tiểu luận công nghệ thực phẩm Nghiên cứu, thử nghiệm sản xuất nước giải khát từ thân thanh long

Mục tiêu nghiên cứu Xuất phát từ mục tiêu trên, luận văn tập trung nghiên cứu những vấn đề sau:  Tìm hiểu về thành phần thân thanh long, các sản phẩm và ứng dụng của họxương rồng trong

Nội dung

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 4

1.1 Đặt vấn đề 4

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 5

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

2.1 Giới thiệu về cây thanh long 6

2.2 Tình hình tiêu thụ thanh long 11

2.3 Tìm hiểu về thân thanh long và ứng dụng trong các sản phẩm mới 122.3.1 Cơ sở cho việc tận dụng nguồn nguyên liệu mới 12

2.3.2 Các ứng dụng của Catus trong đời sống 21

2.7 Một số quy trình sản xuất các sản phẩm từ Catus 39

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42

3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 42

3.2.1.1.2 Quy trình sản xuất dự kiến 44

3.2.1.1.2 Thuyết minh quy trình 46

3.2.1.2 Thí nghiệm khảo sát hiệu quả thủy phân của enzyme Pectnex Ultra SP thông qua độ giảm nhớt 48

3.2.1.2.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ enzyme Pectinex Ultra SP đến hiệu quả xử lí nhớt đối với dịch thân thanh long. 48

3.2.1.2.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian ủ của enzyme Pectinex Ultra SP đến hiệu quả

xử lí nhớt đối với dịch thân thanh long 49

3.2.1.3 Thí nghiệm khảo sát hiệu quả trích ly thông qua các yếu tố về thời gian, hiệu suất, hàm lượng chất khô của dịch 50

3.2.1.4 Thí nghiệm khảo sát công thức phối chế thích hợp cho sản phẩm 51

3.2.1.5 Thí nghiệm xác định chế độ thanh trùng hợp lí 52

3.2.2 Phương pháp luận 53

3.2.2.1 Mức cơ sở và bước nhảy trong bố trí thí nghiệm 53

3.2.2.2 Phương pháp xử lí số liệu 54

3.2.2.3 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm 55

Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm dựa trên cảm quan 55

Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm thông qua kiểm nghiệm 57

 Chỉ tiêu vi sinh 57

 Chỉ tiêu hóa học: 57

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 58

4.1 Thí nghiệm khảo sát hiệu quả thủy phân của enzyme Pectnex Ultra SP thông qua

độ giảm nhớt 58

4.1.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ enzyme Pectinex Ultra SP đến hiệu quả xử

lí nhớt đối với dịch thân thanh long 58

4.1.2 Khảo sát về thời gian ủ thích hợp phát huy tối đa hoạt tính của enzyme trong vấn đề xử lí nhớt 61

4.2 Thí nghiệm khảo sát hiệu quả trích ly thông qua các yếu tố về thời gian, hiệu suất, hàm lượng chất khô của dịch 63

4.4 Thí nghiệm khảo sát công thức phối chế thích hợp cho sản phẩm 66

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU1.1 Đặt vấn đề

Thị trường nước giải khát Việt Nam có sự chuyển hướng mới, các công tyđang chuyển dịch mạnh sang sản xuất các sản phẩm nước trái cây thiên nhiên vànước uống bổ dưỡng, giảm tỷ trọng nước uống có gas Xu hướng này bắt nguồn từnguyên liệu trái cây dồi dào, phong phú quanh năm của Việt Nam và quan trọng hơn

đó chính là thị hiếu của người tiêu dùng

Thị trường xuất khẩu cũng cho ta kết quả khá khả quan - giá trị xuất khẩuthức uống bổ dưỡng, thiên nhiên chiếm trên 60% tổng giá trị xuất khẩu nước giảikhát Đây là cơ hội cho nhà sản xuất nước uống tìm về với nguyên liệu thiên nhiên

Thanh long là loài cây rất gần gũi với người dân Việt Nam Chúng đượctrồng phổ biến ở các tỉnh Nam Trung Bộ và Nam Bộ, đặc biệt là Bình Thuận, nơitrồng thanh long nhiều và ngon nhất Thanh long cũng là cây đến với GAP sớmnhất Và là loại trái cây được xuất khẩu có giá trị kinh tế cao Tuy nhiên, bên cạnh

đó, các quả không đảm bảo yêu cầu xuất khẩu được bán trong nước với giá thấp,thậm chí những quả nhỏ không ai mua và làm nguyên liệu cho bò ăn Thân thanhlong (lá) cũng được cắt tỉa liên tục từ lúc cây trưởng thành đến sau thu hoạch và bị

bỏ đống đến mục nát, gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Đây là thực trạngkhá đau lòng cho người nông dân Việt Nam

Vậy thử hỏi, nếu chúng ta phát triển ra sản phẩm mới từ nguồn thân thanhlong - phụ phẩm nông nghiệp, gia tăng giá trị sử dụng, tạo thêm nguồn lợi ích chonông dân, thì hẳn đây sẽ là một việc làm có ý nghĩa, sản phẩm lại mang tính thânthiện với môi trường- cái mà người tiêu dùng hiện nay đang hướng đến

Các sản phẩm từ Catus – thuộc họ xương rồng đã xuất hiện khá nhiều trênthị trường châu Âu, Mỹ với đa dạng hình thức: từ mỹ phẩm, dược phẩm đến thựcphẩm: nước ép cactus, các loại cooktail chứa cactus, cactus ngâm làm dưa…Đặc

biệt, nó phổ biến trong các bữa ăn gia đình, dưới hình thức rau cải, hay thức uốngsau bữa ăn Thanh long cũng thuộc họ Cactaceae, vì vậy từ thanh long cũng có thểsản xuất ra sản phẩm tương tự như xương rồng.

Chính những ý nghĩa thiết thực trên, luận văn tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu, thử nghiệm sản xuất nước giải khát từ thân thanh long”, mở ra cái nhìnhoàn toàn mới cho thân thanh long, làm phong phú thêm dòng nước giải khát, mangđến giá trị dinh dưỡng nhất định và tăng giá trị sử sụng phụ phẩm nông nghiệp

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Xuất phát từ mục tiêu trên, luận văn tập trung nghiên cứu những vấn đề sau:

 Tìm hiểu về thành phần thân thanh long, các sản phẩm và ứng dụng của họxương rồng trong đời sống

 Xây dựng quy trình cơ sở cho quy trình sản xuất nước giải khát từ thân thanhlong

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU2.1 Giới thiệu về cây thanh long

2.1.1 Đặc điểm sinh học

Thanh long (dragon fruit) một loài cây được trồng hay lấy quả, là tên của một vài chi thuộc họ xương rồng (Cactaceae) Nó có nguồn gốc từ Trung và Nam Mỹ,

được trồng ở các nước như Trung Quốc, Đài Loan và trong khu vực Đông Nam

Á như Việt Nam, Malaysia, Thái Lan, Philippines

 Giống: Hylocereus (berger) Britt & Rose

 Loài: Hylocereus undatus (Haw.) Britt & Rose hay Hyclocereus polyrhysus

Nguồn: Britton and Rose (1963); ISB (2002); NPDC (2000), trang 113, [1].

