; là một hợpchất cao phân tử có thể hoà tan trong nước, có tác dụng là một chất tạo gel, làm bền nhũtương, tăng khả năng giữ nước, tăng khả năng kết dính, làm đặc sản phẩm …

Trong sản phẩm nectar sapoche ta sử dụng CMC nhằm làm tăng độ nhớt cho sảnphẩm, chống tách pha (hạn chế sự lắng của nước quả)

Xuất xứ Trung Quốc, do phòng thí nghiệm cung cấp

Liều lượng sử dụng thông thường: 0.1-0.3%

2.3 Một số thiết bị dùng trong quá trình khảo sát

Hình 2.3 Cân điện tử Hình 2.4 Máy đo độ ẩm

2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan

 Phép thử so hàng

- Dùng để sắp xếp mức độ ưa thích của người thử đối với các mẫu có sự khácnhau về một tính chất cảm quan nào đó

- Phiếu trả lời được trình bày ở phần 1 phụ lục A

- Ta tính F và LSD như ở phụ lục H để so sánh sự khác biệt giữa các mẫu vàđánh giá mức độ ưa thích đối với mỗi mẫu có khác nhau hay không và khác nhau ở độ tincậy là bao nhiêu, đồng thời chọn ra mẫu được ưa thích nhất về một tính chất cảm quannào đó

 Phép thử cho điểm thị hiếu

- Là phép thử thực hiện trên số đông người tiêu dùng (ít nhất 60 người) để tìmhiểu mức độ hài lòng, ưa thích của họ đối với sản phẩm chúng tôi nghiên cứu

- Phiếu trả lời được trình bày ở phần 2 phụ lục A

Sơ đồ bố trí thí nghiệm: ( trang sau)

Sapoche Thí nghiệm 1: Khảo sát độ chín của sapoche

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí nghiệm nghiên cứu sản xuất Nectar Sapoche.

2.6.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát độ chín của sapoche

hóa lý của nguyên liệu

Thí nghiệm 2: Khảo sát

nhiệt độ chần sapoche

Thí nghiệm 6: Khảo sát

hàm lượng CMC cần bổ sung

Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm

Kiểm nghiệm chỉ tiêu hóa lý, vi sinh

 Mục đích: Chọn ra những trái sapoche sao cho có thể đáp ứng được các

thông số kỹ thuật trong sản xuất sản phẩm nectar, mùi vị, màu sắc sản phẩm được ưathích, đồng thời tiết kiệm được chi phí sản xuất

 Bố trí thí nghiệm

- Thí ngiệm 1 nhân tố, 3 lần lặp lại

Nhân tố A : độ chín của sapoche ( ngày)

A1: sapoche 2 ngày chín

A2: sapoche 3 ngày chín

A3: sapoche 4 ngày chín

A4: sapoche 5 ngày chín

là 4 ngày sapoche có mùi thơm đặc trưng, trái rất mềm Ngày thứ 5 thịt trái bắt đầu có

Trái hư

Sản phẩm

Vỏ, hạt

Bã chà

Sapoche

Chọn lựaRửa

Gọt vỏ, bỏ hạtXay nghiềnChà

hiện tượng rữa ra và có mùi rượu Ta chia thành 4 mẫu như quy ước ở phần bố trí thínghiệm trên

Mỗi mẫu chúng tôi rửa, gọt vỏ, bỏ hạt, cắt thành 4 múi và cân 100g Sau đó xaynghiền và chà ra dịch để đạt hiệu suất thu hồi tối ưu nhất Tiến hành kiểm tra một số chỉtiêu hóa lý và đánh giá cảm quan màu sắc của sản phẩm

 Thông số cố định

- Khối lượng nguyên liệu ban đầu mỗi mẫu: 100g

- Thời gian xay nghiền: 3 phút

- Mức độ ưa thích đối với chỉ tiêu màu sắc của sản phẩm

2.6.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát nhiệt độ chần sapoche

 Mục đích: Xác định nhiệt độ chần tối ưu sao cho thịt trái mềm sơ bộ, vô

hoạt được enzyme và giảm mật độ tế bào vi sinh vật trong nguyên liệu, góp phần tăngcảm quan, dinh dưỡng và kéo dài thời gian bảo quản thành phẩm

