Đề Tài: Công Nghệ Chế Biến Trái Cây Tươi FreshCutFruit

I. KHÁI NIỆM VỀ FRESHCUT Trái cây và rau chế biến tươi (freshcut fruit and vegetable) là những mặt hàng phát triển nhanh nhất về hiệu quả kinh doanh trong số các sản phẩm của ngành công nghiệp chế biến các sản phẩm tươi. Mặt hàng trái cây chế biến thường được cung cấp cho người tiêu dùng ở dạng tiêu thụ nhanh và trực tiếp, không thông qua chuẩn bị hay chế biến lại. Do đó, các sản phẩm trái cây chế biến tươi đã đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng là sự tiện lợi nhưng lại không mất đi độ tươi ngon và các thuộc tính chất lượng mong muốn. Tuy nhiên, trái cây chế biến tươi lại chậm phát triển hơn và theo sau mặt hàng rau chế biến tươi vì chúng gặp nhiều vấn đề cần phải cân nhắc như hàm lượng nước trong sản phẩm cao hơn và các hoạt tính sinh lý cũng bị gia tăng. Chính vì thế, quá trình sản xuất trái cây chế biến tươi vẫn cần đến những công nghệ mới trong lĩnh vực bảo quản nhằm duy trì chất lượng trái cây chế biến tươi và đảm bảo tính an toàn cho đến lúc được tiêu thụ. Sản phẩm chế biến tươi được định nghĩa là bất cứ trái cây hoặc rau tươi (hay bất cứ sự kết hợp nào từ chúng) đã được thay đổi tính chất vật lý từ dạng rau trái gốc nhưng vẫn giữ trạng thái tươi. Những rau trái này được tỉa, gọt vỏ, rửa và cắt để cho ra dòng sản phẩm có thể sử dụng hoàn toàn (mà không cần phải loại bỏ phần nào như rau trái còn nguyên vẹn) được đóng gói để cung cấp cho người tiêu dùng các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, thuận tiện và có giá trị trong khi vẫn giữ nguyên sự tươi ngon (IFPA, 2002). Mỗi loại trái cây có thể có những đáp ứng khác nhau đối với quá trình chế biến tươi. Các đáp ứng này tùy thuộc vào mức độ của các quá trình gây hại xảy ra bên trong sản phẩm và chính điều này lại bị ảnh hưởng bởi vài nhân tố khác nhau chẳng hạn giống cây trồng, các thao tác trong thu hoạch, sau thu hoạch, phân phối và bản chất của các phương thức chế biến. Hình 1: Freshcut II. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ CÁC SẢN PHẨM TRÁI CÂY FRESHCUT 2.1. Lịch sử hình thành Các sản phẩm freshcut không phải là một sản phẩm mới. Các sản phẩm này đã được đưa vào tiêu thụ từ những năm 1930 trong các siêu thị bán lẻ (IFPA). Trào lưu này bắt đầu từ Mỹ và các nước Châu Âu. Những thập niên gần đây, các sản phẩm này mới thật sự phổ biến và thâm nhập vào các cơ sở kinh doanh. Nhu cầu về các sản phẩm có lợi cho sức khỏe và tiện lợi, áp dụng những tiến bộ trong công nghệ đóng bao bì đã mở rộng ngành công nghiệp freshcut. Khởi đầu, hầu hết sự mở rộng đều diễn ra ở khu vực dịch vụ thực phẩm. Những năm 1980, dịch vụ nhà hàng phục vụ nhanh như McDonald’s và Burger King đang bùng nổ và vì thế nhu cầu sử dụng các sản phẩm freshcut càng được tăng cao (ví dụ như các sản phẩm salad ăn liền). Nhu cầu tăng lên đã thu hút các nhà nông làm ăn nhỏ lẻ đầu tư vào các thiết bị trong quá trình chế biến freshcut. Sự tăng lên về nhu cầu cũng dẫn đến ngành công nghiệp sản xuất freshcut gia tăng đầu tư về nghiên cứu và phát triển nhằm vào các khâu chất lượng nguyên liệu thô, kĩ thuật đóng gói, thiết bị chế biến, trữ lạnh. Sau khi trở thành một trào lưu phổ biến trong các bộ phận thức ăn nhanh, các sản phẩm freshcut trở nên phổ biến ở mức độ buôn bán lẻ. IFPA đã phát triển các bao bì được tạo thành bởi một loại màng đặc biệt điều chỉnh quá trình hô hấp của sản phẩm salad tươi và làm chậm lại tốc độ hư hỏng. Grimmway Farms từ Bakersfield California đã giới thiệu nhiều đổi mới trong việc đóng gói các sản phẩm carrot non được phân phối vào siêu thị và chương trình ăn trưa ở các trường học trong nước và ngoài nước. Những sản phẩm tiên phong này là các sản phẩm freshcut đầu tiên đạt được thành công ở mức độ bán lẻ. Nó dẫn đến hình thành một ngành công nghiệp mà đến giờ vẫn đang được mở rộng và mới đây cũng áp dụng cho các sản phẩm trái cây để đem vào phục vụ các nhà hàng thức ăn nhanh và các cửa hàng bán lẻ. Sản phẩm freshcut là một trong những mặt hàng được ưa chuộng nhất trong các cửa hàng tạp hóa. 2.2. Tình hình thế giới và tại Mỹ (2007) Các nhà chế biến các sản phẩm chế biến tươi, đặc biệt là chế biến salad có thể phân phối các sản phẩm của họ đi toàn quốc và có khuynh hướng sản xuất ra chính sản phẩm thô của họ. Vì sản xuất với quy mô lớn, các nhà sản xuất lớn có thể dễ dàng tiếp cận với thị trường lớn chẳng hạn như hệ thống các siêu thị. Mặt khác, các nhà sản xuất tại địa phương lại có khuynh hướng chế biến và mua bán các sản phẩm dễ bị hư hỏng hơn chẳng hạn như dưa, cà chua, salad để sử dụng. Một sự thuận lợi của các nhà sản xuất tại địa phương là gần các siêu thị và đáp ứng được nhu cầu phân phối đúng giờ. Xu hướng tiêu dùng của người Mỹ từ những năm 1970 là ít dùng các sản phẩm đóng hộp, dùng nhiều sản phẩm tươi và lạnh đông. Đặc biệt đối với nhịp điệu sống tất bật và sự phát triển nhanh chóng của nước Mỹ thì việc sử dụng nhiều các sản phẩm tiện dụng, không tốn thời gian chế biến nhưng vẫn duy trì được thành phần dinh dưỡng như các sản phẩm trái cây chế biến tươi, rau chế biến tươi đóng hộp là điều dễ hiểu. Tốc độ phát triển các sản phẩm freshcut và tất cả các sản phẩm tươi tại các siêu thị của Mỹ và tất cả các sản phẩm tươi trong 52 tuần tính đến 3072007 được phản ánh thông qua biểu đồ hình 2. Trong đó, mặt hàng trái cây chế biến tươi có tốc độ phát triển nhanh nhất và tăng nhiều nhất so với các sản phẩm tươi khác. Đây là dấu hiệu cho thấy các sản phẩm trái cây chế biến tươi đang thu hút số lượng lớn người tiêu dùng. Hình 2: Tốc độ phát triển các sản phẩm freshcut Giá trị bán ra các sản phẩm freshcut thông qua các kênh siêu thị đạt được tổng cộng 6 tỷ USA (52 tuần, tính đến3062007). Trong đó, các sản phẩm chiếm 23% giá trị bán ra trong số các sản phẩm tươi. (hình 3) Hình 3: Phần trăm doanh thu của các sản phẩm freshcut thông qua kênh bán hàng Supermarket Channels Số lượng bán ra của trái cây tươi tại các siêu thị của Mỹ năm 2007 được biểu diễn trên hình 4. Ta thấy rằng dưa hấu chế biến tươi là sản phẩm được người tiêu dùng Mỹ ưa chuộng nhất, tiếp đến là hỗn hợp trái cây chế biến tươi, dứa…. Mặt hàng trái cây chế biến tươi cũng rất đa dạng. Hình 4: Phần trăm lượng tiêu thụ của các loại sản phẩm freshcut 2.3. Tình hình tại Việt Nam Ở Việt Nam, việc sản xuất và tiêu thụ trái cây và rau quả chế biến tươi chỉ đang ở giai đoạn đầu của sự phát triển. Quy mô sản xuất cũng nhỏ lẻ. Các sản phẩm trái cây chế biến tươi được bày bán trong các siêu thị, tuy nhiên tính đa dạng của mặt hàng trái cây chưa cao, số lượng bán không nhiều và thời gian bảo quản của các sản phẩm ngắn do không được trải qua các bước xử lý như quy trình trong công nghiệp. Phần 2: NGUYÊN LIỆU I. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA TRÁI CÂY TƯƠI 1.1. Phân loại trái cây Tùy theo mục đích mà chúng ta có thể phân loại trái cây theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ, trong bảo quản thì trái cây được phân loại dựa theo khả năng chịu nhiệt hay cường độ hô hấp; trong buôn bán thì trái cây được chia thành chính vụ và trái vụ. Các nhà sinh vật học thì phân loại trái cây theo đặc điểm cấu trúc hay theo bộ phận ăn được… 1.1.1. Phân loại trái cây theo cấu trúc mô thực vật: Trái cây có thể được phân loại theo cấu trúc mô được trình bày ở hình 5. 1.1.2. Theo vùng phát triển Mỗi vùng khí hậu sẽ thích hợp cho một số loại trái cây phát triển.  Vùng ôn đới: có các loại trái hạch như mơ, mận, đào… trái mọng, nhỏ như nho, mâm xôi, dâu… trái nạc, có nhiều hạt như táo, lê…  Vùng cận nhiệt đới: có nhóm trái có múi (citrus) như cam, quýt, bưởi…  Vùng nhiệt đới: chuối, xoài, đu đủ, dứa, ổi, thanh long… 1.1.3. Theo thời vụ thu hoạch  Trái cây chính vụ: đậu trái, phát triển và chín bình thường, tùy thuộc vào đất đai, thời tiết. Chất lượng trái cao, trái thơm, ngọt, kích thước lớn, ít bị sâu bệnh.  