Quy trình công nghệ sản xuất bột chanh dây

1.1.1 Tên khoa học:Loài chanh dây mọc ở miền tây Indies, Guianas và Nam Phi, Passiflora laurifolia được trồng trọt phần lớn ở Maui. Họ: Passiflora (lạc tiên) Tên Latinh: Passiflora laurifolia Tên thông thường: chanh dây, chanh vàng, chanh nước, cây lạc tiên, táo chuông Đặc điểm phân loại: giống Passiflora là tập hợp gồm khoảng 430 loài khác nhau, chủ yếu từ miền nhiệt đới châu Mỹ1.1.2 Đặc điêm thực vật: Thân cây dạng dây leo Lá có dạng da, dai, phiến lá thuôn, nhẵn, không có lông, rìa trơn. Dài 6.514cm, rộng 4.56.5cm. Hoa rũ xuống, dạng chuông, đường kính 68cm, cuống hoa đơn Quả mọng màu vàng, hình trứng hoặc hình cầu, dài 56.3cm, đường kính 34.5cm. Vỏ hạt màu trắng, có thể ăn được.Sự thụ phấn : hoa chanh dây chỉ nở vào buổi chiều, không thể tự thụ phấn hoặc nếu có chỉ xảy ra sự tự thụ phấn rất ít. Thụ phấn chéo là điều cần thiết cho một vụ mùa thành công. Nếu khi thụ phấn chéo không có sự xuất hiện của ong đục gỗ, thì cần thiết phải được thụ phấn bằng tay. Sự sinh sản : cây con chanh dây mọc tốt khi được nẩy mầm từ hạt hoặc do cắt cành.

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 1

Họ và tên: Ngô Quốc Dũng

Mã sinh viên: 121250732110

Giáo viên hướng dẩn:Trần Thị Ngọc Linh

Đề tài: Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất bột chanh dây.

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

1.1 Nguyên liệu chính: chanh dây

Hình 1.1: Chanh dây vàng

1.1.1 Tên khoa học:

-Loài chanh dây mọc ở miền tây Indies, Guianas và Nam Phi, Passiflora laurifolia được trồng trọt phần lớn ở Maui

- Họ: Passiflora (lạc tiên)

- Tên Latinh: Passiflora laurifolia

- Tên thông thường: chanh dây, chanh vàng, chanh nước, cây lạc tiên,

táo chuông

- Đặc điểm phân loại: giống Passiflora là tập hợp gồm khoảng 430 loài

khác nhau, chủ yếu từ miền nhiệt đới châu Mỹ

1.1.2 Đặc điêm thực vật:

- Thân cây dạng dây leo

- Lá có dạng da, dai, phiến lá thuôn, nhẵn,

không có lông, rìa trơn Dài 6.5-14cm, rộng 4.5-6.5cm

- Hoa rũ xuống, dạng chuông, đường kính 6-8cm, cuống hoa đơn

- Quả mọng màu vàng, hình trứng hoặc hình cầu, dài 5-6.3cm, đường kính

3-4.5cm

- Vỏ hạt màu trắng, có thể ăn được

-Sự thụ phấn : hoa chanh dây chỉ nở vào buổi chiều, không thể tự thụ

phấn hoặc nếu có chỉ xảy ra sự tự thụ phấn rất ít Thụ phấn chéo là

điều cần thiết cho một vụ mùa thành công Nếu khi thụ phấn chéo

không có sự xuất hiện của ong đục gỗ, thì cần thiết phải được thụ phấn

bằng tay

- Sự sinh sản : cây con chanh dây mọc tốt khi được nẩy mầm từ hạt hoặc

do cắt cành

1.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

-Gần 84% dòch quả chanh dây là nước, còn lại là các hợp chất thơm, hợp chất màu, các chất sinh năng lượng: đường, tinh bột, và các chất vi lượng Chất béo và protein chứa trong dòng quả chanh dây không đáng kể, chỉ chiếm 3- 4% tổng năng lượng cung cấp Chanh dây chứa nhiều vitamin C,A

1.1.3.1 Carbonhydrats

+ Đường: đường là thành phần cung cấp năng lượng chính trong quả chanh

dây, chủ yếu gồm 3 loại đường: glucose, fructose, và sucrose Glucose và fructose chiếm thành phần chủ yếu Hàm lượng đường ảnh hưởng đến vò ngọt của chanh dây

