nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 1 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là một nước nhiệt đới nên rất phong phú và đa dạng về các chủng loại rau củ quả.. Nghiên cứu quy trình sản xuấ

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 1

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước nhiệt đới nên rất phong phú và đa dạng về các chủng loại rau củ quả Thị trường nước giải khát ở nước ta hiện nay có rất nhiều loại sản phẩm, đặc biệt là các sản phẩm nước giải khát không cồn Nền công nghiệp ngày càng phát triển, mức sống ngày càng tăng cao, nhu cầu lựa chọn sản phẩm thực phẩm của con người ngày càng kỹ lưỡng và phong phú Do đặc thù khí hậu nước ta nóng ẩm nên nhu cầu tiêu thụ nước giải khát của người dân rất lớn Và hiện nay người tiêu dùng càng quan tâm đến chất lượng của sản phẩm, giá trị dinh dưỡng và dược tính

mà sản phẩm mang lại cho sức khỏe Trước tình hình đó chúng tôi thực hiện đề tài "Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát từ củ sen" nhằm tạo ra một loại sản phẩm mới góp phần làm phong phú thêm thị trường nước giải khát vốn luôn sôi động

Cây sen được trồng nhiều ở nước ta và tất cả các bộ phận của cây đều được sử dụng với những mục đích và công dụng khác nhau Các sản phẩm từ sen vẫn thường được sử dụng theo dạng truyền thống trong gia đình: ăn tươi và chế biến các món ăn Về quy mô công nghiệp, các sản phẩm từ sen chưa đa dạng, đặc biệt trong lĩnh vực nước giải khát hầu như không có Tôi cho rằng nước giải khát từ củ sen là một sản phẩm khá mới mẻ nhưng sẽ dễ dàng được người tiêu dùng chấp nhận bởi củ sen có giá trị dinh dưỡng và dược tính cao đồng thời nước củ sen có màu vàng nhạt đẹp mắt và mùi thơm dễ chịu

 Mục đích nghiên cứu

- Khảo sát các thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm "Nước giải khát củ sen"

- Khảo sát mức độ ưa thích và chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm

 Nội dung đề tài

- Tìm hiểu nguồn nguyên liệu củ sen và tình hình nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu này

- Nghiên cứu, xác định các thông số có trong quy trình chế biến

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 2

- Lựa chọn và xác định các chất phụ gia bổ sung vào để làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm và bảo quản

- Xác định chế độ tiệt trùng

- Hoàn thiện quy trình chế biến nước giải khát củ sen

 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Tạo ra mặt hàng mới từ nguồn nguyên liệu củ sen, làm phong phú đa dạng các mặt hàng nước giải khát có nguồn gốc thiên nhiên trên thị trường, đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng

- Tạo ra một hướng nghiên cứu mới về củ sen

- Bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu nhằm vận dụng kiến thức đã học vào thực hành

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 3

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 4

1.1 Tổng quan về nguyên liệu

1.1.1 Sen [13] [14] [15] [18]

1.1.1.1 Sơ lược về nguồn gốc

- Cây sen (Nelumbo nucifera gaertn hay Nelumbium speciosum Willd) có nguồn gốc ở châu Á, xuất phát từ Ấn Độ (Makino, 1979), sau đó lan qua Trung Quốc và vùng đông bắc Úc châu Cây sen là loài thủy sinh được tiêu thụ mạnh ở châu Á Lá, hoa, hạt và củ đều là những bộ phận có thể ăn được Riêng hoa sen được sử dụng trong nhiều lễ hội ở các nước châu Á Tuy nhiên, củ sen lại có thị trường lớn nhất so với các bộ phận khác của cây sen

- Hoa sen có thể là một trong những cây xuất hiện sớm nhất Năm 1972, các nhà khảo cổ của Trung Quốc đã tìm thấy hóa thạch của hạt sen 5000 năm tuổi ở tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) Năm 1973, hạt sen 7000 năm tuổi khác được tìm thấy ở tỉnh Chekiang (Wu- Han, 1987) Các nhà khảo cổ của Nhật Bản cũng tìm thấy các hạt sen bị thiêu đốt ở trong hồ cổ sâu 6m tại tỉnh Chiba, 1200 năm tuổi (Iwao, 1986) Họ tin rằng có một số giống sen xuất phát từ Nhật Bản, nhưng sen lấy củ thì từ Trung Quốc (Takashashi, 1994) Một số giống sen từ Trung Quốc khi du nhập sang Nhật Bản một thời gian thì mang tên Nhật như Taihakubasu, Benitenjo, Kunshikobasu, Sakurabasu và Tenjikubasu