Trái cây trái vụ: vì nhu cầu thị trường, một vài biện pháp sẽ được áp dụng để thúc đẩy cây đậu trái không đúng mùa. Chất lượng trái thấp hơn, chua hơn, nhỏ hơn nhưng đổi lại năng suất, sản lượng trái thu được trải đều trong năm. 1.2. Thành phần hóa học Thành phần hóa học tạo nên giá trị dinh dưỡng và cảm quan của trái cây. Nhiều nghiên cứu đã công bố về thành phần trong nhiều loại trái cây khác nhau (Nagy và cộng sự, 1990, 1992; Somogy và cộng sự, 1996). Trong trái cây thành phần chủ yếu của chất hòa tan là đường và acid hữu cơ. Những thành phần dinh dưỡng khác cần thiết cho con người cũng có trong trái cây bao gồm protein, carbohydrate, chất béo và dầu, khoáng, vitamin và nước. Thành phần hóa học của trái cây không chỉ dao động phụ thuộc vào loại thực vật, các yếu tố gieo trồng, thời tiết mà còn thay đổi theo độ chín trước khi thu hoạch, điều kiện chín và bảo quản. Hầu hết trái cây tươi có hàm lượng nước cao, nghèo protein và chất béo. Trong vài trường hợp, hàm lượng nước có thể hơn 70% và thường hàm lượng nước trong trái cây trên 85%. Trái cây cũng là nguồn carbohydrate quan trọng. Những carbohydrate tiêu hóa được thường dưới dạng đường và tinh bột, trong khi cellulose không tiêu hóa được cung cấp xơ, một yếu tố quan trọng đối với sự tiêu hóa thông thường ở con người (Bảng 1). Bảng 1: Thành phần của trái cây tính theo phần trăm ăn được (Chem, 1992; Konja và Lovric, 1993) Trái cây Carbohydrate Protein Chất béo Tro Nước Chuối Cam Táo Dâu 24.0 11.3 15.0 8.3 1.3 0.9 0.3 0.8 0.4 0.2 0.4 0.5 0.8 0.5 0.3 0.5 73.5 87.1 84.0 89.9 Trái cây cũng là nguồn khoáng và vitamin quan trọng, đặc biệt là vitamin A và C. Chúng ta biết rằng trái cây thuộc họ citrus là nguồn vitamin C dồi dào. Betacarotene và carotenoid, tiền vitamin A hiện diện trong những trái cây có màu vàng cam. Hình 6: Hình mô tả đơn giản những hợp chất tiêu biểu của một loại trái cây 1.2.1. Protein và amino acid Những hợp chất chứa nitơ được tìm thấy trong trái cây ở những dạng khác nhau: protein, amino acid, amide, amine, nitrate… Trong trái cây, những chất chứa nitơ ít hơn 1% trong hầu hết các trường hợp. Trong số các hợp chất chứa nitơ thì protein là quan trọng nhất (Dauthy, 1995). Protein có cấu trúc keo và với nhiệt độ trên 500C sẽ làm chúng biến tính trở thành dạng không hòa tan. Điều này cần được lưu ý trong các quá trình xử lý nhiệt trái cây. Protein là nguồn amino acid cần thiết cho sự phát triển và thay thế mô. Tuy nhiên, giá trị của protein từ trái cây ít hơn so với protein từ động vật do sự không cân đối về amino acid cần thiết. Amino acid được định nghĩa là nhóm phân tử hữu cơ bao gồm nhóm amino (NH2), nhóm carboxyl (COOH) và chuỗi mạch hữu cơ riêng cho từng amino acid. Arginine, glycine, cystine, histidine và tryptophan là một vài ví dụ về amino acid. Cơ thể con người không thể tổng hợp được 9 amino acid và 9 amino acid này được gọi là amino acid cần thiết. Trong trường hợp của trái cây, chúng cung cấp ít hơn 3g100g protein (Hình 7). Hình 7: Hàm lượng protein của trái cây tươi (g100g) (Wills, 1987; Nagy, 1990; Somogyi và cộng sự, 1996). 1.2.2. Acid hữu cơ Trái cây chứa nhiều loại acid hữu cơ như aicd citric trong cam và chanh, acid malic trong táo và acid tartaric trong nho (Dauthy, 1995). Những acid này đem lại vị trái cây, vị chát và làm giảm sự nhiễm vi sinh vật. Acid và đường là những yếu tố chính quyết định vị của trái cây và tỷ lệ giữa đườngacid thường được sử dụng để đưa ra những tính chất kỹ thuật của sản phẩm trái cây. Acid malic được tìm thấy trong trái cây như táo, quả lý gai và nho. Acid tartaric là acid thực vật được phân phối rộng rãi với nhiều ứng dụng trong thực phẩm và công nghiệp, nó được lấy như là phế phẩm từ quá trình lên men rượu vang. Hình dạng của nó bao gồm vài muối (Hình 8), cream của tartaric (potassium hydrogen tartrate) và muối Rochelle (potassium sodium tartrate). Hình 8: Hình chụp dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM) của tartrate từ nước nho (Buglione, 2005) Acid oxalic lại được tìm thấy rất nhiều trong trái khế (SwiBea Wu và cộng sự, 1992). Ngoài ra trong trái cây còn có các loại acid khác với hàm lượng nhỏ như lactic, succinic, pyruvic, glyceric, shikimic, maleic và acid isocitric (Hình 9). Chính vì những acid hữu cơ này làm nên khoảng pH rộng của sản phẩm trái cây (Bảng 2). Hình 9: Hàm lượng acid hữu cơ của một vài loại trái (Wills, 1987; Nagy, 1990; Somogyi và cộng sự, 1996). Bảng 2: Giá trị pH của một vài loại trái cây Sản phẩm pH Sản phẩm pH Bơ táo Sốt táo Táo Mơ Anh đào Dưa chuột Bưởi Chanh Oliu Cam 3.1 – 3.5 3.6 – 3.9 3.0 – 3.3 3.7 – 3.8 3.4 – 4.0 3.0 – 3.5 3.2 – 3.5 2.3 – 2.6 2.9 – 3.2 3.2 – 3.8 Nước cam Đào Đậu Nước dứa Mận, trái lý chua Nước ép trái cây thuộc họ Prune Bí ngô Nho khô Dâu tây Nước ép cà chua 3.7 – 4.1 3.4 – 3.6 6.1 – 6.4 3.3 – 3.6 2.9 – 3.2 3.7 – 4.1 4.1 – 4.4 3.6 – 4.2 3.3 – 3.4 4.0 – 4.5 Nguồn: Dennis, 1983; Friend, 1982; Goodenough và Atkin, 1981; Jackson và Shinn, 1979; Salunkhe, 1991; Wills và cộng sự, 1989; Hui, 1991. 1.2.3. Carbohydrate Carbohydrate là thành phần chính của trái cây, chiếm hơn 90% tổng chất khô. Chúng được tạo ra trong quá trình quang hợp và có chức năng là hợp chất cấu trúc trong trường hợp của cellulose. Mặt khác, carbohydrate khi là tinh bột lại có chức năng dự trữ năng lượng, chúng là thành phần cần thiết của acid nucleic trong trường hợp của ribose, là thành phần của vitamin như là ribose và riboflavin (Dauthy, 1995). Carbohydrate chiếm hơn nửa nhu cầu năng lượng của con người, một người trưởng thành hằng ngày cần khoảng 500g carbohydrate. Tinh bột và đường là nguồn năng lượng chính của cơ thể. Tuy nhiên, đường không phải là nguồn thực phẩm cần thiết, chúng cung cấp năng lượng nhưng không cung cấp dinh dưỡng. Đường trong trái cây chủ yếu là glucose, fructose và sucrose (hình 10). Maltose và những đường phụ khác cũng hiện diện trong trái cây (McLellan và Acree, 1992). Nhiều tác giả ghi nhận sự có mặt của heptulose và xylose trong puree xoài còn nước khế lại giàu arabinose (SwiBea Wu và cộng sự, 1992). ¬¬¬¬¬ Hình 10: Hàm lượng đường của một vài loại trái cây (Jorge E. Lozano) 1.2.3.1. Tinh bột Tinh bột là nguồn cung cấp năng lượng dự trữ trong thực vật và cung cấp năng lượng trong dinh dưỡng, chúng được tìm thấy dưới dạng hạt tinh bột. Nước ép táo là một trong những nước quả chứa hàm lượng tinh bột đáng kể. Táo chưa chín chứa 15% tinh bột (Reed, 1975). Những hạt tinh bột táo được cho là hình cầu (Hình 11). Trong trường hợp này, trục chính (La = 9.21µm) và trục phụ (Ba = 7.86µm) giống nhau (Carrin và cộng sự, 2004). Hình 11: Hình chụp quét điện tử của hạt tinh bột táo (5kV x 4400) Hàm lượng tinh bột khác nhau tùy theo loại trái cây (Bảng 3) và mùa thu hoạch. Khi trái chín trên cây, tinh bột sẽ thủy phân thành đường. Bảng 3: Hàm lượng tinh bột của một vài loại trái Trái cây Tinh bột (gkg) Ổi Táo Mít Khế Xoài Bí ngô Chuối 1 2 4 5 5 17 31 Nguồn: Somogyi và cộng sự, 1996; SanchezCastillo và cộng sự, 2000; Carrin và cộng sự, 2004. 1.2.3.2. Pectin Pectin là một loại “gum” được tìm thấy trong trái cây, nó gây ra hiện tượng gel hóa. Táo chát, mận chua, nho Concord, trái mộc quả, trái lý gai… có hàm lượng pectin cao vượt trội. Mơ, cherry, đào, dứa, dâu tây… có hàm lượng pectin thấp. Trái chưa chín có nhiều pectin hơn so với trái cây chín hoàn toàn. Pectin bao gồm một mạch chính cấu tạo từ Dgalacturonan. Các mạch nhánh của các phân tử pectin bao gồm Lrhamnose, arabinose, galactose và xylose. Nhóm carboxyl của acid galacturonic bị ester hóa một phần bởi nhóm methyl và được trung hòa một phần hay hoàn toàn với các ion của Na, K và NH4. Mức độ methoxyl hóa (DM) được định nghĩa là số mole methanol trên 100 mole acid galacturonic. Một vài nhóm hydroxyl ở C2 và C3 có thể bị acetyl hóa (Itziar Alkorta, Carlos Garbisu, Maria J. Llama và Juan L. Serra, 1997; Jayani, 2005). Hình 12: Cấu trúc phân tử pectin (Hình chỉ giới thiệu các thành phần chính của pectinacid galacturonic được methylester hóa một phần, các mạch nhánh galactose, arabinose và xylose không thể hiện trên hình) 1.2.4. Lipid Hầu hết trái cây có hàm lượng chất béo thấp hơn 0.5g100g phần ăn được (Watt và Merrill, 1963). Tuy nhiên, trái bơ có hàm lượng béo cao nhất đạt đến 10 – 20 %. Bảng 4 liệt kê những trái cây với hàm lượng béo cao tương đối. Bảng 4: Hàm lượng chất béo trong trái cây Trái cây Chất béo (g100g) Bơ Vải Oliu xanh Dừa 16 1 13 35 Nguồn: Watt và Merrill, 1963. 