THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2017 S K L 0 1 0 0 1 4 NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH SẢN XUẤT[.]
Giới thiệu về nấm rơm
Nguồn gốc
Nấm rơm hay còn gọi là Warm mushroom, Paddy Straw mushroom.
Tên khoa học: Volvariella volvacea
Phân loại thực vật của nấm rơm:
Bảng 1 1 Phân loại thực vật
STT Phân loại Tên gọi
Nấm rơm, xuất xứ từ các vùng mưa nhiệt đới với khí hậu nóng ẩm, hiện nay có khoảng 100 loài, trong đó 20 loài đã được ghi nhận và mô tả Các loài nấm này có màu sắc đa dạng như trắng, trắng xám và trắng đen, với kích thước đường kính khác nhau tùy thuộc vào từng giống.
Đặc điểm của nấm rơm
Đặc điểm hình thái: mỗi cây nấm rơm gồm có bao gốc, cuống nấm và mũ nấm
Bao gốc của nấm có hình dáng dài và cao, ban đầu bao quanh tai nấm khi còn nhỏ Khi tai nấm trưởng thành, chỉ còn lại phần trùm bao lấy gốc chân nấm Bao nấm chứa hệ sợi tơ nấm với sắc tố melanin, tạo ra màu sắc đặc trưng cho bao gốc Đặc biệt, ánh sáng càng nhiều thì bao gốc càng có màu đen hơn Bao gốc đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nấm.
- Chống tia tử ngoại của mặt trời
- Ngăn cản sự phá hoại của môi trường
- Giữ nước và ngăn cản sự thoát hơi nước của các cơ quan bên trong
Do đóng vai trò bảo vệ nên thành phần dinh dưỡng của bao gốc rất ít
Cuống nấm là một bó hệ sợi xốp, được sắp xếp theo kiểu vòng tròn đồng tâm Khi còn non, cuống nấm có độ mềm mại và giòn, nhưng khi trưởng thành, nó trở nên xơ cứng và dễ gãy.
Mũ nấm có hình dạng nón và chứa melanin, với màu sắc nhạt dần từ trung tâm ra mép Phần dưới của mũ nấm có từ 280-300 phiến xếp theo dạng tia đồng tâm, mỗi phiến chứa khoảng 2.500.000 bào tử Ngoài ra, mũ nấm còn là hệ sợi tơ đan chéo, giàu dinh dưỡng và đóng vai trò quan trọng trong sinh sản.
Hình 1 2 Hai giai đoạn ở quả thể của nấm rơm Giai đoạn nở xòe (hình bên trái) và giai đoạn trứng (hình bên phải)
Chú thích hình 1.2: 1- Mũ nấm 2-các phiến nấm 3-cuống nấm
Nấm rơm phát triển từ hệ sợi nấm thứ cấp qua 6 giai đoạn chính: giai đoạn đầu đinh ghim, giai đoạn hình nút nhỏ, giai đoạn trứng, giai đoạn hình chuông và cuối cùng là giai đoạn trưởng thành.
Hình 1 3 Quá trình phát tiển của nấm rơm
Nấm rơm là loài dị dưỡng, khác với các loại cây xanh, vì chúng không chứa chất diệp lục và không thể tự tổng hợp chất dinh dưỡng qua quang hợp Thay vào đó, nấm rơm lấy chất dinh dưỡng từ các nguồn bên ngoài.
Nấm rơm phát triển tốt ở nhiệt độ 32-35 độ C, độ ẩm 80% và pH 7, yêu cầu không khí thông thoáng Loại nấm này có chu kỳ trồng trọt nhanh, chỉ mất 4-5 tuần để hoàn thành Nấm rơm có khả năng sử dụng nhiều loại vật liệu xenlulo khác nhau, với tỉ lệ C:N lý tưởng là 40:60, cao hơn so với các loại nấm khác Nó có thể phát triển nhanh chóng trên các chất chưa tổng hợp như rơm rạ, chất thải cotton và các chất thải hữu cơ xenlulo khác Năng suất của nấm rơm phụ thuộc vào phương pháp canh tác và môi trường phân ủ.
Nấm rơm được xem là một trong những loại nấm dễ trồng nhất, đặc biệt ở các vùng nhiệt đới như Trung Quốc, Việt Nam, Hồng Kông và Đài Loan, nơi có nhiều điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của chúng Việc trồng nấm rơm không chỉ giúp cải thiện đời sống nông thôn mà còn mang lại giá trị kinh tế cao, không thua kém bất kỳ loại nông sản nào khác.
Thành phần hóa học của nấm rơm
Nấm rơm chứa nhiều thành phần hóa học quan trọng như nước, protein, glucid, lipid, khoáng chất, xơ và vitamin, với hàm lượng các chất này phụ thuộc vào giống, loài và môi trường sống của nấm Thông tin chi tiết về hàm lượng dinh dưỡng trong nấm rơm được thể hiện trong bảng 1.2.
Bảng 1 2 Thành phần hóa học của nấm rơm [18]
(Đơn vị tính: % /100g nấm rơm tươi) STT Thành phần Hàm lượng (%)
Nước chiếm 90,4% trong thành phần của nấm rơm, tuy nhiên, hàm lượng nước này có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện sinh trưởng và môi trường sống của nấm.
Nấm rơm là nguồn protein không chứa cholesterol, giúp duy trì mức cholesterol trong máu ở mức tối ưu Hàm lượng protein trong nấm rơm khoảng 3,9%, và giai đoạn trứng của nấm chứa lượng protein cao nhất, giảm dần khi nấm trưởng thành.