1.1.1.2 Diện tích và thị trường sen ở Việt Nam

- Ở Việt Nam hiện chưa có số liệu thống kê chính xác về diện tích trồng sen Và Đồng Tháp được xem là tỉnh có diện tích trồng sen lấy hạt lớn nhất nước, với diện tích 750 ha, tập trung ở 2 huyện Cao Lãnh và Tháp Mười

- Sen ở những khu vực này được trồng trên đất ruộng với mật độ 2000 cây/ ha (hàng cách hàng 2.5- 3 m, cây cách cây 2- 2.5 m) Sau khi trồng 3 tháng, bắt đầu thu hoạch gương sen kéo dài trong khoảng 2 tháng Năng suất bình quân 30.000- 45.000 gương sen/ ha với giá 250- 450 đồng/ gương Tiền lãi chỉ ở mức 6- 7 triệu đồng/ ha do chi phí đầu tư rất thấp

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 5

- Năm 1996, Việt Nam bắt đầu xuất khẩu 3 tấn củ sen muối sang Nhật với giá CIF 343Yen/

kg, trong khi của Trung Quốc chỉ có 84 Yen/ kg

- Năm 1997, xuất được 50 tấn với giá CIF 93 Yen/ kg

1.1.1.3 Phân bố, sinh thái

- Ở Việt Nam, người ta cho rằng cây sen mọc hoang dại chủ yếu ở vùng Đồng Tháp Mười thuộc tỉnh Đồng Tháp và An Giang hiện nay Theo nhân dân địa phương, cây mọc trong trạng thái tự nhiên đã có từ lâu đời Hàng trăm hecta sen mọc tập trung và gần như thuần loại ở đây đã góp phần tạo nên cảnh quan sinh thái đặc biệt của vùng ngập nước Đồng Tháp Mười

- Bên cạnh quần thể hoang dại, sen cũng là cây trồng quen thuộc ở các tỉnh đồng bằng và trung du suốt từ Nam đến Bắc Cây được trồng ở các vùng ao hồ, nước nông và trung bình Do ưa khí hậu nóng và ẩm của vùng nhiệt đới nên sen cũng được trồng nhiều ở hầu hết các nước khu vực Đông Nam Á và Nam Á như Campuchia, Thái Lan, Malaysia, Ấn

Độ và một số tỉnh phía Nam Trung Quốc

- Sen có hệ thống thân rễ phát triển, phần nhánh ngang nằm sâu ở lớp bùn đến 0.5m Từ các đốt vào phần đầu của thân rễ, hằng năm mọc lên nhiều lá Độ dài cuống lá tùy thuộc vào mực nước nông hay sâu, để phiến lá vượt khỏi mặt nước và thực hiện chức năng hô hấp, quang hợp Cây ra hoa, quả nhiều hằng năm, hoa nở vào buổi sáng, thụ phấn vào buổi trưa hoặc đầu buổi chiều Gió và côn trùng là tác nhân truyền phấn quan trọng của cây Khả năng tái sinh tự nhiên của sen chủ yếu từ hạt, tuy nhiên, các đoạn thân rễ cũng được

sử dụng để nhân giống Đời sống của sen phụ thuộc vào sự sinh trưởng phát triển của lá

- Sen là cây bán tàn lụi (chỉ phần lá) vào mùa đông, cây sinh trưởng mạnh vào mùa hè, thu

1.1.1.4 Phân loại khoa học

Giới (regnum): Plantae

Ngành (division): Magnoliophyta

Lớp (class): Magnoliopsida

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 6

Bộ (ordo): Proteales

Họ (familia): Nelumbonaceae

Chi (genus): Nulumbo

Loài (species): N Nucifera

- Cây sen có hai loại phân bố theo địa lý

Loại hoa màu vàng (N lutea Pers.) mọc ở miền Trung và Bắc châu Mỹ

Loại màu hồng và màu trắng (N alba Hort) mọc ở châu Á và châu Úc

- Ngoài ra, còn có loại sen thấp (sen sẻ N nelumbo Druce var nanum Horst), sen lá to (sen hoàng hậu Victoria regia Lindl Var Amazonia (Poep) Klotzoch, sen cạn (địa liên Tropaelum majus Linn.) Sen cạn là loại sen mọc trên cạn, lá giống như lá sen nhưng nhỏ hơn nhiều

1.1.1.5 Mô tả cây sen

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 7

Hình 1.1 Các bộ phận của cây sen [17]

