VẬT LIỆU – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu
Nguyên liệu chính làxoài kent được mua tại chợ Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội
3.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu Đề tài được thực hiện tại Bộ môn Công nghệ chế biến, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam
Thời gian: từ tháng 03/2021 đến tháng 08/2021
3.1.3 Môi trường và dụng cụ nghiên cứu
Bảng 3.1 Một số thiết bị, dụng cụ và hoá chất sử dụng trong nghiên cứu
Thiết bị Dụng cụ Hoá chất
Ca nhưa để loc dich xoài, Dứa
Ao vải lọc tho Nhiệt kế 100 độ C Nồi nhuôm
Dao Kéo Thớt Bình tam giác Bình đình mức Cốc đông Ống đong pipet Pipet tự đong Đĩa petri Ống nghiệm
Nội dung nghiên cứu
Khảo sát chất lượng nguyên liệu: xoài, dứa
Xác định tỷ lệ dịch xoài, dịch dứa, hàm lượng đường bổ sung phù hợp cho sản phẩm nước xoài bổ sung dứa
Đánh giá chất lượng cảm quan và vi sinh vật tổng số của sản phẩm và trong quá trình bảo quản sản phẩm.
Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm
Nước xoài dứa bao gồm thành phầm: xoài, dứa, đường
Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng cúa tỷ lệ dịch xoài đến chất lượng sản phẩm
Dịch quả được phối trộn với tỷ lệ 30%, 35% và 40%, kết hợp với dứa (20%) và đường (10%) Sau khi rót lọ và đóng nắp, sản phẩm được thanh trùng ở 90C trong 20 phút Sau khi làm nguội, các chỉ tiêu như hàm lượng đường tổng, hàm lượng vitamin C và đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm thị hiếu sẽ được phân tích để xác định tỷ lệ dịch xoài bổ sung phù hợp Mỗi công thức sẽ được phân tích lặp lại 3 lần.
Bang 3.2 Thiết kế thí nghiệm xác định tỷ lệ dịch xoài bổ sung dứa
Công thức Hàm lượng dịch xoài %
Hàm lượng đường tổng số, hàm lượng acid hữu cơ tổng số, hàm lượng vitamin C và đánh giá cảm quan
Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của hàm lượng dứa bổ sung đến chất lượng sản phẩm
Sử dụng tỷ lệ dịch xoài đã xác định ở TN1, dịch dứa được phối trộn với các tỷ lệ 15%, 20% và 25%, cùng với đường ở tỷ lệ 10% Hỗn hợp được gia nhiệt ở 50 o C cho đến khi nồng độ chất khô hòa tan đạt 15,5 o Bx, sau đó được rót lọ, đóng nắp và thanh trùng ở 90 o C trong 20 phút Sản phẩm được làm nguội và phân tích các chỉ tiêu như hàm lượng đường tổng, hàm lượng vitamin C, và đánh giá cảm quan theo phương pháp so hàng thị hiếu để xác định tỷ lệ đường bổ sung thích hợp Mỗi công thức được phân tích lặp lại 3 lần.
Bảng 3.3 Thiết kế thí nghiệm xác định hàm lượng đường bổ sung đến chất lượng sản phẩm Công thức
Hàm lượng đường tổng số, hàm lượng acid hữu cơ tổng số, hàm lượng vitamin C và đánh giá cảm quan
Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của hàm lượng đường
Sử dụng tỷ lệ dịch xoài và dứa đã xác định, đường được phối trộn theo tỷ lệ 8%, 10% và 12% Hỗn hợp đường và dịch quả được gia nhiệt ở 50 o C cho đến khi nồng độ chất khô hòa tan đạt 15,5 o Bx, sau đó được rót lọ, đóng nắp và thanh trùng ở 90 o C trong 20 phút Sản phẩm được làm nguội và phân tích các chỉ tiêu như hàm lượng đường tổng, hàm lượng vitamin C, và đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm thị hiếu để xác định tỷ lệ đường bổ sung thích hợp Mỗi công thức được phân tích lặp lại 3 lần.
Bảng 3.4 thiết kế thí nghiệm xác định hàm lượng đường bổ sung
Công thức Hàm lượng dịch xoài %
TN1 xác định từ TN2
Hàm lượng đường tổng số, hàm lượng acid hữu cơ tổng số, hàm lượng vitamin C và đánh giá cảm quan
3.3.2 Quy trình công nghệ chế biến nước xoài bổ sung dứa
Gọtvỏ, bècuống, cắt đầu, rửasạch
Rót hữ, đóng nắp Phối trộn
Nguyên liệu xoài cần có hàm lượng cao các chất đường, acid, chất thơm, chất màu và dịch quả cần có hương thơm, màu sắc tự nhiên của quả
Giống xoài được sử dụng trong sản phẩm là xoài Kent, nổi bật với chất lượng tốt và hương thơm đặc trưng Để đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu, nguyên liệu cần có độ đồng đều về chất lượng và màu sắc.
Khi lựa chọn xoài, cần đảm bảo quả đạt yêu cầu về kỹ thuật và không bị hư hỏng Những quả xoài quá xanh không nên được sử dụng trong chế biến, vì chúng sẽ có vị chua và màu sắc không hấp dẫn.
Mục đích của việc sử dụng nước sạch kết hợp với dung dịch rửa phù hợp là để loại bỏ chất bẩn như đất, cát và bụi bẩn bám trên bề mặt quả Quá trình này không chỉ giúp làm sạch mà còn loại bỏ một phần vi sinh vật trên quả, đồng thời làm lộ ra những chỗ hư hỏng.
Mục đích: Tách nước xoài từ bã
Sau quá trình biến đổi, xoài chỉ còn lại ruột, trong khi phần vỏ quả bị loại bỏ Ruột quả tiếp xúc với môi trường bên ngoài, dẫn đến việc oxy hóa vitamin C và vitamin A, cũng như lây nhiễm vi sinh vật Do đó, cần tiến hành nhanh chóng để hạn chế tổn thất vitamin C và các thành phần dinh dưỡng khác trong ruột quả.
Mục đích: Tách dịch quả và hạt, các chất xơ
Lọc lần 2 và lọc lần 3
Mục đích: Tách bọt và các phần tử có kích thước lớn ra khỏi thịt quả mới xay nhuyễn
Phối trộn dịch quả xoài, dứa và đường theo đúng tỷ lệ của từng thí nghiệm để tạo ra hương vị cho sản phẩm cuối cùng Đóng nắp
Mục đích: tránh nhiễm vi sinh vật nhờ nhiệt độ cao
Hoàn thiện: tăng giá trị thương mại cho sản phẩm
Biến đổi: tăng mức vệ sinh an toàn thực phẩm và không ảnh hưởng nhiều đến các tính chất khác của sản phẩm
Thanh trùng sản phẩm ở nhiệt độ 90 °C trong 20 phút, sau đó nhanh chóng làm nguội xuống 50 °C để bảo toàn hương vị và màu sắc.
Phương pháp phân tích
3.4.1 Xác định hàm lượng acid hữu cơ tổng số bằng phương pháp chuẩn độ
Nguyên lý: Acid hữu cơ dễ hòa tan trong nước, nước chiết rút được chuẩn độ bằng NaOH 0,1N
Sử dụng pipet thích hợp để lấy 1,0 – 2,0ml dịch quả xoài và cho vào bình định mức 50 hoặc 100ml Thêm nước cất lần đầu đến ¾ bình và lắc đều; tiếp tục thêm nước lần hai đến cổ bình và lắc đều; sau đó thêm nước lần ba gần sát vạch định mức và lắc đều Cuối cùng, sử dụng bình tia hoặc pipet để điều chỉnh thể tích đến vạch định mức bằng cách thêm một vài giọt.
Sử dụng pipet 25ml hoặc ống đong để lấy 25ml hoặc 50ml dịch và cho vào bình tam giác 100 – 250ml Thêm 1 – 2 giọt Phenolphtalein, lắc đều, sau đó dùng pipet 1 – 2ml hoặc buret để chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N cho đến khi màu hồng xuất hiện và bền trong 30 giây Trong suốt quá trình chuẩn độ, cần lắc đều dung dịch trong bình tam giác.
Tính kết quả : Lượng acid hòa tan trong mẫu, tính theo phần trăm (%)
Trong đó: a - Số ml NaOH 0,1N cần để chuẩn độ
0,007 - Số gam acid citric tương ứng với 1ml NaOH 0,1N
T - Hệ số điều chỉnh dối với NaOH 0,1N
V - Tổng thể tích dung dịch v - Số ml dng dịch lấy để chuẩn độ c - Trọng lượng/ thể tích mẫu sử dụng để chuẩn độ (1ml = 1g)
3.4.2 Xác đinh nông độ chất khô hòa tan tổng số theo TCVN 4414-1987 bằng chiết quang kế
Nguyên lý khúc xạ ánh sáng cho thấy khi ánh sáng di chuyển từ không khí vào một môi trường khác, nó sẽ bị khúc xạ nếu môi trường đó là dung dịch chất hòa tan Từ độ lệch của tia sáng, chúng ta có thể xác định hàm lượng chất khô hòa tan tổng số trong dung dịch.
Hiệu chỉnh chiết quang kế bằng cách sử dụng bình tia nhỏ nước cất để phủ kín bề mặt khoang chứa, sau đó ấn phím Start để màn hình hiển thị số 0 Tiếp theo, dùng thìa cà phê lấy dung dịch xoài cần đo và nhỏ vào khoang chứa cho đến khi kín bề mặt, rồi nhấn Start để đọc và ghi số liệu Lặp lại quá trình đo 3 lần để đảm bảo độ chính xác.
3.4.3 Xác định hàm lượng đường tổng bằng phương pháp DNS
Phương pháp này dựa trên phản ứng tạo màu giữa đường khử và thuốc thử acid dinitrosalicylic (DNS) Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một khoảng nhất định.
Để tiến hành, trước tiên cần xây dựng đường chuẩn glucose bằng cách pha dãy chuẩn glucose với các nồng độ 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 (%) Sau đó, thêm 3ml thuốc thử DNS, đun sôi trong 5 phút và làm lạnh ở nhiệt độ phòng Tiếp theo, đo mật độ quang ở bước sóng 540nm, sử dụng nước cất làm mẫu đối chứng Cuối cùng, xây dựng đường chuẩn để mô tả mối tương quan giữa độ hấp thụ quang và nồng độ glucose.
Dung dịch thí nghiệm được chuẩn bị bằng cách thủy phân mẫu với HCl 1N ở nhiệt độ 70 – 80 o C trong 30 phút để chuyển hóa toàn bộ đường thành dạng đường khử Sau đó, pha loãng với nước cất để đạt mật độ quang đo tương ứng với nồng độ đường trong khoảng tuyến tính của đường chuẩn Lấy 1ml dịch đã pha loãng và 3ml thuốc thử DNS, đun sôi ở 100 o C trong 5 phút, sau đó làm lạnh đến nhiệt độ phòng Mật độ quang được đo bằng máy so màu UV ở bước sóng 540nm, với nước cất làm đối chứng Dựa vào đường chuẩn đã xây dựng, nồng độ đường trong mẫu cần phân tích được xác định.
3.4.4 Xác định hàm lượng vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ Iod
Nguyên lý: Vitamin C có thể khử dung dịch Iod Dựa vào lượng Iod bị khử bởi vitamin V có trong mẫu, suy ra hàm lượng vitamin C
Cân 5 – 10g mẫu vào cốc, sau đó ngâm với HCl 1% trong 20 phút Rồi lấy hỗn hợp định mức đến 100ml bằng nước cất Rút từ bình định mức ra 10ml, thêm vài giọt hồ tinh bột và đem chuẩn độ bằng dung dịch I 2 0,01N tới khi xuất hiện màu xanh lam nhạt
Tính kết quả: Lượng vitamin C trong mẫu, tính theo phần trăm (%)
X - Hàm lượng vitamin C có trong mẫu
V - Thể tích I 2 dùng để chuẩn độ mẫu thí nghiệm (ml)
100 - Thể tích bình định mức (ml) m - Lượng mẫu thí nghiệm (g)
10 - Thể tích dịch mẫu dùng để phân tích (ml)
0,00088 Số mg vitamin C ứng với 1ml dung dịch I 2 0,01N (Denisson D.B và Cộng sự (1981
3.4.5 Định lượng vi sinh vật hiếu khí tổng số bằng phương pháp đếm khuẩn lạc –
Tổng số vi sinh vật hiếu khí bao gồm tất cả các vi sinh vật thuộc nhóm này có mặt trong môi trường Để xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí trong thực phẩm, có thể sử dụng phương pháp nuôi cấy trên bề mặt thạch hoặc phương pháp tạo hộp đổ.
Việc đếm số lượng khuẩn lạc trên các đĩa petri giúp xác định lượng vi sinh vật có khả năng sinh trưởng trong mẫu ban đầu Để đảm bảo kết quả chính xác, số vi sinh vật trong đĩa cần nằm trong khoảng 25 – 300 khuẩn lạc Nếu số lượng vượt quá giới hạn này, cần thực hiện pha loãng và chọn độ pha loãng lớn hơn.
Chỉ tiêu tổng số vi sinh vật hiếu khí là yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng mẫu vi sinh vật, xác định nguy cơ hư hỏng, thời hạn bảo quản sản phẩm, và mức độ vệ sinh trong quá trình chế biến và bảo quản.
Dung dịch đệm pepton, pH = 7,0 ± 0,2
Môi trường sử dụng: PCA, pH = 7,0 ± 0,2
Môi trường được hấp tiệt trùng ở 121 o C/20 phút, để ấm (45 – 50 o C)
Để pha loãng mẫu, hút chính xác 1ml nước quả cô đặc cho vào ống nghiệm chứa 9ml đệm pepton và lắc đều trong 2-3 phút để thu được dung dịch mẫu thử 10^-1 Tiếp theo, hút 1ml dung dịch mẫu thử 10^-1 sang ống nghiệm có 9ml đệm pepton, lắc đều trong 2-3 phút để tạo ra dung dịch mẫu thử 10^-2 Quy trình này tiếp tục được thực hiện để tạo ra các mẫu thử 10^-3 và 10^-4.
Để thực hiện quy trình, sử dụng pipet vô trùng để hút mẫu thử và cho vào 2 đĩa pipet vô khuẩn, mỗi đĩa 0,1ml, sau đó lặp lại với các dịch pha loãng tiếp theo Đổ vào mỗi đĩa 12 – 15ml môi trường thạch ở nhiệt độ 45 – 50 °C Xoay nhẹ đĩa petri theo hai chiều trái và phải để trộn đều dịch nuôi cấy với môi trường thạch Sau khi thạch đông, lật ngược đĩa và ủ ấm ở 30 °C trong 72 giờ Lưu ý rằng thời gian từ khi bắt đầu pha loãng đến khi rót môi trường vào đĩa không được quá 30 phút.
N - Số tế bào (đơn vị hình thành khuẩn lạc) vi sinh vật trong 1g mẫu
Tổng số khuẩn lạc đếm được trên các hộp petri được chọn nằm trong khoảng từ 25 – 300 khuẩn lạc/đĩa Số hộp petri cấy tại độ pha loãng thứ i được ký hiệu là \( n_i \), trong khi hệ số pha loãng tương ứng là \( d_i \) Thể tích dịch mẫu cấy vào mỗi đĩa là \( v \) (ml) Phương pháp thống kê sử dụng là Tukey, dựa trên LSD để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nhóm khác nhau, trong đó LSD là phương pháp so sánh các kết quả trung bình sau khi xử lý số liệu.
3.4.6 Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm
Phương pháp cho điểm thị hiếu là một phép thử được thực hiện trên một nhóm đông người dùng nhằm đánh giá mức độ hài lòng và ưa thích của họ đối với sản phẩm đang được nghiên cứu.
Nguyên tắc: Người thử sẽ được mời thử nếm sản phẩm và “đo” mức độ ưa thích, hài lòng của mình đói với sản phẩm bằng thang điểm hedonic (1-9)
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Khảo sát chất lượng sản phẩm liệu xoài, dứa
Chất lượng nguyên liệu là yếu tố quyết định đến sản phẩm chất lượng tốt Trước khi nghiên cứu quy trình, việc phân tích thành phần nguyên liệu là cần thiết Các yếu tố dinh dưỡng của nguyên liệu ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm và quyết định sự lựa chọn của người tiêu dùng.
Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của xoài và dứa được trình bày trong bảng sau:
Bảng 4.1 Một số chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu
Chỉ tiêu Hàm lượng Hàm lượng
Hàm lượng acid hữu cơ tổng số (%) 1.2±0.58 0.7±0.14
Nồng độ chất khô hòa tan tổng số ( o Bx) 13±0 13.43±0
Kết quả nghiên cứu cho thấy xoài và dứa có hàm lượng vitamin C cao, cần thiết cho việc làm lành vết thương, tăng cường miễn dịch và đóng vai trò quan trọng như một chất chống oxy hóa Hàm lượng vitamin C trong xoài và dứa trong nghiên cứu của chúng tôi phù hợp để sản xuất nước xoài.
Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ xoài vá dứa trong sản phẩm nước xoài bổ sung dứa
4.2 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ xoài vá dứa trong sản phẩm nước xoài bổ sung dứa
Nước xoài bổ sung dứa là một loại sản phẩm nước quả chứa nhiều vitamin, đường và acid
Tỷ lệ nước xoài kết hợp với dứa ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng sản phẩm, quyết định hương vị đặc trưng Bảng 4.2 thể hiện các chỉ tiêu chất lượng của nước xoài bổ sung với các hàm lượng xoài khác nhau.
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch xoài bổ sung đến chất lượng sản phẩm Công thức HL Acid (%) HL Vitamin C
Ghi chú: các số liệu theo cốt có chữ số mũ khác nhau thể hiện sự khác có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α=0.05
Hình 4.1 Sản phẩm xoài bổ sung dứa với tỷ lệ dịch xoài khác nhau
Khi thay đổi tỷ lệ xoài trong sản phẩm, chất lượng dinh dưỡng cũng có sự thay đổi rõ rệt Cụ thể, hàm lượng vitamin C giảm từ 22% ở CT1 xuống 16% ở CT3, với sự khác biệt có ý nghĩa ở mức 5% Kết quả cảm quan cho thấy CT1 là lựa chọn tốt nhất cho các thí nghiệm tiếp theo Ngoài việc xác định tỷ lệ xoài, chúng tôi cũng tiến hành xác định tỷ lệ dứa để tạo ra sản phẩm có hương vị hài hòa và chất lượng tốt.
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng dứa bổ sung đến chất lượng của nước xoài bổ sung dứa
CT HL Acid(%) HL Vitamin C (%) HL Đường tổng số (%)
Ghi chú: các số liệu theo cột có chữ số mũ khác nhau thể hiện sự khác có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α=0.05.
Hình 4.2 Sản phẩm xoài bổ sung dứa với tỷ lệ dứa khác nhau
Khi thay đổi tỷ lệ dứa từ CT4 đến CT6, chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm có sự thay đổi rõ rệt, với CT6 đạt hàm lượng vitamin C cao nhất là 19.36% Do đó, CT4 được chọn làm công thức để tiếp tục thí nghiệm 3.
Trong quá trình sản xuất nước xoài, việc bổ sung dứa không chỉ giúp đảm bảo vị ngọt thanh nhẹ mà còn tạo độ sánh sệt cho sản phẩm Để đạt được điều này, cần thiết phải thêm đường vào công thức.
Đường được thêm vào nước xoài bổ sung dứa không chỉ nhằm tạo vị ngọt mà còn có tác dụng bảo quản sản phẩm, ngăn ngừa hư hỏng do vi sinh vật.
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng đường bổ sung đến chất lượng xoài bổ sung dứa
Ghi chú: các số liệu theo cốt có chữ số mũ khác nhau thể hiện sự khác có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α=0.05
Hình 4.3 Sản phẩm xoài bổ sung dứa với tỷ lệ đường khác nhau
Hàm lượng vitamin C và acid trong các công thức không có sự khác biệt rõ rệt, nhưng công thức số 7 với tỷ lệ đường bổ sung 8% lại được người tiêu dùng ưa chuộng nhất Do đó, CT7 là lựa chọn tối ưu để phát triển sản phẩm.
Sau khi khảo sát tỷ lệ bổ sung xoài, dứa và đường vào sản phẩm nước xoài bổ sung dứa, chúng tôi đã xây dựng quy trình sản xuất nước xoài bổ sung dứa.
Công thức HL Acid (%) HL Vitamin C
Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm
Sau khi xác định tỷ lệ bổ sung xoài và dứa phù hợp, chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan cho sản phẩm cuối cùng, với kết quả được trình bày trong bảng 4.5.
Bảng 4.5 Bảng điểm đánh giá cảm quan theo phương pháp thị hiếu về chất lượng của sản phẩm xoài bổ sung dứa
Chỉ tiêu điểm trung bình
Mùi vị Độ ứa thích chung Điểm trung bình 8,5 8,5 8,5 8,5
Sản phẩm được đánh giá có chất lượng tốt và được người tiêu dùng ưa chuộng Với màu vàng bắt mắt, vị ngọt và mùi thơm đặc trưng của xoài và dứa, sản phẩm vẫn giữ được cấu trúc sánh mịn.
Kết quả xác định vi sinh vật hiếu khí tổng số
Vi khuẩn hiếu khí tổng số là chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ vệ sinh của thực phẩm Chỉ số này được xác định thông qua phương pháp đếm khuẩn lạc trên môi trường thạch dinh dưỡng từ một mẫu xác định, trong đó mỗi khuẩn lạc đại diện cho một sinh khối phát triển từ một tế bào có trong mẫu Kết quả được biểu diễn dưới dạng số đơn vị hình thành khuẩn lạc (Colony Forming Unit – CFU) trong một đơn vị khối lượng thực phẩm.
Bảng 4.6 kết quả khảo sát hàm lượng vi sinh vật hiếu khí tổng số
Ngày bảo quản Bảo quản lạnh Bảo quản thường TCVN cho phép
Sản phẩm sau khi phối trộn và rót chai sẽ được phân tích chỉ tiêu vi sinh Kết quả cho thấy chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm đạt yêu cầu Sau 14 ngày bảo quản ở nhiệt độ từ 0-5ᵒC và 25-30ᵒC, sản phẩm vẫn đảm bảo chất lượng.
31 chỉ tiêu vi sinh vật hiếu khí tổng số vẫn nằm khoảng cho phép Vì vậy sản phẩm có thể sử dụng trong vòng 2 tuần (14 ngày)
Hình 4.4 Một hình ảnh của vi sinh vật tổng số
