Nghiên cứu chế biến nectar gấc

Rau quả rất cần cho đời sống của con người không chỉ để phối liệu trong khẩu phần ăn hàng ngày, mà còn cung cấp các chất dinh dưỡng, các chất khoáng, các chất sinh tố cần thiết, các chất kích thích cho cơ thể con người.

Chương 1 Giới thiệu

1.1 Đặt vấn đề

Rau quả rất cần cho đời sống của con người không chỉ để phối liệu trong khẩu phần ăn hàngngày, mà còn cung cấp các chất dinh dưỡng, các chất khoáng, các chất sinh tố cần thiết, các chấtkích thích cho cơ thể con người

Nước ta là nước nhiệt đới, nên thời tiết rất thuận lợi cho cây trái quanh năm, nhưng sau khi thuhoạch thì chỉ sử dụng được trong thời gian rất ngắn Vì vậy, chúng ta cần phải tìm cách để bảoquản trái cây được lâu hơn, có nhiều cách để giữ được giá trị của trái cây như: bảo quản lạnh,chế biến trái cây thành các loại nước trái cây,… và đây là những cách hữu hiệu để giữ được giátrị dinh dưỡng của trái cây Trong đó có nectar gấc

Gấc thuộc loại dây leo đa niên Hoa gấc nở vào khoảng tháng 7÷8 dương lịch Khi quả chín cómàu vàng, đỏ rất đẹp

Trong những nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã chứng minh được trong trái gấc có chứanhiều vitamin, đặc biệt là rất giàu β-caroten, lycopen, các vi chất thiên nhiên rất cần thiết cho cơthể con người Lycopen và β-caroten được chứng minh là chất chống oxy hoá có khả năng trunghoà các gốc tự do, chống lại sự già nua của tế bào, giúp trẻ hoá làn da, sửa chữa làn da, sửa chữanhững tổn thương trong cấu trúc cơ thể giúp ngăn ngừa bệnh ung thư,….Mặc dù, trái gấc có rấtnhiều công dụng như vậy nhưng ở nước ta số người biết đến giá trị của gấc là không nhiều vàchỉ sử dụng ở dạng tươi chủ yếu là làm xôi gấc, lấy màu để nấu carry,…Vì vậy, việc nghiên cứuchế biến nectar gấc được đặt ra

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu chế biến nectar gấc nhằm đa dạng hoá các sản phẩm nectar từ trái cây, tạo ra sảnphẩm có giá trị cảm quan tốt và chất lượng cao đáp ứng nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng Nộidung nghiên cứu được thể hiện cụ thể dưới đây:

- Khảo sát tỷ lệ phối chế giữa pure quả với nồng độ đường và acid để sản phẩm có vị chua ngọthài hòa và đạt được giá trị cảm quan cao

- Khảo sát ảnh hưởng của CMC và pectin đến trạng thái và chất lượng sản phẩm

- Khảo sát phương pháp, chế độ và thời gian thanh trùng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

- Khảo sát sự thay đổi chất lượng của sản phẩm ở các chế độ bảo quản khác nhau theo thời gian

Chương 2 Lược khảo tài liệu

2.1 Giới thiệu chung về nguyên liệu

2.1.1 Nguồn gốc

Tên tiếng Anh: Chinese bitter melon hay chinese bitter cumcumbe.r

Tên khoa học: Momodica cochinchinensis.

Gấc là loại cây leo thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae) Gấc thuộc chi momodica – L, có khoảng

45 loài trên thế giới, đa số là cây trồng, tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới, Châu Phi và Châu

Mỹ Châu Á có 5÷7 loài, trong đó Việt Nam có 4 loài Gấc được trồng chủ yếu ở

Ấn Độ, Trung Quốc, Philipin, Lào …(Vương Lộc và các cộng sự, 2002)

Quả gấc nước ta có nhiều tiền sinh tố A gấp 14 ÷ 16 lần củ carot, cho nên rất quý Có thể dùngcơm gấc để trích ly sinh tố A ra, nhiều hơn và nhanh hơn củ carot (Trần Đức Ba, 2000)

+ Gấc tẻ: trái nhỏ hoặc trung bình vỏ dày tương đối ít hạt, gai nhọn, trái chín bổ ra bên trongcơm có màu vàng nhạt và màng bao bọc hạt hoặc màu hồng không được đỏ tươi như gấc nếp,nên chọn giống gấc nếp để có trái to nhiều nạt bao quanh và chất lượng màu sẽ tốt hơn.

2.1.3 Thành phần của trái gấc

Thành phần của gấc chủ yếu là nước Một thành phần quan trọng nhất của gấc là hàm lượngvitamin A trong màng chiếm một tỷ lệ khá cao Trong gấc còn chứa một lượng nhỏ acid béo vàkhoáng

Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của gấc

0,7566,4

Cà rốt 43 39 0,80 5,00 0,00 0,06 0,06 0,40 8Chuối

Nguồn: Trần Đức Ba, 2000

Trong màng gấc chứa 22% acid béo tính theo trọng lượng của nó bao gồm các loại acid béo no

và không no Các loại acid được trình bày dưới bảng sau:

Bảng 3: Thành phần acid béo trong thịt hạt gấc

Carotenoid được tổng hợp từ những thực vật bậc cao Tuy nhiên chúng có thể xuất hiện trong

mô động vật qua thức ăn Trong thực vật màu xanh thẫm, nó tường bị chlorophill che khuất, khichlorophill bị phân huỷ thì màu của carotenoid mới xuất hiện.( Hoàng Kim Anh, 2005)

Carotenoid hầu hết tan trong dung môi hữu cơ, không hoà tan trong nước, acid hay kiềm.Carotenoid có thể bị đồng phân hoá và trùng hợp hoá khi để ngoài sáng và có mặt của ỗy khôngkhí β- caroten bị nóng chảy ở 176 – 182oC và nó là nhóm quan trọng trong nhóm carotenoid,

có hai phân tử retinol và làm cho tiền tố vitamin hoạt động tối đa (A larry branen, 2001)

Hình 2: Cấu trúc và phân loại của carotenoid: (a) lycopene – acyclic hydrocarbon;

(b)β -carotene – monocyclic hydrocarbon; (c) β-carotene – bicyclic hydrocarbon;

(d) lutein – bicyclic xanthophyll

Mặc dù caroten không phải là vitamin nhưng nó là tiền thân của vitamin A Khi đưa và cơ thể

nó được chuyển hoá thành vitamin A Chức năng của nó không chỉ để tạo màu và làm tăng tínhchất cảm quan cho sản phẩm mà nó cũng là một chất chống oxy hoá (A larry branen, 2001)

2.1.4 Công dụng của gấc

- Về tác dụng dược lý, màng hạt gấc cho dầu gấc chứa lượng β-caroten rất cao β-caroten là mộttiền chất của vitamin A Khi uống β-caroten, dưới tác dụng của men carotenase có trong gan vàthành ruột, β-caroten được chuyển thành vitamin A ( Trần Đức Ba, 2000) Vitamin A rất cầncho cơ thể, có ảnh hưởng tới sự chuyển hóa lipid, nguyên tố vi lượng và photpho Trong cơ thểvitamin A duy trì tình trạng bình thường của biểu mô Khi thiếu vitamin A, da và niêm mạc bịkhô, sừng hoá, vi khuẩn dễ xâm nhập gây viêm nhiễm Ngoài ra, nó còn có vai trò quan trọng đốvới chức phận thị giác Sắc tố nhạy cảm với ánh sáng nằm ở võng mạc là rodopxin gồm protein

và dẫn xuất của vitamin A Khi tiếp xúc với ánh sáng, rodopxin phân giải thành opxin và

retinen Khi mắt nghỉ vitamin A dần dần phục hồi nhưng không hoàn toàn Do đó, việc bổ sung

vitamin A là rất cần thiết (Nguồn: Dinh dưỡng và an toàn thực phẩm, 2001)

Trong những nghiên cứu gần đây β-caroten có khả năng chống oxy hoá và loại trừ gốc tự do, do

đó có khả năng phòng chống ung thư, chữa các vết loét, giúp trẻ con chống lớn, cứng xương.Ngoài ra, β-caroten có khả năng làm giảm tác hại của chiếu xạ, chống độc tính và tác hại củadioxin, sửa chữa sai hỏng của AND (Trần Đức Ba, 2000)

Trong lĩnh vực thực phẩm màng gấc được trích li cung cấp màu cho các loại thực phẩm không

có màu hoặc màu không phù hợp với yêu cầu Do đó, bổ sung màu của gấc nhằm làm tăng giátrị cảm quan cho sản phẩm.(Trần Đức Ba, 2000)

2.2 Nước

Nước là thành phần chủ yếu của nước giải khát, đòi hỏi các chỉ tiêu chất lượng là rất cao, khôngnhững thoả mãn những yêu cầu chất lượng như nước uống thông thường, mà phải có độ cứngthấp hơn nhằm giảm tiêu hao acid thực phẩm trong quá trình chế biến

Yêu cầu trước tiên của nước là trong suốt, không màu, không có mùi vị lạ và không chứa các visinh vật gây bệnh

Bảng 4: Tiêu chuẩn của nước dùng trong sản xuất nước giải khát

Nguồn: Nguyễn Đình Thưởng, 1986

Nếu đạt các chỉ tiêu trên thì mới sử dụng để sản xuất nước giải khát

2.3 Acid citric

Acid hàng đầu trong ngành công nghiệp thực phẩm và trong công nghiệp đồ uống bởi vì nó cónhững thuộc tính rất tốt Theo đánh giá chung acid citric được sử dụng hơn 80% trong nhómacid thực phẩm Đó là một acid nổi bật về chất lượng, có nhiều trong họ citrus (cam, chanh,

bưởi), dâu tây Ngoài ra, acid citric cũng có trong rau củ như: khoai tây, cà chua măng tây (Francis, Fredrick J, 1999)

Ở nhiệt độ phòng thì acid citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc ở dạng khan hay

là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của acid citric Dạng khan thuđược khi acid citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạng monohydrat lại kết tinh trong nướclạnh Ở nhiệt độ trên 74ºC dạng monohydrat sẽ chuyển sang dạng khan

Về mặt hóa học thì acid citric cũng có tính chất tương tự như các acid carboxylic khác Khinhiệt độ trên 175ºC thì nó phân hủy tạo thành CO2 và nước

Acid citric và muối của nó có rất nhiều ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm như:

+ Đồ uống (sữa, rượu, bia)

Hình 3: Công thức cấu tạo của CMC

- Trạng thái hoà tan của CMC rất ổn định với khoảng pH = 4–10 (Fredrick j.Rancis) Tuy nhiên,

ở pH = 5–9 dung dịch ít thay đổi nhưng ở pH < 3 độ nhớt của dung dịch gia tăng thậm chí kếttủa do đó không sử dụng CMC cho các sản phẩm có pH thấp pH > 7 độ nhớt bị giảm ít

- CMC sử dụng với nhiều mục đích: giữ nước, tạo đặc, trợ phân tán, chống cũ, tạo láng, làmbóng, ổn định mùi vị,…Trong nước uống dùng ổn định các pha rắn trong dung dịch ngoài racòn có khả năng ngăn cản phân ly tinh dầu/nước trong các sản phẩm nước quả Nồng độ thường

sử dụng là 1%

(Võ Tấn Thành, 2000)

2.5 Acid ascorbic ( Vitamin C)

Vitamin C được tìm thấy trong các loaị trái cây và rau quả như: đu đủ, quả chanh, dâu, cam,Billy Goat Plum, cũng như trong thực phẩm chế biến (Jan Pokorny, Nedyalka Yanishlieva,Michael Gordon, 2001)

Acid ascorbic là một tinh thể màu trắng, dễ hoà tan trong nước, có vị chua Vitamin C dễ bị oxyhoá khi để ngoài không khí, ngoài sáng và khi năng nhiệt độ Khi hoà tan vào trong nước dungdịch có màu vàng Vitamin rất ổn định đối với không khí khi phơi khô nhưng dần dần trở nên

sẫm màu khi để ngoài sáng (Francis, Frederick, 1999)

Vitamin C có thể sử dụng ở dạng bột hay dạng lỏng, mục đích thêm vitamin C vào trong quátrình chế biến nhằm để cải thiện màu và làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm

+ Vitamin C có rất nhiều ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

- Cải thiện mùi vị cho sản phẩm

- Dùng làm chất chống oxy hoá nhưng nồng độ không vượt quá 150 ppm

- Dùng làm chất chống vi sinh vật Đặc tính chống vi sinh vật tốt nhất là ở pKa = 4.75 và pH nhỏ hơn 6.0 – 6.5

- Dùng để cải thiện màu và cấu trúc trong các sản phẩm động vật và gia cầm, hạn chế sự phát

triển và sinh độc tố của Clostridium botulinum trong thịt.

+ Tầm quan trọng của Vitamin C

Hình 4: Công thức cấu tạo của vitamin C

- Kìm hãm sự lão hoá của tế bào.

- Kích thích bảo vệ các mô

- Kích thích mau liền sẹo

- Ngăn ngừa ung thư ( Jan pokory, ctv 2000)

- Dọn sạch cơ thể

- Chống lại chứng thiếu máu

Khi thiếu vitamin C sẽ bị hoại huyết, giảm tính chịu đựng của cơ thể đối với bệnh nhiễm trùng Khi thiếu vitamin C thường kèm theo những thay đổi đặc trưng về xương và răng

Nhu cầu: 70÷80 mg/ngày (Phan Thị Bích Trâm, 1999-2000)

2.6 Đường isomalt

Trong ngành công nghiệp thực phẩm, khi sản xuất đồ hộp rau quả, nước trái cây,…Người tathường bổ sung đường vào sản phẩm với mục đích; tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, ngoài

ra nó còn có tác dụng bảo quản

Isomalt có công thức phân tử : C12H24O11

Tên hóa học: 6-O alpha-D-Glucopyranosyl-D- sorbitol ( C12H24O11)

Hoặc:1-O- alpha-D-Glucopyranosyl-D-manntiol dihydrate ( C12H24O11.2H2O)

Hình 5: Công thức cấu tạo của đường isomalt

Isomalt là chất làm ngọt có nguồn gốc từ đường Nó được sản xuất qua 1 quy trình gồm 2 giai đọan:

Hình 6: Sơ đồ chuyển hoá của đường isomalt

So với đường sucrose độ ngọt của isomalt khoảng 0,45 -0,6%, nhưng về mặt cảm quan không

có sự khác biệt giữa 2 loại đường này Isomalt có vị ngọt tinh khiết giống như đường sucrosenhưng không có dư vị Khả năng hấp thụ của Isomalt là 20%, tiêu hóa là 20 – 75%

Isomalt thường được kết hợp với các loại đường khác để đạt được độ ngọt khác nhau

Isomalt có độ hoạt động của nước thấp Ở 25oC độ ẩm 85% Isomalt hầu như không hấp thụnước Hơn thế nữa, isomalt sẽ không bắt đầu hấp thụ ẩm nếu nhiệt độ không đạt đến 60oC độ

ẩm 75% hoặc ở nhiệt độ 80oC độ ẩm 65% Do có tính hút ẩm như vậy nên isomalt có thể đượcbảo quản và phân phối một cách dễ dàng không cần đến những biện pháp đặc biệt, điều nàycũng giải thích tại sao những sản phẩm có thành phần chính là đường isomlt lại có khuynhhướng ít nhớt và có thời gian sử dụng lâu hơn

Isomalt có nhiệt độ nóng chảy cao, cấu trúc hóa học của nó không bị biến đổi ở nhiệt độ nấuthông thường

Đặc tính quan trọng khác của isomalt là nó có thể được nghiền nhỏ một cách dễ dàng, những hạtnhỏ này có dạng khối đống và có thể sử dụng để sản xuất ngay

Isomat có khả năng chống lại những thoái hóa hóa học cao bởi liên kết 1-6 bền vững giữamannitol hoặc sorbitol với đường glucose Khi quan sát tinh thể isomalt được gia nhiệt ở nhiệt

độ cao hơn điểm nóng chảy hoặc sự hòa tan dung dịch trên điểm sôi, thì không có sự thay đổicấu trúc phân tử Không có sự caremen hóa hoặc những sự thay đổi màu khác xảy ra trong suốtquá trình nóng chảy, đun sôi hoặc trong quá trình nướng

Tính trơ của isomalt trong suốt quá trình thủy phân axit được khảo sát ở nhiệt độ 100oC, 1%HCl Trong môi trường kiềm, isomalt cũng có tính trơ cao

Hơn thế nữa, isomalt cũng có khả năng chống sự thủy phân bởi enzym Hầu hết các vi sinh vậttrong thực phẩm đều không thể sử dụng isomalt như một chất dinh dưỡng cho sự phát triển củachúng

Chỉ khoảng 50% isomalt chuyển thành năng lượng Do đó, isomalt thích hợp cho những người

ăn kiêng

Ứng dụng

Isomalt có thể cứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: thực phẩm và dược phẩm

Phạm vi ứng dụng của isomalt rất rộng như là trong chế biến: chewing gum, kem, chocolate,thực phẩm đóng gói phối trộn…

(Lyn O’ Brien Nabors, 2001)

2.7 Pectin

Pectin có mặt trong quả, củ, thân cây đóng vai trò vận chuyển nước và lưu chất cho các trái câytrưởng thành, duy trì hình dáng và sự vững chắc của trái cây Đặc biệt trong các loại vỏ thuộc họcitrus chứa nhiều pectin như: ở vỏ cam chiếm tỷ lệ 20-40%, quýt 10-20% (Hoàng Kim Anh,2005)

Pectin là hợp chất cao phân tử polygalactoronic có đơn phân tử là galactoronic và rượu metylic.Trọng lượng phân tử 20.000 đến 200.000, hàm lượng pectin trong dung dịch có độ nhớt cao,nếu bổ sung vào 60% đường và điều chỉnh pH môi trường từ 3,1-3,4 thì sản phẩm bị tạo đông.(Võ Tấn Thành, 2000), theo Frederick J Francis (1999) pectin dễ hoà tan trong nước nóng.Một tính chất quan trọng của pectin là khả năng tạo đông ở nồng độ thấp (1÷1,5%) với dungdịch đường ( khoảng 60%) và acid hữu cơ loãng (1%) Khả năng tạo đông của pectin phụ thuộcvào nguồn gốc, mức độ methoxyl hoá và khối luượng phân tử của pectin Khả năng tạo đôngcủa pectin càng cao thì càng giảm yếu tố khác (đường, acid) Đây là tính chất quan trọng củapectin được ứng dụng trong sản xuất các loại mứt.(Nguyễn Xuân Phương, 2005)

.Hình 7: Một monomer của pectinỨng dụng:

Pectin được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghệ thực phẩm nhưng chủ yếu là trong sảnxuất jam và jellies (Frederick J Francis,1999)

Ngoài ra, trong các loại đồ uống pectin cũng dùng để cải thiện cấu trúc của sản phẩm nhằmtránh hiện tượng tách pha hoặc nó còn dùng trong sản xuất kem (Hoàng kim Anh, 2005)

Theo Nguyễn Xuân Phương (2005), đối với cơ thể pectin là thành phần có giá trị sinh học cao.Đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất, giúp cơ thể thải bỏ nhanh cholesterol ra ngoài.Pectin còn có tác dụng chữa các bệnh thuộc đường tiêu hoá, chống nhiễm xạ và nhiễm độc chì

2.8 Các quá trình công nghệ cơ bản trong chế biến nước quả

2.8.1 Nghiền (Chà)

Để năng cao hiệu suất thu hồi dịch quả ta tiến hành xử lý trước như: xay, nghiền xé nguyên liệu.Bằng cách này, tế bào nguyên liệu sẽ bị dập nát bị phá vỡ, mất tính bán thấm thấu làm cho dịchbào dễ thoát ra khỏi nguyên liệu Hiệu quả chà phụ thuộc vào mức độ nghiền xé Kích thướcmiếng xé càng nhỏ thì càng thu được nhiều dịch Nhưng nếu thể tích miếng xé quá nhỏ thì hiệusuất chà sẽ giảm do khối nguyên liệu mất độ xốp

Chà nhằm thu nhận quả dạng nhuyễn như necta hoặc pure Trong quá trình chà làm cho nguyênliệu dễ tiếp xúc với oxy không khí, vì vậy khả năng nguyên liệu tiếp xúc với oxy không khí làrất lớn và dễ xảy ra quá trình oxy hoá làm cho sản phẩm bị biến màu Để tránh hiện tượng này

ta có thể sử dụng các chất chống oxy hoá như vitamin C hoặc chà trong môi trường chân không.(Lê Thị Bạch Tuyết, 1996)

Trong quá trình phối chế, tỷ lệ giữa nuớc đường và pure quả cho phù hợp để sản phẩm đạt được

độ dặc và giá trị dinh dưỡng cao nhất, theo Nguyễn Văn Tiếp (2000) thì tỷ lệ phối chế giữa purequả với nước đường là: pure quả : nước đường = 1/0.5 : 1/2 tùy theo loại nguyên liệu

2.8.3 Quá trình bài khí và đun nóng

Sản phẩm sau khi phối chế xong, ta cho vào bao bì để đem đi bài khí

Bài khí là quá trình đuổi bớt chất khí có trong đồ hộp trước khi ghép kín Quá trình bài khí trong

+ Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí tồn tại trong hộp

+ Hạn chế hiện tương ăn mòn hộp sắt

+ Tạo ra chân không trong đồ hộp sau khi làm nguội, nhằm tránh hiện tượng phòng hộp khi vậnchuyển, bảo quản ở các điều kiện khác nhau

(Nguyễn Văn Tiếp, 2000)

2.8.4 Ghép kín

Ghép kín là một quá trình quan trọng nhằm làm cho thực phẩm cách ly hoàn toàn với môitrường không khí và vi sinh vật bên ngoài, có tác dụng quan trọng đến sự bảo đảm thực phẩmtrong thời gian bảo quản (Nguyễn Xuân Phương, 2005 )

Theo Nguyễn Văn Tiếp, (2000) nắp hộp phải được ghép thật kín và thật chất đảm bảo khi thanhtrùng không bị bật nắp và hở mối ghép

+ Bacillus mesentericus : có nha bào, không độc, ở trong nước và trên bề mặt rau Nha bào bị

phá hủy ở 110oC trong 1 giờ Loại này có trong tất cả các loại đồ hộp, phát triển nhanh ở nhiệt

độ quanh 37oC

+ Bacillus subtilis : có nha bào không gây bệnh Nha bào chịu 100oC trong 1 giờ, 115oC trong 6phút Loại này có trong đồ hộp cá, rau, thịt Không gây mùi vị lạ, phát triển rất mạnh ở

25 – 35oC

- Loại kỵ khí

+ Clostridium sporogenes: cố định ở trạng thái tự nhiên của mọi môi trường Nó phân hủy

protid thành muối của NH3 rồi thải NH3, sản sinh ra H2S, H2 và CO2 Nha bào của nó chịu đựng

được trong nước sôi trên 1 giờ Clostridium sporogenes có độc tố, song bị phá hủy nếu đun sôi

lâu Loại này có trong mọi đồ hộp, phát triển rất mạnh ở 27 – 58oC Nhiệt độ tối thích là 37oC

+ Clostridium putrificum: là loại vi khuẩn đường ruột, có nha bào, không gây bệnh Các loại

nguyên liệu thực vật đề kháng mạnh với Clostridium putrificum vì có phitonxit Loại này có

trong mọi đồ hộp, nhiệt độ tối thích là 37oC

- Loại vừa hiếu khí vừa kỵ khí

+ Bacillus thermophillus: có trong đất, phân gia súc, không gây bệnh, có nha bào Tuy có rất ít

trong đồ hộp nhưng khó loại trừ Nhiệt độ tối thích là 60 – 70oC

+ Staphylococcus pyrogenes aureus : có trong bụi và nước, không có nha bào Thỉnh thoảng

gây bệnh vì sinh ra độc tố, dễ bị phá hủy ở 60 – 70oC Phát triển nhanh ở nhiệt độ thường

- Loại gây bệnh, gây ra ngộ độc do nội độc tố

+ Bacillus botulinus : còn có tên là Clostridium botulinum Triệu chứng gây bại liệt rất đặc

trưng : làm đục sự điều tiết của mắt, rồi làm liệt các cơ điều khiển bởi thần kinh sọ, sau đó toànthân bị liệt Người bị ngộ độc sau 4 - 8 ngày thì chết Loại này chỉ bị nhiễm khi không tuân theonguyên tắc vệ sinh và thanh trùng tối thiểu

Nha bào có khả năng đề kháng mạnh: ở 100oC là 330 phút, 115oC là 10 phút, 120oC là 4 phút.Độc tố bị phá hủy hoàn toàn khi đun nóng 80oC trong 30 phút

+ Salmonella: thuộc nhóm vi khuẩn gây bệnh, hiếu khí, ưa ẩm, không có nha bào nhưng có độc

tố

 Nấm men, nấm mốc

+ Nấm men: chủ yếu là Saccharomyces ellipsoides, hiện diện rộng khắp trong thiên nhiên Nấm

men thường thấy trong đồ hộp có chứa đường Bào tử của nấm men không có khả năng chịuđựng được nhiệt độ cao, chúng có thể chết nhanh ở nhiệt độ 60oC

Trong sản xuất đồ hộp, thanh trùng là khâu quan trọng quyết định đến thời gian bảo quản vàchất lượng sản phẩm Yêu cầu cơ bản của quá trình thanh trùng là tiêu diệt được các vi sinh vật

có hại như Bac.botulinus và hầu hết các vi sinh vật khác Nhưng cũng không yêu cầu là tiêu diệt

hết toàn bộ vi sinh vật trong đồ hộp, vì muốn đảm bảo như vậy đồ hộp phải năng lên nhiệt độrất cao trong thời gian dài, (Nguyễn Xuân Phương, 2005) và ở điều kiện đó nhiều thành phần vàcấu trúc của thực phẩm bị phá hủy làm giảm rất nhiều giá trị dinh dưỡng và phẩm chất cảmquan của sản phẩm (Nguyễn Văn Tiếp, 2000)

Quá trình thanh trùng nhằm làm vô hoạt enzyme, tiêu diệt vi sinh vật, chống hư hỏng, là chínmột phần sản phẩm và làm tăng tính cảm quan

Theo Nguyễn Xuân Phương (2005), để thanh trùng đồ hộp trong sản xuất người ta dùng nhiềubiện pháp khác nhau như: thanh trùng bằng nhiệt độ cao, thanh trùng không dùng nhiệt mà sửdụng các chất sát trùng, sóng siêu âm và các tia ion hóa… cũng theo Nguyễn Văn Tiếp (2000)thanh trùng bằng nhiệt độ cao dùng nước nóng, là phương pháp thanh trùng phổ biến nhất trongsản xuất đồ hộp, ngoài tác dụng diệt vi sinh vật là chủ yếu còn có tác dụng nấu chín sản phẩm.Mặc dù quá trình thanh trùng với mục đích là khử hoạt tính của vi sinh vật, nhưng đối với mỗiloại vi sinh vật có tính chịu nhiệt khác nhau Vì vậy đối với mỗi loại vi sinh vật mà có chế độthanh trùng khác nhau

Bảng 5: Mục tiêu và điều kiện thanh trùng thực phẩm

Nước trái cây Vô hoạt enzym 60o trong 30phút, 77oC trong

1phút, 88oC trong 15sBia Tiêu diệt Lactobacillus và

men saccharomyces sp.

65-68oC trong 20phút,

72-75oC trong khoảng 1-4phútSữa Tiêu diệt Brucella aboritis,

Mycobacterium tuberculosis, Coxiella burnettii

63oC trong 30phút, 71,5oC trong 15s

Nguồn: Frederick J Francis, 1999

Yêu cầu của kỹ thuật thanh trùng là vừa đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật có hại còn lại ít nhất đếnmức độ không thể phát triển để làm hỏng đồ hộp và làm hại sức khỏe người ăn, lại vừa đảm bảocho đồ hộp có chất lượng tốt về giá trị cảm quan và dinh dưỡng (Nguyễn Văn Tiếp, 2000)

Để biết được mức độ tiêu diệt vi sinh vật của quá trình thì cần phải biết trị số D và z biểu thịcho loài vi sinh vật đó Sự tiêu diệt vi sinh vật được thể hiện theo phương trình sau:

dN/dt = -kN (1)Trong đó:

N: lượng vi sinh vật trong sản phẩm sau thời gian t

k: hằng số tốc độ, k này thay đổi tuỳ theo loài vi sinh vật và tính chất của độ hộp

dN/dt: vân tốc tiêu diệt vi sinh vật

Có thể viết phương trình 1 dưới dạng:

(dN/dt)/N = -k

Từ đó ta được:

N = No * e(-kt) (2)Hay

t = (1/k) * ln(No/N) (3)Hoặc

T = (2,303/k) * log(No/N) (4)Suy ra:

Log(No/N) = -(k/2.303) * t (5)

Với No: lượng vi sinh vật ban đầu

Với D là thời gian cần thiết tại một nhiệt độ xác định để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật ban đầuban đầu, gọi là thời gian tiêu diệt thập phân(phút)

Vận tốc k và thời gian D có mối liên hệ như sau:

(-1/D) = (-k/2,303)

Vì vậy (4) có thể viết thành:

t = D * log(No/N) (6)Với F là thời gian(phút) để tiêu diệt vi sinh vật tại một nhiệt độ xác định

z: khoảng nhiệt độ cần thiết để tăng hoặc giảm D 10 lần

Fz Tref = t*10(T-Tref)/z

Với Tref: nhiệt độ tương ứng với quá trình xử lý nhiệt

z: tùy thuộc vào loại vi sinh vật cần tiêu diệt và tính chất của sản phẩm, mà ta lấy

z = 10oC đại diện cho loài chịu nhiệt sinh bào tử Clostridium botulinum

Đối với mỗi loại sản phẩm và vi sinh vật khác nhau thì các trị số D và Z khác nhau Được thểhiện cụ thể dưới bảng sau:

Bảng 6:Tính kháng nhiệt của bào tử vi sinh vật

Giá trị thanh trùng là thời gian tác dụng nhiệt để tiêu diệt vi sinh vật, giá trị thanh trùng ở nhiệt

độ Ti trong khoảng thời gian ti được tính theo công thức:

FTi = LTi * ti

Trong đó:

LTi = 10(T – Tref)/z

Tính giá trị thanh trùng F cho một quá trình thanh trùng:

Giá trị F nâng nhiệt F1

Một quá trình nâng nhiệt bao gồm một dãy các nhiệt độ Ti Ở nhiệt độ Ti thực phẩm được duytrì trong khoảng thời gian ∆t Như vậy, giá trị thanh trùng F1 được tính bằng tổng các giá trị FTi

A: thời gian năng nhiệt(ph)

B: thời gian giữ nhiệt(ph)

C: thời gian giữ nhiệt(ph)

Thông thường khả năng sống, hoạt động và khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật phụ thuộc vào

pH của môi trường Căn cứ vào đó mà người ta chia đồ hộp ra làm ba nhóm:

- Thời gian thanh trùng

Theo Nguyễn Văn Tiếp (2000), khi thanh trùng đồ hộp bằng nhiệt, không phải tất cả mọi điểmtrong đồ hộp đều đạt được nhiệt độ thanh trùng cùng một lúc và ngay khi đạt được nhiệt độthanh trùng rồi, không phải tất cả vi sinh vật bị tiêu diệt ngay tức khắc Như vậy thời gian thanh

a – A – B – C

to * P

trùng của đồ hộp bao gồm thời gian truyền nhiệt từ môi trường hơi nước vào trung tâm hộp vàthời gian để tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ đó.

Tuy nhiên thời gian thanh trùng thực tế nhỏ hơn thời gian truyền nhiệt và thời gian tiêu diệt visinh vật Vì vậy muốn xác định đúng thời gian thanh trùng, ta phải tính đến các yếu tố ảnhhưởng đến thời gian truyền nhiệt và thời gian tiêu diệt vi sinh vật

Các yếu tố ảnh hưởng tới thời gian tiêu diệt vi sinh vật:

Nhiệt độ thanh trùng: giữa nhiệt độ thanh trùng và thời gian thanh trùng có mối quan hệ tỷ lệnghịch với nhau Nhiệt độ càng cao thì thời gian thanh trùng càng ngắn và ngược lại nhưngcũng không nên nâng nhiệt độ quá cao và thời gian quá ngắn vì sẽ làm giảm chất lượng của sảnphẩm và sự tiêu diệt vi sinh vật, tuy có nhiệt độ cao vẫn cần một thời gian nhất định.( Nguyễn Xuân Phương, 2005)

+ Chất béo: làm tăng độ bền nhiệt của vi snh vật, vì tạo màng bảo vệ xung quanh vi sinh vật

Vi sinh vật: mỗi loại vi sinh vật có khả năng chịu nhiệt khác nhau Trong cùng điều kiện môitrường, loại vi khuẩn có nha bào là bền nhiệt hơn cả Vì vậy, tuỳ từng loại vi sinh vật phổ biếntrong từng loại đồ hộp mà chọn thời gian thanh trùng cho hợp lý

Ngoài ra thời gian thanh trùng còn phụ thuộc vào số lượng vi sinh vật Số lượng vi sinh vật càngnhiều thì thời gian thanh trùng càng dài và ngược lại (Nguyễn Xuân Phương, 2005).

Yếu tố ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt vào giữa hộp

+ Tính chất vật lý của sản phẩm: tuỳ theo trạng thái của sản phẩm mà tốc độ truyền nhiệt sẽkhác nhau

+ Tính chất của bao bì: khi truyền nhiệt từ môi trường đun nóng vào trong tâm hộp, trước tiênphải vượt qua nhiệt trở của bao bì Nhiệt trở của bao bì càng nhỏ thì thời gian truyền nhiệt càngngắn Bao bì thủy tinh có độ dẫn nhiệt kém so với bao bì kim loại

+ Áp suất đối kháng: trong quá trình thanh trùng, sự giản nở của hơi nước, không khí và sảnphẩm tạo ra áp suất lớn bên trong bao bì Sự chênh lệch giữa áp suất bên trong và bên ngoài củabao bì nếu vượt quá giới hạn cho phép sẽ gây phồng hộp, bật nắp, biến dạng Vì vậy, trong quátrình thanh trùng cần có áp suất đối kháng

2.9 Bảo quản đồ hộp

Theo Nguyễn Xuân Phương, (2005) mục đích của quá trình bảo quản đồ hộp là để ổn địnhphẩm chất của đồ hộp, tạo cho sản phẩm có hương vị và màu sắc đồng đều và sớm phát hiệnđược các hư hỏng

Trong quá trình bảo quản, đồ hộp có những biến đổi sau đây:

+ Biến đổi phẩm chất đồ hộp trong quá trình bảo quản Khi bảo quản lâu dài, hầu hết các loại đồhộp đều giảm chất lượng: hương vị kém, màu sắc biến đổi, hàm lượng kim loại nặng trong sảnphẩm tăng lên, hàm lượng vitamine giảm đi Khi bảo quản nước quả cũng có thể bị đục, vóncục và kết tủa do biến đổi hệ thống keo nhưng chủ yếu là do sự oxy hóa các sắc tố và chất cháttạo ra các hợp chất không tan

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm không khí đến sản phẩm trong quá trình bảo quản

Để tránh hiên tượng ngưng tụ ẩm trên bề mặt đồ hộp, yêu cầu độ ẩm tương đối của không khítrong kho bảo quản là 70 – 80% không nên quá 90%

Không nên bảo quản đồ hộp ở nhiệt độ quá cao hay quá thấp vì:

Bảo quản ở nhiệt độ cao làm tăng nhanh các biến đổi hóa học và vi sinh vật làm hư hỏng đồ hộpBảo quản ở nhiệt độ quá thấp làm cho dịch bị đông, làm phòng hộp Nhiệt độ tối thích cho bảoquản là 0 – 20oC ( Nguyễn Xuân Phương, 2005)