- Có người cho rằng sen là biểu tượng của sự thịnh vượng, thiêng liêng và bất tử của nhiều nền văn hóa ở các nước châu Á Hàng ngàn năm trước, hoa sen là biểu tượng chính của nhiều tôn giáo ở châu Á

- Cây sen thuộc loại cây thảo, sống ở nước, to khỏe và cao hơn 1m

- Cây sen có thân hình trụ (ngó sen), rễ mập (củ sen) sống lâu năm Lá gần như tròn, mọc trải trên mặt nước, trên một cuống dài, lá màu xanh bóng, nổi gân rất rõ Hoa to trên cuống dài, có nhiều cánh hoa mềm, xếp tỏa tròn đều, màu hồng trắng (còn gọi là Lotus Magnolia= N alba) hay vàng (tùy chủng loại) Hoa có nhiều nhị (tua sen) màu vàng và những lá noãn rời, những lá noãn này sau đó hình thành quả gắn trên một đế hoa hình nón ngược màu xanh (gương sen) Mỗi quả chứa một hạt, hạt thuộc loại bế quả, trong có một chồi mầm (tâm sen)

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 8

- Thân rễ mọc bò dài trong bùn, củ sen chia thành nhiều lóng, giữa hai lóng có một phần thắt lại gọi là mấu Bén rễ ở những mấu, từ đó mọc lên thân và lá Lóng là phần rễ của cây sen Mỗi lóng của củ sen dài ngắn không nhất định, đường kính từ 3-5 cm, mặt ngoài màu vàng nhạt, trong mỗi lóng có nhiều lỗ thủng tròn, nhỏ, chạy dọc theo trục của lóng

Hình 1.2 Củ sen [13]

- Mấu là chỗ tiếp giáp giữa hai lóng, là nơi phát sinh ra các thân, cọng của cây sen Mỗi lá sen hay mỗi hoa sen chỉ phát triển ra từ một thân cọng tròn, nằm trong nước, người ta gọi

là "ngó sen" Chỗ giữa lá, nơi gắn với cuống lá thường trũng xuống, mặt sau đôi khi điểm

những đốm màu tía Cuống lá dài đính vào giữa lá, có nhiều gai nhỏ, cứng, nhọn

- Hoa sen to, mọc riêng rẽ lên cuống dài và thẳng, phủ đầy gai nhọn Đường kính hoa khoảng 8-12 cm, có nhiều cánh hoa màu hồng, hồng đỏ, màu trắng, có 3-5 lá đài, màu lục nhạt, rụng sớm Những cánh hoa phía ngoài to, khum lồng máng, những cánh hoa ở giữa

và trong nhỏ, hẹp dần, giữa cánh hoa và nhị có những dạng chuyển tiếp Nhị có số lượng lớn, màu vàng, chỉ nhị mảnh, có phần phụ (gạo sen) màu trắng và thơm Bộ nhụy gồm nhiều lá noãn rời nằm lên một đế hoa hình nón ngược (gương sen)

- Quả bế có núm nhọn, thường gọi là hạt sen, phần ngoài mỏng và cứng có màu lục tía, phần giữa mềm chứa tinh bột màu trắng ngà và phần trong là lá mầm dày, màu lục sẫm,

có tên là tâm sen

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 9

- Mùa thu hái thường vào tháng 7- 9 trong năm

- Sen là một giống cây dễ trồng, ít công chăm sóc mà cho lợi nhuận cao Để trồng sen đạt hiệu quả cao, một số hộ dân còn kết hợp nuôi cá trắng, cá mè, cá phi… trong ruộng sen để

có thêm thu nhập sau khi kết thúc 1 chu kì của sen

1.1.1.7 Thành phần hóa học

Thành phần hoá học thay đổi tuỳ theo thành phần của cây

- Lá sen: chứa nhiều alkaloid (tỉ lệ toàn phần 0.2- 0.5%), trong đó có Nuciferin (0.15%), Roemerin, Coclaurine, d-l armepavin, O- (như gluconic acid, acid citric, malic acid, succinic acid…), tanins, vitamin C…, các flavonoids (quercetin, isoquercetin…)

- Ngó sen: Glucid tổng số (14%), Asparagin, Trigonellin…

- Củ sen: ngoài các thành phần dinh dưỡng trên, trong đốt củ sen còn có chứa chất tannin,

có hiệu quả trị liệu nhất định đối với bệnh xuất huyết giảm tiểu cầu vô căn, đồng thời cũng là thuốc cầm máu trứ danh

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 10

Bảng 1.1 Thành phần hóa học trong 100g củ sen tươi Thành phần Đơn vị Hàm lượng Thành phần Đơn vị Hàm lượng