+ Tinh bột: dòng quả có hàm ượng tih bột cao Nùc chanh dây ép có hàm

lượng tinh bột từ 0,5 đến 3%

1.1.3.2 Các axit hữu cơ:

+ Một phẩm chất của chanh dây vàng là hàm lượng axit citric cao Axit citric boa gồm tất cả các loại axit không bay hơi chiếm 93-96% tổng lượng axit, axit malic chiếm 4-7% Tác dụng của axit citric là giúp bảo vệ, hỗ trợ cho kẽm và cá nguyên tố vi lượng khác Dòng quả chanh dây không bò ảnh hưởng bởi salicylic và axit ben zoic Việc bảo quản vì thế góp phần làm tăng độ axit

1.1.3.3 Các axit amin:

+ Các axit amin trong chanh dây gồm có:arginine, axit aspartic, glycine,

leucine, lysine, proline, threonin, tyrosin và valine

1.1.3.4Enzyme:

Trong thành phần của dòng quả chanh dây vàng có chứa catalase,

C trong vòng 75 giây Còn trong dòng quả chanh dây

đỏ có chứa enzyme metylesterase, bọ vô hoạt ở 80oC trong 60s.ngoài ra

trong chanh dây còn có enzyme protease và SH- protease Sử dụng casein làm cơ chất, ph tối ưu cho chanh protease là 2,3 và cho SH protease là 5,7

1.1.3.5 Các vitamin và nguyên tố khoáng:

+ Vitamin C: Chanh dây rất giàu vitamin C Vitamin C tan tốt trong nước và

đóng vai trò là một chất oxy hoá Vitamin giúp bảo vệ phần mô mềm của cơ thể, đòng thời bảo vệ plasmalipids và LDL Cholesterol khỏi các gốc tự do Ngoài ra vitamin C còn đóng vai trò quan trọng trongsự duy trì hệ miễn dịch của cơ thể

và thận chúng làm giảm nhẹ triệu chứng cảm lạnh ở người Một ly nước chanh dây

ép cung cấp khoảng 50% lượng vitamin C cần thiết trong ngày cho một người

trưởng thành

+Vitamin A: Chanh dây cũng chứa rất nhiều vitamin A Carotenoids được tìm thấy trong chanh dây có hoạt độ vitamin A khác nhau Viatamin A là loại vitamin tan trong dầu, cần thiết cho thể lực, da, sự phát triển và tái sinh mô tế bào

+ Các chất khoáng: Chanh dây cung cấp các loại chất khoáng như: K, một chất điện ly quan trọng trong việc hỗ trợ sự co bóp ở tim, ở đònh cân bằng axit bazơ và huyết áp Chanh dây có thể thay thế các loại thức ăn như chuối, cam Chanh dây còn chứa 10-13% nhu cầu hàng ngày về Mg, một nguyên tố khoáng giúp ổn đònh huyết áp

1.1.3.6 Sắc tố:

+ Sắc tố chính trong dòng quả chanh dây là carotenoid

+ Các caroteoids, đặc biệt là B-carotene, giúp con người bảo vệ các tế bào

khỏi sự phá hủy của các gốc tự do và có thể giúp chống lại sự hình thành các

tế bào tiền ung thư Chế độ ăn giàu carotenoids cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa carotenoids với việc giảm nguy cơ ung thư vú, cổ phổi, da và ung thư dạ dày Hoạt tính chống oxihóa của các carotenoids có thể cũng quan trọng trong việc giảm nguy cơ của bệnh tim mạch và bệnh đục nhân mắt

+ Dòng quả chanh dây kông chứa anthocyanin còn hàm lượng flavonoids

trong chanh dây rất bé, chỉ ở dạng vết, trong chanh dây đỏ là 1.060%, trong chanh dây vàng là 1.000%

1.1.3.7 Các Sterol thực vật:

+ Các Sterol thực vật được tìm thấy trong tất cả các loại thức ăn có nguồn

gốc thực vật và được các nhà khoa học cho là có khả năng làm hạ thấp

cholesterol máu Tăng tiêu thụ thức ăn thực vật chứa lượng sterol cao có thể

có tác động tích cực cho sức khoẻ, mặc dù các lợi ích đó có thể củng tuỳ thuộc vào các yếu tố khác trong thực vật như hàm lượng chất xơ hoà tan được