Nấm rơm chứa hàm lượng lipid thấp, chỉ 0,25%; tăng lên ở giai đoạn trưởng thành Khi quả thể nấm hoàn toàn trưởng thành, hàm lượng béo lên đến 5%
Hàm lượng xơ trong nấm rơm chiếm 1,87%; khoáng chiếm 1,1% Hàm lượng khoáng hầu như không thay đổi ở tất cả các giai đoạn phát triển của nấm rơm 1,1% [18]
Nấm rơm có hàm lượng dinh dưỡng tương đối cao so với các loại nấm khác Các thành phần lipid, xơ và khoáng chất trong nấm rơm đều vượt trội hơn so với nấm bào ngư, nấm mỡ, nấm hương và nấm mèo, như thể hiện trong hình 1.3.
Bảng 1 3 Thành phần hóa học của nấm rơm so với các loại nấm khác [2]
Loại nấm Nấm rơm Nấm bào ngư Nấm mỡ Nấm hương Nấm mèo
Thành phần Acid amin trong nấm rơm:
Nấm rơm có hàm lượng acid amin thiết yếu cao hơn so với nhiều loại nấm khác, với đầy đủ 9 loại acid amin không thay thế Đặc biệt, nấm rơm rất giàu lysine và leusin, hai loại acid amin thường thấy trong ngũ cốc Vì vậy, chất lượng protein trong nấm rơm không kém gì so với protein từ động vật Bảng 1.4 dưới đây sẽ minh họa hàm lượng acid amin của nấm rơm so với các thực phẩm khác.
Bảng 1 4 Bảng so sánh thành phần các loại acid amin của nấm rơm so với các thực phẩm khác [2]
( Đơn vị: mg/100g nấm rơm khô)
Lizin Histidine Agrinin Threonin Valin Methionine Isoleucin Leusin
Nấm rơm được biết đến là giàu chất khoáng như Sắt, Kali và Photpho, sau đó là Caxi với hàm lượng tương ứng là 1,70g/ 100g; 0,32g/ 100g và 0,1g/ 100g nguyên liệu tươi
Hàm lượng Kali và Canxi trong nấm rơm luôn ổn định qua các giai đoạn phát triển, trong khi Photpho giảm ở giai đoạn hình chuông và giai đoạn trưởng thành Nấm rơm cũng chứa nhiều vitamin B1, B2 và C, được so sánh với các thực phẩm khác trong bảng 1.6.
Bảng 1 5 Thành phần khoáng chất và vitamin trong nấm rơm [18]
(Đơn vị: g, mg/100g nấm rơm tươi)
STT Thành phần Hàm lượng
Bảng 1 6 Hàm lượng khoáng chất và vitamin của nấm rơm so với các thực phẩm khác [2]
( Đơn vị: mg/100 nấm rơm khô) Chủng loại Fe Ca P Vitamin B1 Vitamin B2 Vitamin C
Công dụng của nấm rơm
Nấm rơm, với đặc điểm mềm và xốp, là nguồn cung cấp phong phú acid amin và vitamin, mang lại giá trị dinh dưỡng và dược liệu cao Do đó, nấm rơm không chỉ được sử dụng làm thực phẩm mà còn có công dụng trong việc điều trị nhiều bệnh.
Nấm rơm là nguyên liệu đa dạng có thể chế biến thành nhiều món ăn ngon như xào với thịt lợn, thịt bò, nấu canh, nấu lẩu, kho với thịt lợn, hầm với thịt gà, kho chay, hoặc nướng với lươn.
Nấm rơm được dùng làm thuốc:
Theo Đông y, nấm rơm có vị ngọt, tính hàn, giúp bổ tỳ, ích khí, tiêu thực, khử nhiệt và tăng sức đề kháng Loại nấm này không chỉ giàu dinh dưỡng mà còn có khả năng kháng ung thư và hạ cholesterol máu, trở thành món ăn bổ dưỡng và khoái khẩu trong những ngày hè oi bức Vì vậy, nấm rơm được sử dụng hiệu quả trong việc điều trị nhiều chứng bệnh.
Theo nghiên cứu y học, nấm rơm được chế biến thành thực phẩm chức năng và có tác dụng hỗ trợ điều trị nhiều bệnh lý liên quan đến rối loạn chuyển hóa như béo phì, rối loạn lipid máu, xơ vữa động mạch, đái tháo đường và tăng huyết áp Ngoài ra, nấm còn được xay thành bột và làm viên để chữa chứng thiếu máu.
Những biến đổi của nấm rơm sau thu hoạch
Sau khi thu hoạch, nấm rơm có khả năng phát triển từ dạng búp sang dạng dù và dạng trưởng thành nếu không được cung cấp chất dinh dưỡng, điều này làm giảm chất lượng và không được người tiêu dùng ưa chuộng Dưới đây là một số biến đổi của nấm rơm sau thu hoạch.
Nấm rơm có chứa đến 90% nước, và lượng nước này mất nhanh chóng do quá trình hô hấp và bay hơi, ngay cả sau khi thu hái Khi tai nấm nở và phiến nấm phát triển hoàn chỉnh, nước tiếp tục bốc hơi nhanh, đặc biệt ở những nơi có gió và không khí nóng khô.
Sự hóa nâu ở nấm rơm diễn ra khi enzyme polyphenoloxydase xúc tác chuyển đổi phenolic thành quinon, sau đó các quinon này ngưng tụ tạo ra các chất màu đỏ đến nâu đỏ Đồng thời, các quinon cũng kết hợp với acid amin để hình thành phức màu nâu sậm, và phản ứng này cần có sự hiện diện của oxy.
Sau 4 ngày bảo quản, nấm rơm tươi có thể bị biến chất nghiêm trọng, với hàm lượng polysaccharide giảm từ trên 10% xuống dưới 5% Đồng thời, chitin trong vách tế bào tăng lên 50%, dẫn đến sự biến đổi ở tai nấm Ngoài ra, các acid béo không no bị oxi hóa gây ra mùi khó chịu và có thể tạo ra độc tố, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe người tiêu dùng.
Bảo quản nấm rơm
Nấm rơm sau khi thu hoạch rất dễ hư hỏng và chỉ có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng trong vòng 24 giờ Tuy nhiên, nếu được bảo quản ở nhiệt độ 10-15°C, thời gian bảo quản có thể kéo dài đến 3 ngày Để bảo quản lâu hơn, nấm rơm có thể được phơi khô hoặc sấy khô với độ ẩm ≤13%, hoặc muối Quy trình muối bao gồm việc chần nấm trong nước sôi 10 phút, sau đó ngâm trong nước muối 22% với 0,1% acid citric, đảm bảo nấm ngập trong nước muối Với phương pháp này, nấm khô có thể được bảo quản đến 6 tháng, trong khi nấm muối có thể giữ được khoảng 3 tháng Tại các công ty sản xuất đồ hộp, nấm rơm thường được ngâm trong nước muối trong bồn nhựa, sử dụng muối ăn và acid citric để điều chỉnh nồng độ muối và pH, đảm bảo dung dịch nước muối ngập nấm ít nhất 1 cm.
Các thực phẩm chế biến từ nấm rơm
Nấm rơm đông lạnh là một sản phẩm có giá trị xuất khẩu cao, nhờ vào khả năng giữ nguyên màu sắc, hương vị, trạng thái và hàm lượng dinh dưỡng của nấm sau khi rã đông.
Nấm rơm muối là sản phẩm xuất khẩu phổ biến nhờ vào quy trình chế biến đơn giản, giúp giảm thiểu rủi ro trong việc vận chuyển nấm tươi, từ đó tránh được tình trạng bầm dập và hư hỏng nguyên liệu Sản phẩm này cũng có thời gian bảo quản lâu dài, mang lại lợi ích kinh tế cho người sản xuất.
Nấm rơm sấy được chế biến bằng công nghệ tương tự như các loại rau sấy khác, nhưng do tính nhạy cảm với nhiệt độ, nấm rơm cần được chần trước khi sấy để ngăn ngừa biến màu và giảm thiểu tổn thất.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ nấm rơm trong nước
Sản lượng nấm ở nước ta hằng năm khoảng 64,500 tấn Được trồng nhiều ở các tỉnh miền Đông Nam bộ và Đồng bằng sông Cửu Long chiếm 90% sản lượng cả nước
Nhu cầu tiêu thụ nấm rơm trong nước cũng tăng nhanh trong những năm gần đây, giá nấm rơm luôn đứng ở mức cao, khoảng 50- 60.000 đồng /kg
Nấm rơm không chỉ được tiêu thụ trong nước mà còn được xuất khẩu dưới nhiều hình thức như nấm rơm muối, nấm rơm đóng hộp và nấm rơm khô Sự phát triển của ngành xuất khẩu nấm đã dẫn đến sự hình thành của nhiều công ty chuyên nghiệp như West Food Cần Thơ, Vegetexco Hồ Chí Minh, Vegehagi, và NutriWorld Đồng Nai.
Giới thiệu về rau củ
Cà rốt
Cà rốt có tên khoa học là Daucus carota var Sativa Họ: Umbelliferae Chi: Daucus Loài: Carota [25]
Cấu tạo tế bào cà rốt tương tự như các tế bào thực vật khác, bao gồm màng tế bào, chất nguyên sinh và không bào, với màng tế bào được hình thành từ cellulose, pectin và hemicelluloses Tại Việt Nam, cà rốt chủ yếu được trồng dưới hai loại: loại có củ màu đỏ tươi và loại màu đỏ ngả sang vàng cam Cà rốt vỏ đỏ thường có củ to không đồng đều, nhiều xơ và ít ngọt, trong khi loại vỏ đỏ ngả cam sinh trưởng nhanh hơn, có lõi nhỏ, ít phân nhánh, nhưng củ lại ngắn và mập hơn, mang lại hương vị ngon hơn.
Cà rốt là thực phẩm giàu carotene, được công nhận là loại rau quý với giá trị dinh dưỡng và khả năng chữa bệnh cao Nhờ vào hàm lượng đường, vitamin và năng lượng dồi dào, cà rốt được các chuyên gia y tế trên toàn thế giới đánh giá cao.
Thành phần hóa học của cà rốt được thể hiện ở bảng 1.7:
Bảng 1 7 Thành phần hóa học của cà rốt [27]
(Đơn vị tính: % /100g cà rốt tươi)
STT Thành phần Tỷ lệ %
Cà rốt chủ yếu chứa thành phần nước khoảng 88,3% và carbohydrate 9,6%, cà rốt chứa rất ít chất béo và protein Hàm lượng protein trong cà rốt chỉ 0,93%
Cà rốt là nguồn cung cấp chất xơ phong phú, với khoảng 2,8% hàm lượng xơ, chủ yếu là pectin, một dạng chất xơ hòa tan Chất xơ hòa tan trong cà rốt có khả năng giảm lượng đường trong máu bằng cách làm chậm quá trình tiêu hóa đường và tinh bột, đồng thời giúp cải thiện sức khỏe đường ruột và giảm nguy cơ mắc bệnh Ngoài ra, chất xơ không hòa tan, chủ yếu là xenlulo, cùng với hemicellulose và lignin, có tác dụng làm giảm hấp thu cholesterol từ đường tiêu hóa, từ đó giúp giảm cholesterol trong máu Chất xơ không hòa tan còn hỗ trợ giảm nguy cơ táo bón và thúc đẩy hoạt động ruột khỏe mạnh.
Cà rốt, với hàm lượng dinh dưỡng phong phú, là thực phẩm phổ biến trong bữa ăn hàng ngày Bạn có thể thưởng thức cà rốt sống hoặc chế biến thành nhiều món ăn hấp dẫn như xào, nấu canh và hầm thịt.
Trong đông y, cà rốt dùng trong thuốc trị suy nhược, trị thiếu máu, một số trường hợp kém thị lực,…
Trong tiêu hóa: cà rốt trị tiêu chảy ở trẻ em và người lớn, viêm ruột non, bệnh đường ruột, loét dạ dày, tá tràng,…
Bắp non
Bắp non, hay còn gọi là ngô bao tử, là loại rau có giá trị dinh dưỡng cao và được ưa chuộng trong tiêu dùng cũng như xuất khẩu Nó chứa nhiều vitamin E, khoáng chất và protein, mang lại lợi ích sức khỏe đáng kể.
Bắp non có màu vàng sáng, có dạng một chồi măng, chỉ to bằng ngón tay, dài 7- 10cm, có đường kính khoảng 1.0-1.5 cm [28]
Thời gian từ khi trồng đến thu hoạch chỉ mất 50-60 ngày, cho phép trồng từ 3 đến 4 vụ mỗi năm Bắp được thu hoạch ở giai đoạn non, khi cây đang sinh trưởng mạnh, giúp giảm thiểu sâu bệnh và không cần sử dụng thuốc bảo vệ thực vật Để đảm bảo chất lượng, bắp non nên được thu hoạch trước khi râu chuyển sang màu nâu, vì nếu râu đã chuyển màu, bắp sẽ không đạt tiêu chuẩn chế biến.
Bắp non có giá trị dinh dưỡng tương đương với nhiều loại rau củ cao cấp như bắp cải, súp lơ, rau bina và cà chua Với hương vị ngọt ngào, bắp non được ưa chuộng và tiêu thụ như một loại rau bổ dưỡng.
Bắp non là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và thân thiện với môi trường, với hàm lượng protein vượt trội so với các loại rau khác như bắp cải (1.80g/100g), mướp đắng (1.60g/100g) và rau bina (1.90g/100g) Ngoài ra, bắp non còn chứa nồng độ canxi (95,00mg/100g), magiê (345,00mg/100g) và photpho (898,62mg/100g) cao Hàm lượng acid ascorbic và β-caroten trong bắp non lần lượt là 5.43g/100g và 670µg/100g.
Thành phần hóa học của bắp non được thể hiện ở bảng 1.8:
Bảng 1 8 Thành phần hóa học của bắp non [31][32]
(Đơn vị tính: g /100g nguyên liệu khô)
STT Thành phần Hàm lượng
Kiểm soát cholesterol: bắp non giàu vitamin C, carotenoid và bioflavonoid tốt cho tim nhờ kiểm soát lượng cholesterol và tăng cường lưu thông máu
Bắp non giàu sắt và xơ nên giúp ngăn ngừa thiếu máu, cải thiện tiêu hóa và rất tốt cho phụ nữ trong thời kì mang thai [37]
Tổng quan về đồ hộp
Khái niệm về thực phẩm đóng hộp
Thực phẩm đóng hộp là sản phẩm được chế biến từ nguyên liệu động vật hoặc thực vật, được bảo quản trong bao bì kín để ngăn chặn khí, nước và vi khuẩn Quá trình xử lý nhiệt giúp kéo dài thời gian bảo quản bằng cách tiêu diệt hoặc ức chế hoàn toàn vi khuẩn, độc tố và enzyme gây hư hỏng sản phẩm.
Phân loại đồ hộp
Phân loại đồ hộp có hai cách: [7]
Dựa vào nguyên liệu: đồ hộp thuỷ sản; đồ hộp thịt, gia súc, gia cầm; đồ hộp chay; đồ hộp rau quả
Đồ hộp có thể được phân loại dựa vào loại gia vị và phụ gia, bao gồm: đồ hộp không gia vị, đồ hộp có gia vị, đồ hộp ngâm dầu, đồ hộp hun khói, đồ hộp ngâm dầu, đồ hộp nước đường, đồ hộp dầm giấm, đồ hộp mứt quả, và đồ hộp tương cà.
Đồ hộp có thể được phân chia thành ba nhóm chính: đồ hộp rau quả, đồ hộp thịt gia súc-gia cầm và đồ hộp thủy sản Trong số đó, đồ hộp rau tự nhiên được chế biến từ rau tươi mà không qua quá trình xử lý nhiệt sơ bộ Khi sử dụng loại đồ hộp này, người tiêu dùng thường cần chế biến hoặc nấu lại trước khi ăn.
Đồ hộp rau nấu thành món là sản phẩm được chế biến từ rau kết hợp với thịt, cá, dầu, đường, muối, cà chua cô đặc và các gia vị khác Sản phẩm này có thể được rán hoặc hấp và được thiết kế để ăn ngay mà không cần nấu lại.