- Hạt sen: ngoài thành phần dinh dưỡng trên còn có những alkaloids như Lotusine,

Demethyl, Coclaurine, Liensinine, iso-liensinine… (Hsu, H.-Y., 1986, Onishi, E và

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 11

(theo Pulok K, Mukherjee, J Das, R Balasubramanian, Kakali Saha, M Pal, b.p Saha, 1995)

Bảng 1.3 Thành phần hóa học trong 100g hạt sen khô Thành phần Đơn vị Hàm lƣợng Thành phần Đơn vị Hàm lƣợng

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 12

- Gương sen: chứa 4.9% chất đạm, 0.6% chất béo, 9% Carbohydrat, tannin, alkaloid nelumbin…

- Tua nhị sen: trong nhị sen người ta tìm thấy có 61 cấu tử dễ bay hơi, tạo hương thơm, trong đó có hydrocacbon mạch thẳng, mạch vòng… Ngoài ra, trong nhị sen cũng có chứa alkaloid nuciferin Các cấu tử tạo mùi thơm của hoa 65% là các hydrocacbon, 1,4- dimethoxylbenzen, 1,8- cineole, terpinol-4-ol và linalool (Omata & ctv, 1992)

1.1.1.8 Giá trị của cây sen

 Về mặt mỹ thuật và tâm linh: Cây sen là biểu tượng của sự thịnh vượng, thiêng liêng và

bất tử của nhiều nền văn hoá ở các nước châu Á Hoa sen được sử dụng trong nhiều lễ hội Đạo Phật xem hoa sen là biểu tượng cao nhất của sự thanh khiết, hoà bình, từ bi và

- Củ sen rất được ưa chuộng trong các món ăn ở các nhà hàng châu Á và trong các bữa tiệc chiêu đãi Củ sen có thể ăn tươi hoặc chế biến chín bằng cách nấu chè, làm mứt, rang lên như bắp nổ để ăn nhẹ, xay thành bột uống giải nhiệt

- Tuy nhiên, cần quan tâm tới việc các loại kí sinh trùng truyền sang người, chẳng hạn như sán lá Fasciolopsis buski, khi sử dụng cánh hoa, lá non và thân, rễ để ăn sống

- Nhị hoa có thể phơi khô dùng để ướp chè

- Tim sen phơi khô pha ra nước có màu vàng xanh, trà tim sen có tác dụng an thần

- Hạt sen thường được sử dụng trong các món ăn có giá trị dinh dưỡng cao, các hạt nhỏ lấy ra từ bát sen có thể ăn tươi (khi non) hoặc sấy khô và cho vào nổ tương tự như bỏng ngô Hạt sen già cũng có thể luộc cho đến khi mềm và được dùng để nấu

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 13

chè hoặc làm mứt hạt sen, làm bánh nhân hạt sen Ngoài ra, cũng có thể nghiền thành bột và sử dụng để làm bánh mì Hạt sen rang có thể thay thế cho cà phê

 Trong y học: theo Đông y, sen là cây độc đáo nhất trong số các cây thuốc vì tổng thể của

cây đều dùng làm thuốc, mỗi một bộ phận có tính chất và tác dụng trị liệu khác nhau Tất

cả các bộ phận của cây sen đều được sử dụng làm thuốc, thuộc nhóm an thần theo danh mục vị thuốc ban hành kèm Quyết định số 03/2005/QĐ-BYT ngày 24 tháng 1 năm 2005

của Bộ Y tế

- Hạt sen đã bóc vỏ: vị ngọt, tính bình, có tác dụng bổ tỳ dưỡng tâm Hạt sen là một vị thuốc quý vừa có tác dụng bổ dưỡng lại an thần, làm dịu thần kinh, chữa trị thần kinh suy nhược, được dùng trong nhiều đơn thuốc Đặc biệt hạt sen còn dùng chữa trị các chứng tiêu chảy kéo dài, suy dinh dưỡng

- Tâm sen: vị đắng, tính hàn, có tác dụng thanh tâm trừ phiền, dùng an thần, trị sốt cao mê sảng, hồi hộp, tim đập nhanh, huyết áp cao

- Tua sen: vị ngọt, tính bình, dùng chế biến trà giải khát thanh nhiệt, bổ thận, hoạt huyết

- Gương sen: vị đắng sáp, tính ôn, có tác dụng tiêu ứ chỉ huyết, cầm máu, giảm đi tiểu nhiều lần, ngưng tiêu chảy