Chanh dây chứa tổng hàm lượng sterol thực vật cao nhất so với các loại trái

cây ăn được khác So với cải xanh, cải brussel, súp lơ và ôliu đen, chanh dây

là sự thay thế tuyệt vời cho các loại rau giàu sterol Mặc dù chanh dây chứa lượng sterol thực vật tương đối cao, nhưng để có thể thấy được tác dụng làm giảm lượng cholesterol thì cần phải dùng một lượng nước ép rất lớn

1.1.4 Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu

- Thường chọn quả chanh dây có vỏ ngoài hơi nhăn, bề mặt sần sùi, màu da hơi sạm một ít Lúc đó, trái chanh dây sẽ có vị chua thanh, ngọt dịu Nếu chọn trái quá tươi, sản phẩm chế biến có vị chua gắt

- Do thời gian bảo quản của quả chanh dây có hạn ( khoảng 5-7 ngày) nên cần chọn ra những trái chín để chế biến trước, loại ra những quả dập hoặc chín quá mức Chọn mua những quả cùng lứa, tương đối đồng đều về kích thước

và thành phần hoá học để tính chất sản phẩm ổn định hơn

1.1.5 Ứng dụng của chanh dây

- Chanh dây không những là một loại cây dùng trong nghành thực phẩm mà còn

dùng trong các y học, với tính hàn giúp hạ huyết áp, an

thần, giảm béo, chống ung

thư… Tất cả ưu điểm trên cho nên ngày nay chanh

dây được nhiều người Việt Nam

chọn và ưa thích Không những thế, chanh dây còn được xem là cây “xóa đói giảm nghèo” cho các vùng núi, vùng sản xuất các cây công nghiệp lâu năm đang trong tình trạng gặp nhiều khó khăn

-Sản phẩm chanh dây không dừng lại ở nước ép,bột chanh dây và ngày nay

chúng ta dễ dàng tìm mua các sản phẩm mang hương vị chanh dây Xa hơn nữa trong tươi lai,chanh dây sẽ chiếm lĩnh các thị trường giải khát cung với các sản phẩm khác

-Vậy chanh dây là gì và những ưu điểm nằm ở đâu, chúng ta củng nhau tìm hiểu sau

1.1.6 tình hình tiêu thụ

-Hiện nay các sản phẩm làm từ chanh dây đang rất được ưa chuộng trên thị trường trong nước và thế giới, nhiều loại sản phẩm từ chanh dây đã được nghiên cứu và đưa ra thí diểm mang lại tiềm nẳng phát triên cho các ngành như sản xuất nước giải khát, kẹo,

đồ hộp từ chanh dây…

1.2 Nguyên liệu phụ

1.2.1 MALTODEXTRIN:

-Được sử dụng trong quá trình phói chế trước khi sấy,phun nhằm làm tăng nồng độ chất khô của dịch quả sau khi chà, thỏa mãn nồng độn caanf thiết cho quá trình sấy phun

Bảng 1.1: Chỉ tiêu chất lượng của Maltodextrin trong sản xuất bột chanh dây

Hóa lý:

Kích thước trung bình của hạt 300 – 800 µm

Cảm quan: Dạng bột mịn, màu trắng, không lẫn tạp

chất, ít ngọt, không mùi

1.2.2 Chất tạo vị ngọt:

-Đường là chất phụ gia tạo vị dùng để bổ sung vào sản phẩm Đường làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm và kích thích dịch vị bên cạnh đó nó còn có tác dụng tạo độ ngọt nhằm điều chỉnh hài hòa của độ ngọt, độ chua của chanh dây Đồng thời bổ sung đường almf tăng nồng độ chất tan và có khả năng giữ các chất thơm trong sản phẩm

Bảng 1.2: Các chỉ tiêu cảm quan của đường trắng (theo TCVN 6959:2001)

Hình dáng 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 màu trắn, khi pha vào

nước cất cho dung dịch trong

Tinh thể màu trắng ngà đến trắng, khi pha vào nước cất cho dung dịc tương đối trong

Bảng 1.3: Các chỉ tiêu lý hóa của đường trắng (theo TCVN 6959:2001)

1 Độ Pol, không nhỏ hơn 0Z 99,7 99,5

2 Hàm lượng đường khử % khối lượng (m/m) ≤ 0,1 ≤ 0,15

4 Sự giảm khối lượng khi sấy

ở 1050C trong 3h

% khối lượng (m/m) ≤ 0,06 ≤ 0,07

Bảng 1.4: Dư lượng SO2 cho phép có trong đường (TCVN 6959:2001)