Đồ hộp rau ngâm giấm: Chế biến từ rau với giấm đường, muối và các gia vị khác Loại đồ hộp này dùng trực tiếp trong bữa ăn.
Nguyên lý sản xuất đồ hộp
Các quá trình cơ bản trong sản xuất đồ hộp thực phẩm được trình bày ở hình 1.6 dưới đây:
Hình 1 6 Sơ đồ nguyên lí sản xuất đồ hộp thực phẩm
Phân loại, lựa chọn và rửa nguyên liệu:
Sau khi thu nhận nguyên liệu tại nơi sản xuất, cần tiến hành lựa chọn và phân loại chúng Việc phân loại có thể thực hiện theo hai tiêu chí: phẩm chất, bao gồm nguyên liệu tốt, xấu, ươn, thối, và tình trạng sâu bệnh; và kích thước, tức là độ lớn nhỏ của nguyên liệu.
Nguyên liệu thường chứa nhiều tạp chất và vi khuẩn trên bề mặt Để loại bỏ bụi bẩn và tạp chất, trong quá trình sản xuất, nước được sử dụng để rửa nguyên liệu Sau khi rửa, nguyên liệu cần phải sạch sẽ, không bị dập nát, nhằm ngăn ngừa sự xâm nhập của vi khuẩn và giảm thiểu tổn thất dinh dưỡng do các chất hòa tan như đường và muối khoáng.
Vận chuyển- Tiếp nhận- Bảo quản
Rửa- Lựa chọn- Phân loại
Chế biến sơ bộ bằng nhiệt (chần, sấy, hấp, rán, cô đặc, hun khói)
Cho thực phẩm vào bao bì
Bảo quản và vận chuyển thành phẩm
Nguyên vật liệu phụ Bao bì
Xử lý nguyên liệu bằng nhiệt:
Chần và hấp: là nhúng nguyên liệu vào nước nóng hay hấp bằng hơi nước có nhiệt độ
Nhiệt độ chế biến từ 80-100 độ C, thời gian tùy thuộc vào yêu cầu, thường kéo dài từ 3 đến 15 phút Sau khi chần hoặc hấp, cần phải làm nguội ngay để tránh tổn thất và hư hỏng.
Chiên rán: nhiệt độ thường trong khoảng 120- 160 0 C, tùy theo tính chất từng loại nguyên liệu Thời gian từ 5- 10 phút
Cô đặc: nhằm tăng nồng độ chất khô trong sản phẩm, tăng độ sinh năng lượng của thực phẩm
Sau khi hoàn tất các giai đoạn chế biến, thực phẩm được xếp vào hộp để trở thành sản phẩm đồ hộp Các loại bao bì phổ biến được sử dụng để đóng gói sản phẩm bao gồm hộp sắt, hộp thủy tinh và bao bì bằng chất trùng hợp.
Khi cho thực phẩm vào hộp, phải xếp từng miếng hay từng con một cho đẹp và đủ trọng lượng cần thiết
Bài khí đồ hộp là quá trình loại bỏ hoàn toàn không khí trong hộp trước khi ghép mí, nhằm giảm áp suất bên trong khi thanh trùng, hạn chế oxi hóa các chất dinh dưỡng, ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí, giảm thiểu hiện tượng ăn mòn bao bì sắt tây và tạo độ chân không sau khi làm nguội.
Ghép mí đồ hộp là một quy trình quan trọng nhằm bảo vệ thực phẩm khỏi không khí và vi sinh vật bên ngoài, từ đó kéo dài thời gian bảo quản hiệu quả.
Mục đích của thanh trùng là tiêu diệt vi sinh vật và vô hoạt enzyme trong sản phẩm, giúp bảo quản đồ hộp lâu dài mà không hư hỏng Ngoài ra, quá trình này còn tăng cường hương vị, làm mềm cấu trúc thực phẩm và tạo nên sự hấp dẫn đặc trưng cho thực phẩm đóng hộp.
Hệ vi sinh vật trong đồ hộp bao gồm các loại vi khuẩn, nấm men và nấm mốc, trong đó vi khuẩn được coi là nguy hiểm nhất Các loại vi khuẩn phổ biến thường gặp trong đồ hộp cần được chú ý để đảm bảo an toàn thực phẩm.
Bacillus mesentericus là vi khuẩn có nha bào, không gây độc, thường xuất hiện trong nước và trên bề mặt rau Nha bào của nó có thể bị phá hủy ở nhiệt độ 110 độ C trong 1 giờ Loại vi khuẩn này có mặt trong tất cả các loại đồ hộp và phát triển nhanh chóng ở nhiệt độ khoảng 37 độ C.
- Bacillus subtilis: có nha bào không gây bệnh Nha bào chịu 100 0 C trong 1 giờ,
115 0 C trong 6 phút Loại này có trong đồ hộp cá, rau, thịt Không gây mùi vị lạ, phát triển rất mạnh ở 25 – 35 0 C
Clostridium sporogenes là vi khuẩn có mặt tự nhiên trong mọi môi trường, có khả năng phân hủy protid thành muối NH3, thải NH3 và sản sinh H2S, H2 cùng CO2 Nha bào của vi khuẩn này có thể tồn tại trong nước sôi hơn một giờ và mặc dù có độc tố, nhưng độc tố này sẽ bị phá hủy khi đun sôi lâu Clostridium sporogenes thường xuất hiện trong các loại đồ hộp và phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 27 đến 58 độ C, với nhiệt độ tối ưu là 37 độ C.
Clostridium putrificum là một loại vi khuẩn đường ruột có nha bào, nhưng không gây bệnh Các nguyên liệu thực vật có chứa phitonxit cho thấy khả năng kháng mạnh mẽ với Clostridium putrificum Vi khuẩn này thường xuất hiện trong đồ hộp và phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 37 độ C.
Vi khuẩn vừa hiếu khí vừa kỵ khí
Bacillus thermophillus là vi khuẩn có mặt trong đất và phân gia súc, không gây bệnh và có khả năng tạo nha bào Mặc dù tồn tại với số lượng rất ít trong thực phẩm đóng hộp, nhưng việc loại trừ chúng là rất khó khăn Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của chúng dao động từ 60 đến 70 độ C.
Staphylococcus pyrogenes aureus là vi khuẩn có mặt trong bụi và nước, không có nha bào Loại vi khuẩn này thỉnh thoảng gây bệnh do sản sinh độc tố và dễ bị tiêu diệt ở nhiệt độ 60 – 70 độ C Nó phát triển nhanh chóng ở nhiệt độ thường.
Vi khuẩn gây bệnh, gây ra ngộ độc do nội độc tố
Bacillus botulinus, hay còn gọi là Clostridium botulinum, là một loại vi khuẩn có khả năng hình thành nha bào rất bền vững, chịu nhiệt tốt, cụ thể ở 100 độ C trong 330 phút, 115 độ C trong 10 phút và 120 độ C trong 4 phút Độc tố của vi khuẩn này có thể bị tiêu diệt hoàn toàn khi được đun nóng ở 80 độ C trong 30 phút.
- Salmonella: thuộc nhóm vi khuẩn gây bệnh, hiếu khí, ưa ẩm, không có nha bào nhưng có độc tố
Nấm men, chủ yếu là Saccharomyces ellipsoides, xuất hiện phổ biến trong thiên nhiên và thường có mặt trong các sản phẩm đồ hộp chứa đường Tuy nhiên, bào tử của nấm men không chịu được nhiệt độ cao, dễ dàng chết ở nhiệt độ 60 độ C.
Xác định chế độ xử lý nhiệt cho đồ hộp
Để đảm bảo an toàn thực phẩm, việc lựa chọn chế độ thanh trùng hợp lý là rất quan trọng, nhằm tiêu diệt vi sinh vật có hại trong đồ hộp mà vẫn giữ được tối đa chất dinh dưỡng và giá trị cảm quan Một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình này là chọn nhiệt độ thanh trùng phù hợp.
Tất cả thực phẩm tự nhiên đều bị nhiễm vi khuẩn với mức độ và chủng loại khác nhau tùy thuộc vào môi trường Độ acid là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật, vì chúng rất nhạy cảm với pH Do đó, nhiệt độ thanh trùng thực phẩm đóng hộp được xác định dựa trên độ pH của sản phẩm.
Nhóm thực phẩm chua có pH < 4,2 thường được thanh trùng ở nhiệt độ dưới
Nhóm thực phẩm ít chua có pH ≥ 4,2 cần được thanh trùng ở nhiệt độ từ 100°C trở lên Clostridium botulinum là vi sinh vật nguy hiểm nhất có thể sống sót trong đồ hộp sau thanh trùng, vì nó là loại kỵ khí sinh nha bào có khả năng sản sinh độc tố Tuy nhiên, vi sinh vật này không bền với nhiệt, và chỉ cần đun nóng ở nhiệt độ 80°C trong 20-30 phút là có thể vô hiệu hóa hoàn toàn.
Khi xác định nhiệt độ thanh trùng, cần chú ý rằng nhiệt độ này phải phản ánh nhiệt độ của toàn bộ khối sản phẩm, đặc biệt là ở vị trí trung tâm của hộp Đối với sản phẩm đặc, vị trí trung tâm là giữa hộp, còn với sản phẩm lỏng, vị trí trung tâm nằm ở 2/3 hộp Thực tế cho thấy, nhiệt độ ở vị trí này thường gần bằng nhiệt độ của thiết bị thanh trùng đối với sản phẩm lỏng, hoặc thấp hơn từ 0,5 đến 1,5 độ C so với thiết bị thanh trùng đối với sản phẩm đặc Bên cạnh đó, thời gian thanh trùng cũng rất quan trọng; ở mỗi nhiệt độ thanh trùng nhất định, vi sinh vật trong đồ hộp không bị tiêu diệt ngay lập tức mà cần một khoảng thời gian nhất định, được gọi là thời gian thanh trùng, ký hiệu là t (phút).
Trong quá trình thanh trùng đồ hộp, nhiệt độ cần đạt được không được tăng ngay lập tức, mà nhiệt lượng phải được truyền dần từ môi trường đun nóng qua bao bì vào lớp sản phẩm bên ngoài và sau đó tới khu vực trung tâm của đồ hộp Thời gian cần thiết cho quá trình truyền nhiệt này được gọi là thời gian truyền nhiệt (ký hiệu là t2).
Như vậy, thời gian thanh trùng tổng quát của đồ bao gồm thời gian trời gian truyền hiệt và thời gian tiêu diệt
Trong quá trình thanh trùng, thời gian thực tế để tiêu diệt vi sinh vật trong đồ hộp thường ngắn hơn tổng thời gian truyền nhiệt và thời gian tiêu diệt Điều này xảy ra vì trong suốt thời gian truyền nhiệt, một số vi sinh vật đã bị tiêu diệt do nhiệt độ vượt quá mức phát triển của chúng.
Để xác định chính xác thời gian thanh trùng t, cần khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt t1 và thời gian tiêu diệt t2 của đồ hộp Một trong những yếu tố quan trọng là áp suất đối kháng.
Thực phẩm trong hộp chứa các thành phần chất rắn, chất lỏng và chất khí Khi nhiệt độ tăng cao, áp suất riêng phần và sự dãn nở của các thành phần gia tăng, dẫn đến áp suất chung trong bao bì tăng lên Áp suất này có thể gây biến dạng cho bao bì sắt tây và làm nứt, vỡ bao bì thủy tinh Do đó, cần tạo ra áp suất trong thiết bị thanh trùng gần bằng hoặc bằng với áp suất dư trong hộp, được gọi là áp suất đối kháng, thường dao động từ 0,4 đến 1,4 atm.
Khi xác định được các thông số của một chế độ thanh trùng đồ hộp, ta ghi lại thành công thức thanh trùng tổng quát:
A: Thời gian nâng nhiệt cho thiết bị lên đến nhiệt độ thanh trùng T (phút)
B: thời gian giữ nhiệt ở nhiệt độ thanh trùng T (phút)
C: thời gian làm nguội thiết bị (phút)
P: áp suất đối kháng cần tạo ra trong thiết bị (atm)
Thanh trùng là quy trình xử lý nhiệt cho đồ hộp, nhằm tiêu diệt vi sinh vật và bảo quản đồ hộp lâu dài Quá trình này bao gồm việc nâng nhiệt độ trong thiết bị đến mức nhất định, duy trì nhiệt độ đó trong thời gian cần thiết, và cuối cùng là làm nguội sản phẩm.
Như vậy, thời gian thanh trùng bao gồm hai khoảng: thời gian nâng nhiệt và thời gian giữ nhiệt
Thời gian nâng nhiệt là khoảng thời gian cần thiết để nước trong nồi thanh trùng đạt tới nhiệt độ yêu cầu cho quá trình thanh trùng Thời gian này chịu ảnh hưởng bởi bốn yếu tố chính.
Sản phẩm đồ hộp chay được chế biến từ hỗn hợp nấm rơm và rau củ có cả dạng rắn và lỏng, cho phép truyền nhiệt qua hai phương thức: đối lưu và dẫn nhiệt Trong đó, truyền nhiệt bằng đối lưu chiếm ưu thế, giúp thực phẩm nhanh chóng đạt được nhiệt độ cần thiết.
Bao bì sản phẩm được làm từ sắt tây, có hệ số dẫn nhiệt cao, gấp nhiều lần so với độ dày của nó Điều này dẫn đến nhiệt trở của bao bì nhỏ, giúp rút ngắn thời gian truyền nhiệt.
Nhiệt độ ban đầu của đồ hộp: hộp sau khi ghép mí thì có nhiệt độ khoảng 80 0 C
Trong quá trình thanh trùng đồ hộp, trạng thái chuyển động của đồ hộp là đứng yên, điều này có nghĩa là thời gian nâng nhiệt sẽ được quyết định bởi các yếu tố tự nhiên.
Qua khảo sát thực tế, chúng tôi xác định thời gian thanh trùng là A = 20 phút, do nhiệt độ nước ban đầu là 27°C Sử dụng nồi hai vỏ để thanh trùng bằng nhiệt, thời gian này đủ để nâng nhiệt độ nước lên mức cần thiết (4,2) nên chọn nhiệt độ thanh trùng >100 0 C Trong tiệt trùng, trong số các loại vi sinh vật có khả năng phát triển và gây hư hỏng cho thực phẩm đóng hộp thì chỉ có Clostridium Botulinum là loại vừa có khả năng sống sót sau thanh trùng, vừa khó bị phát hiện ra sự hiện diện của hư hỏng và người tiêu dùng có nhiều khả năng ăn phải dễ bị ngộ độc nhất Vì vậy, trên toàn thế giới, các nhà thực phẩm học cho rằng phải thanh trùng để tiêu diệt hết các Clostridium Botulinum trong đồ hộp Clostridium Botulinum bị tiêu diệt ở 110 0 C trong 32 phút, 115 0 C trong 10 phút, 120 0 C trong 4 phút, 125 0 C trong 2 phút [6]
Sản phẩm đồ hộp chay từ hỗn hợp nấm rơm và rau củ thuộc nhóm đồ hộp rau củ, và việc tiệt trùng ở nhiệt độ cao có thể làm ảnh hưởng đến màu sắc và cấu trúc của rau củ Do đó, chúng tôi đã chọn nhiệt độ tiệt trùng là 115°C với thời gian giữ nhiệt 20 phút Để đánh giá ảnh hưởng của thời gian tiệt trùng đến giá trị cảm quan của sản phẩm, chúng tôi cũng đã thử nghiệm với 3 chế độ khác nhau, tăng thời gian giữ nhiệt thêm 5, 10 và 15 phút.
Bảng 2 4 Mã hóa mẫu các chế độ tiệt trùng
STT Thời gian giữ nhiệt Mã số mẫu
Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm:
Sau khi xử lý nhiệt, sản phẩm sẽ được làm nguội và bảo ôn ở nhiệt độ phòng trong 15 ngày Tiếp theo, chất lượng sản phẩm sẽ được đánh giá dựa trên các tiêu chí cụ thể.
- Trạng thái bao bì hộp: bên trong và ngoài hộp
- Đánh giá mức độ ưa thích sản phẩm theo phương pháp cho điểm thị hiếu với 60 người thử (Mẫu phiếu cảm quan được trình bày ở phụ lục 4 )
- Kiểm tra vi sinh: Tổng số vi sinh vật hiếu khí, Escherichia Coli, Clostridium Botulinum.
Phương pháp xử lí số liệu
Chúng tôi sử dụng phần mềm Excel 2007 và phần mềm SPSS version 15 để xử lý số liệu.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Kết quả xác định thành phần khối lượng của nấm rơm
Chúng tôi đã xác định thành phần khối lượng của nấm rơm để tính toán hiệu suất thu hồi, giúp dự trù số lượng nguyên liệu cần thiết cho sản xuất và hoạch định giá thành Kết quả thí nghiệm được trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1 Thành phần khối lượng nấm rơm
STT Khối lượng nấm rơm còn lại sau quá trình làm sạch (g)
Khối lượng bị loại bỏ sau quá trình làm sạch nấm rơm (g)
Hiệu suất thu hồi nấm rơm sau quá trình làm sạch (%)
Sau khi phân tích bảng 3.1, chúng tôi nhận thấy rằng khối lượng nấm rơm thu được sau quá trình làm sạch vẫn rất cao, với khoảng 95% khối lượng nấm rơm có thể sử dụng cho chế biến đồ hộp, trong khi lượng thất thoát do xử lý tạp chất chỉ khoảng 5% Điều này cho thấy rằng việc tính toán dự trù nguyên liệu cho sản xuất có thể dựa vào thành phần khối lượng nấm rơm.
Kết quả xác định thành phần hóa học của nấm rơm
Sau khi loại bỏ tạp chất và làm sạch nấm rơm, chúng tôi tiến hành xác định độ ẩm và khoáng chất của nấm Mẫu nấm rơm tươi được đem đi đo hàm lượng protein, lipid và xơ thô, với kết quả được thể hiện trong bảng 3.2.
Bảng 3.2 Kết quả phân tích thành phần hóa học của nấm rơm tươi
Tên chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng Phương pháp thử Ẩm
Nấm rơm có giá trị dinh dưỡng vượt trội, với hàm lượng protein, chất xơ và khoáng chất cao hơn hầu hết các loại rau củ khác, như thể hiện trong bảng 3.2.
Nấm rơm chứa hàm lượng protein lên tới 3,5%, vượt trội so với các loại rau củ khác như bắp cải (1,6%), xúp lơ (1,8%), khoai tây (1,9%) và cà chua (0,9%) Ngoài ra, nấm rơm cũng có hàm lượng xơ đạt 1,1%, cao hơn so với bắp cải (0,9%), xúp lơ (0,6%), khoai tây (0,4%) và cà chua (0,3%).
Nấm rơm chứa hàm lượng khoáng chất cao, đạt 1,02%, và lipid chỉ chiếm 0,2%, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các chế độ ăn kiêng Với hàm lượng lipid thấp, nấm rơm giúp tránh các thực phẩm chứa chất béo bão hòa, như thịt bò hay thịt gà, trong khi vẫn cung cấp protein và dinh dưỡng phong phú.
Cà rốt và bắp non là hai nguyên liệu giàu dinh dưỡng, với protein trong cà rốt đạt 0,93% và xơ 2,8% Trong khi đó, 100g bắp non khô chứa tới 17,96% protein và 5,89% xơ Với hàm lượng dinh dưỡng cao như vậy, sản phẩm đồ hộp từ những nguyên liệu này có tiềm năng lớn để thâm nhập vào thị trường đồ chay hiện nay, cạnh tranh mạnh mẽ với các thực phẩm chay khác.
Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
3.3.1 Kết quả khảo sát tỷ lệ nguyên liệu nấm rơm so với cà rốt và bắp non
Để xác định tỷ lệ nguyên liệu phù hợp cho sản phẩm và đáp ứng sở thích người tiêu dùng, chúng tôi đã khảo sát 4 tỷ lệ nguyên liệu với các mẫu 362, 467, 528 và 930 Mẫu 362 gồm 50% nấm rơm, 40% cà rốt và 10% bắp non; mẫu 467 có 60% nấm rơm, 30% cà rốt và 10% bắp non; mẫu 528 với 70% nấm rơm, 20% cà rốt và 10% bắp non; và mẫu 930 chứa 80% nấm rơm, 10% cà rốt và 10% bắp non Sản phẩm sẽ được thử nghiệm cảm quan với 20 người tham gia, và kết quả sẽ được trình bày trong hình 3.1.
Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện điểm cảm quan ở các tỷ lệ nguyên liệu khác nhau
Theo đồ thị hình 3.1, mẫu 362 với tỷ lệ nấm rơm 50% chỉ đạt điểm cảm quan 2,35 do thiếu mùi thơm đặc trưng của nấm, dẫn đến ít được chấp nhận Mẫu 930 có tỷ lệ nấm rơm cao, trong khi cà rốt và bắp non chiếm tỷ lệ quá ít, làm cho sản phẩm không có hương vị hấp dẫn và mùi thơm nhẹ của bắp non và cà rốt bị át bởi mùi nấm rơm Ngược lại, mẫu 467 được ưa chuộng hơn với điểm cảm quan trung bình là 3,45, cho thấy sự cân bằng hương vị tốt hơn.
Kết quả phân tích ANOVA cho thấy mức độ ưa thích về tỷ lệ nguyên liệu của sản phẩm có sự khác biệt thống kê với p