- Lá sen: vị đắng sáp, tính bình, trị cảm nắng, xuất huyết do sốt cao, nhất là trị béo phì, cholesterol cao Lá sen đã được nghiên cứu chứng minh có tác dụng an thần, chống co thắt cơ trơn, chống choáng phản vệ, ức chế loạn nhịp tim Lá sen sử dụng phổ biến ở Nhật Bản và Trung Quốc để thanh nhiệt trong mùa nắng và chống béo phì Trong giảm cân, qua thí nghiệm trên chuột cho thấy nước trích lá sen hạn chế hấp thu chất dinh dưỡng, nhất là chất béo và carbohydrate, kích thích biến dưỡng chất béo, tăng cường tiêu thụ năng lượng (Ono,-Y; Hattori,-E; Fukaya,-Y; Imai,-S; Ohizumi,-Y, 2006)

- Ngó sen: vị ngọt, mát, tính hàn, có tác dụng cầm máu, thanh nhiệt, trừ phiền, giã rượu

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 14

- Hoa sen: vị hơi ngọt, đắng, chát, thơm, không độc, có tính ấm, giúp trí óc minh mẫn, tạo cảm giác dễ chịu.Nhờ tác dụng hạ nhiệt và an thần nên có thể chữa trị bệnh đau nhức, hạ sốt, khó ngủ…, cánh hoa dùng chữa trị mụn nhọt, lở loét Tinh dầu từ hoa sen giúp chữa trị các chứng đau nhức, tăng cường sức mạnh cho tim, gan…, thanh tẩy các cơ quan nội tạng và chống lão hóa

- Củ sen: giúp cải thiện chứng mất ngủ nhờ công dụng an thần, bổ tỳ và dưỡng tâm Giá trị dinh dưỡng của củ sen rất thích hợp cho việc giảm cân, duy trì thể lực Ngoài

ra, củ sen tươi còn giúp giải rượu Củ sen làm thuốc bổ, nấu ăn trị bệnh tiêu chảy, kiết lị Nước nấu của củ sen là bài thuốc được khuyến cáo sử dụng trong các đợt

bộc phát dịch tả tại Ấn Độ (Pulok K và CTV, 1995), bột củ đắp lên da trị bệnh dời

ăn (ringworm) và các bệnh về da khác Nó còn dùng cầm máu, điều kinh, chảy máu cam, tiểu ra máu (haematuria)

 Các ứng dụng khác

- Làm giảm ô nhiễm: các cuộc điều tra đã phát hiện rằng cây sen có thể hấp thu kim loại nặng và có thể được sử dụng để làm giảm các chất thải công nghiệp để làm sạch nước Nó có thể làm sạch nước một cách tự nhiên mà không cần sử dụng những chất clorua độc hại

- Lá sen có đặc điểm không thấm nước, hiện tượng này được ứng dụng trong khoa học vật liệu, gọi là hiệu ứng lá sen, để chế tạo các bề mặt tự làm sạch

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 15

1.1.1.9 Một số sản phẩm có mặt trên thị trường

1 Hạt sen sấy khô

2 Mứt hạt sen

xanh nguyên chất 30%, bột hạt sen 32%, đường, dầu thực vật vanillin

lát, bột chiên giòn, muối, đường

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 16

5 Củ sen chua ngọt

6 Trà củ sen

ngó sen, phụ liệu ghém chua

30%, cam thảo, bạch mao

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 17

15%, rễ tranh 10%, trà bạch mao (chè) 65%,

cam thảo 10%

tim sen, củ sen , nếp

ăn tươi hoặc làm bánh mứt, nên các sản phẩm từ sen sẽ có nhiều tiềm năng lớn trên thị trường tiêu thụ hiện nay

1.1.1.10 Một số nghiên cứu sản phẩm từ sen

- Trên thế giới đã có một số nghiên cứu các sản phẩm thực phẩm từ sen

- Ở Viện Nghiên cứu thực vật Wuban Trung Quốc có 125 giống sen trồng được đưa vào nghiên cứu chủ yếu theo 3 hướng: cho gương hay hạt sen, cho hoa và cho củ sen

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 18

- Tác giả Karen M Slimak đã nghiên cứu phương pháp sản xuất bột sen được đăng kí trên patent số 5244689 Loại bột này có thể ứng dụng để làm ra nhiều sản phẩm: bánh mì, bột nhào bánh, bánh nướng xốp, bánh kếp, bột nhào bánh pizza, bánh quế, bánh mì nướng kiểu Pháp, bánh quy, bánh rán, bánh quy cây, bánh bao nhân sen, bột nhão, bánh bắp, chip, sốt mayonnaise, sữa, sữa khuấy, kem, mì sợi, bánh cracker, bánh pudding, bột sen nấu chín…