Sau đây là bảng thống kê tên gọi cây thanh long ở một số khu vực trên thế giới [1]

Bảng 2.1 Thống kê tên gọi của cây thanh long của một số nước trên thế giới

Trung QuốcColombianAnh

PhápĐứcHawaiiIndonesiaIsraelMexico

Bồ Đào NhaViệt NamTây Ban NhaThụy Điển

ZunlongguoPitahaya rọa/blancaStrawberry pear, Red PitayaBele de nuit, Cierge- lezardDistebrin

Papipi puaBuah nagaPitayaJuncoFlor de calizThanh longChacaDistelbirn, Rud pitaya

Cây thanh long có thân leo trườn dài tới 10m, bám vào giá thể nhờ những rễ phụ.Thân cây có màu lục, có ba cạnh dẹp khía tai bèo, thường hoá sừng ở các mép, gaikhông nhiều lắm, rất ngắn Hoa có đường kính tới 30cm, màu trắng hay vàng dợt Láđài và cánh hoa nhiều, dính nhau thành ống, nhị nhiều, bầu dưới

Quả của cây thanh long có ba dạng, tất cả đều có vỏ giống như da và có một chút lá.Chúng có tên gọi khoa học như sau:

 Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, ruột trắng với vỏ hồng hay đỏ.

 Hylocereus polyrhizus thuộc chi Hylocereus, ruột đỏ với vỏ hồng hay đỏ.

 Hylocereus megalanthus, trước đây được coi là thuộc chi Selenicereus, ruột

trắng với vỏ vàng

Các hạt giống như hạt vừng đen nằm lẫn lộn trong ruột Lớp cùi thịt trong ruộtthường được ăn ở dạng quả tươi, có mùi vị thơm dịu, ngọt vừa phải và ít cung cấp

calo Hương vị của nó đôi khi giống như hương vị của quả Kiwi (Actinidia

deliciosa) Quả có thể chế biến thành nước quả hay rượu vang; hoa có thể ăn được

hay ngâm vào nước giống như chè Mặc dù các hạt bé tí xíu của chúng được ăn cùngvới thịt của ruột quả nhưng chúng không bị tiêu hóa.

2.1.2 Đặc điểm sinh trưởng

Đây là loại cây trường quang kỳ, chịu phát triển ở các nơi có cường độ ánhsáng mạnh, cây chịu nóng hạn giỏi, có thể tồn tại ở nhiệt độ 400C – 450C Cây thanhlong không đòi hỏi nhiều về độ phì của đất, có thể sống trên các vùng đất bạc màu,đất xám, đất đỏ, đất cát

Một số điều kiện tối ưu hóa cho cây phát triển (trang 119, [1])

Độ cao so với mực nước biển cao hơn 1700m

Lượng nước mưa 500- 2000 mm/year

Ở Việt Nam, loại thanh long ruột đỏ và ruột trắng được trồng phổ biến

có tỷ lệ hạt dính 20%, hạt cát 40%, hạt đất 40% sẽ giúp cho cây hấp thụ dinh dưỡng,hàng tháng lượng mưa từ 50 – 100 mm cây sẽ sinh trưởng phát triển tốt

 Loại ruột trắng

Loại này được trồng phổ biến ở các tỉnh nam Trung Bộ và Nam Bộ nhưng thươnghiệu nổi tiếng nhất là ở Bình Thuận Loại thanh long này sinh trưởng và phát triểntốt ở những nơi có cường độ ánh sáng cao và toàn phần Nó được trồng trên nhiềuloại đất khác nhau như: đất xám bạc màu, đất phèn…nhưng muốn có năng suất cao,đất phải có tầng canh tác tối thiểu từ 30-50 cm.

Đặc biệt, chất nhầy trong quả thanh long giúp làm giảm cholesterol của thức

ăn và muối mật Do đó, người mập phì, người có hàm lượng cholesterol huyết áptăng cao nên ăn thanh long Thanh long còn thích hợp với người bệnh đái tháođường, cao huyết áp, táo bón kinh niên

Hình 2.1 Quả thanh long

2.1.3.2 Hoa

Hoa được dùng trị viêm phế quản, viêm hạch bạch huyết thể lao, lao phổi, say rượu.Liều dùng 15-30g, dạng thuốc sắc

Hình 2.2 Hoa thanh long

2.1.3.3 Thân

Thân thanh long có tác dụng thư cân hoạt lạc (giúp gân cốt co duỗi khỏe khoắn vàthông suốt các kinh lạc), giải độc, dùng trị bỏng lửa, bỏng nước, gãy xương, viêmtuyến mang tai, đinh nhọt Người dân thường dùng một lượng thân vừa đủ loại bỏ vỏ

và gai, giã nát, lấy nước bôi hay dùng bã đắp[22].

Hình 2.3 Thân thanh long Hàm lượng chất dinh dưỡng trong 100g thân thanh long ruột đỏ (trang4, [2])

Bảng 2.2 Hàm lượng chất dinh dưỡng trong 100g thân thanh long ruột đỏ

sự mất mát khối lượng sẽ tăng lên rõ rệt nhất là sau 8 ngày Nếu bán ở thị trường nộiđịa, thời gian bảo quản ngắn, nhưng nếu mặt hàng xuất khẩu sang thị trường nướcngoài, thì thời gian bảo quản là rất cần thiết Nhiệt độ từ 7- 100C, thanh long có thểbảo quản được 45 ngày với độ ẩm được duy trì 90-98% Màu sắc và trạng thái bênngoài duy trì được ít nhất 3 tuần (60C), 2 tuần (140C) và 1 tuần (200C) Đối với thanhlong vỏ vàng có thể lưu trữ được 4 tuần tại 100C (trang 131, [1]).

2.2 Tình hình tiêu thụ thanh long

Trong những năm qua, thị trường tiêu thụ và việc áp dụng tiến bộ khoa họccông nghệ đã tạo động lực cho diện tích, năng suất, sản lượng thanh long tăng nhanhqua các năm Giai đoạn 2000 - 2004 tốc độ phát triển bình quân hàng năm về diệntích gieo trồng tăng 35,9%, về diện tích thu hoạch tăng 40,1%, sản lượng tăng53,8%

Nhu cầu của thị trường đã kích thích, thúc đẩy người sản xuất, nhà thu muaxuất khẩu ngày càng nâng cao chất lượng quả thanh long (chất lượng, trọng lượng,hình dáng, bao bì…) trong tất cả các khâu của quá trình sản xuất, đóng gói, tổ chứctiêu thụ một cách phong phú, đa dạng Vì thế tỷ lệ hàng xuất khẩu ngày càng tăng

(40% trong vụ thu hoạch chính, 70% trong vụ thu hoạch phụ) [23].

Riêng giai đoạn 2007-2009, trọng lượng xuất khẩu bình quân mỗi năm là74.000 tấn, đạt trung bình 74 triệu USD/1 năm 60% thị phần là cho thị trường TQ,25% thị phần là cho thị trường châu Á (không có TQ), 15% thị phần là cho thịtrường châu Âu và Canada, Hiện chỉ <1% thị phần là cho thị trường Mỹ và Nhật.Đây là thị trường khó tính nhất, hiện tại chỉ mới chấp nhận nhập khẩu thanh long

Hai tháng đầu năm 2010: sản lượng đã đạt mức >100 tấn, bằng cả năm 2009.Hiện vẫn đang duy trì được tốc độ xuất khẩu này Ngoài ra, chúng ta tiếp tục đưathanh long vào các thị trường khó tính khác như Hàn Quốc (2010), NZ và Úc( 2011)

Trên đây là những con số thống kê khá khả quan, tuy nhiên để đạt được cácyêu cầu về chất lượng, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và được các thị trườngkhó tính như Mỹ, Nhật, hay các nước Châu Âu khác chấp nhận thì thanh long phảiđược tuân thủ nghiêm ngặt các quy định của EurepGAp, VietGAP về chất lượng sản

phẩm hàng hóa ( Quyết định số 179/2008/QĐ-SNN ngày 4 tháng 6 năm 2008

của Sở Nông nghiệp & PTNT Bình Thuận).