Bảng 1.5: Các chất nhiễm bẩn (TCVN 6959:2001)

Tạp chất không tan

trong nước

Hạng A, không lớn hơn 60 mg/kg Hạng B, không lớn hơn 90 mg/kg

1.2.3 Enzyme pectinase:

Pectinase là tên gọi chung của các loại enzyme phân hủy pectin Trong đó, các enzyme thường sử dụng trong thực phẩm là:

+Polygalacturonase: enzyme thủy phân liên kết α-1,4-glycoside

+Pectinmethylesterase: enzyme thủy phân liên kết ester giữa axit galacturonic và nhóm methyl

+Pectate lyase: enzyme cắt liên kết α-1,4-glycoside nhưng không có sự tham gia của nước

- Tính chất:

Chế phẩm pectinase có dạng lỏng, màu hơi nâu và một chút mùi đặc trưng của các sản phẩm lên men, hòa tan tốt trong nước ở tất cả các nồng độ, có thể gây màu đục cho dung dịch nhưng không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm

- Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ của pectinase bao gồm:

- Độ pH: pH có thể tác động lên enzym bằng cách gây ra những biến đổi về cấu

trúc, thay đổi mức độ ion hóa của các chất, thay đổi tính chất của các amino acid hoặc các coenzym xúc tác của pectinase, Thông thường, độ pH tối ưu cho

- Nhiệt độ: nhiệt độ để pectinase họat động tốt nhất là 45 – 55 oC Nếu nhiệt độ quá cao, phản ứng thủy phân sẽ nhanh hơn nhưng các enzym sẽ dần dần bị vô hoạt hoặc thay đổi tính chất Mặt khác, mùi vị và chất lượng của dịch quả có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao Hầu hết các enzym pectinase thương mại hoạt động tốt nhất ở 45 oC

1.2.4 Vitamin C:

-Trong điều kiện bình thường có dạng màu trắng hoặc ngã vàng, không hôi, vị chua dễ tan trong nước và trong cồn Viatmin C làm chất chỗng oxy hóa,ngăn chặn khả năng pha màu,làm biến màu,làm giảm mùi vị và các biến đổi về chất lượng khác do sự oxy hóa gây ra

1.2.5 Nước:

+ Phân loại: Tiêu chuẩn TCVN 5502: 2003 quy định 3 loại nước như sau:

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

- Loại 2: Có rất ít 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 (AAS) 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 hoặc thẩm thấu ngược sau đó chưng cất

- Loại 3: phù hợp với hầu hết các phòng thí nghiệm làm việc theo phương pháp ướt và điều chế các dung dịch thuốc thử; phải được sản xuất bằng cách chưng cất một 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:

Bảng 1.6: Chỉ tiêu chất lượng của nước (TCVN 5502: 2003)

STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức độ

6 Hàm lượng oxy hòa tan, tính theo oxy mg/L ≤ 6

8 Hàm lượng amoniac, tính theo nitơ mg/L ≤ 3

20 Hàm lượng nitrat, tính theo nitơ mg/L ≤ 10

21 Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ mg/L ≤ 1

22 Hàm lượng sắt tổng số (Fe2+ + Fe3+) mg/L ≤ 0,5

25 Chất hoạt động bề mặt (theo LAS) mg/L ≤ 0,5

1.3: Giới thiệu về sản phẩm bột chanh dây.

Hình 1.2 Sản phẩm bột chanh dây 1.3.1 Một số hư hỏng thường gặp của bột chanh dây:

- Đọng ẩm trong bao bì vì làm nguội không triệt để đã đòng gói

- Vón cục, khó hòa tan do hạt mịn, thành phần pectin cao

- Mốc do nhiễm vi sinh vât

Khắc phục:

- Phải chờ thật nguội rồi mới đem bột đi đóng gói

- Cần chọn bao bì kín, sử dụng gói hút ẩm

- Tạo hạt to cho bột

1.3.2 Chỉ tiêu chất lượng:

+ Thành phần dinh dưỡng:

- Hàm lượng đường : 60%

- Hàm lượng vitamin C: 0.05%

- Tro: không quá 6.5%

- Tạp chất: không quá 0.3%

+ Chỉ tiêu hóa lý

- Độ ẩm : 4 %

+ Chỉ tiêu cảm quan:

- Sản phẩm có dạng bột mịn, màu vàng tươi, có mùi thơm và vị chua đặc trưng

- Khi pha phân tán tốt trong nước tạo dung dịch puree chanh dây có màu sắc mùi

vị tự nhiên tương tự như puree quả tươi Dung dịch đồng nhất, không tách lớp

- Vị: Vị chua, ngọt hài hòa không quá gắt

1.3.3 Phương pháp sản xuất:

1.3.3.1 Lọc:

+ Mục đích: Tách hạt và các phần bã có kích thước lớn ra khỏi dịch quả, làm

trong dung dịch quả, tránh ảnh hưởng xấu đến quá trình sấy phun sau này

+ Các biến đổi: khối lượng riêng hỗn hợp giảm , giảm thành phần pha phân tán trong dung dịch , vi sinh vật có điều kiện tiếp xúc với dung dịch

+ Phương pháp thực hiện và thiết bị:

Thiết bị: thiết bị lọc khung bản

Dịch lọc chảy từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài

Bã được giữ trên bề mặt của vách ngăn lọc và được chứa trong khung Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã

+ Thông số công nghệ:

Áp lực lọc: 2 - 3at (được tạo ra bởi bơm nhập liệu)

1.3.3.2 Phối trộn:

+ Mục đích: Trộn them chất độn hay chất mang vào dịch quả để vừa làm tăng hàm

lượng chất khô, giảm chi phí cô đặc, vừa tạo nên cấu trúc dạng bột mịn cho sản phẩm, tăng hiệu suất thu hồi cho quá trình sấy

+ Các biến đổi: Hàm lượng chất khô và độ nhớt của dung dịch tăng lên, màu sắc

và mùi vị của dịch quả thay đổi không đáng kể

+ Phương pháp thực hiện và thiết bị:

Thiết bị: sử dụng thiết bị phối trôn có cánh khuấy

Trộn maltodextrin vào dịch quả đã pha loãng để tạo ra các hàm lượng chất Khô tương ứng cho dung dịch nước khi sấy

Thông số: yêu cầu độ khô dịch quả sau khi phối trộn là 25%

1.3.3.3 Cô đặc:

+ Mục đích:

Nâng cao độ khô của sản phẩm để thực hiện quá trình sấy phun lúc sau Ngoài ra

cô đặc còn giúp thanh trùng dịch quả, tránh sự hư hỏng sản phẩm làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm

+ Các biến đổi:

- Vật lý: Thể tích giảm, khối lượng giảm, khối lượng riêng tăng

- Hóa lý

Hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm trong quá trình sấy

Một số chất thơm bay hơi theo ẩm và bị phân hủy do nhiệt độ gây tổn thất chất thơm Ngược lại một số hương thơm được phát huy hay tạo thành trong quá trình sấy

do phản ứng maillard, caramen…

- Hóa học:

Phản ứng hóa học tăng do nhiệt độ vật liệu tăng như: phân hủy vitamin, phản ứng oxy hóa, phản ứng maillard giữa đường khử và acid amin tạo màu cho sản phẩm

Protein, tinh bột, đường bị biến đổi

- Sinh học: ức chế một phần vi sinh vật trên bề mặt vật liệu, kéo dài thời gian bảo quản

+Phương pháp thực hiện và thiết bị:

- Thiết bị: Sử dụng thiết bị cô đặc chân không

+ Thông số kỹ thuật:

Độ khô sau cô đặc : 55oBx

1.3.3.4 Sấy phun

+ Mục đích : Cung cấp nhiệt làm bốc hơi nhanh nước trong dịch sau phối trộn quả

tạo sản phẩm dạng bột với độ ẩm thấp để bảo quản được lâu hơn

Là quá trình chế biến, nâng cao hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm, giảm thể tích bao bì, khối lượng vận chuyển

+ Các biến đổi:

- Vật lý: Thể tích giảm, khối lượng giảm, khối lượng riêng tăng

- Hóa lý

Hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm trong quá trình sấy

Một số chất thơm bay hơi theo ẩm và bị phân hủy do nhiệt độ gây tổn thất chất thơm Ngược lại một số hương thơm được phát huy hay tạo thành trong quá trình sấy

do phản ứng maillard, caramen… giảm giá trị cảm quan

- Hóa học: