Nghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm enzyme nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm nectar xoài

DANH MỤC BẢNG 1.1 Tình hình xuất khẩu nước quả của tổng công ty rau quả Việt Nam 3.1 Một số giống xoài phổ biến ở nước ta 44 3.2 Các chỉ tiêu vật lý của các giống xoài 45 3.3 Một số thàn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-*** -

NGUYỄN THỊ THÙY LIÊN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHẾ PHẨM ENZYME NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-*** -

NGUYỄN THỊ THÙY LIÊN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHẾ PHẨM ENZYME NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực

Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin ñược trích dẫn trong luận văn này ñã ñược ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Học viên

Nguyễn Thị Thùy Liên

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn này, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi

ñã nhận ñược sự ñộng viên và giúp ñỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới TS Hoàng Thị Lệ Hằng, trưởng Bộ môn Bảo quản chế biến - Viện Nghiên cứu rau quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội

ñã tận tình giúp ñỡ, tạo mọi ñiều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này

Tôi xin cảm ơn tới sự giúp ñỡ của các anh, chị Bộ môn Bảo quản chế biến - Viện nghiên cứu rau quả ñã giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia ñình và bạn bè ñã ñộng viên và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện ñề tài và viết luận văn này

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Nguyễn Thị Thùy Liên

MỤC LỤC

1.2 Tình hình sản xuất - tiêu thụ nước quả tươi trên thế giới và ở Việt Nam 4

1.2.1 Tình hình sản xuất - tiêu thụ nước quả tươi trên thế giới 4

1.2.2 Tình hình sản xuất - tiêu thụ nước quả tươi ở Việt Nam 5

1.3.1 Nguồn gốc và thành phần hóa học của quả xoài 8

1.3.2 Các giống xoài ñược trồng phổ biến ở Việt Nam 9

1.4 Tình hình sản xuất - tiêu thụ xoài trên thế giới và ở Việt Nam 9

1.4.1 Tình hình sản xuất - tiêu thụ xoài trên thế giới 9

1.4.2 Tình hình sản xuất - tiêu thụ xoài ở Việt Nam 10

1.7.1 ðặc ñiểm, tính chất của enzyme pectinase 12

1.7.2 Các yếu tố ảnh hưởng ñến hoạt lực của enzyme pectinase 13

1.7.3 Các chế phẩm enzyme pectinase và ứng dụng ñối với công nghệ sản

1.8.1 ðặc ñiểm, tính chất của enzyme gluco oxidase 17

1.8.2 Cơ chế tác ñộng của enzyme gluco oxidase 19

1.8.3 Các yếu tố ảnh hưởng ñến hoạt ñộ của enzyme gluco oxidase 20

1.8.5 Ứng dụng của enzyme pectinase và gluco oxidase trong chế biến nước

1.9 Quy trình chế biến nectar từ quả tươi nói chung 23

1.10 Thanh trùng trong chế biến thực phẩm 27

1.10.2 Những yếu tố ảnh hưởng ñến thời gian thanh trùng 29

1.10.3 Các phương pháp xác ñịnh chế ñộ thanh trùng 30

1.11 Các vấn ñề cần giải quyết trong quá trình sản xuất nectar xoài 30

Chương 2 VẬT LIỆU - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.1 Xác ñịnh giống và ñộ chín thích hợp của nguyên liệu (quả xoài) cho

3.2 Nghiên cứu xác ựịnh các thông số tối ưu khi sử dụng enzyme pectinex

Ultral SP-L nhằm ổn ựịnh trạng thái nectar xoài 49

3.2.1 Nghiên cứu xác ựịnh miền ảnh hưởng của nồng ựộ enzyme Ultra SP-L 49

3.2.2 Xác ựịnh miền ảnh hưởng của nhiệt ựộ xử lý 51

3.2.4 Quy hoạch thực nghiệm tìm hàm hồi quy 54

3.3 Nghiên cứu xác ựịnh các tỷ lệ pure/sản phẩm, tỷ lệ các chất ựiều vị

(ựường, axit ) thắch hợp nhằm tạo ra sản phẩm có hương vị hài hòa 59

3.3.1 Xác ựịnh tỷ lệ pure/ sản phẩm thắch hợp 59

3.3.2 Xác ựịnh tỷ lệ ựường và axit thắch hợp 60

3.4 Nghiên cứu xác ựịnh các thông số thắch hợp khi sử dụng chế phẩm

enzyme gluco oxidase nhằm ổn ựịnh màu sắc của sản phẩm trong quá

3.4.1 Nghiên cứu xác ựịnh nồng ựộ enzyme thắch hợp nhằm ổn ựịnh màu

3.4.2 Nghiên cứu xác ựịnh nhiệt ựộxử lý enzyme thắch hợp 64

3.4.3 Nghiên cứu xác ựịnh thời gian xử lý enzyme thắch hợp 66

3.5 Nghiên cứu xác ựịnh phương pháp bảo quản sản phẩm nhằm kéo dài

thời gian thương phẩm của sản phẩm nectar xoài 68

3.6 Theo dõi sự biến ựổi chất lượng sản phẩm trong thời gian bảo quản (1 - 3

tháng) trên các chỉ tiêu cảm quan, chất lượng dinh dưỡng, chỉ tiêu vi sinh 72

3.7 đánh giá hiệu quả kinh tế thông qua giá thành/giá bán 76

DANH MỤC BẢNG

1.1 Tình hình xuất khẩu nước quả của tổng công ty rau quả Việt Nam

3.1 Một số giống xoài phổ biến ở nước ta 44

3.2 Các chỉ tiêu vật lý của các giống xoài 45

3.3 Một số thành phần hóa học chính của các giống xoài 46

3.4 Chất lượng của quả xoài ở các ñộ chín khác nhau 47

3.5 Tiêu chuẩn nguyên liệu quả xoài cho chế biến nước quả dạng nectar 49

3.6 Sự ảnh hưởng của của nồng ñộ enzyme Ultra SP-L ñến chất lượng và

ñộ ổn ñịnh trạng thái của sản phẩm nectar xoài 50

3.7 Sự ảnh hưởng của nhiệt ñộ xử lý ñến chất lượng và ñộ ổn ñịnh trạng

3.8 Sự ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme Ultra SP-L ñến chất lượng

và ñộ ổn ñịnh trạng thái của nectar xoài 53

3.9 Kết quá thí nghiệm theo ma trận DOEHLERT 54

3.10 ðộ lệch chuẩn và hệ số tương quan 55

3.14 Giá thị biến tối ưu cho hàm mục tiêu 58

3.15 Bảng phân tích chất lượng thịt quả xoài và trạng thái sản phẩm nectar xoài

trước và sau khi xử lý bằng chế phẩm enzyme Pectinex UlTral SP-L 59

3.16 Kết quả ñánh giá các chỉ tiêu cảm quan của dịch quả xoài sau phối chế 60

3.17 Ảnh hưởng của tỷ lệ SS/A ñến các chỉ tiêu cảm quan của nectar xoài 61

3.18 Ảnh hưởng của nồng ñộ chế phẩm enzyme GOD ñến sự biến màu

nước quả (∆Eab) sau 6 tuần bảo quản 63

3.19 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ xử lý chế phẩm enzyme GOD ñến sự biến

màu nước quả (∆Eab) sau 6 tuần bảo quản 65

3.20 Ảnh hưởng của thời gian xử lý chế phẩm enzyme GOD ñến sự biến

màu nước quả (∆Eab) sau 6 tuần bảo quản 67

3.21 Ảnh hưởng của chế ñộ thanh trùng tới sự biến ñổi hàm lượng vitamin

3.22 Ảnh hưởng của chế ñộ thanh trùng tới chất lượng cảm quan của nectar xoài 70

3.23 Vi sinh vật hiếu khí tổng số trong mẫu nectar xoài ở các chế ñộ thanh

3.24 Sự biến ñổi các chỉ tiêu cảm quan của nectar xoài sau 3 tháng bảo quản 73

3.25 Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm 76

DANH MỤC HÌNH

1.1 Sơ ñồ chế biến nước quả có thịt quả 243.1 Biểu ñồ bề mặt ñáp ứng ñiểm cảm quan của sản phẩm netar xoài theo

nồng ñộ và nhiệt ñộ xử lý enzyme khi cố ñịnh thời gian xử lý 60 phút 56

3.2 Biểu ñồ bề mặt ñáp ứng ñiểm cảm quan của sản phẩm netar xoài theo

thời gian xử lý và nhiệt ñộ xử lý enzyme khi cố ñịnh nồng ñộ enzyme

3.3 Biểu ñồ bề mặt ñáp ứng ñiểm cảm quan của sản phẩm netar xoài theo

thời gian xử lý và nồng ñộ xử lý enzyme khi cố ñịnh nhiệt ñộ ở 37,50C 57

3.4 Quy trình sản xuất nectar xoài có bổ sung enzyme 74

MỞ ðẦU

1 ðặt vấn ñề

Nước quả tươi là một trong những sản phẩm ñồ uống ñang ngày càng trở nên phổ biến và ñược sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam, thay thế dần các loại nước uống có gas Nước quả tươi không chỉ hấp dẫn người tiêu dùng bởi hương vị, màu sắc mà còn cung cấp nhiều vitamin, muối khoáng và các vi chất dinh dưỡng cần thiết cho sức khỏe Trong ñiều kiện hiện nay, việc tạo ra các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu có nguồn gốc tự nhiên, ñặc biệt là các loại quả tươi ñang là một trong những ưu tiên của ngành công nghiệp thực phẩm cũng như nghiên cứu của các nhà khoa học thực phẩm

Việt Nam là nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt ñới, thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loại rau quả Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn năm 2008, tổng diện tích cây ăn quả của cả nước ñạt 775.500 ha với sản lượng trên 8 triệu tấn Trong số những loại quả trồng phổ biến và năng suất cao ở Việt Nam thì quả xoài là một loại quả nhiệt ñới có màu sắc, hương vị hấp dẫn rất thích hợp cho mục ñích chế biến nước quả Hơn nữa, trong thành phần của quả xoài còn chứa các chất dinh dưỡng, các vitamin, chất xơ mà ñặc biệt là các chất chống oxi hóa rất cần thiết cho sức khỏe, giúp ngăn ngừa chống lại bệnh tật và cả trong việc giữ gìn sắc ñẹp

Hiện nay, ñã có một số các cơ sở chế biến sản phẩm dạng nectar Tuy nhiên, giá thành và chất lượng sản phẩm ñang ñược nhiều nhà sản xuất quan tâm Trong thành phần của quả có chứa nhiều pectin, là nguyên nhân gây khó khăn cho quá trình chế biến, làm cho hiệu suất trích ly dịch quả thấp, chất lượng dịch quả không cao Hơn nữa, hàm lượng pectin tồn dư trong sản phẩm ñã tạo cho sản phẩm dễ bị ñục trở lại trong quá trình bảo quản, do vậy các sản phẩm này chưa ñược thị trường tiêu thụ chấp nhận cả về giá thành và chất lượng ðể khắc phục hoặc loại bỏ những hạn chế này, có nhiều phương pháp nhưng việc sử dụng các chế phẩm enzyme trong quá trình chế biến nước quả ñang là xu hướng của thế giới vì mang lại hiệu quả cao,

an toàn cho người tiêu dùng Do ñó, việc ñi sâu vào nghiên cứu một cách có hệ

thống từ nguồn nguyên liệu ñến các giải pháp kỹ thuật, ñặc biệt ứng dụng các chế phẩm enzyme trong quá trình sản xuất nước quả tươi ñể nâng cao chất lượng của sản phẩm nhằm tìm ra phương pháp chế biến hoàn thiện giúp nâng cao chất lượng,

hạ giá thành ñang là một hướng ñi rất có ý nghĩa và ñược ñặc biệt quan tâm

Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: " Nghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm enzyme nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm nectar xoài"

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Phân loại nước quả

Nước quả có nhiều loại khác nhau về tính chất sản phẩm và về công nghệ sản

xuất [1] Có thể phân loại như sau:

- Nước quả tự nhiên: Thành phần chủ yếu là dịch quả, chiếm tỷ lệ 70 - 80% trở lên, trong ñó có chứa một phần thịt quả (nước quả ñục) hoặc không chứa thịt quả (nước quả trong), ñược ñiều chỉnh ñộ ngọt và vị chua bằng cách bổ sung ñường saccaroza và axit thực phẩm Sản phẩm này ñược ñóng trong các bao bì với chất liệu khác nhau như chai thủy tinh, hộp sắt tráng thiếc, hộp giấy

- Nectar quả: nectar quả còn gọi là nước quả nghiền, bao gồm nước quả với thịt quả Nectar quả khác với nước quả tự nhiên do chứa nhiều thịt quả và ở trạng thái sệt Nectar quả có thể sản xuất bằng cách pha chế pure quả với nước ñường theo những tỷ lệ nhất ñịnh tùy thuộc vào từng loại quả, hàm lượng pure quả có trong sản phẩm khoảng 25 - 50%

- Nước quả cô ñặc: Là nước ép quả, lọc trong rồi cô ñặc theo phương pháp bốc hơi hoặc phương pháp lạnh ñông tới hàm lượng chất khô hòa tan 60 - 70% ðối với những loại quả có chứa hàm lượng pectin cao thì cần loại bỏ một phần pectin ñể quá trình cô ñặc ñược thuận lợi hơn ðể sản phẩm nước quả có chất lượng cao về hương vị và màu sắc thông thường nước quả ñược cô ñặc bằng thiết bị cô ñặc chân không Sản phẩm ñược ñóng vào bao bì khi nhiệt ñộ ñạt 70 - 800C Có thể coi nước quả cô ñặc là một dạng bán chế phẩm ñể sản xuất nước giải khát từ quả, rượu vang, kem, mứt ñông từ quả (thạch)

- Siro quả, squash quả: là nước quả ñược pha thêm nhiều ñường ñể ñộ ñường trong sản phẩm ñạt tới 50 - 70% Squash quả có chứa một lượng thịt quả nhiều hơn

và có trạng thái sánh hơn so với siro quả

- Nước quả giải khát: thành phần chủ yếu là nước quả ép nhưng tỷ lệ nước quả trong sản phẩm thấp hơn nhiều (chỉ chiếm 10 - 30%) Ngoài ra trong thành phần còn có cả ñường saccaroza, axit thực phẩm, chất tạo màu và hương liệu (nếu

cần) Sản phẩm có thể ựược nạp CO2 hoặc không nạp CO2 và ựược ựóng trong các loại bao bì khác nhau

1.2 Tình hình sản xuất - tiêu thụ nước quả tươi trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất - tiêu thụ nước quả tươi trên thế giới

Sự phát triển của nhiều ngành khoa học công nghệ ựã tạo ựiều kiện cho ngành công nghệ chế biến nói chung và chế biến nước quả nói riêng ựạt ựược nhiều thành tựu to lớn Cùng với nhiều phát minh mới trong lĩnh vực chế biến nước quả,

xu hướng và nhu cầu hiện nay của người tiêu dùng ựối với nước quả tươi là tiện sử dụng ựang tăng lên nhanh chóng Ngay từ những năm 60 của thế kỷ XX, trên thế giới, lượng quả tươi ựược ựem chế biến thành nước quả lên tới 10 triệu tấn và cho ựến nay số lượng này ựã tăng lên gấp nhiều lần Trong ựó Mỹ chiếm hơn 50% về số lượng, ngoài ra còn một số nước sản xuất nước quả với số lượng lớn như Tây đức,

Ý, Pháp, Thụy Sỹ [23]

Ở khu vực đông Nam Á, nhu cầu sử dụng nước quả cũng ựang có xu hướng

tăng dần Việc sản xuất và tiêu thụ nước quả gia tăng rõ rệt trong những năm gần ựây

Thái Lan: thị trường nước quả ép mỗi năm tăng thêm 50% Sản phẩm chắnh

là nước dứa, ngoài ra còn có nước cam, nước xoài, nước lạc tiên [24]

Hàn Quốc: thị trường nước quả chiếm 40,3% so với ựồ uống nói chung

Lượng nước quả ép ựều gia tăng 30 - 40%

đài Loan: theo con số thống kê năm 1994, nước quả ép ựược xếp vào hàng thứ ba trong số các loại ựồ uống bán chạy Việc tiêu thụ nước quả ép ngày càng tăng, ựặc biệt là loại nước quả ép nguyên chất Sản phẩm ựược ưa chuộng là nước

ép lê và nho, ựồ uống giàu vitamin [23]

Malaysia: tỷ lệ tăng trưởng ựối với thị trường nước quả ép là 7%, trị giá

29,43 triệu USD, mỗi năm tiêu thụ 400 lắt [23]

Indonesia: năm 1993, mức tiêu dùng các loại nước quả là 118 triệu lắt/năm,

tăng bình quân 26,9% mỗi năm [23]

Nhật: thị trường nước quả ép cũng ngày càng tăng, xu hướng tiêu thụ của

người Nhật là các ựồ uống từ nước quả ép không có hoặc có rất ắt ựường [23]

Trên thị trường EU, trong ngành hàng rau quả chế biến hiện nay nhóm mặt hàng nước quả ñang chiếm thị phần và tốc ñộ nhập khẩu lớn nhất Từ năm 2002 -

2006 giá trị nhập khẩu của mặt hàng nước quả tăng 55% về giá trị và tăng 11% về sản lượng Trong năm 2006, sản lượng nhập khẩu nước rau quả của Anh chiếm 14% tổng thị phần nhập khẩu của toàn EU Bên cạnh ñó, Hà Lan và ðức là 2 quốc gia cung cấp ñến 2/3 thị phần nước rau quả cho EU, hai nước này chủ yếu nhập khẩu nước quả từ các nước ñang phát triển và tái xuất khẩu ñến các nước khác trong khu vực EU Theo một kết quả nghiên cứu thị trường EU cho thấy, giai ñoạn từ 2002 -

2006 nước rau quả nhập từ các nước ñang phát triển tăng mạnh, giá trị nhập khẩu

tăng 172% và sản lượng tăng 184% [27] [28]

1.2.2 Tình hình sản xuất - tiêu thụ nước quả tươi ở Việt Nam

Ở Việt Nam, vào thời kỳ 1954 ñến 1986, mới chỉ có 17 nhà máy sản xuất nước quả tươi, chủ yếu là chế biến các loại nước quả ñóng hộp như nước cam, chanh nhưng sản lượng không ñáng kể Tuy nhiên, từ 1986 ñến nay các công ty, nhà máy nước giải khát nói chung và sản xuất nước quả nói riêng ñã phát triển rất nhanh

cả về chất lượng và số lượng nhằm tận dụng nguồn tiềm năng dồi dào của một ñất nước nông nghiệp nhiệt ñới, do ñó ñã tạo ra xu hướng nước uống từ quả tươi một cách rất mạnh mẽ ðây là xu hướng phù hợp với sự phát triển của ngành sản xuất nước giải khát trong khu vực và trên thế giới

Năm 2000, thực hiện chương trình phát triển cây ăn quả do Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ñã hoàn thành thêm 5 dự án công suất 28.600 tấn, nâng tổng công suất chế biến quả của cả nước lên 178,6 tấn/năm, trong ñó mặt hàng nước quả chiếm 40% [1]

ða số các sản phẩm tung ra thị trường chỉ ở mức ñộ vừa sản xuất vừa thăm

dò, mức tiêu thụ là 35 triệu lít/năm, tỷ lệ bình quân 0,5 lít/người/năm Tỷ lệ này còn ñang quá thấp so với các nước khác trong cùng khu vực (Thái Lan 1 lít/người/năm, Philippin 6 lít/người/năm) [1] Ở Việt Nam hiện nay có rất nhiều các nhà máy, xí nghiệp sản xuất nước quả, có thể kể ñến một số cơ sở sản xuất nước quả có sản lượng tương ñối cao và chất lượng tốt như:

- Xắ nghiệp Dona Newtower (Biên Hòa): sản xuất với công suất 4 triệu lắt/năm, sản phẩm chắnh là nước nha ựam, nước ựu ựủ, nước dứa ựóng hộp, ựóng chai

- Công ty Delta (Long An): là nhà máy nhằm phát triển vùng nguyên liệu ựồng bằng sông Cửu Long, với công suất 6 triệu lắt/năm, chủ yếu sản xuất nước nha ựam, dứa, nha ựam ựóng hộp

- Xắ nghiệp A&B (Sông Bé): sản xuất các loại nước mãng cầu, xoài dứa ựóng chai, hộp với công suất 4 triệu lắt/năm

- Xắ nghiệp Wonderfam (đồng Nai): có công suất 1 triệu lắt/năm, với các sản phẩm chắnh là nước nha ựam, nước dứa ựóng chai, hộp

- Xắ nghiệp nước quả Vinamilk (TPHCM): sản xuất các loại nước chôm chôm, xoài ựóng chai, hộp với công suất 2 triệu lắt/năm

- Nhà máy sản xuất nước quả đồng Giao (Ninh Bình): sản xuất các loại nước cam, vải, na, chuối, dứa, lạc tiên ựóng chai, hộp với công suất 4 triệu lắt/năm

- Xắ nghiệp nước quả đông Anh (Hà Nội): có công suất 1,5 triệu lắt/năm với các sản phẩm chắnh là nước nha ựam, vải ựóng hộp, chai

- Công ty chế biến thực phẩm Việt Thái (Kiên Giang): sản xuất các loại nước giải khát chắnh như dứa, xoài, chôm chôm, ựóng hộp với công suất thiết kế là 4 triệu lắt/năm

- Công ty chế biến thực phẩm xuất khẩu Quảng Ngãi: sản xuất các loại nước uống từ cam, sữa dừa ựóng chai, hộp với công suất 2 triệu lắt/năm

- Trong mạng lưới chế biến rau quả của cả nước, Tổng công ty rau quả Việt Nam (VEGETEXCO) là một công ty sản xuất rất ựa dạng về sản phẩm nước quả có thị trường ở nhiều nước trên thế giới

Bảng 1.1 Tình hình xuất khẩu nước quả của tổng công ty

rau quả Việt Nam năm 2010

Nguồn: Báo cáo thực hiện xuất nhập khẩu năm 2010 của tổng công ty rau quả Việt Nam [33]

Xu hướng trong những năm tới, các loại nước giải khát từ quả có hàm lượng nước quả nguyên chất ở mức trung bình và cao (30 - 100%) sẽ chiếm ña số thị phần [2] Nhìn chung, các cơ sở sản xuất ñều tập trung sản xuất nước quả từ một số loại quả phổ biến như: xoài, dứa, cam, chanh, vải, nho, chôm chôm, ñu ñủ Tuy nhiên,

số quả trên cũng chưa ựại diện hết cho các chủng loại quả vốn rất phong phú của Việt Nam Hiện nay, các nhà máy sản xuất nước quả gần như ựã có khả năng sản xuất các loại nước quả từ các loại quả tươi sẵn có ở Việt Nam, nhưng hầu hết các doanh nghiệp chỉ ựạt công suất 60 - 70% và mới chế biến ựược khoảng 10% tổng sản lượng quả tươi Sở dĩ các mặt hàng nước quả tiêu thụ chậm là do giá thành của sản phẩm còn cao so với mặt bằng thu nhập của số ựông người lao ựộng, hơn nữa

về chất lượng cũng thấp hơn so với nước quả nhập ngoại nên chưa thể trở thành mặt hàng xuất khẩu

Một trong những nguyên nhân làm cho giá thành và chất lượng sản phẩm nước quả chưa cao là do một số công ựoạn trong quy trình chế biến còn bất cập, chưa ứng dụng ựược tiến bộ kỹ thuật Việc thu nhận và ổn ựịnh dịch quả ở ựa số các doanh nghiệp sản xuất chủ yếu theo phương pháp cũ, nên hiệu suất thu hồi thấp, chất lượng dịch quả không cao dẫn ựến chất lượng sản phẩm còn thấp

Trong bối cảnh như vậy, việc nghiên cứu ứng dụng enzyme nhằm phát triển công nghệ chế biến nước quả tươi là hoàn toàn phù hợp Tắnh phù hợp thể hiện ở chỗ: 1 - ựáp ứng yêu cầu người tiêu dùng, có tắnh tự nhiên, an toàn cao, giá thành hạ; 2 - phát triển sản xuất, chế biến nông - công nghiệp; 3 - liên kết tốt hơn giữa khoa học công nghệ, nhà nông với các doanh nghiệp

1.3 Giới thiệu chung về quả xoài

1.3.1 Nguồn gốc và thành phần hóa học của quả xoài

Xoài là cây ăn quả nhiệt ựới, có tên khoa học là Mangifera indica L., thuộc

họ ựào lộn hột (Anacardiaceae) Phần lớn các tác giả ựều cho rằng nguồn gốc của xoài ở miền đông Ấn độ và các vùng giáp ranh như Miến điện, Việt Nam, Malaysia [12]

Quả xoài chắn có màu vàng hấp dẫn, có vị chua ngọt, mùi thơm ngon ựược nhiều người ưa thắch và ựược xem là một loại quả quý

Quả xoài có giá trị dinh dưỡng cao, thịt quả có hàm lượng vitamin B, C chiếm từ 2 - 3%, ựường chiếm 20% (là loại ựường ựơn ựược hấp thụ hoàn toàn) Quả chứa nhiều caroten và vitamin B1, B2 và C Hạch quả có chứa nhiều tinh bột, dầu và tannin Lá chứa tannin và một hợp chất flavonoid là mangiferin Vỏ thân

chứa 3% tannin và mangiferin [2]

Trong 100 gam phần ăn ñược của xoài chín có chứa các chất dinh dưỡng (FAO, 1976): nước 86,5g; glucid 15,9g; protein 0,6g; lipid 0,3g; tro 0,6g; các chất khoáng: CA 10mg, P 15mg, Fe 0,3mg; các vitamin: A 1880µg, B1 0,06mg, C 36mg; cung cấp 62 kalo, 78% nhu cầu viamin A mỗi ngày, rất tốt cho sự phát triển của trẻ

em, da và thị lực; 46% nhu cầu vitamin C Quả xoài xanh thái mỏng, phơi khô hoặc sấy khô là nguồn vitamin C thiên nhiên dồi dào [2]

1.3.2 Các giống xoài ñược trồng phổ biến ở Việt Nam

+ Xoài Cát Hòa Lộc: là một ñặc sản nổi tiếng của vùng ñồng bằng sông Cửu Long Quả xoài có trọng lượng trung bình từ 350 - 450g, hình dạng thuôn dài, khi chín vỏ có màu vàng nhạt, thịt quả màu vàng tươi, cấu trúc thịt chắc, mịn và ít xơ,

+ Xoài Nha Trang: trọng lượng trung bình 190 - 240g, vỏ quả có màu vàng

ñỏ, bóng, có ñốm xanh, thịt quả vàng ñậm, rất nhiều xơ, hơi nhão, ñộ chua cao [3] + Xoài trứng Yên Châu: trọng lượng trung bình 150 - 220g Vỏ quả chín màu xanh vàng, vỏ dày, trơn bóng Thịt quả chắc, màu vàng ñậm, nhiều nước, ngọt ñậm, thơm ngon, hạt to, tỷ lệ ăn ñược thấp [3]

+ Xoài hôi Yên Châu: trọng lượng trung bình 150 - 250g, vỏ dày, quả chín màu xanh vàng, thịt quả màu vàng tươi, mịn [3]

1.4 Tình hình sản xuất - tiêu thụ xoài trên thế giới và ở Việt Nam

1.4.1 Tình hình sản xuất - tiêu thụ xoài trên thế giới

Trên thế giới có 3 khu vực sản xuất xoài tập trung: châu Á, châu Mỹ, châu Phi Vùng sản xuất xoài lớn nhất là châu Á Thái Bình Dương Ấn ðộ là nước có sản lượng xoài lớn nhất thế giới, diện tích 1 triệu ha, sản lượng 12 triệu tấn, bằng 51,1% tổng sản lượng thế giới Theo sau là Trung Quốc với 2,14 triệu tấn (9,1%); Thái Lan 1,35 triệu tấn (5,8%); 10 nước có sản lượng dưới 1% trong ñó có Việt Nam (173,2

ngàn tấn) ñứng thứ 6 trong 16 nước châu Á Thái Bình Dương [25], [26]

Mặc dù sản lượng xoài trên thế giới khá cao và tăng nhanh nhưng chỉ ñáp ứng ñược nhu cầu nội ñịa Do ở dạng quả tươi xoài chịu vận chuyển kém và khó bảo quản vì vậy lượng xoài trao ñổi trên thị trường không nhiều

1.4.2 Tình hình sản xuất - tiêu thụ xoài ở Việt Nam

Ở nước ta, mặc dù xoài ñược trồng khắp mọi nơi trên cả nước, nhưng vùng sản xuất hàng hóa chủ yếu tập trung từ Bình ðịnh trở vào Vùng xoài hàng hóa tập trung ở ñồng bằng sông Cửu Long Theo một số tài liệu nghiên cứu cho thấy ở 12 tỉnh ñồng bằng sông Cửu Long có 21.911 ha, trong ñó nhiều nhất là Tiền Giang 6.000 ha, Kiên Giang 3.878 ha, Cần Thơ 3.248 ha Miền Trung, Khánh Hòa là tỉnh

có diện tích xoài lớn nhất: 4.200 ha, ñứng thứ hai về xoài sau Tiền Giang Một số tỉnh Quảng Trị, Quảng Bình, Nghệ An, Thanh Hóa… ñang chú ý phát triển cây xoài, diện tích ngày càng tăng Ở các tỉnh ñồng bằng sông Hồng và trung du miền núi phía Bắc, trước ñây, diện tích trồng xoài rất ít trừ vùng Yên Châu, Mai Sơn tỉnh Sơn La có ñiều kiện khí hậu ñặc biệt cho sự phát triển của cây xoài với diện tích 2.300 ha, nhưng giống ñịa phương chưa ñược chọn lọc và cải tạo do ñó sản lượng hàng năm không nhiều (gần 5.000 tấn) [3]

Trong những năm cuối thế kỷ 20, chúng ta ñã chọn ra ñược một số giống xoài mới, phù hợp với khí hậu miền Bắc cho năng suất và chất lượng cao nên nhiều tỉnh miền Bắc quan tâm phát triển cây xoài

Nhìn chung, vùng ñồng bằng sông Cửu Long là nơi sản xuất xoài lớn nhất nước ta Tại ñây xoài tiêu thụ khắp trong nước Do phải vận chuyển từ xa, xoài dễ

bị bầm dập trong khi vận chuyển nên giá thành cao

1.5 Các sản phẩm chế biến từ xoài

Tùy thuộc vào giống, ñộ già khác nhau của nguyên liệu mà chế biến thành từng dạng sản phẩm phù hợp Xoài ñược chế biến theo hai giai ñoạn của sự chín: quả xanh và quả ñã chín [10]

+ Giấm xoài: ñược tạo ra từ nguyên liệu xoài xanh Quả xoài ñược gọt vỏ, thái miếng và ngâm với muối, ñường, gia vị, axit axetic và các axit khác sinh ra trong quá trình muối chua sẽ hạn chế sự hư hỏng và tạo cho sản phẩm có hương vị ñặc trưng

+ Xoài nước ñường: nguyên liệu dùng cho loại sản phẩm này cần phải ở mức

ñộ chưa chín hoàn toàn Xoài ñược ngâm trong siro ñặc, ñược ñóng trong các can nhựa hoặc lọ thủy tinh, trong quá trình bảo quản thịt quả sẽ không bị giập nát và giữ ñược màu của quả tươi

+ Nước xoài: Quả dùng cho sản phẩm này phải chín hoàn toàn ñể tạo cho sản phẩm có hương vị và màu sắc tốt Nước xoài ñược chế biến bằng cách nghiền quả thật mịn, rồi phối chế thêm nước, ñường, axit thực phẩm Sau ñó khuấy trộn ñể tạo thành một hỗn hợp ñồng thể, gia nhiệt, rót nóng vào hộp hoặc lọ ñã vô trùng Cuối cùng ñem thanh trùng và làm nguội

+ Nectar xoài: là loại nước quả mà dịch bào lẫn với các mô ñược nghiền mịn

và pha chế với nước ñường và acid citric Sản phẩm có cấu trúc sệt có lẫn thịt quả,

có màu vàng ñẹp tươi sáng, mùi thơm ñặc trưng của xoài

+ Pure xoài: Yêu cầu nguyên liệu dùng ñể chế biến dạng sản phẩm này cũng giống như ñối với nước xoài Quả xoài sau khi ñược chà mịn hoặc thô, tùy theo yêu cầu của thị trường, ñược phối chế thêm ñường, axit thực phẩm và một số phụ gia rồi gia nhiệt và rót vào các bao bì có kích thước, chất liệu khác nhau như can nhựa, thùng sắt tráng vecni, lọ thủy tinh Sau ñó tùy thuộc vào mức ñộ và thời gian bảo quản mà có thể ñược thanh trùng hoặc không thanh trùng

Từ pure xoài có thể chế biến thành các dạng sản phẩm khác nhau như: nước xoài, mứt xoài ñông, làm nhân bánh kẹo…

+ Mứt xoài: có nhiều dạng như mứt xoài ñông, mứt miếng khô

+ Bột xoài: ñược chế biến từ dịch ép thịt quả xoài chín hoàn toàn bằng thiết

bị sấy phun Sản phẩm này ñược sử dụng như ñồ uống liền

1.6 Một số phương pháp xử lý nhằm ổn ñịnh trạng thái và màu sắc cho sản phẩm nectar

1.6.1 Phương pháp xử lý nhiệt

Phương pháp xử lý nhiệt thường ñược sử dụng trong quá trình chế biến rau quả nói chung và sản phẩm nước quả nói riêng Do phương pháp này ñơn giản, dễ làm, rẻ tiền, hơn nữa phương pháp xử lý nhiệt tận dụng ñược lượng hơi của nhà máy do ñó góp phần hạ giá thành sản phẩm Khi sử dụng phương pháp này sẽ làm

vô hoạt ñược hệ enzyme oxi hóa gây biến màu nước quả và làm tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm, hạn chế quá trình sa lắng, phân lớp của thịt quả trong quá trình bảo quản (do protopectin ñược chuyển hóa thành pectin hòa tan dưới tác dụng của nhiệt) Tuy nhiên do quả tươi thường rất nhạy cảm với nhiệt nên phải xác ñịnh ñược chế ñộ xử lý nhiệt thích hợp vừa ñảm bảo ñược mục ñích ñặt ra, vừa giữ ñược hương vị ñặc trưng ban ñầu của nguyên liệu [10]

1.6.2 Phương pháp cơ học

Do ñặc thù của sản phẩm dạng nectar là có chứa một lượng lớn thịt quả nên

ñể hạn chế sự phân lớp thì phần thịt quả phải ñược làm nhỏ tới mức ñộ thích hợp Trong ñiều kiện trang thiết bị hiện nay các phương pháp thường ñược sử dụng là ñồng hóa hoặc xay nghiền ñến kích thước thích hợp [10]

1.6.3 Phương pháp hóa học

Trong nhiều trường hợp ñể ổn ñịnh trạng thái nước quả người ta thường bổ sung thêm một số phụ gia thực phẩm có tính chất nhũ hóa như CMC, pectin… Tuy nhiên, tùy thuộc vào tính chất cũng như yêu cầu của từng loại sản phẩm khác nhau

mà quyết ñịnh nồng ñộ sử dụng thích hợp [10]

1.6.4 Phương pháp sinh học

Một trong những thành tựu của khoa học và công nghệ thời gian gần ñây

là các nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzyme, nó là thành phần quan trọng và tất yếu trong thực phẩm nói chung, ñược coi là một trong những phương hướng tiến

bộ triển vọng nhất của ngành sản xuất nước quả, rượu vang và ñồ uống không cồn hiện nay [18]

1.7 Enzyme pectinase

1.7.1 ðặc ñiểm, tính chất của enzyme pectinase

Enzyme pectinase là enzyme thuỷ phân (hydrolase), ñóng vai trò quan trọng trong quá trình chín của quả Phức hệ enzyme pectinase bao gồm các enzyme sau:

a Hydrolase

- Enzyme pectinesterase (PE): ðây là enzyme xúc tác sự thuỷ phân liên kết este trong phân tử pectin hoặc axit pectinic, kết quả là tạo thành axit pectinic hoặc

axit pectic và rượu metanol

- Enzyme polygalacturonase (PG): Là enzyme xúc tác sự phân cắt các liên kết 1,4- glucozit ở trong chuỗi mạch của pectin, các sản phẩm của quá trình thuỷ phân pectin bởi PG có thể là các axit penta, tetra, tri và digalacturonic [7]

b Transeliminase (TE)

Khác với nhóm enzyme hydrolase, nhóm enzyme này phân cắt phi thuỷ phân chất pectin với việc tạo ra nối kép ở gốc galacturonic giữa phân tử cacbon thứ 4 và

5, kết quả là tạo ra các ñơn phân galacturonic có chứa nối ñôi [7]

Ngoài ra còn có enzyme protopectinase xúc tác sự phân giải protopectin không tan thành pectin hoà tan

Các enzyme thủy phân có tính chất bền nhiệt và pH hoạt ñộng tối thích khác nhau Nhiệt ñộ hoạt ñộng tối thích của enzyme này trong khoảng 45 - 520C [7]

1.7.2 Các yếu tố ảnh hưởng ñến hoạt lực của enzyme pectinase

a Ảnh hưởng của thành phần hóa học trong nguyên liệu quả tới tác dụng của các chế phẩm enzyme [7]

+ Ảnh hưởng của chất lượng pectin

Chất lượng pectin ảnh hưởng nhiều tới sự tạo ñộ nhớt của dịch quả và khả năng thủy phân enzyme Pectin có ñộ nhớt càng cao thì hiệu quả tác dụng của

polygalacturonase càng thấp

+ Ảnh hưởng của ñường và axit

ðường và axit trong quả tạo với pectin thành gel, làm ñộ nhớt của dung dịch pectin tăng lên Các nghiên cứu cũng cho thấy các chế phẩm enzyme pectinase làm giảm ñộ nhớt của nước quả do ảnh hưởng của ñường (chủ yếu là glucose, fructose, một ít saccarozo) và axit (chủ yếu là axit xitric, malic, tactric) trong quả Các dạng ñường và axit này tồn tại với tỷ lệ và nồng ñộ khác nhau trong quả

+ Ảnh hưởng của thành phần chất khoáng trong quả

Các ion K+, Na+, Ca++, Mg++ có ảnh hưởng tới hiệu quả tác dụng của các enzyme pectinase Người ta thấy rằng: muối Ca++, Mg++ làm tăng hoạt ñộ của các enzyme do chúng có thể tham gia vào trung tâm hoạt ñộng của enzyme, còn các ion

Na+, K+ gây tác dụng kích thích khi bổ sung muối Na3PO4 và K2CO3; ngoài ra ion

K+ ở nồng ñộ cao sẽ gây ức chế mạnh nhất ñối với enzyme pectinase

+ Ảnh hưởng của pH môi trường

Các enzyme pectinase từ các nguồn khác nhau có ñộ pH tối ưu khác nhau Enzyme này có khoảng hoạt ñộng khá rộng và hoạt tính của nó tùy thuộc vào nguồn gốc, chủng loại enzyme Hầu hết dịch quả ñều có tính axit Hoạt tính của enzyme tăng tỷ lệ với chiều tăng của pH Giá trị pH tối ưu của enzyme pectinase nằm trong khoảng 4 - 4,5

b Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và thời gian [7]

Cũng như các phản ứng hóa học, vận tốc xúc tác của các enzyme tăng khi nhiệt ñộ tăng Tuy nhiên, do bản chất của enzyme là protein nên chúng không bền dưới tác dụng của nhiệt Khi nhiệt ñộ tăng thì hoạt tính của enzyme tăng, song nếu vượt quá một giới hạn nào ñó thì hoạt tính của enzyme giảm dần và khi nhiệt ñộ lớn hơn 700C thì enzyme pectinase hoàn toàn bị mất hoạt lực Nhiệt ñộ ứng với hoạt lực lớn nhất của enzyme là nhiệt ñộ tối ưu, nhiệt ñộ này không phải là hằng số mà phụ thuộc vào những yếu tố khác, ñặc biệt là thời gian tác dụng Thời gian càng dài thì nhiệt ñộ tối ưu của enzyme càng thấp

c Ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme pectinase [7]

Nếu enzyme ñược bổ sung ở nồng ñộ nhỏ thì lượng enzyme sẽ không ñủ ñể phá vỡ hết các mô tế bào khiến cho các chất dinh dưỡng cũng như các sắc tố, các chất thơm trong quả không thoát ra ñược nhiều dẫn ñến hiệu suất trích ly thấp Ngoài ra do nồng ñộ enzyme nhỏ nên phải kéo dài thời gian chế biến làm cho sản phẩm dễ bị nhiễm tạp vi sinh vật và sẽ dễ hỏng trong quá trình bảo quản Nếu nồng enzyme lớn thì có thể tăng ñược hiệu suất trích ly và chất lượng dịch quả, song vì giá thành của enzyme rất cao nên giá thành của sản phẩm cũng sẽ cao

1.7.3 Các chế phẩm enzyme pectinase và ứng dụng ñối với công nghệ sản xuất

Khi sử dụng chế phẩm enzyme trong quá trình sản xuất nước quả và nước uống không cồn cần phải lựa chọn các chế phẩm enzyme có chứa một lượng nhất ñịnh các phức hợp enzyme Trong nhiều trường hợp cần có các chế phẩm enzyme riêng rẽ Ngoài ra chế phẩm enzyme cần thỏa mãn các yêu cầu công nghệ sản xuất của từng sản phẩm cụ thể, không chỉ về dạng phản ứng xúc tác, mà cả ñiều kiện tác dụng tức là pH, nhiệt ñộ, ñộ ổn ñịnh và một số yếu tố khác, nó sẽ quyết ñịnh hiệu quả tác dụng của chế phẩm trong môi trường ñã cho

Với một chế phẩm enzyme không nên dùng ñể chế biến nhiều loại quả khác nhau hoặc dùng ñể chế biến sản phẩm khác nhau Các chế phẩm enzyme có thể chia thành 6 nhóm ñể phù hợp với ñặc ñiểm nguyên liệu rau quả và mục ñích sử dụng [15]:

+ Các chế phẩm dùng ñể sản xuất nước quả không trong ñể tăng hiệu suất thu hồi và khả năng trích ly

+ Các chế phẩm dùng ñể sản xuất nước quả trong chứa pectin ñể tăng hiệu suất thu hồi và tăng khả năng trích ly, ñảm bảo thủy phân hoàn toàn các chất protein

và pectin

+ Các chế phẩm gây rữa mô quả làm tăng ñộ ñồng hóa của nước quả với thịt quả + Các chế phẩm dùng ñể sản xuất bán thành phẩm rượu vang quả trong suốt, tăng hiệu suất thu hồi và khả năng trích ly của bán thành phẩm ñó

+ Các chế phẩm có khả năng ngăn cản quá trình oxy hóa và cản trở sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí trong nước quả, trong rượu vang và trong nước uống không cồn

+ Các chế phẩm xúc tác quá trình hoàn nguyên của xiro ñường trong sản xuất xiro thương phẩm và thức uống không cồn

*) Giới thiệu enzyme Pectinex UlTra SP-L

Là chế phẩm enzyme pectinase có hoạt tính cao ñược dùng ñể xử lý quả

nghiền Enzyme này ñược sản xuất từ một chủng chọn lọc của nhóm Aspergillus niger Enzyme này chứa chủ yếu pectinase và một loại hoạt tính của hemixenlulase

Nó có khả năng phân hủy màng tế bào thực vật

Pectinex Ultra SP-L ở dạng dung dịch sẫm màu, có mùi thơm nhẹ và có

pH = 4,5 Hoạt tính của enzyme này là 26.000PG/ml (pH = 3,5) Pectinex Ultra

SP-L ñược sử dụng ñể xử lý quả nghiền và ngâm mô tế bào thực vật Pectin hòa tan và không hòa tan cũng như polysaccarid làm ñục ñều bị phân hủy Nó ñược thêm vào quả nghiền nát dẫn ñến sự tăng mạnh mẽ hiệu suất ép và sản lượng nước quả cao hơn [13]

Ngoài ra, một ứng dụng khác của chế phẩm enzyme pectinex Ultra SP-L ñã ñược nghiên cứu và ứng dụng ở một số loại nước rau quả tươi nhằm mục ñích thủy phân protopectin, làm rữa mô quả, tạo ñiều kiện cho nước quả với thịt quả ñồng nhất hơn giúp cho trạng thái sản phẩm ổn ñịnh trong thời gian dài

ðể ñạt ñược yêu cầu trên, cần phải xác ñịnh mức ñộ xử lý enzyme phù hợp ñảm bảo làm rữa mô quả nhưng ít ảnh hưởng ñến ñộ nhớt của nước quả bởi vì ñộ ñồng nhất của nước quả phụ thuộc vào mức ñộ xé nhỏ mô quả và ñộ nhớt của nước quả

*) Ứng dụng trong chế biến nước quả

Hiện nay, trên thế giới enzyme pectinase ñã ñược nghiên cứu ứng dụng phổ biến ñể nâng cao hiệu suất thu hồi cũng như chất lượng của nhiều loại sản phẩm chế biến như nước quả tươi, nước quả cô ñặc, các dạng mứt quả, rượu vang, cà phê và

cà phê hòa tan Tỷ lệ chế phẩm pectinase trên lượng nguyên liệu chế biến vào khoảng 0,03% ñến 0,1% Nhờ tác dụng phân giải các hợp chất pectin của enzyme pectinase mà quá trình ép, làm trong và lọc dịch quả rất dễ dàng, do ñó làm tăng hiệu suất thu hồi của sản phẩm [11]

Nhiều nhà khoa học ñã nghiên cứu hiệu quả của việc sử dụng enzyme pectinase trong chế biến nước quả tươi cũng như các ñiều kiện nhiệt ñộ, thời gian

xử lý ñể phát huy hiệu quả của loại enzyme này

Viquez, Lastreto & Cooke (1981) tiến hành thử nghiệm sáu loại pectinase thương mại cho nước chuối ở các nồng ñộ khác nhau trong 2h và 450C [21]

Wilson & Burns, (1983) nghiên cứu lợi ích của việc xử lý loại bỏ pectin trong nước quả kiwi bằng enzyme pectinase làm tăng hiệu suất lọc lên 18,8l/m2h so với không loại bỏ 12,7l/m2h [22]

Rao, Acree, Cooley, và Ennis (1987) kết luận enzyme pectinase làm tăng hiệu suất lọc nước táo 100l/m2h, so với không xử lý là 45 l/m2h [19]

Chamchong & Noohorm, (1991) cũng sử dụng pectinase cho tăng hiệu suất

lọc nước quýt ở nhiệt ñộ xác ñịnh [14]

Chang, Siddiq, Sinha & cash (1995) ñã sử dụng pectinase ñể xử lý nước quả mận ở nhiều nồng ñộ khác nhau nhưng thời gian và nhiệt ñộ chưa ñược xác ñịnh [14]

V.K.Josh, Mukesh Parmar, Neerja Rana ñã sử dụng enzyme pectinase xử lý dịch quả mận, lê, ñào, và mơ làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả một cách ñáng kể, 52% lên tới 78%, ñối với quả mận, 38% tới 63% với quả ñào, 60% tới 72% với quả

lê, 50% tới 80% với quả mơ ngoài ra còn làm tăng ñường tổng số, màu sắc của nước quả [20]

P.Rai, GC Maijumdar, Sdasgupta, S.De (2003) ñã nghiên cứu tối ưu hóa sử dụng pectinase xử lý nước quả mosambi (loại quả có múi ở Ấn ðộ) ở nhiệt ñộ 32 -

490C, thời gian 40 - 141phút, nồng ñộ 0,0004 - 0,0014 W/v% [17]

1.8 Enzyme gluco oxidase

1.8.1 ðặc ñiểm, tính chất của enzyme gluco oxidase

Enzyme gluco oxidase (β- D- glucose oxigen 1- oxidoreductase) thường ñược thu nhận từ vi sinh vật Là enzyme oxi hoá, chỉ có tác dụng lên β-D- glucose khi có mặt oxi

1.8.1.1 ðặc ñiểm cấu trúc và tính chất của Gluco oxidase [23]

Cấu trúc

Gluco oxidase (GOD) cũng giống như mọi enzyme khác có bản chất là protein Chúng có khối lượng khoảng 160.000 ñvC Kích thước phân tử protein của gluco oxidase thu nhận từ các nguồn khác nhau là khác nhau

+ GOD từ Aspergillus niger có khối lượng phân tử là 186.000 ñvC

+ GOD từ Penicinillium notatum có khối lượng phân tử là 152.000 ñvC

Gluco oxidase có cấu trúc là một flavoprotein phức tạp trong ñó có một phân tử protein liên kết với hai phân tử enzyme favinadenindinucleotit (viết tắt là FAD)

ðặc tính của Gluco oxidase

Gluco oxidase là enzyme ñặc hiệu cho β- D- glucose GOD từ Penicillium notatum oxi hoá deoxi-6-fluoro-D-glucose 0,25; 6-metyl-D-glucose 0,03; 4,6-dimetyl-

D-glucose 0,01; D-mannose 0,01; D-xylose 0,01; α-D-glucose 0,006 và trehalose 0,003 Oxi có thể ñược thay thế bởi các chất nhận hydro, ví dụ 2,6-diclo-phenolindophenol

+ Ức chế bởi: D- arabinose và 2- deoxy- D – glucose

+ Ức chế hoàn toàn bởi: p- cloromercuri benzoat

+ Ức chế một phần bởi: 8- hydroxycholin, natri nitrat và semicarbazit

+ Bị bất hoạt bởi: H2O2

(CO, HCN, NaF không ảnh hưởng tới hoạt tính của enzyme)

1.8.1.2 Chỉ tiêu chất lượng của một số chế phẩm gluco oxidase [29]

Hoạt tính riêng ( 250C, cơ chất là glucose)

Dựa vào hoạt tính riêng của gluco oxidase mà chia enzyme này thành 4 loại: + Loại I: khoảng 210 U/mg

+ Loại II: khoảng 70 U/mg

+ Loại III: khoảng 20 U/mg

+ Loại IV: khoảng 1.5 U/mg

Mức ñộ tinh sạch:

+ Loại I là amylase, saccarase mỗi loại < 0,01%; lactalase < 10 U/mg

+ Loại II là amylase, saccarase mỗi loại < 0,1%; catalase < 250 U/mg

+ Loại III là amylase, saccarase < 0,1%; catalase < 260 U/mg

Dạng chế phẩm có sẵn:

+ Loại I và loại II dạng dung dịch

+ Loại III và loại IV dạng bột khô

ðộ bền:

Bảo quản ở 40C, không bị giảm hoạt tính trong vòng 12 tháng

1.8.2 Cơ chế tác ñộng của enzyme gluco oxidase

Enzyme gluco oxidase thu ñược từ nấm mốc, sẽ chuyển chỗ hiñro từ nhóm CHOH của glucose tới O2 và tạo thành –C=O và peroxit hiñro Sự oxi hoá Glucose xúc tác bởi enzyme GOD tiến hành tới khi tạo thành axit Gluconic theo phương trình sau: β- D- glucose + enzyme - FAD ↔ Enzyme - FADH2 + β- D- gluconolactone

-Enzyme - FADH2 + O2 → Enzyme - FAD + H2O2R-CHO + O2 + H2O
RCOOH + H2O2Trong chế phẩm thương mại của GOD có chứa cả enzyme catalase, do ñó người

ta xem như trong chế phẩm có chứa phức hệ GOD-catalase

C6H12O6 + O2 + H2O   →GOD C6H12O7 = H2O2

Vậy phương trình tổng quát:

2C6H12O6 + O2  GOD ,catalase → 2C6H12O7Gluco oxidase là một flavoprotein (protein phức tạp) trong ñó phần protein liên kết với 2 phân tử coenzyme flavinadenindinucleotit (viết tắt là FAD) Cơ chế tác dụng của enzyme GOD ñược hiểu như sau:

ðầu tiên, nó xúc tác sự tách 2 nguyên tử hydro ở cacbon thứ nhất của phân tử glucose ñể tạo thành glucono-lacton:

Flavin khử sẽ tác dụng với oxi không khí ñể tạo thành peroxit hiñro:

Pr.FAD.H2 + O2
Pr.FAD + H2O2

Mà H2O2 là một chất ñộc ñối với tế bào sống nên sẽ bị chuyển hoá ngay thành nước và O2 Còn β- D - glucono - δ- lacton sẽ kết hợp với nước và phân ly một cách ngẫu nhiên thành axit gluconic [7], [10], [32]

1.8.3 Các yếu tố ảnh hưởng ñến hoạt ñộ của enzyme gluco oxidase

*) Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và thời gian [30]

Cũng như các phản ứng hoá học, thường vận tốc của các enzyme tăng khi nhiệt

ñộ tăng Tuy nhiên, do bản chất của enzyme là protein nên nó không bền với tác dụng của nhiệt Cũng như các enzyme nói chung thì enzyme gluco oxidase mất hoạt tính ở nhiệt ñộ lớn hơn 700C Khi nhiệt ñộ tăng thì vận tốc của phản ứng enzyme tăng theo quy luật thông thường, mặt khác khi tăng nhiệt ñộ tới một mức ñộ nào ñó cũng ñồng thời có tác dụng ngược lại làm giảm vận tốc phản ứng do hậu quả của việc biến tính của enzyme do nhiệt ñộ gây nên Kết quả khi tăng nhiệt ñộ thì vận tốc của enzyme tăng (hay hoạt lực của enzyme tăng) và ñạt tới giá trị cực ñại ở một nhiệt ñộ xác ñịnh, sau ñó giảm dần và khi nhiệt ñộ tăng lớn hơn 700C thì enzyme bị mất hoạt lực hoàn toàn Nhiệt ñộ ứng với hoạt lực lớn nhất của enzyme ñược gọi là hoạt lực tối thích

Thời gian tác dụng càng dài thì nhiệt ñộ tối thích của enzyme càng thấp và làm giảm chất lượng nước quả, trong nhiều trường hợp, sản phẩm có thể bị hỏng do kết quả của các quá trình oxy hoá và quá trình phát triển của vi sinh vật Thời gian tác dụng quá ngắn sẽ không ñủ cho enzyme phát huy tối ña khả năng của nó Ngoài

ra nồng ñộ enzyme và dạng tồn tại của enzyme cũng có ảnh hưởng ñến nhệt ñộ tối thích của enzyme

*) Ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme [30]

Khi lựa chọn nồng ñộ enzyme, nên chọn phương pháp tối thiểu mà vẫn ñảm bảo ñược các biến ñổi cần thiết, với thời gian mà công nghệ của dạng nước quả cho phép Nếu nồng ñộ enzyme ñược bổ sung ở tỷ lệ thấp thì hiệu quả chống oxi hóa thấp, màu sắc dịch quả sẽ không tốt do lượng enzyme không ñủ ñể tác dụng hết với

O2 có trong dịch quả làm cho nước quả vẫn bị biến màu Nếu nồng ñộ enzyme bổ sung cao thì khả năng chống oxi hoá tăng cao, chất lượng dịch quả sẽ tốt giảm tối thiểu sự biến màu Nhưng vì giá thành của enzyme rất ñắt nên giá thành của sản phẩm sẽ cao

*) Ảnh hưởng của pH môi trường [30]

pH của môi trường có ảnh hưởng rõ rệt ñến phản ứng của enzyme vì nó ảnh

hưởng ñến mức ñộ ion hoá cơ chất, enzyme và ñộ bền của protein enzyme ða số các enzyme bền trong giới hạn pH từ 5 ñến 9 ðộ bền của enzyme ñối với pH môi trường cũng có thể tăng lên khi có cơ chất, coenzyme và Ca2+…

pH tối ưu cho hoạt ñộng của enzyme gluco oxidase thu ñược từ các nguồn khác nhau là khác nhau Thường thì giá trị pH tối ưu cũng không cố ñịnh mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như cơ chất, tính chất dung dịch ñệm, nhiệt ñộ…pH thích hợp cho hoạt ñộng của enzyme gluco oxidase vi sinh vật nằm trong khoảng 4,0 - 7,0, tối ưu nhất là 5,6

1.8.4 Ứng dụng

Theo cơ chế tác dụng của nó, enzyme gluco oxidase có thể dùng với hai mục ñích chính: ñể oxy hóa glucose và ñể liên kết oxi Phạm vi ứng dụng của nó khá rộng rãi Có thể dùng chế phẩm gluco oxidase ñể:

- Ngăn ngừa các sản phẩm thực phẩm khỏi bị oxi hóa (tách oxi của chúng)

- Ngăn ngừa các sản phẩm khỏi bị biến ñổi xấu ñi bằng cách oxi hóa trước các glucose có trong sản phẩm ñó

- Làm thuốc thử trong hóa phân tích

- Sử dụng tính chất kháng sinh của protein của gluco oxidase trong y học [31] GOD có ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất bột trứng Người ta thấy rằng, nếu trong bột trứng có chứa glucose thì trong quá trình chế biến cũng như khi bảo quản, glucose sẽ tương tác với protein và sẽ bị oxy hóa dần dần ñể tạo nên những phẩm vật có màu sẫm và có mùi khó chịu, làm cho chất lượng thành phẩm bị giảm sút Trong albumin trứng thường có chứa 3% glucose còn trong lòng ñỏ trứng thì có khoảng 0,5% glucose (so với chất khô) Vì vậy trong sản xuất bột trứng và albumin trứng, người ta phải dùng gluco oxidase ñể oxi hóa trước các glucose ñó, khiến những quá trình trên không xảy ra, ñồng thời cũng tăng ñược thời gian bảo quản các sản phẩm trứng [5]

GOD cũng ñược dùng ñể liên kết các oxi có trong thành phần hoặc trên bề mặt của sản phẩm thực phẩm Trong sản xuất bia, rượu vang, dầu béo, phomat, sữa khô và công nghiệp thịt…, có thể ứng dụng GOD theo phương hướng này

Trong sản xuất bia, người ta dùng GOD ñể ổn ñịnh thành phần Ở nhiệt ñộ phòng bia chưa ñược thanh trùng sẽ bị ñục sau 10 - 15 ngày bảo quản do nấm mốc

và vi khuẩn phát triển Nếu cho một ít chế phẩm GOD vào bia (1g/200 - 250l) thì

sẽ tách hết oxi có trong chất lỏng cũng như trong cả khoảng không gian tự do, kết quả là tính chất cảm quan của sản phẩm sẽ ñược bảo ñảm từ 50 - 100 ngày [5] Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng GOD có thể giữ cho ñồ uống khỏi bị biến ñổi về màu sắc và hương vị trong các trường hợp mà sự biến ñổi này xảy ra do

sự có mặt của oxi Trong thực tế, GOD ñược sử dụng ñể bảo quản rượu vang không thanh trùng Rượu vang táo với hàm lượng rượu 12% thể tích, với sự hỗ trợ của GOD có thể bảo quản ñược mà không làm giảm chất lượng và không tích tụ axit bay hơi, trong khi mẫu rượu vang ñối chứng bị peroxide hoá, làm giảm hương vị và hàm lượng axít cao Pickering G.J (2000) ñã nghiên cứu ứng dụng gluco oxidaza trong bảo quản rượu vang có ñộ cồn thấp, chống oxy hóa thay thế SO2 [18]

Gluco oxidase là chất bảo quản có nhiều triển vọng trong công nghiệp sản xuất ñồ uống không cồn và nước quả ðặc biệt là ñối với nước quả ñục, chế phẩm enzyme sử dụng phải ñảm bảo ổn ñịnh hương cho nước quả và không ñược chứa enzyme cellulase Năm 1997, Janser ñã sử dụng enzyme gluco oxidase ñể bảo quản dịch ép các loại quả nhiệt ñới [18]

Trong công nghệ sản xuất bánh mỳ, sử dụng enzyme SEBake-GO gồm có enzyme gluco oxidase ñã ñược Kosher chứng nhận cho phép sử dụng trong giai ñoạn chuẩn bị cho sản xuất bánh mỳ, cho vào bột cùng với axit ascorbic, cải thiện chất lượng khối bột nhào, thích ứng tốt với ñiều kiện lên men ðặc biệt hơn nữa là làm tăng lượng gluten, làm cho khối bột nhào chắc khoẻ, dẻo dai hơn SEBake-GO

có thể dùng thay thế cho các chất oxi hoá và các chất ñồng hoá ở những bột nhào thẳng, hệ thống nấu Nó ñặc hiệu cho việc tăng ñộ nở cũng như dinh dưỡng của bánh [16]

Nhờ GOD, có thể bảo vệ ñược nhiều sản thực phẩm khỏi bị oxi hóa ngoài bề mặt Thịt, cà phê, phomat có thể bảo vệ khỏi bị oxi hóa bằng enzyme này Phomat ñược gói trong một màng ñặc biệt có tẩm GOD, sẽ ngăn ngừa ñược sự xâm nhập của

oxy, sự biến ựổi do oxi hóa và sự tạo màu sẫm ở lớp bề mặt Còn thịt nếu ựược bọc trong giấy tráng kim tẩm enzyme cũng sẽ bảo vệ ựược màu sắc tự nhiên của nó [5]

1.8.5 Ứng dụng của enzyme pectinase và gluco oxidase trong chế biến nước quả

ở Việt Nam

Nghiên cứu ứng dụng enzyme pectinase cho chế biến nước quả ở Việt Nam cho tới nay ựã có một số kết quả bước ựầu như: đã xây dựng ựược quy trình và xác ựịnh ựược các ựiều kiện tối ưu khi sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả mơ từ 25 - 29% và dịch quả ổi đông Dư từ 25 - 28% trong quá trình chế biến nước quả trong Với quả mơ: nồng ựộ enzyme là 0,026% trong thời gian 2,5 giờ ở nhiệt ựộ 35 - 400C; với quả ổi: nồng ựộ enzyme là 0,024% trong thời gian 1,5 - 1,6 giờ ở nhiệt ựộ 35 - 400C [4] Song song ựó, ựã sử dụng chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L nhằm ổn ựịnh trạng thái nước quả nectar mơ ở các ựiều kiện: Nồng ựộ enzyme 0,015% trong thời gian 1 giờ và nhiệt

ựộ là 35 - 400C

Hoàn thiện công nghệ và xây dựng mô hình thiết bị sản xuất siro fructoza và thiết bị sản xuất nước quả trong và cô ựặc bằng phương pháp sử dụng enzyme pectinase [9] Xác ựịnh ựiều kiện tối ưu khi sử dụng chế phẩm Pectinex Ultra SP-L nhằm tăng hiệu suất thu hồi và chất lượng nước cam, ở nồng ựộ enzyme 0,02 - 0,025%, thời gian 1,5 giờ, nhiệt ựộ 30 - 350C tăng hiệu suất thu hồi dịch quả cam từ

15 - 20% [6] đã xây dựng quy trình và ựiều kiện tối ưu cho enzyme Pectinex Ultra SP-L hoạt ựộng nhằm tăng hiệu suất trắch ly và chất lượng dịch quả vải ở nồng ựộ enzyme 0,03%, thời gian xử lý enzyme 60 phút, nhiệt ựộ xử lý enzyme 35 - 400C [8]

1.9 Quy trình chế biến nectar từ quả tươi nói chung

Theo các tài liệu tham khảo cũng như kinh nghiệm thực tế, quá trình sản xuất nước quả có thịt quả bao gồm các công ựoạn cơ bản ựược thể hiện theo sơ ựồ 2.1 [10]

Hình 1.1 Sơ ñồ chế biến nước quả có thịt quả

a Nguyên liệu

Sản phẩm nước quả nói chung có thể ñược chế biến từ rất nhiều loại quả Chất lượng nguyên liệu là yếu tố ñầu tiên quyết ñịnh chất lượng sản phẩm Vì vậy, nguyên liệu sử dụng cho mục ñích này phải là những loại nguyên liệu có chứa ñầy

ñủ các chất cần thiết như ñường, axit hữu cơ, vitamin, tannin, chất thơm, chất màu

và ñặc biệt dịch chiết quả phải có hương vị thơm ngon, màu sắc hấp dẫn Các chỉ tiêu hóa học quan trọng ñặc trưng cho chất lượng của dịch quả là khối lượng riêng, hàm lượng chất khô hòa tan và ñộ axit của dịch thông thường phải ñạt tới một giá trị

nhất ñịnh Ngoài ra nguyên liệu chế biến nectar cũng phải ñáp ứng các yêu cầu như trạng thái, ñộ chín thích hợp, không sử dụng nguyên liệu quá xanh hoặc quá chín Nếu nguyên liệu chưa ñủ ñộ chín sẽ cho dịch quả có hàm lượng ñường thấp và ñộ axit cao, màu sắc và hương vị kém hấp dẫn Ngược lại nếu nguyên liệu quá chín thì

mô quả mềm và bở nên khi ép sẽ cho hiệu suất thu hồi thấp, ñồng thời dịch quả có

ñộ nhớt cao, khó khăn cho công ñoạn lắng, lọc Hơn nữa, khi nguyên liệu quá chín còn tạo cho dịch có màu sẫm và có lẫn hương vị lạ Tuy nhiên, các chỉ tiêu về hình dáng cũng như một vài khuyết tật nhỏ ở bên ngoài không ảnh hưởng nhiều ñến chất lượng sản phẩm nên không hạn chế

b Xử lý nguyên liệu

• Lựa chọn, phân loại:

Mục ñích nhằm loại trừ các nguyên liệu ñưa vào chế biến không ñáp ứng các yêu cầu công nghệ, ñể thu nhận vào sản xuất nectar quả, nguyên liệu cần phải ñảm bảo yêu cầu tối thiếu về các chỉ tiêu chất lượng như: ñộ thuần giống, ñộ chín phù hợp, hàm lượng chất khô cao, mức ñộ hư hỏng ít nhất,…

ðộ chín kỹ thuật của nguyên liệu ñể sản xuất nectar quả cần ñạt là quả trong giai ñoạn chín hoàn toàn, ở ñộ chín này lượng dịch bào trong quả là nhiều nhất và các chỉ tiêu màu sắc, mùi vị tốt nhất, ñồng thời các chất như: ñường, axit… ổn ñịnh

• Ngâm, rửa:

Do nguyên liệu sử dụng cho quá trình chế biến này có ñộ chín hoàn toàn nên yêu cầu cơ bản của quá trình rửa là: nguyên liệu phải sạch, không bị dập nát, không hoặc ít tổn thất các chất dinh dưỡng

Nước rửa là yếu tố quan trọng quyết ñịnh hiệu quả của quá trình rửa - ñộ sạch của nguyên liệu Sau nước rửa là kỹ thuật rửa, rửa ñúng kỹ thuật thì chất lượng sản phẩm sẽ tốt Tùy theo ñộ nhiễm bẩn của nguyên liệu, có thể rửa một hay nhiều lần

• Sơ chế nguyên liệu:

ðối với các sản phẩm chế biến từ quả tươi nói chung và ñặc biệt với sản phẩm nước quả thì việc chống biến màu là một công ñoạn rất quan trọng, tuy nhiên

do trong thành phần của thịt quả luôn tồn tại một hệ enzyme oxi hóa nên trong quá trình chế biến việc thay ñổi màu sắc của sản phẩm theo chiều hướng xấu là rất dễ

xảy ra Có nhiều phương pháp ngăn cản quá trình biến màu trong quá trình chế biến như sử dụng hóa chất, xử lý nhiệt… Tuy nhiên trong ñiều kiện trang thiết bị hiện nay thông thường phương pháp hữu hiệu nhất ñược sử dụng là xử lý nhiệt (chần), phương pháp này sử dụng nhiệt ñộ cao ñể vô hoạt một số enzyme peroxidase trong quả nên có thể hạn chế ñược sự biến màu của dịch quả vì vậy ñình chỉ các quá trình biến màu do enzyme ðối với mỗi loại quả khác nhau mà có các chế ñộ gia nhiệt khác nhau Mặt khác gia nhiệt còn có tác dụng ổn ñịnh trạng thái nước quả sau này

do quá trình thủy phân protopectin thành pectin, tạo ñộ nhớt cho nước quả Tuy nhiên, cũng do ảnh hưởng của nhiệt ñộ, phương pháp này có nhược ñiểm là có thể tạo ra mùi vị nấu chín gây tổn thất một phần chất thơm và một số chất dinh dưỡng