1.2.5. Khoáng Hầu hết thực phẩm đều cung cấp hàm lượng khoáng cần thiết khác nhau. Trong trái cây, hàm lượng khoáng chiếm khoảng 0.25 – 1.5%. Các nguyên tố khoáng tồn tại dưới dạng liên kết với các hợp chất hữu cơ cao phân tử, muối của các acid hữu cơ và vô cơ như phosphoric, sulfuric, silic… nên các chất khoáng đặc biệt là kim loại dễ được hấp thụ. Trong trái cây có các loại khoáng như Ca, P, Na, K, Mg, Zn… Ví dụ, hàm lượng Ca trong trái cây thường không vượt quá 40mg100g ăn được (Hình 13), kali là loại khoáng chính trong trái cây và hàm lượng dao động từ 30 (mãng cầu) đến 600mg100g (bơ) phần ăn được (Hình 14). Trái cây cũng chứa hàm lượng Na và Mg cao được chỉ ra trong hình tương ứng (Hình 16, Hình 17), hàm lượng Fe trong trái cây được đưa ra trong hình 18. Hình 13: Hàm lượng Ca trong 100g ăn được của trái cây (Watt và Merrill, 1963; Wills, 1987) Hình 14: Hàm lượng K trong 100g ăn được của trái cây (Watt và Merrill, 1963; Wills, 1987) Hình 15: Một vài loại trái có hàm lượng P cao (Watt và Merrill, 1963; Wills, 1987) Hình 16: Một vài trái cây có hàm lượng Na cao (100g ăn được) (Watt và Merrill, 1963; Wills, 1987) Hình 17: Một vài loại trái cây có hàm lượng Mg cao (100g ăn được) (Watt và Merrill, 1963; Wills, 1987) Hình 18: Thành phần khoáng của một vài loại trái (Wills, 1987; Nagy, 1990; Somogyi và cộng sự, 1996). 1.2.6. Vitamin Thực vật có khả năng tổng hợp được các vitamin, vì thế trái cây là nguồn cung cấp vitamin chủ yếu cho con người và động vật. Những vitamin thường được tìm thấy trong trái cây là vitamin B, C, provitamin A. Những loại trái có hàm lượng vitamin C cao được chỉ ra trong hình 19. Hình 19: Hàm lượng acid ascorbic trong một vài loại trái (Watt và Merrill, 1963; Wills, 1987) Một vài loại vitamin đảm nhiệm nhiều mục đích chức năng cùng một lúc: vitamin C và E là chất chống oxy hóa, ngăn chặn sự thay đổi màu không mong muốn, làm chậm sự ôi hóa. Provitamin A (hay betacarotene) và riboflavine (vitamin B2) được sử dụng làm chất tạo màu tự nhiên. Bốn vitamin (A, D, E, K) là những vitamin tan trong dầu. Chúng được tiêu hóa và hấp thụ cùng với chất béo trong khẩu phần ăn hằng ngày. 1.2.7. Nước Nước trong trái cây chiếm hơn 80%, đặc biệt trong các loại trái thuộc họ citrus như bưởi, cam, chanh… có lượng nước khoảng 90%, các loại trái như bơ, mít, chuối hàm ẩm chỉ trong khoảng 70 – 75%. 1.2.8. Hợp chất thơm Những hợp chất thơm trong trái cây với một lượng rất nhỏ: alcohol, aldehyde, ester, terpene…. Quả chín, đặc biệt là chuối, cam và dứa có mùi rất đặc trưng do sự hiện diện của các ester. Một vài ester hình thành từ acid acetic được ghi nhận trong bảng 5. Hình 20: Hàm lượng nước trong trái (100g ăn được) (Wills, 1987; Nagy, 1990; Somogyi và cộng sự, 1996). Bảng 5: Những ester thường tìm thấy trong trái cây Tên ester Công thức Tìm thấy trong Butylacetate Octylacetate Ethylbutyrate CH3COOC4H9 CH3COOC8H17 CH3COOC2H5 Chuối Cam Dứa Những quá trình chế biến trái cây phải đuợc thiết kế và vận hành để làm giảm sự mất mát và thay đổi những hợp chất thơm. Những hợp chất dễ bay hơi của trái cây thường được khôi phục lại bằng cách loại chúng bằng bay hơi một phần nước quả trước khi tiến hành lọc hay cô đặc. Sau đó dung dịch pha loãng những hợp chất tan trong nước này được cô đặc bằng cách chưng cất và cho trở lại vào nước quả. Quá trình khôi phục hợp chất thơm và cô đặc có thể thiết kế và vận hành tối ưu hóa nếu thành phần hóa học của hợp chất thơm được biết rõ ràng. II. CHỈ TIÊU LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU Rõ ràng chất lượng của nguyên liệu thô là một trong những nhân tố quan trọng nhất để quyết định chất lượng của thành phẩm. Những mục tiêu chính để xác định xem giống trái cây có phù hợp để chế biến thành sản phẩm freshcut hay không bao gồm:  Hiệu suất thu hồi cao.  Khó bị rối loạn sinh lý và các bệnh do vi sinh vật gây ra.  Khả năng chống tổn thương cơ học lớn.  Có thể chống chịu với môi trường có nồng độ CO2 cao (Varoquaux và cộng sự, 1996) vàhoặc nồng độ O2 thấp.  Hàm lượng đường cao vì nếu nghèo đường thì sẽ gây ra những stress về năng lượng (Forney và Austin, 1988).  Tốc độ hô hấp thấp (Varoquaux và cộng sự, 1996).  Một số yêu cầu đặc biệt khác tùy thuộc vào loại sản phẩm. Chất lượng của sản phẩm trái cây chế biến tươi là sự kết hợp của nhiều tính chất hay đặc tính, chính điều này quyết định giá trị của chúng đến người tiêu dùng. Những thông số chất lượng bao gồm hình dạng bên ngoài, cấu trúc, mùi vị và giá trị dinh dưỡng. Tính quan trọng tương đối đối với từng thông số chất lượng phụ thuộc vào loại sản phẩm. Khách hàng đánh giá chất lượng của trái cây chế biến tươi dựa trên hình thức bên ngoài và độ tươi vào thời điểm mua. Tuy nhiên, điều này còn phụ thuộc vào sự thỏa mãn của người mua về chất lượng cấu trúc và mùi vị của sản phẩm. Người mua cũng luôn quan tâm đến chất lượng dinh dưỡng và mức độ an toàn của sản phẩm chế biến tươi. Chất lượng của trái cây phụ thuộc vào loại cây trồng, những hoạt động gieo trồng trước thu hoạch và điều kiện thời tiết, độ chín khi thu hoạch và phương pháp thu hoạch. Phương pháp thu mua, điều kiện và thời gian giữa vụ thu hoạch và khi chuẩn bị sản phẩm chế biến tươi cũng có những ảnh hưởng quan trọng lên chất lượng của trái cây và vì vậy cũng ảnh hưởng lên chất lượng của sản phẩm chế biến tươi. Những yếu tố khác có ảnh hưởng đến chất lượng của trái cây chế biến tươi bao gồm phương pháp chuẩn bị (độ bén của dụng cụ cắt, kích thước và bề mặt của miếng cắt, rửa và loại ẩm bề mặt) và điều kiện khác như bao gói, tốc độ làm lạnh, khả năng duy trì nhiệt độ tối thích và độ ẩm tương đối… Người ta dựa vào thời gian bảo quản sản phẩm mà đưa ra các yêu cầu khác nhau trong công tác lựa chọn nguyên liệu thô. (Bảng 6) Bảng 6: Tiêu chí lựa chọn nguyên liệu thô sản xuất trái cây chế biến tươi. Tiêu chí Thời gian bảo quản 1 ngày 5 – 7 ngày 3 – 5 ngày Độ chín Đạt độ chín kỹ thuật Tận dụng trái hỏng một phần Tận dụng khá nhiều Không sử dụng Mức độ trung gian Độ đồng nhất của nguyên liệu thô Không cao. Có thể dùng trái có kích thước không phù hợp. Cao Phân loại và kiểm tra kỹ lưỡng. Mức độ trung gian Cấu trúc Không mềm nhũn. Chưa bị biến đổi nhiều. Cấu trúc chắc, nguyên vẹn. Độ giòn, cứng, dai… đạt tiêu chuẩn. Mức độ trung gian Màu sắc Có thể sử dụng nguyên liệu bị biến màu một phần, kém tươi. Tươi, đẹp mắt Không bị biến màu Mức độ trung gian Mùi vị Vẫn giữ được cơ bản mùi vị của trái tươi. Tươi ngon, đặc trưng Tuyệt đối không có mùi lạ. Mức độ trung gian An toàn Mức độ nhiễm VSV: rất thấp. Phần 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT I. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT VÀ SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1.1. Khái quát về điều kiện sản xuất Quy trình sản xuất trái cây chế biến tươi đòi hỏi phải tuân thủ các điều kiện thao tác nghiêm ngặt vì không chỉ để đảm bảo mối nguy từ vi sinh vật được kiểm soát một cách hiệu quả mà còn để giảm thiểu các vấn đề về mặt sinh lý của trái cây, điều này có liên hệ trực tiếp sự duy trì chất lượng trong các sản phẩm chế biến tươi. Khu vực sản xuất và các dung dịch xử lý cần phải được giữ ở điều kiện lạnh trong suốt quá trình chế biến để giảm sự sinh sôi của vi sinh vật, hoạt tính của enzyme giải phóng ra trong suốt quá trình cắt và sự đáp ứng lại về mặt hô hấp của mô trái cây ở các vùng bị tổn thương cơ học. Mối nguy từ vi sinh vật trong trái cây chế biến tươi bao gồm sự nhiễm bẩn và sự phát sinh bệnh ở người (FDA 2001). Nhiệt độ lạnh không đủ để làm dừng sự phát triển của vi sinh vật. Một vài vi sinh vật gây ngộ độc chẳng hạn như L. monocytogenes thậm chí có thể sinh trưởng được ngay dưới điều kiện nhiệt độ lạnh (Zagory, 1999). Vì thế, thực hiện HACCP là điều cấp thiết để tìm ra các nguy cơ có thể của thực phẩm nhiễm bẩn. Hơn thế nữa, GMP (Thực Hành Sản Xuất Tốt) nên được ứng dụng vào quy trình chế biến để điều khiển về mặt vệ sinh, điều này có liên quan mật thiết với việc sử dụng bảo hộ lao động của công nhân (như áo bảo hộ, găng tay, nón, ủng), xử lý sản phẩm ở nhiều công đoạn khác nhau, quá trình vệ sinh và bảo dưỡng trước, trong và sau khi sản xuất. Vì thế, nhất định phải thực hiện chương trình huấn luyện nhân công về tầm quan trọng của vệ sinh đối với chất lượng và sự an toàn của sản phẩm. Nhà sản xuất áp dụng các nguyên lý của HACCP được mô tả trong Codex Alimentarius (sát nhập vào CACRCP 1–1969, Rev. 3–1997) và trong qui tắc thực hành vệ sinh cho những sản phẩm đóng gói giữ lạnh với thời gian bảo quản kéo dài (Alinorm 9913, trang 41–57) cho tất cả các loại sản phẩm đã có trước và cho việc thiết kế các sản phẩm mới. Những hướng dẫn cho quy trình sản xuất trái cây chế biến tươi được chỉnh lý bởi Chính phủ Pháp (French Administration) với mục đích là làm giảm mối nguy về mặt sinh học, vật lý, hóa học có liên hệ với loại sản phẩm này. Nó đề xuất những điều kiện sản xuất đối với nguyên liệu thô (điều kiện phát triển của nó), cũng như quá trình chế biến, và hướng dẫn phân phối. Mục này sẽ tập trung vào những khuyến cáo và quy tắc đặc thù đối với sản xuất trái cây chế biến tươi. 1.1.1. Thao tác thực hiện tránh sự nhiễm chéo Trong dây chuyền sản xuất cần phải tránh sự nhiễm chéo giữa nguyên liệu thô và sản phẩm sạch. Những ví dụ nêu ra ở hình 21 đã chỉ ra nguyên lý “chỉ đi thẳng”. Nguyên lý này không có nghĩa bắt buộc phải quy trình chế biến phải theo một đường thẳng nhưng nó cho phép không xảy ra sự nhiễm chéo. Hình 21: Nguyên lý “chỉ đi thẳng” 1.1.2. Tách biệt khu vực rửa, khu vực tỉa và khu vực đóng gói Để tránh sự nhiễm chéo, các phòng thực hiện quá trình khác nhau cần phải phân định ranh giới bằng các tường chắn nhằm giữ cho điều kiện vệ sinh sạch sẽ luôn liên tục từ khu vực cắt cho đến khu vực đóng gói (Hình 22). Hình 22: Các khu vực trong quá trình chế biến 1.1.3. Điều khiển nhiệt độ Mỗi bộ phận cần được thiết kế và trang bị theo lối nhiệt độ bên trong các phòng khác nhau phải phù hợp với những yêu cầu được tổng hợp trong hình 23. Hình 23: Gradient nhiệt độ và dòng khí thổi trong các đơn vị chế biến Sau đây là những khuyến cáo:  Cần giới hạn bày sản phẩm ra ngoài ở nhiệt độ trên 10oC.  Làm lạnh sản phẩm từ 0 – 2oC trước khi đóng gói để duy trì đúng nhiệt độ trong suốt quy trình vận hành.  Duy trì nhiệt độ này trong suốt quá trình bảo quản. Gradient nhiệt độ và thông khí cho sản phẩm cần phải ngược chiều nhau. Nhiệt độ khu vực tỉa và loại nhiễm phải không được vượt quá 12oC và nhiệt độ không vượt quá 4oC đối với khu đóng gói và kho. 1.1.4. Dòng khí Hệ thống thông gió được thiết kế để duy trì nhiệt độ theo yêu cầu và ngăn chặn sự ngưng tụ hơi nước và sự tuần hoàn của bụi. Dòng khí phải được thổi từ khu vực đóng gói đến khu vực tỉa (Hình 23). 1.1.5. Sản phẩm thải Chất thải được được tháo ra khỏi các bộ phận để tránh nhiễm chéo (Hình 24). Bên trong các bộ phận, các thiết bị và máy móc được sử dụng cho phần không ăn được (độc hại) và chất thải cần phải được ghi nhãn rõ ràng và không được sử dụng nó cho các sản phẩm ăn được (không độc hại). Hơn nữa, chúng phải dễ dàng rửa và vệ sinh. Bên ngoài các bộ phận, các thùng đựng các nguyên liệu tái sử dụng, phần không ăn được và chất thải nên chống thấm nước và dễ dàng rửa và vệ sinh. Hình 24: Sự loại bỏ phế liệu 1.1.6. Thiết bị rửa, nguyên liệu và dụng cụ chứa Công tác rửa cần được thực hiện bằng vài phương pháp hoặc bằng cách kết hợp các phương pháp bao gồm các thao tác cơ học (xử lý nguyên liệu, cọ rửa, phun nước dạng tia) hoặc các biện pháp làm sạch hóa học (chất tẩy rửa acid hay kiềm). Công tác tẩy rửa còn cần phải bao gồm sự loại bỏ đi các phần không mong muốn của sản phẩm. Chất tẩy rửa nên được sử dụng để loại bỏ bụi và màng sinh học của vi khuẩn. Để việc rửa bằng nước (nước đạt tiêu chuẩn nước uống) được hiệu quả, cần phải loại bỏ các phần cặn tách ra từ sản phẩm và chất thải còn lại sau quá trình tẩy rửa. Không sử dụng những thùng gỗ, chỉ sử dụng những loại thùng chứa bằng nhựa có thể tẩy rửa được hay dùng những pallet thích hợp với điều kiện vệ sinh tại nhà máy. 1.1.7. Vệ sinh Sau khi rửa các khu vực, các máy móc cần phải được chống tái nhiễm hiệu quả bằng cách sử dụng hơi nước hoặc hóa chất. 1.1.8. Trình tự vệ sinh cho người điều khiển Nhân công nên được đào tạo để có hiểu biết về các thao tác vệ sinh (Qui tắc Quốc tế về Thực Hành, Nguyên lý chung của công tác vệ sinh Thực Phẩm) và mang bảo hộ lao động đặc trưng. Đối với tất cả công nhân, quản đốc và khách đều được yêu cầu phải mang găng tay, đội mũ, mặc áo blouse và mang giày. Điều quan trọng là phải rửa tay bằng xà phòng diệt khuẩn trước khi tiến hành làm việc trong nhà máy. Phải thay găng tay vài lần trong mỗi ca làm việc. 1.1.9. Khử trùng bằng Chlorine Sử dụng Chlorine trong quá trình vệ sinh cho phép cải thiện chất lượng sản phẩm trên khía cạnh vi sinh vật. Sự loại nhiễm bằng Chlorine được thực hiện trước quá trình ngâm rửa lại bằng nước (nước đạt tiêu chuẩn nước uống). Nồng độ Chlorine sử dụng không quá 0.5ppm (Pháp). Có nhiều dạng Chlorine hòa tan trong nước khác nhau. Một phần của Chlorine hòa tan sẽ kết hợp với chất hữu cơ (Chlorine liên kết). Phần còn lại là Chlorine tự do. Nồng độ của Chlorine tự do chiếm trên 80% tổng lượng Chlorine, có thể được định mức bằng cách sử dụng điện cực đặc trưng (cho phép xác định hàm lượng). Vì mức độ không ổn định của dung dịch Chlorine, việc xác định nhanh là cần thiết. Thời gian ngâm để loại nhiễm khuyến cáo là 2 phút. pH là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả của Chlorine. pH thích hợp cho loại nhiễm là 6.5 – 8. 1.1.10. Điều kiện phân phối, dây chuyền làm lạnh, thời hạn tiêu thụ Để duy trì chất lượng sản phẩm cho đến lúc bán, nhà sản xuất trái cây chế biến tươi phải dán nhãn “hạn sử dụng tốt nhất” trên bao bì. Xác định thời gian bảo quản là nhiệm vụ của nhà chế biến. Thời gian bảo quản của sản phẩm phải được xác định bằng cách sử dụng các dữ liệu khoa học, phải tính đến nhiệt độ dây chuyền lạnh. Để mô phỏng sự phân phối trong thực tế của các sản phẩm chế biến tươi, 23 thời gian bảo quản là giữ ở nhiệt độ qui định là 4oC và 13 thời gian bảo quản còn lại là giữ ở nhiệt độ 8oC. Tiếp theo là giới hạn vi sinh vật của các sản phẩm chế biến tươi. Theo tiêu chuẩn của Pháp, Listeria monocytogenes và Salmonella không nên có trong thành phẩm nhưng lượng Listeria cho phép là 100 cfug. Kiểm tra lượng Escherichia coli nhằm đảm bảo mức độ nhiễm phải giới hạn bằng cách: trong 5 mẫu 25 g, không có mẫu nào vượt quá 100 cfug và trên 3 mẫu có lượng vi khuẩn này dưới 10 cfug. Những điều kiện được khuyến cáo bởi ICMSF (International Commission on Microbiological Specifications for Foods, 1986, 1988). Hướng dẫn thực hành sản xuất tốt (Good Manufacturing Practice) cũng khuyến cáo vi sinh vật ưa ấm hiếu khí phải dưới 5 106 cfug với hơn 3 mẫu trong 5 mẫu dưới 5 105 cfug trong các bao bì sau quá trình chế biến. Khuyến cáo này không bắt buộc và có thể không đạt được cho một vài sản phẩm.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC- THỰC PHẨM- MÔI TRƯỜNG

BÀI TIỂU LUẬN

Đề Tài: Công Nghệ Chế Biến Trái Cây Tươi

Fresh-Cut-Fruit GVHD: ThS Huỳnh Phương Quyên

Đỗ Phạm Ngọc Hân 1311110314

MỤC LỤC

Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG 5

I KHÁI NIỆM VỀ FRESH-CUT 6

II TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ CÁC SẢN PHẨM TRÁI CÂY FRESH-CUT 7

II.1 Lịch sử hình thành 7

II.2 Tình hình thế giới và tại Mỹ (2007) 7

II.3 Tình hình tại Việt Nam 9

Phần 2: NGUYÊN LIỆU 10

I ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA TRÁI CÂY TƯƠI 11

I.1 Phân loại trái cây 11

I.1.1 Phân loại trái cây theo cấu trúc mô thực vật: 11

I.1.2 Theo vùng phát triển 11

I.1.3 Theo thời vụ thu hoạch 11

I.2 Thành phần hóa học 11

I.2.1 Protein và amino acid 14

I.2.2 Acid hữu cơ 15

I.2.3 Carbohydrate 16

I.2.4 Lipid 19

I.2.5 Khoáng 19

I.2.6 Vitamin 23

I.2.7 Nước 23

I.2.8 Hợp chất thơm 23

II CHỈ TIÊU LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU 24

Phần 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 27

I KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT VÀ SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 28

I.1 Khái quát về điều kiện sản xuất 28

I.1.1 Thao tác thực hiện tránh sự nhiễm chéo 28

I.1.2 Tách biệt khu vực rửa, khu vực tỉa và khu vực đóng gói 29

I.1.3 Điều khiển nhiệt độ 29

I.1.4 Dòng khí 30

I.1.5 Sản phẩm thải 30

I.1.6 Thiết bị rửa, nguyên liệu và dụng cụ chứa 31

I.1.7 Vệ sinh 31

I.1.8 Trình tự vệ sinh cho người điều khiển 31

I.1.9 Khử trùng bằng Chlorine 31

I.1.10 Điều kiện phân phối, dây chuyền làm lạnh, thời hạn tiêu thụ 31

I.2 Sơ đồ quy trình công nghệ 32

II GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 35

II.1 Thu nhận và bảo quản nguyên liệu 35

II.4 Gọt vỏ 43

II.5 Giảm kích thước/cắt 46

II.6 Xử lý ngâm 48

II.6.1 Ngâm/rửa bằng nước Chlorine lạnh 49

II.6.2 Các cách xử lý ngâm khác 50

II.7 Loại nước (dư) 53

II.8 Cân và đóng gói 55

II.8.1 Phương pháp cân và đóng gói 55

II.8.2 Công tác phát hiện kim loại 58

II.8.3 Các dạng bao gói sản phẩm trái cây chế biến tươi 58

II.9 Bảo quản thành phẩm và phân phối 66

Phần 4: SẢN PHẨM 68

I CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 69

II HÌNH ẢNH SẢN PHẨM MINH HỌA: 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

Phần 1:

GIỚI THIỆU CHUNG

I KHÁI NIỆM VỀ FRESH-CUT

Trái cây và rau chế biến tươi (fresh-cut fruit and vegetable) là những mặt hàng phát

triển nhanh nhất về hiệu quả kinh doanh trong số các sản phẩm của ngành công nghiệpchế biến các sản phẩm tươi Mặt hàng trái cây chế biến thường được cung cấp chongười tiêu dùng ở dạng tiêu thụ nhanh và trực tiếp, không thông qua chuẩn bị hay chếbiến lại Do đó, các sản phẩm trái cây chế biến tươi đã đáp ứng được nhu cầu củangười tiêu dùng là sự tiện lợi nhưng lại không mất đi độ tươi ngon và các thuộc tínhchất lượng mong muốn Tuy nhiên, trái cây chế biến tươi lại chậm phát triển hơn vàtheo sau mặt hàng rau chế biến tươi vì chúng gặp nhiều vấn đề cần phải cân nhắc nhưhàm lượng nước trong sản phẩm cao hơn và các hoạt tính sinh lý cũng bị gia tăng.Chính vì thế, quá trình sản xuất trái cây chế biến tươi vẫn cần đến những công nghệmới trong lĩnh vực bảo quản nhằm duy trì chất lượng trái cây chế biến tươi và đảm bảotính an toàn cho đến lúc được tiêu thụ

Sản phẩm chế biến tươi được định nghĩa là bất cứ trái cây hoặc rau tươi (hay bất

cứ sự kết hợp nào từ chúng) đã được thay đổi tính chất vật lý từ dạng rau trái gốc nhưng vẫn giữ trạng thái tươi Những rau trái này được tỉa, gọt vỏ, rửa và cắt để cho

ra dòng sản phẩm có thể sử dụng hoàn toàn (mà không cần phải loại bỏ phần nào như rau trái còn nguyên vẹn) được đóng gói để cung cấp cho người tiêu dùng các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, thuận tiện và có giá trị trong khi vẫn giữ nguyên sự tươi ngon (IFPA, 2002).

Mỗi loại trái cây có thể có những đáp ứng khác nhau đối với quá trình chế biếntươi Các đáp ứng này tùy thuộc vào mức độ của các quá trình gây hại xảy ra bên trongsản phẩm và chính điều này lại bị ảnh hưởng bởi vài nhân tố khác nhau chẳng hạngiống cây trồng, các thao tác trong thu hoạch, sau thu hoạch, phân phối và bản chấtcủa các phương thức chế biến

Hình 1: Fresh-cut

II TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ CÁC SẢN PHẨM TRÁI CÂY FRESH-CUT

II.1 Lịch sử hình thành

Các sản phẩm fresh-cut không phải là một sản phẩm mới Các sản phẩm này đãđược đưa vào tiêu thụ từ những năm 1930 trong các siêu thị bán lẻ (IFPA) Trào lưunày bắt đầu từ Mỹ và các nước Châu Âu Những thập niên gần đây, các sản phẩm nàymới thật sự phổ biến và thâm nhập vào các cơ sở kinh doanh Nhu cầu về các sảnphẩm có lợi cho sức khỏe và tiện lợi, áp dụng những tiến bộ trong công nghệ đóng bao

bì đã mở rộng ngành công nghiệp fresh-cut Khởi đầu, hầu hết sự mở rộng đều diễn ra

ở khu vực dịch vụ thực phẩm Những năm 1980, dịch vụ nhà hàng phục vụ nhanh nhưMcDonald’s và Burger King đang bùng nổ và vì thế nhu cầu sử dụng các sản phẩmfresh-cut càng được tăng cao (ví dụ như các sản phẩm salad ăn liền)

Nhu cầu tăng lên đã thu hút các nhà nông làm ăn nhỏ lẻ đầu tư vào các thiết bịtrong quá trình chế biến fresh-cut Sự tăng lên về nhu cầu cũng dẫn đến ngành côngnghiệp sản xuất fresh-cut gia tăng đầu tư về nghiên cứu và phát triển nhằm vào cáckhâu chất lượng nguyên liệu thô, kĩ thuật đóng gói, thiết bị chế biến, trữ lạnh Sau khitrở thành một trào lưu phổ biến trong các bộ phận thức ăn nhanh, các sản phẩm fresh-cut trở nên phổ biến ở mức độ buôn bán lẻ

IFPA đã phát triển các bao bì được tạo thành bởi một loại màng đặc biệt điều chỉnhquá trình hô hấp của sản phẩm salad tươi và làm chậm lại tốc độ hư hỏng

Grimmway Farms từ Bakersfield California đã giới thiệu nhiều đổi mới trong việcđóng gói các sản phẩm carrot non được phân phối vào siêu thị và chương trình ăn trưa

ở các trường học trong nước và ngoài nước Những sản phẩm tiên phong này là cácsản phẩm fresh-cut đầu tiên đạt được thành công ở mức độ bán lẻ Nó dẫn đến hìnhthành một ngành công nghiệp mà đến giờ vẫn đang được mở rộng và mới đây cũng ápdụng cho các sản phẩm trái cây để đem vào phục vụ các nhà hàng thức ăn nhanh vàcác cửa hàng bán lẻ Sản phẩm fresh-cut là một trong những mặt hàng được ưa chuộngnhất trong các cửa hàng tạp hóa

II.2 Tình hình thế giới và tại Mỹ (2007)

Các nhà chế biến các sản phẩm chế biến tươi, đặc biệt là chế biến salad có thể phânphối các sản phẩm của họ đi toàn quốc và có khuynh hướng sản xuất ra chính sảnphẩm thô của họ Vì sản xuất với quy mô lớn, các nhà sản xuất lớn có thể dễ dàng tiếpcận với thị trường lớn chẳng hạn như hệ thống các siêu thị

Mặt khác, các nhà sản xuất tại địa phương lại có khuynh hướng chế biến và muabán các sản phẩm dễ bị hư hỏng hơn chẳng hạn như dưa, cà chua, salad để sử dụng.Một sự thuận lợi của các nhà sản xuất tại địa phương là gần các siêu thị và đáp ứng

bật và sự phát triển nhanh chóng của nước Mỹ thì việc sử dụng nhiều các sản phẩmtiện dụng, không tốn thời gian chế biến nhưng vẫn duy trì được thành phần dinh dưỡngnhư các sản phẩm trái cây chế biến tươi, rau chế biến tươi đóng hộp là điều dễ hiểu.Tốc độ phát triển các sản phẩm fresh-cut và tất cả các sản phẩm tươi tại các siêu thịcủa Mỹ và tất cả các sản phẩm tươi trong 52 tuần tính đến 30/7/2007 được phản ánhthông qua biểu đồ hình 2 Trong đó, mặt hàng trái cây chế biến tươi có tốc độ pháttriển nhanh nhất và tăng nhiều nhất so với các sản phẩm tươi khác Đây là dấu hiệucho thấy các sản phẩm trái cây chế biến tươi đang thu hút số lượng lớn người tiêudùng.

Hình 2: Tốc độ phát triển các sản phẩm fresh-cut

Giá trị bán ra các sản phẩm fresh-cut thông qua các kênh siêu thị đạt được tổngcộng 6 tỷ USA (52 tuần, tính đến30/6/2007) Trong đó, các sản phẩm chiếm 23% giátrị bán ra trong số các sản phẩm tươi (hình 3)

Hình 3: Phần trăm doanh thu của các sản phẩm fresh-cut thông qua kênh bán hàng

Hình 4: Phần trăm lượng tiêu thụ của các loại sản phẩm fresh-cut

II.3 Tình hình tại Việt Nam

Ở Việt Nam, việc sản xuất và tiêu thụ trái cây và rau quả chế biến tươi chỉ đang ởgiai đoạn đầu của sự phát triển Quy mô sản xuất cũng nhỏ lẻ Các sản phẩm trái câychế biến tươi được bày bán trong các siêu thị, tuy nhiên tính đa dạng của mặt hàng tráicây chưa cao, số lượng bán không nhiều và thời gian bảo quản của các sản phẩm ngắn

do không được trải qua các bước xử lý như quy trình trong công nghiệp

Phần 2:

NGUYÊN LIỆU

I ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA TRÁI CÂY TƯƠI

I.1 Phân loại trái cây

Tùy theo mục đích mà chúng ta có thể phân loại trái cây theo nhiều cách khácnhau Ví dụ, trong bảo quản thì trái cây được phân loại dựa theo khả năng chịu nhiệthay cường độ hô hấp; trong buôn bán thì trái cây được chia thành chính vụ và trái vụ.Các nhà sinh vật học thì phân loại trái cây theo đặc điểm cấu trúc hay theo bộ phận ănđược…

I.1.1 Phân loại trái cây theo cấu trúc mô thực vật:

Trái cây có thể được phân loại theo cấu trúc mô được trình bày ở hình 5

I.1.2 Theo vùng phát triển

Mỗi vùng khí hậu sẽ thích hợp cho một số loại trái cây phát triển

− Vùng ôn đới: có các loại trái hạch như mơ, mận, đào… trái mọng, nhỏ như nho,mâm xôi, dâu… trái nạc, có nhiều hạt như táo, lê…

− Vùng cận nhiệt đới: có nhóm trái có múi (citrus) như cam, quýt, bưởi…

− Vùng nhiệt đới: chuối, xoài, đu đủ, dứa, ổi, thanh long…

I.1.3 Theo thời vụ thu hoạch

− Trái cây chính vụ: đậu trái, phát triển và chín bình thường, tùy thuộc vào đất đai,

thời tiết Chất lượng trái cao, trái thơm, ngọt, kích thước lớn, ít bị sâu bệnh

− Trái cây trái vụ: vì nhu cầu thị trường, một vài biện pháp sẽ được áp dụng để thúc

đẩy cây đậu trái không đúng mùa Chất lượng trái thấp hơn, chua hơn, nhỏ hơn nhưngđổi lại năng suất, sản lượng trái thu được trải đều trong năm

I.2 Thành phần hóa học

Thành phần hóa học tạo nên giá trị dinh dưỡng và cảm quan của trái cây Nhiều

nghiên cứu đã công bố về thành phần trong nhiều loại trái cây khác nhau (Nagy vàcộng sự, 1990, 1992; Somogy và cộng sự, 1996) Trong trái cây thành phần chủ yếucủa chất hòa tan là đường và acid hữu cơ Những thành phần dinh dưỡng khác cầnthiết cho con người cũng có trong trái cây bao gồm protein, carbohydrate, chất béo vàdầu, khoáng, vitamin và nước Thành phần hóa học của trái cây không chỉ dao độngphụ thuộc vào loại thực vật, các yếu tố gieo trồng, thời tiết mà còn thay đổi theo độchín trước khi thu hoạch, điều kiện chín và bảo quản Hầu hết trái cây tươi có hàmlượng nước cao, nghèo protein và chất béo Trong vài trường hợp, hàm lượng nước cóthể hơn 70% và thường hàm lượng nước trong trái cây trên 85% Trái cây cũng là

Bảng 1: Thành phần của trái cây tính theo phần trăm ăn được (Chem, 1992; Konja và

Lovric, 1993)

Trái cây Carbohydrat

1.30.90.30.8

0.40.20.40.5

0.80.50.30.5

73.587.184.089.9

Trái cây cũng là nguồn khoáng và vitamin quan trọng, đặc biệt là vitamin A và C.Chúng ta biết rằng trái cây thuộc họ citrus là nguồn vitamin C dồi dào Beta-carotene

và carotenoid, tiền vitamin A hiện diện trong những trái cây có màu vàng cam

Hình 6: Hình mô tả đơn giản những hợp chất tiêu biểu của một loại trái cây

I.2.1 Protein và amino acid

Những hợp chất chứa nitơ được tìm thấy trong trái cây ở những dạng khác nhau:protein, amino acid, amide, amine, nitrate… Trong trái cây, những chất chứa nitơ íthơn 1% trong hầu hết các trường hợp Trong số các hợp chất chứa nitơ thì protein làquan trọng nhất (Dauthy, 1995) Protein có cấu trúc keo và với nhiệt độ trên 500C sẽlàm chúng biến tính trở thành dạng không hòa tan Điều này cần được lưu ý trong cácquá trình xử lý nhiệt trái cây Protein là nguồn amino acid cần thiết cho sự phát triển

và thay thế mô Tuy nhiên, giá trị của protein từ trái cây ít hơn so với protein từ độngvật do sự không cân đối về amino acid cần thiết Amino acid được định nghĩa là nhómphân tử hữu cơ bao gồm nhóm amino (NH2), nhóm carboxyl (COOH) và chuỗi mạchhữu cơ riêng cho từng amino acid Arginine, glycine, cystine, histidine và tryptophan

là một vài ví dụ về amino acid Cơ thể con người không thể tổng hợp được 9 aminoacid và 9 amino acid này được gọi là amino acid cần thiết Trong trường hợp của tráicây, chúng cung cấp ít hơn 3g/100g protein (Hình 7)

Hình 7: Hàm lượng protein của trái cây tươi (g/100g) (Wills, 1987; Nagy, 1990;

Somogyi và cộng sự, 1996)

I.2.2 Acid hữu cơ

Trái cây chứa nhiều loại acid hữu cơ như aicd citric trong cam và chanh, acid malictrong táo và acid tartaric trong nho (Dauthy, 1995) Những acid này đem lại vị trái cây,

vị chát và làm giảm sự nhiễm vi sinh vật Acid và đường là những yếu tố chính quyếtđịnh vị của trái cây và tỷ lệ giữa đường/acid thường được sử dụng để đưa ra nhữngtính chất kỹ thuật của sản phẩm trái cây

Acid malic được tìm thấy trong trái cây như táo, quả lý gai và nho Acid tartaric làacid thực vật được phân phối rộng rãi với nhiều ứng dụng trong thực phẩm và côngnghiệp, nó được lấy như là phế phẩm từ quá trình lên men rượu vang Hình dạng của

nó bao gồm vài muối (Hình 8), cream của tartaric (potassium hydrogen tartrate) vàmuối Rochelle (potassium sodium tartrate)

Hình 8: Hình chụp dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM) của tartrate từ nước nho

(Buglione, 2005)

Acid oxalic lại được tìm thấy rất nhiều trong trái khế (Swi-Bea Wu và cộng sự, 1992).Ngoài ra trong trái cây còn có các loại acid khác với hàm lượng nhỏ như lactic,succinic, pyruvic, glyceric, shikimic, maleic và acid isocitric (Hình 9) Chính vì nhữngacid hữu cơ này làm nên khoảng pH rộng của sản phẩm trái cây (Bảng 2).

Hình 9: Hàm lượng acid hữu cơ của một vài loại trái (Wills, 1987; Nagy, 1990;

Nước camĐàoĐậuNước dứaMận, trái lý chuaNước ép trái cây thuộc họ Prune

Bí ngôNho khôDâu tâyNước ép cà chua

3.7 – 4.13.4 – 3.66.1 – 6.43.3 – 3.62.9 – 3.23.7 – 4.14.1 – 4.43.6 – 4.23.3 – 3.44.0 – 4.5

Nguồn: Dennis, 1983; Friend, 1982; Goodenough và Atkin, 1981; Jackson và

Shinn, 1979; Salunkhe, 1991; Wills và cộng sự, 1989; Hui, 1991

I.2.3 Carbohydrate

Carbohydrate là thành phần chính của trái cây, chiếm hơn 90% tổng chất khô

trong trường hợp của cellulose Mặt khác, carbohydrate khi là tinh bột lại có chứcnăng dự trữ năng lượng, chúng là thành phần cần thiết của acid nucleic trong trườnghợp của ribose, là thành phần của vitamin như là ribose và riboflavin (Dauthy, 1995).Carbohydrate chiếm hơn nửa nhu cầu năng lượng của con người, một người trưởngthành hằng ngày cần khoảng 500g carbohydrate Tinh bột và đường là nguồn nănglượng chính của cơ thể.

Tuy nhiên, đường không phải là nguồn thực phẩm cần thiết, chúng cung cấp nănglượng nhưng không cung cấp dinh dưỡng Đường trong trái cây chủ yếu là glucose,fructose và sucrose (hình 10) Maltose và những đường phụ khác cũng hiện diện trongtrái cây (McLellan và Acree, 1992) Nhiều tác giả ghi nhận sự có mặt của heptulose vàxylose trong puree xoài còn nước khế lại giàu arabinose (Swi-Bea Wu và cộng sự,1992)

Hình 10: Hàm lượng đường của một vài loại trái cây (Jorge E Lozano)

I.2.3.1 Tinh bột

Tinh bột là nguồn cung cấp năng lượng dự trữ trong thực vật và cung cấp nănglượng trong dinh dưỡng, chúng được tìm thấy dưới dạng hạt tinh bột Nước ép táo làmột trong những nước quả chứa hàm lượng tinh bột đáng kể Táo chưa chín chứa 15%tinh bột (Reed, 1975) Những hạt tinh bột táo được cho là hình cầu (Hình 11) Trongtrường hợp này, trục chính (La = 9.21µm) và trục phụ (Ba = 7.86µm) giống nhau(Carrin và cộng sự, 2004)

Hình 11: Hình chụp quét điện tử của hạt tinh bột táo (5kV x 4400)

Hàm lượng tinh bột khác nhau tùy theo loại trái cây (Bảng 3) và mùa thu hoạch.Khi trái chín trên cây, tinh bột sẽ thủy phân thành đường