Nội dung quy định từ chế độ trồng: nhiệt độ, ánh sáng, đất đai, nướcđến lựa chọn vùng sản xuất, thiết kế vườn, kĩ thuật trồng và chăm sóc, quản lí và xử

lí chất thải…kể cả việc phòng trừ một số sâu bệnh, phân bón, thuốc trừ sâu đều cóquy định rất kĩ càng Ngoài ra, Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn còn đưa

ra quyết định về danh mục các loại thuốc BVTV cấm sử dụng, về phân bón và chất

phụ gia sử dụng cũng được ghi cụ thể (Quyết định số 23/2007/QĐ-BNN ngày

28/3/2007 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn).

Việc tuân thủ các quy định trên giúp cho người tiêu dùng an tâm hơn khi sửdụng sản phẩm, không còn e ngại về dư lượng thuốc kháng sinh hay trừ sâu

2.3 Tìm hiểu về thân thanh long và ứng dụng trong các sản phẩm mới

2.3.1 Cơ sở cho việc tận dụng nguồn nguyên liệu mới

Họ xương rồng (The Cactaceae Family) bao gồm hơn 20 loài thuộc chi

Hylocereus [3,4,5] Hầu như hình thái cơ bản thân và hoa của chi Hylocereus gần

như nhau, chủ yếu khác nhau về kích thước, màu sắc quả, hình dạng, số lượng gai

trên thân[6].

Cho đến nay, người ta đã biết khá nhiều về giá trị dinh dưỡng, tác dụng y họccủa thịt quả thanh long Thanh long có nhiều dược tính, tác dụng thanh nhiệt, nhuậnphế, chỉ khái hóa đàm Đặc biệt là các loại thanh long ruột đỏ chứa nhiều chất chốngoxi hóa, giữ gìn vẻ đẹp làn da, giúp da mịn màng hơn, giảm bớt hiện tượng da khônứt, sừng hóa và lão hóa Y học đã chứng minh khả năng phòng ngừa ung thư ruộtkết, tiêu chảy, có khả năng trung hòa và đào thải chất độc như kim loại nặng, giảmhàm lượng Cholesterol và cao huyết áp Ngoài ra, còn kiểm soát được hàm lượng

đường trong máu, ngăn ngừa ung thư, đái tháo đường, táo bón kinh niên và là loại

trái cây tốt cho răng miệng Nó giàu hàm lượng Vitamin C, photpho, Canxi, giúp

phát triển khung xương, răng bền vững Thành phần chất béo rất thấp, cùng với mức

năng lượng thấp và giàu chất xơ giúp giữ gìn cơ thể tránh khỏi hiện tượng béo phì,

kẻ thù nguy hiểm nhất cho sắc đẹp và sức khỏe của phụ nữ Loài trái cây này được

xem như là “ trái cây cho sức khỏe” (trang 118, [1]).

Thanh long được ứng dụng khá rộng rãi trong sản xuất thực phẩm: trái cây

tươi, nước ép, nước giải khát, mứt, sirup, kem, yogurt, jelly, kẹo Đối với yogurt,

bởi tính năng chống oxy hóa vượt trội nên thanh long được bổ sung vào thành phần

sữa chua hỗ trợ lên men rất tốt cho lên men sữa chua (tăng tốc độ lên men, tăng hàm

lượng acid lactic, giảm thời gian lên men…) và quan trọng nhất là tạo hương vị

tuyệt vời, độc đáo cho sản phẩm[7] Thịt quả cũng có thể trộn vào thành phần nhân

của pizza Rượu thanh long là sản phẩm được sản xuất công nghiệp tại Malaysia

Thịt quả màu hồng, đỏ được sử dụng như một chất màu tự nhiên, là nguồn nguyên

liệu thô cho ngành công nghiệp sản xuất chất màu thực phẩm[8] Hoa thanh long

thường có mặt trong súp hay trộn với salad, rau cải Ngoài món ăn, hoa cũng được

dùng để pha trà

Thanh long nước ta được trồng phổ biến ở các tỉnh miền Trung, đặc biệt là

Bình Thuận, một số ở Long An, Tiền Giang với 2 loại chính là thanh long ruột đỏ,

vỏ đỏ và thanh long ruột trắng vỏ đỏ Thanh long ruột đỏ mới được trồng sau này,

tuy nhiên do giá trị dinh dưỡng cao hơn thanh long ruột trắng nên chúng cũng đang

dần lớn mạnh và cạnh tranh gay gắt với thanh long ruột trắng Dưới đây là bảng

phân tích thành phần thịt quả của 3 loại thanh long phổ biến

Bảng 2.3 Bảng phân tích thành phần thân giữa 3 loại thanh long ruột trắng vỏ

đỏ, ruột đỏ vỏ đỏ và ruột trắng vỏ vàng [1].

Tính trên 100 g thânThành phần Thanh long ruột trắng

vỏ đỏ Thanh long ruột đỏvỏ đỏ Thanh long ruột trắngvỏ vàng

82.5- 830.159 – 0.2290.21 -0.610.7- 0.90.286.3 - 8.830.2 - 36.10.55 – 0.650.005 – 0.0120.028 – 0.0430.043 – 0.0451.297 – 1.3

8 – 9-

85.40.40.10.50.410160.3 -0.24-

Còn khá nhiều bài báo, kết quả nghiên cứu đi sâu vào lĩnh vực này và tìm rangày một nhiều tính năng cũng như đa dạng hóa sản phẩm từ thịt quả thanh long,không chỉ ở vấn đề giải khát nữa mà thật sự mang đến nguồn lợi về sức khỏe chongười tiêu dùng Không chỉ dừng lại ở quả thanh long, cây thanh long cũng có nhiềuthành phần khiến chúng ta cần chú ý đến, đặc biệt là sistoterol Nó hiện diện nhiềutrong thành phần của hoa và cành thanh long - thành phần có vai trò quan trọngtrong việc ngăn ngừa và điều trị tiêu chảy S E Lady - D Owens - G H Tomkin,Ireland nghiên cứu về thành phần này đã kiến nghị sử dụng thêm 2.5g/ 1 ngày đốivới bệnh nhân ăn kiêng trong giai đoạn điều trị tiêu chảy có tác dụng hỗ trợ tốt và

mang đến ích lợi lâu dài cho bệnh nhân [9].

Ruzainah Ali Jaafar và một số cộng sự đã tiến hành xác định về thành phầnhóa học của thân thanh long ruột đỏ, bằng 2 phương pháp lạnh đông và sấy, mangđến cho chúng ta cái nhìn mới về cây thanh long

Bảng 2.4 Bảng phân tích thành phần hóa học của thân thanh long ruột đỏ (trang 4, [2]).

Phương pháp lạnh đông Phương pháp sấy

(freeze drying) (drying oven)

(%) Thân trưởng thành Thân non Thân trưởng thành Thân nonHàm lượng 3.96 2.38 3.89 3.58chất khô

Hàm lượng 96.4 97.62 96.11 96.42 nước

Hoạt độ nước 0.563Aw 0.836 Aw 0.545 Aw 0.865Aw(%) Theo hàm lượng chất khô

Đạm thô 7.18 14.7 6.3 11.9Chất béo 4.5 8.5 5.5 11.5

Xơ thô 2.5 1.5 2 1Tro 4.5 2 4.5 1.5

Hình 2.4 Biểu đồ so sánh thành phần hóa học của thân thanh long( trang 3, [2])

Hai phương pháp lạnh đông và sấy nhằm xác định hàm lượng một số thànhphần cơ bản trong thân thanh long ruột đỏ cho thấy kết quả không có sự khác biệtlớn Ngoài ra, họ còn tiến hành so sánh thành phần dinh dưỡng giữa quả và thânthanh long

Bảng2.5 Bảng so sánh thành phần giữa thịt quả thanh long và thân thanh long ruột đỏ [2].

8 -9 mg-

-

-96.0 -98.0 g0.120 -0.270 g0.09 – 0.23 g0.02 - 0.05 g63.71 – 132.95 mg L-10.03 -0.09 g

0.545 – 0.895 Aw0.263 – 0.552 g L-1Kết quả so sánh không quá là khập khiễng về giá trị dinh dưỡng giữa thịt vàthân thanh long Một số thành phần trong thịt quả có hàm lượng cao hơn nhưprotein, chất béo, xơ thô, tuy nhiên không quá chênh lệch, ví dụ hàm lượng proteinbên thịt quả là 0.159- 0.229g, còn bên thân và khoảng 0.120 -0.270 g Ngược lại,thân thanh long chứa hàm ẩm cao hơn, hàm lượng vitamin C cũng chiếm khá nhiều

Còn các thành phần như hàm lượng tro, hoạt độ nước, hay glucose thì chưa so sánhđược ai cao hơn do bên thịt quả dữ liệu phân tích chưa tìm thấy

Thông qua bảng so sánh thành phần hóa học của thịt và quả thanh long nhưtrên, chúng ta hoàn toàn có thể tin tưởng rằng: thành phần dinh dưỡng của thânthanh long không thua kém thịt quả và hứa hẹn mang đến nhiều giá trị dinh dưỡngcũng như lợi ích cho sức khỏe con người

Bên cạnh đó, thanh long thuộc họ xương rồng - loài thực vật khá quen thuộc,

có mặt ở khắp nơi trên thế giới Tuy nhiên ở nước ta, ngoài việc khai thác trái thanhlong và xương rồng được xem như một loài cây cảnh, có loại trồng làm hàng rào chechắn, thì ít ai biết đến, thậm chí còn rất xa lạ với các sản phẩm từ xương rồng Thếgiới đã khá quen thuộc với các sản phẩm có nguồn gốc từ Cactus (xương rồng ): từdược phẩm, mỹ phẩm đến thực phẩm…phong phú về hình thức, chủng loại Điểnhình Mehico là một trong những đất nước mà cactus là món ăn truyền thống, đặctrưng cho con người xứ này Thậm chí, ai đến Mehicô mà không thưởng thức saladrau trộn với catus 1 trong 350 món ăn từ loại rau “ lạ lùng”, hay món rượu độc đáo “

quốc hồn quốc túy” thì xem như chưa thực sự viếng thăm vương quốc này [24].

Thị trường Châu Âu và Châu Mỹ rất phổ biến với sản phẩm nước uống giảikhát từ catus Ngoài giá trị dinh dưỡng, những loài thuộc họ xương rồng còn có tínhnăng trị liệu, ứng dụng trong mỹ phẩm và dược phẩm

Rất nhiều nghiên cứu đã đi sâu vào tìm hiểu thành phần xương rồng để làm rõnhững đặc tính vốn có, từ đó mở rộng hơn các dòng sản phẩm, tận dụng nguồn dượcliệu thiên nhiên, ngoài thành phần chất dinh dưỡng thêm vào đó là tác dụng y họcđáng để cho chúng ta nhìn nhận

 Đối với loài Opuntia ficus-indica [10]

Bảng 2.6 Thành phần hóa học một số chất cơ bản của xương rồng Opuntia ficus-indica

18.05±2.534.48±0.013.66±0.2112.66±0.62

Bảng 2.7 Thành phần carbohydrat của Opuntia ficus-indica

2.25142.29

000

Bảng 2.8 Thành phần khoáng của xương rồng Opuntia ficus-indica

15.7981.115.2

21.278.60.549.85

Bảng 2.9 Hàm lượng sterol và các dẫn xuất của Vitamin E tan trong chất béo của Catus Pear (Opuntia ficus-indica L)

67.5

0.560.123.30.05

Chưa tìm thấy8.74

11.2

8.491.260.7942.2

Bảng 2.10 Hàm lượng các acid amin trong thân và thịt quả Opuntia indica [12].

ficus-Amino acid

Thân (g/100g) Dịch quả (mg/L)

87.230.541.6 -66.1346.211.3345.231.220.617.455.223.3174.513.312.312.639.41.15.916.3Chưa tìm thấy1265.2

434.3

 Đối với loài Cereus Grandiflorus cactus [11].

Bảng 2.11 Thành phần Vitamin của xương rồng Cereus Grandiflorus

309 IU1.36 IU

120 Iu16.6 IU

91 mg/ gram sản phẩm

 Đối với loài Opuntia spp [12].

Loài này cả quả và thân đều có những thành phần mang lại giá trị dinh dưỡngcao, và hết sức cần thiết, như betalain, các hợp chất amin bao gồm cả taurine,

khoáng chất, các loại vitamin khác đặc biệt là chất chống oxy hóa Người Châu Mĩbản xứ và các nhà y học cổ xưa sử dụng các sản phẩm từ loài Opuntia spp bởi khả

năng chống tiêu chảy và viêm tấy của nó [12].

Bảng 2.12 Thành phần hóa học của thân và thịt quả Opuntia spp

84 – 90

12 – 170.3 – 10.02 – 3.150.21 – 1.60.09 – 0.7

Bảng 2.13 Hàm lượng vitamin và các chất chống oxy hóa trong thân và thịt quả Opuntia spp.

-

-12-81mgDạng vếtDạng vếtDạng vết0.29-2.37 g1.2 -3.0µg111-115µg

53 µg

0.11-0.38 g0.98 -9 g0.19-2.41 g

Bảng 2.14 Hàm lượng khoáng chất của Opuntia spp

12.8-5916.1-98.490-220

Phosphorus

Natrium (Na)

Ferrous (Fe)

0.150.40.14 µg

15-32.80.6-1.10.4- 1.5

Những nghiên cứu trên giúp chúng ta hiểu rõ hơn lí do tại sao xương rồng được ứngdụng khá rộng rãi trên thị trường, phong phú về loại sản phẩm và đa dạng về hìnhthức, mẫu mã

2.3.2 Các ứng dụng của Catus trong đời sống

2.3.2.1 Mỹ phẩm

Từ xưa, người ta đã biết ứng dụng một số loại sacharide vào mỹ phẩm, chẳnghạn như thành phần của kem dưỡng da, sữa rửa mặt…Gần đây, các loại đường nhưdextrose, arabino, xylose và những sacharide tương tự được xem như là thành phầnhữu dụng trong các sản phẩm làm đẹp, có tác dụng tăng cường độ hấp thu tốt cho da

[13] Dịch trích ly từ cactus chứa khá nhiều sacharide hữu dụng, đặc biệt là loại

Opuntia Vungaris, có mặt hầu hết trong thành phần công thức kem dưỡng da ban

đêm

Ngoài ra, thân xương rồng còn có mặt trong thành phần như dầu gội đầu, kem

dưỡng tóc, mặt nạ đắp mặt và cơ thể, xà phòng, gel vuốt tóc, kem chống nắng[12].

Dick Conel, 1998 tìm ra công thức cho sản phẩm kem chống muỗi, và các loại côntrùng chích trên da, trên đầu tóc với thành phần chiếm đến 40% dịch cactus, an

toàn cho da bạn mà không gây dị ứng [14].

Chúng ta có thể tìm thấy chúng trong rất nhiều công thức của các loại kemchống muỗi, kem dưỡng da ban đêm, ban ngày, kem làm mềm da, thậm chí cực kìhữu hiệu với những người có làn da nhạy cảm, không thể sử dụng mỹ phẩm thì dịchtrích ly từ Catus sẽ là món quà vô giá cho các chị em phụ nữ sở hữu làn da kén chọnnày (đính kèm ở phụ lục 1)

Những người có làn da nhạy cảm rất dễ phản ứng với môi trường như nổi ban

đỏ, phát ban, ngứa ngáy khi tiếp xúc một số loại mỹ phẩm, hóa chất, vải sợi hay thờitiết nóng lạnh thất thường Những làn da này khó thích ứng với các mỹ phẩm chămsóc da bởi bản chất da bị khô, đồng thời lại tương tác quá mạnh với các chất có khảnăng gây dị ứng D.Schmid, F.Suter, F Julii, 2005 đã nghiên cứu và cho thấy hiệu

quả bất ngờ từ việc sử dụng Opuntia Cactus, một loại xương rồng trong việc tái tạo

làn da, giúp da mịn, tránh bị mất nước và giảm thiểu tối đa tình trạng ngứa ngáy, hay

viêm nhiễm khi sử dụng sản phẩm [15].

Hình 2.5 Mỹ phẩm từ Catus 2.3.2.2 Thực phẩm

Xương rồng được sử dụng như nguồn dinh dưỡng quan trọng ở Mỹ Latin(bánh mì cho người nghèo), sử dụng thân và quả ở dạng tươi hay qua chế biến Nóđược trồng ở nhiều nơi trên thế giới như Mexico, Argentina, Brazil, Thổ Nhĩ Kì, Ý,Israel và Trung Quốc Cả quả và thân đều được tiêu thụ ở dạng thực phẩm an toàn.Thân còn được tận dụng làm nguồn thức ăn cho gia súc, là nguồn dinh dưỡng quantrọng cho trâu, bò, cừu trong mùa khô

Ở Mexico, người ta chế biến xương rồng thành rất nhiều món, như xươngrồng nấu đậu - các loại đậu, từ đậu đen, đậu đỏ, đậu bo, đậu ngự… Những lá xươngrồng to bằng 2, 3 bàn tay chập lại, lá hình ô-van to bản, mềm và ít gai, mọng nước,được gọt sạch các mắt gai rồi đem hầm, xào với những nguyên liệu khác nhau đểlàm món chính ngoài những món thịt cá thông thường

Có đến hơn 350 món ăn được chế biến từ loại “rau” lạ lùng này Món phổbiến nhất là trộn salad với hành tây, ớt chuông, cà chua, xốt mayonnaise, dầugiấm… tùy thích Vì thế, để tiện lợi cho người mua, các hàng bán xương rồng saukhi gọt sạch còn cắt sợi từng khúc, người mua chỉ cần trộn thêm các loại rau củ vàgia vị khác nữa là được món ăn khoái khẩu này Ngoài việc chế biến các món ăn,xương rồng còn được dùng để làm rượu và trở thành một món thức uống không thểkhông nếm qua khi du khách đến xứ sở của “Cây xương rồng trên đá” này

Ngoài ra, các sản phẩm cactus (xương rồng) dưới dạng nước uống giải khátcũng khá phổ biến, và có mặt rộng ở thị trường Châu Âu và Châu Mỹ

Hình 2.6 Đa dạng thực phẩm từ Catus Cactus Cooler, sản phẩm nước uống lon với nhãn được thiết kế dựa trên

nguồn cảm hứng từ phim hoạt hình The Flintstones năm 1960 với các gam màu trênlon: màu da cam, vàng, xanh lá cây, được bán ở Hoa Kỳ, chủ yếu ở miền Nam

California và xung quanh khu vực Tây Nam Hoa Kỳ [25] Nó được phân phối bởi

thương hiệu Canada Dry

Một nhãn hàng của công ty Tympark cũng cho ra đời dòng sản phẩm nướcuống từ họ xương rồng

Hình 2.7 Các sản phẩm nước giải khát từ Catus

Không dừng lại ở các sản phẩm đã có mặt trên thị trường, dưới dây là hàngloạt các sản phẩm đầy tiềm năng sẽ được ứng dụng rộng rãi trong đời sống từ thân

và quả xương rồng

Bảng 2.15 Các sản phẩm tiềm năng từ thân và quả cactus pear [16]

Sản phẩm chính Sản phẩm phụ

Juice, nectar, pulp, puree

Trái cây đông lạnh

Edible coating Cladodes

Món ăn chế biếnEthanol

Màng bao sinh học

Dầu từ hạt Dầu từ bã tráiChất màu từ vỏChất màu từ bã trái

Các sản phẩm bổ sung xơdành cho người ăn kiêng từthân catus

Các sản phẩm từ thanh long cũng đa dạng không kém, cụ thể:

Vừa qua, Sở Khoa học - Công nghệ đã phối hợp với Trường Đại học Nônglâm thành phố Hồ Chí Minh tổ chức Hội thảo đề tài nghiên cứu khoa học “Đa dạnghóa sản phẩm từ trái Thanh long Bình Thuận” Thông qua đề tài, Trung tâm nghiêncứu chế biến và bảo quản rau quả thuộc Trường Đại học Nông lâm thành phố HồChí Minh đã cho ra các sản phầm từ trái thanh long như: thanh long đóng hộp, thanhlong nha đam, Jelly thanh long, rượu vang thanh long Sau khi đã dùng thử, bướcđầu được Hội đồng khoa học đánh giá đạt chất lượng khá tốt, mùi vị thơm ngon,nhất là các sản phẩm: Jelly thanh long và rượu vang thanh long

Hình 2.8 Sản phẩm từ thanh long

Như vậy, đến nay ngoài việc Thanh long Bình Thuận được mở rộng thịtrường xuất khẩu sang Mỹ, đề tài “Đa dạng hóa sản phẩm từ trái thanh long” sẽ góp

phần nâng cao giá trị quả thanh long, có thể tận dụng các sản phẩm bị loại để dùngvào việc chế biến đa dạng sản phẩm và nông dân Bình Thuận có thể yên tâm hơntrong vấn đề tiêu thụ sản phẩm.

Hơn nữa, PGS.TS Nguyễn Kim Vũ cùng các đồng nghiệp Viện Cơ điện nôngnghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) đãtìm cách chiết xuất màu đỏ tự nhiên từ vỏ quả thanh long Các nhà khoa học đã sửdụng phương pháp sấy phun để thu nhận sản phẩm màu thích hợp Sản phẩm thuđược có hai dạng: bột màu dạng khô có màu hồng và dạng keo có màu đỏ thắm

2.3.2.3 Dược phẩm

Jean Magloire Feugang, Patricia Konarski, Daming Zou và một số cộng sự đã

phân tích ra tính năng và tác dụng hiếm có của xương rồng trong y học (trang 8, [12]) Ngoài giá trị dinh dưỡng cần thiết, thân và quả của xương rồng cactus pear

(Opuntia spp) có tác dụng đáng kể trong việc:

Hình 2.9 Dược phẩm từ Catus

Sự đa dạng trong thành phần của xương rồng mà các tài liệu nghiên cứu đãcung cấp giúp chúng ta khai thác sâu hơn về tiềm năng sử dụng, mở ra thêm nhiềuhướng phát triển cho loại thực vật này Những kiến thức ẩn sâu đã được nghiên cứu

và định lại giá trị thật sự cho loài xương rồng, mang đến nhiều cơ hội phát triển vàkhai thác triệt để các tính năng, đa dạng sản phẩm từ thân, quả và hoa trong các lĩnhvực như thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm…Khi nhu cầu về sản phẩm gia tăng, sẽkhuyến khích người nông dân mở rộng diện tích canh tác, thu thêm lợi nhuận, cảithiện kinh tế cho người dân

2.4 Nguyên liệu trong nước giải khát

Các loại nước giải khát có trên thị trường thường được phân loại:

 Nước giải khát pha chế

 Nước có chứa khí Cacbonic

 Nước không có chứa khí Cacbonic

 Nước giải khát lên men

 Nước giải khát chữa bệnh

 Các dạng nước quả: nước quả cô đặc, nước quả ngâm đường, nước quả ngâmcồn, nước quả không thịt quả…

Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài sẽ xây dựng quy trình sản xuất nước giải khátkhông thịt quả ở dạng nước quả trong Sản phẩm đưa ra phải đảm bảo các tiêu chuẩn

về nước giải khát (đính kèm ở phụ lục 3)

2.4.1 Nước

Nước sử dụng phải đạt những tiêu chuẩn như:

 Chỉ tiêu cảm quan: nước phải trong suốt, không màu, không có mùi vị lạ

 Chỉ tiêu hóa lý: hàm lượng các muối và kim loại phải thỏa mãn TCVN6096:2004 (đính kèm ở phụ lục 2)

 Chỉ tiêu vi sinh

Đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nước dựa trên 2 khái niệm:

 Chuẩn số Ecoli: là thể tích nước ít nhất cho phép phát hiện một vi trùngđường ruột

 Chỉ số Ecoli: là số vi trùng đường ruột tối đa cho phép có trong 1 lít nước.Hai chỉ số này phụ thuộc vào quy định của từng nước, vì nó phụ thuộc vàotrình độ kĩ thuật và yêu cầu của đời sống xã hội

Đối với nước dùng pha chế nước giải khát yêu cầu tổng số vi sinh vật không quá 20

tế bào/ 1ml và đảm bảo đạt tiêu chuẩn TCVN 6096: 2004

Acid citric được coi là an toàn sử dụng cho thực phẩm ở các quốc gia trên thế giới.

Nó là một thành phần tự nhiên có mặt ở hầu hết các vật thể sống, lượng dư acidcitric sẽ bị chuyển hóa và đào thải khỏi cơ thể

Công dụng của acid citric

 Tạo vị chua tự nhiên và dịu, điều chỉnh độ axit

 Góp phần chống oxy hóa

 Ức chế vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

2.4.4 Chất tạo màu

Dựa vào nguồn gốc ta có thể chia phẩm màu ra thành 2 loại: tự nhiên và tổng hợp

 Chất màu tự nhiên: được trích từ rễ cây, vỏ quả hoặc màu caramen, màu

 Ponceau 4R (C20H11N2Na3O10S3)

 Fast green FCF (C17H34N2Na2O10S3)

Phẩm màu sử dụng phải đảm bảo độ tinh khiết và nằm trong danh mục cho phép của

Bộ Y Tế tiến hành (QD 505/ BYT) Liều lượng sử dụng nói chung ≤ 0.03%

Công dụng chính là tạo màu sắc mong muốn cho sản phẩm, tăng giá trị cảm quan

Ở bài nghiên cứu này không sử dụng chất tạo màu trong quy trình

2.4.5 Chất tạo mùi

Hương liệu được chia làm nhiều loại dựa theo nguồn gốc:

 Hương liệu tự nhiên

 Hương liệu tổng hợp

 Hương liệu hỗn hợp

Hương liệu dùng trong nước giải khát phải đảm bảo độ tinh khiết cho thực phẩm,không gây độc hại cho người sử dụng và nằm trong danh mục quy định hiện hànhcủa Bộ Y Tế (QĐ 505/ BYT), sử dụng đúng liều lượng cho phép

2.4.6 Chất bảo quản

Trong quá trình bảo quản nước giải khát, ta cần sử dụng thêm một số chất bảo quảnnhằm ngăn chặn sự lên men và nấm mốc phát triển Chất bảo quản thông thườngđược sử dụng trong sản xuất là Acid Benzoic và Sodium Benzoate

Theo quy định của Bộ Y Tế năm 1998 (QD 867/BYT) thì liều lượng Acid Benzoic

và Sodium Benzoat tối đa sử dụng trong chế biến nước giải khát 600mg/kg

Đối với bài nghiên cứu không dùng chất bảo quản trong quy trình

2.5 Các công đoạn ảnh hưởng đến quá trình chế biến

Mỗi công đoạn trong quy trình đều mang mục đích và ý nghĩa nhất định, góp phầnquyết định đến tính chất của sản phẩm Ở đây, ta chỉ xét đến một số công đoạn chínhảnh hưởng mạnh đến quy trình công nghệ

2.5.1 Chần

Mục đích chính của chần: đình chỉ hoạt động của hệ thống enzyme trongnguyên liệu, giúp giữ màu cho sản phẩm, đồng thời tác dụng của nhiệt và ẩm làmthay đổi tính chất hóa lí của nguyên liệu, thủy phân các chất pectin làm cho liên kếtgiữa các màng tế bào bị phá vỡ, giúp nguyên liệu mềm hơn, dễ thoát dịch khi xay,gia tăng hiệu suất trích ly

Trong rau quả có nhiều loại men, loại men bền nhiệt nhất là loại menPeroxidaza Dưới tác dụng của enzyme peroxidase, polyphenoloxidase trong cácnguyên liệu thường xảy ra quá trình oxy hóa các chất chát, tạo thành flobafen cómàu đen Nếu ta vô hoạt được men này thì vô hoạt được các men khác Để vô hoạtđược men Peroxidaza, ta cần gia nhiệt rau quả ở nhiệt độ trên 750C Tùy theo tínhchất nguyên liệu và yêu cầu chế biến, thông thường ở nhiệt độ 75 – 1000C, trong

thời gian 3 - 15 phút [26, 27]

Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian chần: trong quá trình chần ngoài các mụcđích trên, còn phải đảm bảo chất lượng sản phẩm, nên thực phẩm phải được gianhiệt nhanh Do đó, việc lựa chọn nhiệt độ và thời gian phù hợp cho mỗi loại nguyênliệu có ý nghĩa rất quan trọng và thời gian gia nhiệt phụ thuộc vào các yếu tố:

 Loại nguyên liệu

 Kích thước nguyên liệu

 Nhiệt độ gia nhiệt

 Phương thức gia nhiệt

Sau khi chần cần làm nguội nhanh Hấp thì tổn thất chất dinh dưỡng ít hơnchần, nhưng trong thực tế sản xuất, người ta thường chần vì thao tác thuận tiện, thiết

bị đơn giản, truyền nhiệt tốt hơn khi hấp

Xét từ góc độ dinh dưỡng, rau sau khi được chần, thành phần dinh dưỡng cótính hòa tan trong rau sẽ bị mất đi, ví dụ các chất có lợi cho cơ thể như vitamin C,vitamin B và tinh chất caroten sẽ bị mất

Tuy nhiên, nếu như chúng ta cho khoảng 1% lượng muối vào trong nước sôichần, lúc đó rau sẽ ở trong môi trường có nồng độ tương đối cân bằng, như vậy tốc

độ hòa tan của thành phần dinh dưỡng trong nước sẽ chậm lại Qua đó vẫn đảm bảo

giữ dược các chất dinh dưỡng có lợi cho cơ thể.[27]

2.5.2 Xử lí nhớt bằng enzyme

Trong quá trình chế biến dịch quả, enzyme pectinase được sử dụng với 2 mụcđích: thứ nhất trong xử lí thịt quả và vỏ quả: với mục đích nâng cao hiệu suất thu hồidịch quả, việc sử dụng enzyme pectinase là rất cần thiết vì sự có mặt của pectin vàđường làm cho nguyên liệu khi nghiền có tính keo hóa, nên khi ép dịch khó thoát ra.Khi nguyên liệu nghiền được trộn với enzyme thì enzyme này sẽ thủy phân pectinlàm giảm độ nhớt, giúp cho dịch thoát ra được dễ dàng hơn Thứ hai trong xử línước quả, sử dụng enzyme pectinase nhằm làm giảm độ nhớt, tăng tốc độ lọc nên rútngắn thời gian chế biến và tăng tính ổn định nước quả trong quá trình bảo quản(ngăn ngừa sự kết tủa, kết lắng hoặc vẫn đục do pectin biến tính trong thời gian bảo

quản) [17].

Đối với mỗi quá trình sản xuất muốn sử dụng các chế phẩm enzyme một cáchhiệu quả nhất ta phải xét đầy đủ đến các tiêu chí lựa chọn như: độ hoạt động củaenzyme, độ đặc hiệu của enzyme và sự có mặt của các chất ảnh hưởng

Chính vì thế, khi khảo sát các loại enzyme, vấn đề quan trọng nhất là đưaenzyme về điều kiện tối thích thì enzyme mới phát huy hết tác dụng Các yếu tố ảnhhưởng chính đến độ hoạt động của enzyme là pH, nhiệt độ, hoạt tính của enzyme,

điều kiện bảo quản, thời điểm sử dụng so với thời hạn sản xuất…Do vậy, khi xử lídịch, công đoạn điều chỉnh dịch về pH thích hợp, ủ ở nhiệt độ cần thiết là rất quantrọng Bên cạnh đó, việc biết rõ nguồn gốc cũng như chế độ bảo quản enzyme đểgiúp kéo dài hoạt tính của enzyme cũng quan trọng

2.5.3 Trích ly

Đối với thân thanh long, đặc tính khá tiêu biểu của chúng là tính nhớt, chính

vì thế công đoạn trích ly ảnh hưởng khá nhiều đến cảm quan của sản phẩm Nếuhàm lượng nước trích ly quá thấp, chưa nói về việc thu được nồng độ chất khô nhưthế nào, chúng ta đã phải đối mặt với việc thu được dịch có độ nhớt khá cao, ảnhhưởng rất nhiều đến quá trình lọc, đặc biệt là thời gian lọc quá dài Bên cạnh đó,cảm quan về mặt sản phẩm cũng là vấn đề quan tâm không nhỏ Ngược lại, thể tíchdung môi trích ly quá lớn, hiệu suất thu hồi dịch có thể cao, độ nhớt giảm, dễ lọc,nhưng nồng độ chất khô không hoàn toàn tỉ lệ thuận với thể tích dung môi trích ly.Thể tích càng lớn, kiểm tra nồng độ chất khô lại càng giảm do dịch quá loãng, khi ấytốn về lượng dung môi không cần thiết, tốn về năng lượng cho quá trình gia nhiệt,rốt cuộc lại vô nghĩa Cho nên, chọn chế độ trích ly, ngoài 2 thông số nhiệt độ vàthời gian trích ly cố định (do phạm vi bài không nghiên cứu), thì 3 yếu tố ảnh hưởngtrực tiếp là nồng độ chất khô dịch trích ly, độ nhớt dịch trích ly và hiệu suất trích lycần phải được lựa chọn và xem xét một cách thỏa đáng để thu được kết quả hợp lí

2.5.4 Thanh trùng

Mục đích chính của thanh trùng nhằm tiêu diệt vi sinh vật, kéo dài thời gianbảo quản Đối với từng loại sản phẩm sẽ có chế độ thanh trùng cũng như phươngpháp thanh trùng khác nhau Hiện nay, phương pháp thanh trùng phổ biến nhất vàhiệu quả nhất là sử dụng nhiệt Bên cạnh tiêu diệt vi sinh vật, tùy theo sản phẩm màviệc thanh trùng còn mang ý nghĩa riêng Chẳng hạn đối với đồ hộp thịt, cá, ngoàimục đích chính đảm bảo phẩm chất, thanh trùng còn tạo ra hương vị đặc trưng, tínhchất khác biệt cho sản phẩm đồ hộp Tuy nhiên, đối với sản phẩm nước quả, đặc biệt

nước quả trong, chế độ xử lí nhiệt lại ảnh hưởng khá lớn đến cảm quan sản phẩm,gây màu sậm hơn, mùi nấu thậm chí chế độ thanh trùng kéo dài, làm mất đi hẳnhương vị đặc trưng, kéo theo việc hao hụt khá nhiều hàm lượng chất dinh dưỡng,đặc biệt các vitamin Do vậy, xây dựng công thức thanh trùng là thật sự cần thiết,được tính toán rất kĩ lưỡng để phù hợp với từng đối tượng.

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 đổi kháng (atm)

Các thực phẩm được phân chia làm 2 nhóm để lựa chọn nhiệt độ thanh trùng [18]

1 Nhóm thực phẩm chua pH< 4.2 thường thanh trùng ở dưới nhiệt độ 1000C

2 Nhóm thực phẩm ít chua pH≥ 4.2 được thanh trùng ở nhiệt độ từ 1000C trởlên

Đối với sản phẩm được nghiên cứu, sau khi phối chế dịch có pH= 4.15 < 4.2, nên ta

sẽ chú ý đến chế độ thanh trùng 1

Đối với sản phẩm dạng này, sẽ có một số vi sinh vật có khả năng gây hư hỏngthường trực Độ axit của thực phẩm cao, có thể hạn chế hoạt động của vi sinh vật,nhưng nếu việc giữ gìn vệ sinh trong quá trình sản xuất không tốt thì vẫn có thể xảy

ra những hư hỏng

Một số loại gây hư hỏng đáng chú ý:

 Loài vi khuẩn hình thành nha bào

Đáng chú ý nhất là loài Cl Pasterurianum gây rữa nát, sinh khí, đặc biệt là trong đồ

hộp hoa quả, cà chua bị thối Khi pH = 3.7, thì chúng bị khống chế, tính bền nhiệt tỉ

lệ nghịch với độ axit

Cl Thermoacidurans có độ bền nhiệt tương đối tốt trong môi trường axit, chúng

hoạt động tốt trong môi trường có pH= 4 thậm chí vẫn hoạt động được ở pH = 3

 Loài vi khuẩn gây thối không sinh sản nha bào

Loài này chủ yếu là vi khuẩn gram (+) sản sinh axit lactic, có dạng hình cầu và hìnhque, sản sinh khí và phát triển tương đối tốt trong điều kiện yếm khí Dễ gặp trong

đồ hộp nước quả là Leuconostoc plefructi

Tuy nhiên, các loài vi khuẩn trên tương đối kém bền nhiệt và dễ dàng bị tiêu diệt khithanh trùng

 Các loài nấm men và nấm mốc gây thối

Những loài này có độ bền nhiệt rất kém cho nên khi thanh trùng rất dễ bị tiêu diệt.Trong đồ hộp thường hiếm khi có nấm mốc phát triển vì chúng cần oxy và hộp đãđược bài khí trước khi ghép mí, tuy nhiên đôi khi vẫn phát hiện trường hợp đồ hộp

bị lên men, lên mốc do thực hiện không đúng kĩ thuật

Trong các loài nấm mốc phân lập được, người ta chú trọng đến Bysochlamys fulva.

Nó làm chất keo quả trong đồ hộp rữa nát, sinh khí CO2 làm phồng hộp Nhiệt độhoạt động thích hợp của vi khuẩn này là 30-370C, ở 880C nó có thể tồn tại trong 30phút, vì vậy khi thanh trùng đồ hộp hoa quả, chú ý nâng nhiệt trung tâm hộp lên 88-

900C để khống chế loài vi khuẩn này

Tóm lại, đối với các đồ hộp thực phẩm có pH ≤ 4.2, dạng hư hỏng thường gặpnhất là các loại nấm men, nấm mốc và một số vi khuẩn không sinh nha bào gây ra.

Sự phát triển của nấm men và vi khuẩn len men lactic làm hộp bị phồng do sản sinh

ra nhiều khí CO2 Các loại nấm và vi khuẩn trên có đặc điểm là ít bền nhiệt, vì vậy,

để tránh những hư hỏng do chúng gây ra, cần chú trọng tuân thủ các nguyên tắc vệ

sinh trong sản xuất [18].

Căn cứ vào pH của dịch phối chế, đây là dạng sản phẩm nước quả trong, ta cóthể sử dụng chế độ thanh trùng ở 80-1000C trong thời gian 10-40 phút Chọn mộtcông thức thanh trùng tham khảo của sản phẩm tương tự Sau đó kiểm tra lại chế độthanh trùng đối với sản phẩm mới

Để kiểm tra một công thức thanh trùng đang sử dụng sẽ cần thực hiện các bước

cơ bản sau:

Xác định thời gian hiệu quả cần thiết Fc của đồ hộp

Thanh trùng đồ hộp theo công thức cần kiểm tra và tính toán thời gian hiệu quả thực

tế Ftt của chế độ thanh trùng hiện đang sử dụng

So sánh thời gian hiệu quả thực tế Ftt với thời gian hiệu quả cần thiết Fc Trường hợpnếu Ftt < Fc có nghĩa là chế độ thanh trùng chưa đủ, cần tăng thêm thời gian giữ nhiệtnếu vẫn muốn duy trì nhiệt độ của chế độ hiện tại, hoặc tăng nhiệt độ thanh trùng.Nếu Ftt = Fc nghĩa là chế độ thanh trùng vừa đủ và không có dự trữ, nếu việc thựchiện thanh trùng được thực hiện tự động hóa với mức chính xác cao thì có thể chấpnhận công thức công thức đang kiểm tra Trên thực tế, người ta thường lựa chọncông thức thanh trùng sao cho luôn có một lượng nhỏ Ftt > Fc điều này giúp đảm bảođược việc thanh trùng đạt được độ vô trùng cần thiết dù có những sai sót nhỏ trongkiểm soát quá trình xảy ra Tuy nhiên Ftt không nên lớn hơn Fc quá nhiều vì sẽ dẫntới lãng phí nhiệt và làm giảm giá trị cảm quan cũng như dinh dưỡng của thực phẩm,bởi vậy nếu kết quả tính toán sau khi thanh trùng thử cho kết quả Ftt lớn hơn nhiều

so với Fc thì cần rút ngắn công thức thanh trùng bằng cách giảm thời gian giữ nhiệthoặc hạ thấp nhiệt độ thanh trùng.

Đề xuất công thức thanh trùng thử nghiệm mới và lặp lại việc thanh trùng đồ hộp,tính thời gian hiệu quả thực tế của công thức này và so sánh với hiệu quả cần thiết.Các bước này được lặp lại đến khi nào công thức thử nghiệm cho kết quả là thờigian hiệu quả thực tế gần bằng thời gian hiệu quả cần thiết nhưng lớn hơn một chút

Do thực phẩm hư hỏng trước lúc thanh trùng với lượng vi sinh vật quá lớn

Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc là nguyên nhân chủ yếu gây hư hỏng, vì thế cần lưu ý

để có biện pháp khắc phục

2.6.2 Hư hỏng do hiện tượng hóa lí

Có nhiều nguyên nhân làm cho màu sắc của dịch biến đổi:

Do tương tác của kim loại với nguyên liệu trong quá trình chế biến, chủ yếu là donguyên liệu tiếp xúc với dụng cụ, máy móc làm từ sắt, đồng, thiếc, nhôm tạo nênnhững màu sắc xấu như màu tro, xanh, đen…

Do nước làm biến màu: Nước trực tiếp tham gia vào quá trình xử lí nguyên liệu hoặcchế biến, có thể chứa K, Mg …sinh kết tủa trắng lên mặt sản phẩm, kết tủa này hiệnrất rõ trên bề mặt của các sản phẩm có màu đậm Trong nước cũng thường có cácloại muối phosphoric hoặc oxalic, làm cho nước đường trong sản phẩm trở nên vẫnđục Trong bản thân thực phẩm cũng có sắt, đồng và tự tạo nên màu xanh, đen

Do ảnh hưởng của nhiệt độ cao, thời gian dài trong quá trình xử lí nhiệt như chần,trích ly, thanh trùng, thực phẩm sẽ bị biến màu do tác dụng hóa học hoặc màu sắc bịphá hoại

Biến đổi của sắc tố

Sắc tố trong rau quả có hai loại, một loại có thể hòa tan trong nước, tồn tại trong tếbào, một loại không hòa tan trong nước và tồn tại trong chất có màu hoặc diệp lụcthể Xantophin là loại hòa tan được trong nước có màu từ xanh nhạt đến đỏ thẫm.Loại không hòa tan trong nước chủ yếu là diệp lục tố màu xanh và caretenoit có màuvàng tới vàng thẫm Xantophil kết hợp với các kim loại khác nhau cho nhiều màusắc: trong axit màu đỏ, trong môi trường kiềm màu xanh Sắt làm cho nước quả biếnmàu xanh đen Muối thiếc, nhôm tác dụng với sắc tố trên sẽ tạo ra màu tím hoặc tím

đỏ Carotenoit tương đối ổn định dưới tác dụng của nhiệt độ và không tác dụng vớikim loại Diệp lục tố nếu bị gia nhiệt lâu thì cũng biến thành pheophytyl màu xanhnâu, tác dụng với đồng cho màu lục thẫm

2.6.3 Thực phẩm sản sinh tạp vị

Trong quá trình chế biến và bảo quản, có thể sản sinh mùi vị lạ, đôi khi không ảnhhưởng đến giá trị dinh dưỡng của thực phẩm nhưng giảm sức hấp dẫn đối với ngườitiêu dùng

Có nhiều nguyên nhân làm mùi vị thực phẩm đóng hộp biến đổi.

Trong quá trình vận chuyển, chế biến, bảo quản, nguyên liệu bị vi sinh vật xâm nhậphoặc lên men làm cho mùi thực phẩm biến đổi

Khi chế biến, nguyên liệu tiếp xúc với dụng cụ, máy móc, kim loại hoặc lây nhiễmmùi vị lạ từ bao bì, phương tiện vận chuyển

Nước dùng trong chế biến có tác dụng trực tiếp đến mùi vị của sản phẩm Nước cónhiều chất hữu cơ thì vi khuẩn sẽ gây thối, có nhiều chất khoáng thì màu sắc, mùi vị

của thực phẩm có tạp vị, tạp mùi (trang 268, [18]).

Mùi nấu khi gia nhiệt quá độ Mùi đường nhiều nếu nấu syrup nồng độ cao, gia nhiệttrong thời gian dài

2.7 Một số quy trình sản xuất các sản phẩm từ Catus

Các sản phẩm từ thân catus được sản xuất khá rộng rãi, được ứng dụng ở quy môcông nghiệp Sau đây là một số quy trình sản xuất thường gặp

Quy trình 1: [18] Barrel Catus

Thu hoạch

Xử lí sơ bộCắt miếngSấy Phân cỡ và đóng góiBảo quảnSản phẩm (dạng bánh xốp)