Vì vậy nguyên liệu sau khi ñun nóng phải ñược làm nguội ngay

c Thu nhận pure quả

Thường sử dụng phương pháp chà ñể thu nhận thịt quả Công ñoạn này ñược thực hiện bởi thiết bị máy chà cánh Ngoài tác dụng tách thịt quả ra khỏi phần không sử dụng ñược như vỏ, hạt còn có tác dụng làm nhỏ phần thịt quả vì vậy thiết

bị chà thường ñược dùng là máy chà cánh loại một, hai hoặc ba tầng, kích thước lỗ lưới tùy theo ñộ mịn yêu cầu Chà là quá trình tiếp xúc nhiều giữa sản phẩm và không khí, vì vậy khả năng sản phẩm bị oxi hóa làm biến màu rất cao ðể hạn chế ảnh hưởng này có thể sử dụng chất chống oxi hóa như vitamin C hoặc trong môi trường khí trơ

d Phối chế

Phối chế là trộn lẫn thịt quả sau chà với hai hay nhiều thành phần như nước, ñường… ñể thu ñược sản phẩm cuối cùng có hương vị, màu sắc thích hợp với thị hiếu của người tiêu dùng

nâng nhiệt ñộ sản phẩm khi rót hộp, vì vậy có thể tiêu diệt một phần vi sinh vật và các enzyme oxi hóa có trong nectar quả Thời gian nâng nhiệt càng nhanh càng tốt

g) Rót hộp

Nước quả ñược rót vào các loại bao bì ñã ñược vô trùng bằng hơi nước và cần phải rót nóng ngay ñể tránh sản phẩm bị nhiễm vi sinh trở lại Sản phẩm khi rót vào bao bì phải có nhiệt ñộ cao ñể sau khi khi ghép kín có thể tạo ra ñộ chân không cần thiết trong bao bì và ñể rút ngắn thời gian thanh trùng

k) Bảo ôn

Sau khi sản phẩm ñược làm nguội ñưa ñi bảo ôn lưu trữ sản phẩm với mục ñích loại bỏ các sản phẩm bị hư hỏng hay khuyết tật chưa nhận thấy ngay khi sản xuất

1.10 Thanh trùng trong chế biến thực phẩm

Bản chất của thanh trùng là tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật, ñể ñạt mục tiêu

ñó, ñến nay con người ñã sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như:

- Thanh trùng nhiệt: Dùng năng lượng nhiệt (nhiệt năng) ñể tác dụng lên vi

sinh vật trong sản phẩm ñóng hộp kín

- Thanh trùng bằng ñiện: Dùng ñiện năng ñể tiêu diệt vi sinh vật

- Thanh trùng bằng hóa chất: Dùng một số hóa chất không ñộc hại (hoặc ít ñộc hại) tiêu diệt vi sinh vật

- Thanh trùng bằng tia bức xạ

Hiện nay phương pháp thanh trùng nhiệt ñang ñược sử dụng rộng rãi do có nhiều ưu ñiểm dễ sử dụng, giá thành rẻ…[10]

1.10.1 Các dạng thanh trùng nhiệt

Thanh trùng nhiệt là phương pháp dùng nhiệt năng ñể tiêu diệt vi sinh vật Nhưng song song với khả năng tiêu diệt vi sinh vật, nhiệt còn là nhân tố quan trọng dẫn ñến phân hủy các thành phần dinh dưỡng của thực phẩm, làm giảm chất lượng sản phẩm ñáng kể

Thực tế cho thấy hầu hết các loại sản phẩm thực phẩm ñược thanh trùng ở nhiệt ñộ không quá 1270C Nếu nhiệt ñộ cao hơn thì sẽ ảnh hưởng rất lớn ñến chất lượng sản phẩm Vì vậy xu hướng chung của việc chọn chế ñộ thanh trùng là nhiệt

ñộ càng thấp càng tốt - càng ít ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm Nếu nhiệt ñộ cao hơn thì sẽ ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm

Trên cơ sở khác nhau về nhiệt ñộ, người ta chia thanh trùng thành 3 loại:

*) Thanh trùng Tildal

Thanh trùng Tildal thực chất là thanh trùng Paster nhưng khác ở chỗ là thanh trùng lặp ñi lặp lại nhiều lần (3 - 4 lần) Sau mỗi lần thanh trùng, sản phẩm ñược ñể yên trong một thời gian ñể cho nha bào vi sinh vật phát triển thành dạng mầm và sẽ

bị tiêu diệt ở lần thanh trùng sau Cứ như vậy khi nào trong sản phẩm không còn vi sinh vật nữa mới thôi Phương pháp này ñòi hỏi nhiều thời gian nên ngày nay hầu như không ñược ứng dụng trong công nghiệp

*) Thanh trùng công nghiệp - tiệt trùng

ðây là dạng thanh trùng ñược tiến hành ở nhiệt ñộ từ 1000C ñến 1270C (hoặc cao hơn) Dạng thanh trùng này ứng dụng cho hầu hết các loại ñồ hộp thực phẩm có nguồn gốc ñộng vật và phần lớn các loại ñồ hộp rau Tức là các loại sản phẩm chứa nhiều loại vi sinh vật nguy hiểm và là môi trường phát triển tốt cho vi sinh vật

ðể tiêu diệt vi sinh vật, tránh ñược sự hư hỏng sản phẩm khi bảo quản ta có

thể xử lý sản phẩm ở nhiệt ñộ càng cao càng chắc chắn, thời gian xử lý nhiệt càng lâu càng ñảm bảo vô trùng Nhưng ngược lại nhiệt ñộ xử lý càng cao, thời gian tác dụng nhiệt càng dài thì mức ñộ giảm chất lượng sản phẩm càng tăng Do vậy trong thực tế ñể có ñược sản phẩm vừa ñảm bảo chất lượng vừa bảo quản ñược lâu ñòi hỏi phải tối ưu hóa, chọn ra một chế ñộ thanh trùng thích hợp nhất cho từng loại sản phẩm Chính vì mục ñích ñó nên các nhà khoa học ñã nghiên cứu và hình thành một

hệ thống lý thuyết về thanh trùng Trên cơ sở lý thuyết cơ bản này chúng ta có thể xây dựng ñược một chế ñộ thanh trùng mong muốn [10]

1.10.2 Những yếu tố ảnh hưởng ñến thời gian thanh trùng

Thời gian tiêu diệt (phân huỷ) vi sinh vật τc chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau, sau ñây là một trong những yếu tố ảnh hưởng chính :

*) Số lượng vi sinh vật ban ñầu

ðể giảm số lượng vi sinh vật trong 2 mẫu sản phẩm cùng loại, nhưng khác nhau về số lượng vi sinh vật ban ñầu xuống ñến cùng nồng ñộ vi sinh vật ta sẽ phải cần thời gian tác dụng nhiệt khác nhau Số lượng vi sinh vật ban ñầu càng nhiều thì thời gian tác dụng nhiệt càng dài

*)Thành phần hoá học, ñộ pH của môi trường

pH của sản phẩm ảnh hưởng ñáng kể ñến tính chịu nhiệt của vi sinh vật pH càng thấp, tính chịu nhiệt càng kém, ñồng thời vi sinh vật càng khó phát triển Trên cơ sở khác nhau về ñộ pH có thể phân loại sản phẩm thực phẩm nói chung, ñồ hộp nói riêng theo 3 cách :

+ Nhóm chua : Là những sản phẩm có pH < 3,7

+ Nhóm rất chua: Là những sản phẩm có pH < 4

Các loại sản phẩm có pH > 4,5 cần thanh trùng ở nhiệt ñộ 1000C trở lên do các loại vi sinh vật chịu nhiệt thường sống ở môi trường có pH cao (ñặc biệt là các

vi sinh vật gây ñộc và gây bệnh)

Các loại sản phẩm có pH = 4 - 4,6 nói chung chỉ cần thanh trùng ở nhiệt ñộ vừa phải Với nhiệt ñộ ñó có thể tiêu diệt ñược toàn bộ vi sinh vật có trong sản phẩm Còn dạng nha bào có thể vẫn còn nhưng không có khả năng phát triển trong môi trường có pH này Vì vậy không làm hư hỏng sản phẩm

Sản phẩm có pH < 4, chỉ cần thanh trùng Pastơ Tuy nhiên có thể gặp trường

hợp còn lại nha bào của một số vi sinh vật (Byssochlomis fulva) gây hư hỏng ñồ hộp

quả ñặc biệt là nước nho

1.10.3 Các phương pháp xác ñịnh chế ñộ thanh trùng

ðể xác ñịnh chế ñộ thanh trùng với mục tiêu hạn chế ñến mức vừa ñủ hoạt

ñộng của vi sinh vật người ta ñã ñưa ra nhiều phương pháp khác nhau :

- Phương pháp tổng hợp (phương pháp chung): phương pháp này có thể dùng

ñể xác ñịnh mức ñộ thanh trùng cho mọi loại sản phẩm

- Phương pháp xác ñịnh chế ñộ thanh trùng truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt

- Phương pháp ñịnh chế ñộ thanh trùng truyền nhiệt bằng ñối lưu

Về phương pháp tính toán có thể sử dụng: phương pháp phân tích toán học, phương pháp ñồ thị, phương pháp dùng máy tính

1.11 Các vấn ñề cần giải quyết trong quá trình sản xuất nectar xoài

Qua các phân tích tổng quan về tình hình cũng như hiện trạng quá trình sản xuất nước quả và ñặc biệt là sản phẩm nectar xoài cho thấy ñây là loại nguyên liệu rất thích hợp cho mục ñích chế biến nước quả Sản xuất nước quả không những thu ñược nguồn nước uống có giá trị dinh dưỡng cao, không những thoả mãn ñược các yêu cầu về mặt dinh dưỡng mà còn có tác dụng giải khát nên ñang và sẽ ñược thị trường ưa chuộng ñồng thời là một trong những hướng giải quyết ñầu ra cho cây ăn quả ở nước ta hiện nay Tuy nhiên do tính chất của nguyên liệu (là loại quả tươi có chứa hàm lượng pectin khá lớn) và ñặc ñiểm của loại hình sản phẩm (là loại sản