1.1.2 Các nguyên liệu phụ

1.1.2.1 Nước [12]

- Hầu như mọi quy trình sản xuất đều cần đến nước Trong kỹ thuật nước được phân thành

2 loại là: nước dùng cho sinh hoạt và nước dùng trong sản xuất Nước sản xuất bao gồm nước dùng để rửa nguyên liệu, thiết bị và nước tham gia trực tiếp vào thành phần sản phẩm Vì vậy, chất lượng của nước dùng trong sản xuất đóng vai trò rất quan trọng, nếu nước không đạt chất lượng yêu cầu sẽ gây rất nhiều khó khăn trong việc thực hiện các công đoạn trong quy trình công nghệ, ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cả về mặt cảm quan lẫn về mặt dinh dưỡng

- Nước sử dụng trực tiếp cho sản xuất nói chung phải đạt những tiêu chuẩn sau

 Phân loại: Tiêu chuẩn TCVN 5502: 2003 quy định 3 loại nước

 Loại 1: không có chất nhiễm bẩn hòa tan hoặc keo ion và hữu cơ, đáp ứng những yêu cầu phân tích nghiêm ngặt nhất bao gồm cả những yêu cầu về sắc ký chất lỏng đặc tính cao; phải được sản xuất bằng cách xử lý trực tiếp từ nước loại 2 (ví dụ thẩm thấu ngược hoặc khử ion hóa sau đó lọc qua một màng lọc có kích thước lỗ 0.2 µm để loại

bỏ các hạt chất dạng hạt hoặc chưng cất lại ở một máy làm bằng silic exit nóng chảy

 Loại 2: có rất nhiều chất nhiễm bẩn vô cơ, hữu cơ hoặc keo và thích hợp cho các mục tiêu phân tích nhạy, bao gồm cả quang phổ hấp thu nguyên tử (ASS) và xác định các thành phần ở lượng vết; phải được sản xuất bằng cách chưng cất nhiều lần hoặc bằng cách khử ion hóa thẩm thấu ngược sau đó chưng cất

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 19

 Loại 3: phù hợp với các phòng thí nghiệm làm việc theo phương pháp ướt và điều chế các dung dịch thuốc thử; phải sản xuất bằng cách chưng cất 1 lần, khử ion hóa hoặc thẩm thấu ngược Nếu không có quy định nào khác, loại này được dùng cho phân tích thông thường

 Yêu cầu chất lượng

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 20

31 Coliform tổng số MPN/ 100 ml ≤ 2.2

32 E Coli và coliform chịu nhiệt MPN/ 100 ml 0

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 21

1.1.2.2 Đường trắng [11]

- Ngoài việc cung cấp năng lượng, đường còn có tác dụng điều chỉnh hài hòa vị cho các loại nước giải khát Đường có thể sử dụng ở nhiều dạng khác nhau nhưng thông dụng nhất là đường saccharose kết tinh bao gồm: đường tinh luyện và đường cát trắng Trong

đó, đường cát trắng lại chia thành 3 hạng: thượng hạng, hạng 1 và hạng 2

- Saccharose có dạng tinh thể màu trắng, được biết đến như là một loại đường ăn rất phổ biến trong đời sống hằng ngày Mía và củ cải đường là 2 loại nguyên liệu tự nhiên phổ biến để sản xuất đường ăn Sacchrose cấu tạo từ α-D-glucose và β-D-fructose nối nhau bằng liên kết glucoside giữa 2 nhóm –OH glucoside của cả 2 C-anomer của chúng (C-1 của glucose và C-2 của fructose)

Bảng 1.5 Chỉ tiêu đường dùng trong sản xuất thực phẩm (theo TCVN 1695- 87)

Chỉ tiêu

Đường tinh luyện

Đường cát trắng

Thượng hạng Hạng một Hạng hai

Hàm lượng saccharose tính theo %

chất khô không nhỏ hơn

Độ ẩm tính theo % khối lượng

không lớn hơn

Hàm lượng đường khử tính theo %

khối lượng không lớn hơn

Hàm lượng tro tính theo % khối

lượng không lớn hơn

Độ màu tính theo độ Stame (0

ST) không lớn hơn

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 22

Hình dạng Tinh thể đồng đều tơi khô, không vón cục

Mùi vị Tinh thể đường như dung dịch đường trong nước cất, có

Bảng 1.6 Các chất nhiễm bẩn

pháp lên men bằng chủng nấm mốc Aspergillus niger

- Acid citric có công thức phân tử C6H8O7.H2O, có dạng tinh thể màu trắng, dễ tan trong nước hay cồn, khó tan trong ethylene Nó có vị chua dịu hơn nhiều so với các acid thực phẩm khác nên thường được dùng làm chất điều vị cho các loại thực phẩm nói chung

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 23

Bảng 1.7 Chỉ tiêu cảm quan của acid citric (theo TCVN 5516- 1991)

Hình dạng bên ngoài và màu sắc Các tinh thể không màu hay bột trắng không vón cục

Đối với acid citric hạng 1 cho phép hơi có ánh vàng, dung dịch acid citric trong nước cất có nồng độ khối lượng 20 g/l, phải trong suốt

Mùi Dung dịch acid citric trong nước cất có nồng độ 20g/l

không có mùi

Để tăng hương vị nước quả, đôi khi người ta cho lên men một phần hoặc toàn bộ đường

có trong nước quả tự nhiên

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

- Nước quả pha đường: để tăng vị ngọt, một số nước quả như chanh, cam… người ta thường pha thêm đường (và acid)

- Nước quả pha loãng: gồm nước quả, syrup đường, acid citric và hương

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 24

- Nước quả cô đặc: chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên, có thể bổ sung thêm đường, acid và hương Nước quả có thể cô đặc bằng nhiệt hay bằng cách lạnh đông để đạt được hàm lượng chất khô hòa tan cao từ 40- 65% Nước quả cô đặc rất tiện dụng vì có thể tồn trữ một thời gian dài trước khi chế biến hay sử dụng

1.2.1.2 Theo phương pháp bảo quản

- Nước quả thanh trùng: đóng vào bao bì kín, thanh trùng bằng cách đun nóng trước hoặc sau khi ghép kín

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

- Nước quả nạp khí: nạp CO2 để ức chế sự hoạt động của vi sinh và tăng tính chất giải khát

- Nước quả sulfite hóa: bảo quản bằng SO2, dùng làm bán chế phẩm

- Nước quả rượu hóa: pha rượu để ức chế sự hoạt động của vi sinh vật rồi đựng trong bao bì

đã thanh trùng

1.2.1.3 Theo dạng sản phẩm

- Nước quả không có thịt quả: dịch bào được tách khỏi mô quả chủ yếu bằng cách ép sau

đó đem lắng rồi lọc Tùy theo mức độ trong cần thiết mà sử dụng phương pháp lọc thô (nước quả đục) hay lọc kĩ (nước quả trong)

- Nước quả có thịt quả: dịch bào lẫn với các mô được nghiền mịn (nước quả có độ sệt cao) hoặc nước trái cây có pha thêm nước, đường để tăng vị và độ dinh dưỡng, có thể pha thêm acid thực phẩm để tăng độ chua (nectar)

Nước quả không có thịt quả có hình thức hấp dẫn, ít bị biến đổi khi bảo quản hơn nước quả có thịt quả Các loại quả chứa nhiều carotene (như chanh dây, mơ, quýt…) hoặc có thịt nạc (như chuối, đu đủ…) chỉ nên chế biến nước quả ở dạng có thịt quả, vì carotene không tan trong nước và vì mô quả quá mềm không thể lấy riêng dịch quả bằng cách ép

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 25

1.2.2 Sản phẩm nước quả [9]

1.2.2.1 Các sản phẩm nước quả trên thị trường Việt Nam

Bảng 1.8 Các sản phẩm nước quả trên thị trường Việt Nam Tên sản phẩm Nơi sản xuất Loại sản phẩm Dung tích lon

Wonderfarm Công ty CNCB thực

phẩm Quốc Tế

ổi, dứa, chôm chôm, mãng cầu, trà bí đao, me, chanh dây…

250ml 330ml

Nature Công ty thực phẩm &

nước giải khát Dona Newtower

Táo, cam, xoài, mơ, chôm chôm…

250 ml

320 ml

Vetex Công ty CBTP xuất

khẩu Quảng Ngãi

250 ml Bidrico Công ty TNHH Tân

1.2.2.2 Các chỉ tiêu đối với nước giải khát

 Chỉ tiêu vi sinh vật đối với nước giải khát không cồn

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 26

Bảng 1.9 Chỉ tiêu vi sinh vật trong nước giải khát không cồn

Nấm men, nấm mốc (số khuẩn lạc/

ml)

Vi khuẩn gây bệnh đường ruột Không được có Không được có

 Quy định về hàm lượng kim loại nặng trong nước giải khát

Bảng 1.10 Quy định về hàm lượng kim loại nặng trong nước giải khát

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 27

CHƯƠNG 2

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 28

2.1 Mục đích nghiên cứu

Nhằm tạo ra một loại nước giải khát, vừa cung cấp dưỡng chất đồng thời mang giá trị dược tính, giúp cải thiện sức khỏe của con người

2.2 Đối tƣợng nghiên cứu

Củ sen tươi và các thành phần bổ sung như: nước, đường, acid citric

2.3 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 29

Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu 2.4 Thiết bị sử dụng

Thiết bị được cung cấp bởi phòng thí nghiệm hóa học và phòng thực hành trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp HCM, bao gồm các thiết bị:

Khảo sát tỉ lệ dịch củ sen : nước

Khảo sát nhiệt độ và thời gian cho quá trình gia nhiệt

Khảo sát chế độ tiệt trùng

Đánh giá cảm quan sản phẩm Khảo sát tỉ lệ dịch đường phối chế

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 30

2.5.1.1 Củ sen tươi: là nguyên liệu chính dùng trong nghiên cứu, được mua từ chợ đầu mối

Bình Điền, Bình Chánh Xuất xứ cùa củ sen từ vùng Đồng Tháp, đây là loại củ sen còn nguyên cả cây, bên ngoài còn vỏ và các lớp rễ bám xung quanh các đốt

2.5.1.2 Nước

Hai nguồn nước chính được sử dụng trong khi tiến hành các thí nghiệm

- Nước cất trong phòng thí nghiệm: dùng trong các công đoạn pha hóa chất, các quá trình

phân tích, kiểm nghiệm…

- Nước máy từ hệ thống cấp nước thành phố: dùng rửa nguyên liệu, pha loãng, phối trộn, vệ

sinh dụng cụ và thiết bị phục vụ thí nghiệm…

2.5.1.3 Đường: được bổ sung vào ngoài mục đích tạo vị ngọt còn có tác dụng tăng nồng độ

chất khô, tăng mùi thơm cho sản phẩm và cung cấp năng lượng Chúng tôi sử dụng đường tinh luyện của nhà máy đường Biên Hòa

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 31

Bảng 2.1 Các chỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện Chỉ tiêu Yêu cầu

Trạng thái Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi, khô, không vón cục Mùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong, nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ

Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh, khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu của đường ghi trên bao bì

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 32

Hình 2.2 Quy trình sản xuất dự kiến nước giải khát củ sen

Xử lý

Làm nguội

Bã, cặn Mấu, rễ, vỏ

Thanh trùng Đóng chai Phối chế Lọc tinh Lọc thô Nấu

Ép

Rửa Nước

Dịch đường

Chai, nắp

Nước Bột trợ lọc

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 33

2.5.3 Thuyết minh quy trình [7]

2.5.3.2 Xử lý: loại bỏ mấu, rễ, chà sạch lớp vỏ ngoài

2.5.3.3 Rửa: loại bỏ bùn, đất, giảm lượng vi sinh vật bám trên bề mặt củ sen

2.5.3.4 Ép: được thực hiện bằng máy ép, nhằm phá vỡ cấu trúc tế bào để thu lượng dịch sen 2.5.3.5 Nấu: bổ sung nước nhằm tăng khả năng trích ly các chất dinh dưỡng có trong dịch củ

sen, làm chín dịch đồng thời quá trình gia nhiệt giúp tăng hương vị cho sản phẩm

2.5.3.6 Lọc thô: loại bỏ cặn có kích thước lớn hình thành trong quá trình nấu

2.5.3.7 Lọc tinh: loại bỏ cặn có kích thước nhỏ đồng thời tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

2.5.3.8 Phối chế: bổ sung đường nhằm mục đích nâng cao giá trị thực phẩm, tạo vị ngọt dễ

chịu cho sản phẩm

2.5.3.9 Đóng chai: cách ly hoàn toàn sản phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật, giúp

kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

2.5.3.10 Thanh trùng: tiêu diệt vi sinh vật gây hại, nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản

Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 34

2.5.4 Các phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu [2] [5] [6]

C, sau 3 giờ đem làm nguội trong bình hút ẩm cân lại, ghi

số cân lại rồi đặt vào tủ sấy, sấy tiếp từ 30- 60 phút Sau đó đem làm nguội và cân lại Nếu sai số giữa hai lần không quá 0.001 thì xem như quá trình tách nước kết thúc

 Tính kết quả

Độ ẩm của mẫu được xác định theo công thức sau

Trong đó: -W: khối lượng nước có trong 100g mẫu, %

- a: khối lượng vật chứa cộng với mẫu trước khi sấy, g

- b: khối lượng vật chứa cộng với mẫu sau khi sấy, g

- c: khối lượng vật chứa khô không chứa mẫu, g