 Bố trí thí nghiệm

- Thí ngiệm 1 nhân tố, 3 lần lặp lại

Nhân tố B : nhiệt độ chần sapoche ( 0C)

B1 : là mẫu sapoche đối chứng không chần

Hình 2.7 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần sapoche

 Cách tiến hành

Sapoche sau khi chọn được độ chín ta tiến hành khảo sát nhiệt độ chần lần lượt ở

700C, 800C, 900C và một mẫu đối chứng không chần Đun sôi nước tới 700C ta chosapoche vào và giữ nhiệt độ 700C trong 5 phút rồi vớt ra liền, chúng tôi chần sapochetrong rây để khi đủ thời gian và nhiệt độ quy định lấy rây ra liền nhằm đảm bảo mỗimiếng sapoche đều chần ở chế độ như nhau Làm tương tự đối với mẫu 800C và 900C.Sau khi chần ta xay sapoche ra thành dịch không bổ sung thêm nước trong quá trình xay

và chà qua rây Cho mỗi mẫu ra một ly nhỏ để tiến hành kiểm tra một số chỉ tiêu hóa lý

và đánh giá cảm quan màu sắc của sản phẩm

 Thông số cố định

- Độ chín của sapoche: kết quả tối ưu của thí nghiệm 1

- Khối lượng nguyên liệu ban đầu: 100g

Xay nghiềnChà

Sản phẩm

- Thời gian xay nghiền: 3 phút.

- Thời gian chà: 6 phút

 Chỉ tiêu theo dõi

- Khối lượng nguyên liệu sau chần

- Hiệu suất thu hồi

- pH

- Độ Brix dịch sau khi chà

- Mức độ ưa thích đối với chỉ tiêu màu sắc của sản phẩm

2.6.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian chần sapoche

 Mục đích: Xác định thời gian chần tối ưu sao cho nguyên liệu ít bị tổn thất

khối lượng cũng như hàm lượng chất khô, hàm lượng chất dinh dưỡng nhất và ức chếđược enzyme, vi sinh vật Tuy nhiên, nếu thời gian chần quá dài thì những biến đổi bấtlợi về chất lượng dinh dưỡng và cảm quan sẽ xảy ra

 Bố trí thí nghiệm

- Thí ngiệm 1 nhân tố, 3 lần lặp lại

Nhân tố C : là thời gian chần sapoche ở 800C ( phút )

C1 : là thời gian chần sapoche ở nhiệt độ 800C trong 2 phút C2 : là thời gian chần sapoche ở nhiệt độ 800C trong 5 phút C3 : là thời gian chần sapoche ở nhiệt độ 800C trong 8 phút C4 : là thời gian chần sapoche ở nhiệt độ 800C trong 11 phútTổng số đơn vị thí nghiệm: 4 x 3 = 12

 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Sapoche

Hình 2.8 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát thời gian chần sapoche

 Cách tiến hành

Sau khi chọn được nhiệt độ chần sapoche chúng tôi tiếp tục khảo sát thời gianchần lần lượt ở 2 phút, 5 phút, 8 phút và 11 phút Đun sôi nước tới 800C, cho sapoche vàochần trong 2 phút rồi vớt ra và cũng chần trong rây như khi khảo sát nhiệt độ chần Thựchiện tương tự đối với mẫu 5 phút, 8 phút và 11 phút Sau khi chần ta xay sapoche rathành dịch không bổ sung nước trong quá trình xay và chà qua rây Cho mỗi mẫu ra 1 lynhỏ để kiểm tra các chỉ tiêu hóa lý và tiến hành đánh giá cảm quan màu sắc của sảnphẩm

 Thông số cố định

- Độ chín của sapoche: kết quả tối ưu của thí nghiệm 1

- Khối lượng nguyên liệu ban đầu: 100g

- Nhiệt độ chần: kết quả tối ưu của thí nghiệm 2

- Thời gian xay nghiền: 3 phút

- Thời gian chà: 6 phút

 Chỉ tiêu theo dõi

- Khối lượng nguyên liệu sau chần

- Hiệu suất thu hồi

Chọn lựaRửaGọt vỏ, bỏ hạtChần

Xay nghiềnChà

Sản phẩm

Trái hư

Vỏ, hạt

Bã chà