Bảng 3: Hàm lượng tinh bột của một vài loại trái

ỔiTáoMítKhếXoài

Bí ngôChuối

124551731

Nguồn: Somogyi và cộng sự, 1996; Sanchez-Castillo và cộng sự,

2000; Carrin và cộng sự, 2004

I.2.3.2 Pectin

Pectin là một loại “gum” được tìm thấy trong trái cây, nó gây ra hiện tượng gelhóa Táo chát, mận chua, nho Concord, trái mộc quả, trái lý gai… có hàm lượng pectincao vượt trội Mơ, cherry, đào, dứa, dâu tây… có hàm lượng pectin thấp Trái chưachín có nhiều pectin hơn so với trái cây chín hoàn toàn Pectin bao gồm một mạchchính cấu tạo từ α-D-galacturonan Các mạch nhánh của các phân tử pectin bao gồmL-rhamnose, arabinose, galactose và xylose Nhóm carboxyl của acid galacturonic bịester hóa một phần bởi nhóm methyl và được trung hòa một phần hay hoàn toàn vớicác ion của Na, K và NH4 Mức độ methoxyl hóa (DM) được định nghĩa là số molemethanol trên 100 mole acid galacturonic Một vài nhóm hydroxyl ở C2 và C3 có thể

bị acetyl hóa (Itziar Alkorta, Carlos Garbisu, Maria J Llama và Juan L Serra, 1997;Jayani, 2005)

Hình 12: Cấu trúc phân tử pectin (Hình chỉ giới thiệu các thành phần chính của

pectin-acid galacturonic được methylester hóa một phần, các mạch nhánh galactose,

arabinose và xylose không thể hiện trên hình)

I.2.4 Lipid

Hầu hết trái cây có hàm lượng chất béo thấp hơn 0.5g/100g phần ăn được (Watt vàMerrill, 1963) Tuy nhiên, trái bơ có hàm lượng béo cao nhất đạt đến 10 – 20 % Bảng

4 liệt kê những trái cây với hàm lượng béo cao tương đối

Bảng 4: Hàm lượng chất béo trong trái cây

BơVảiOliu xanhDừa

1611335

Nguồn: Watt và Merrill, 1963.

I.2.5 Khoáng

Hầu hết thực phẩm đều cung cấp hàm lượng khoáng cần thiết khác nhau Trong tráicây, hàm lượng khoáng chiếm khoảng 0.25 – 1.5% Các nguyên tố khoáng tồn tại dướidạng liên kết với các hợp chất hữu cơ cao phân tử, muối của các acid hữu cơ và vô cơnhư phosphoric, sulfuric, silic… nên các chất khoáng đặc biệt là kim loại dễ được hấpthụ Trong trái cây có các loại khoáng như Ca, P, Na, K, Mg, Zn… Ví dụ, hàm lượng

Ca trong trái cây thường không vượt quá 40mg/100g ăn được (Hình 13), kali là loạikhoáng chính trong trái cây và hàm lượng dao động từ 30 (mãng cầu) đến 600mg/100g(bơ) phần ăn được (Hình 14) Trái cây cũng chứa hàm lượng Na và Mg cao được chỉ

ra trong hình tương ứng (Hình 16, Hình 17), hàm lượng Fe trong trái cây được đưa ratrong hình 18

Hình 13: Hàm lượng Ca trong 100g ăn được của trái cây (Watt và Merrill, 1963;

Wills, 1987)

Hình 14: Hàm lượng K trong 100g ăn được của trái cây (Watt và Merrill, 1963; Wills,

1987)

Hình 15: Một vài loại trái có hàm lượng P cao (Watt và Merrill, 1963; Wills, 1987)

Hình 16: Một vài trái cây có hàm lượng Na cao (100g ăn được) (Watt và Merrill,

1963; Wills, 1987)

Hình 17: Một vài loại trái cây có hàm lượng Mg cao (100g ăn được) (Watt và Merrill,

1963; Wills, 1987)

Hình 18: Thành phần khoáng của một vài loại trái (Wills, 1987; Nagy, 1990; Somogyi

và cộng sự, 1996)

I.2.6 Vitamin

Thực vật có khả năng tổng hợp được các vitamin, vì thế trái cây là nguồn cung cấpvitamin chủ yếu cho con người và động vật Những vitamin thường được tìm thấytrong trái cây là vitamin B, C, provitamin A Những loại trái có hàm lượng vitamin Ccao được chỉ ra trong hình 19

Hình 19: Hàm lượng acid ascorbic trong một vài loại trái (Watt và Merrill, 1963;

Wills, 1987)

Một vài loại vitamin đảm nhiệm nhiều mục đích chức năng cùng một lúc: vitamin

C và E là chất chống oxy hóa, ngăn chặn sự thay đổi màu không mong muốn, làmchậm sự ôi hóa Provitamin A (hay beta-carotene) và riboflavine (vitamin B2) được sửdụng làm chất tạo màu tự nhiên Bốn vitamin (A, D, E, K) là những vitamin tan trongdầu Chúng được tiêu hóa và hấp thụ cùng với chất béo trong khẩu phần ăn hằng ngày

Hình 20: Hàm lượng nước trong trái (100g ăn được) (Wills, 1987; Nagy, 1990;

Somogyi và cộng sự, 1996)

Bảng 5: Những ester thường tìm thấy trong trái cây

Butyl-acetateOctyl-acetateEthyl-butyrate

CH3COOC4H9CH3COOC8H17CH3COOC2H5

ChuốiCamDứa

Những quá trình chế biến trái cây phải đuợc thiết kế và vận hành để làm giảm sựmất mát và thay đổi những hợp chất thơm Những hợp chất dễ bay hơi của trái câythường được khôi phục lại bằng cách loại chúng bằng bay hơi một phần nước quảtrước khi tiến hành lọc hay cô đặc Sau đó dung dịch pha loãng những hợp chất tantrong nước này được cô đặc bằng cách chưng cất và cho trở lại vào nước quả Quátrình khôi phục hợp chất thơm và cô đặc có thể thiết kế và vận hành tối ưu hóa nếuthành phần hóa học của hợp chất thơm được biết rõ ràng

II CHỈ TIÊU LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU

Rõ ràng chất lượng của nguyên liệu thô là một trong những nhân tố quan trọngnhất để quyết định chất lượng của thành phẩm Những mục tiêu chính để xác định xemgiống trái cây có phù hợp để chế biến thành sản phẩm fresh-cut hay không bao gồm:

− Hiệu suất thu hồi cao

− Khó bị rối loạn sinh lý và các bệnh do vi sinh vật gây ra

− Khả năng chống tổn thương cơ học lớn

− Có thể chống chịu với môi trường có nồng độ CO2 cao (Varoquaux và cộng sự,1996) và/hoặc nồng độ O2 thấp

− Hàm lượng đường cao vì nếu nghèo đường thì sẽ gây ra những stress về năng lượng

(Forney và Austin, 1988)

− Tốc độ hô hấp thấp (Varoquaux và cộng sự, 1996)

− Một số yêu cầu đặc biệt khác tùy thuộc vào loại sản phẩm

Chất lượng của sản phẩm trái cây chế biến tươi là sự kết hợp của nhiều tính chất

hay đặc tính, chính điều này quyết định giá trị của chúng đến người tiêu dùng Những

thông số chất lượng bao gồm hình dạng bên ngoài, cấu trúc, mùi vị và giá trị dinh

dưỡng Tính quan trọng tương đối đối với từng thông số chất lượng phụ thuộc vào loại

sản phẩm Khách hàng đánh giá chất lượng của trái cây chế biến tươi dựa trên hình

thức bên ngoài và độ tươi vào thời điểm mua Tuy nhiên, điều này còn phụ thuộc vào

sự thỏa mãn của người mua về chất lượng cấu trúc và mùi vị của sản phẩm Người

mua cũng luôn quan tâm đến chất lượng dinh dưỡng và mức độ an toàn của sản phẩm

chế biến tươi

Chất lượng của trái cây phụ thuộc vào loại cây trồng, những hoạt động gieo trồng

trước thu hoạch và điều kiện thời tiết, độ chín khi thu hoạch và phương pháp thu

hoạch Phương pháp thu mua, điều kiện và thời gian giữa vụ thu hoạch và khi chuẩn bị

sản phẩm chế biến tươi cũng có những ảnh hưởng quan trọng lên chất lượng của trái

cây và vì vậy cũng ảnh hưởng lên chất lượng của sản phẩm chế biến tươi Những yếu

tố khác có ảnh hưởng đến chất lượng của trái cây chế biến tươi bao gồm phương pháp

chuẩn bị (độ bén của dụng cụ cắt, kích thước và bề mặt của miếng cắt, rửa và loại ẩm

bề mặt) và điều kiện khác như bao gói, tốc độ làm lạnh, khả năng duy trì nhiệt độ tối

thích và độ ẩm tương đối…

Người ta dựa vào thời gian bảo quản sản phẩm mà đưa ra các yêu cầu khác nhau

trong công tác lựa chọn nguyên liệu thô (Bảng 6)

Bảng 6: Tiêu chí lựa chọn nguyên liệu thô sản xuất trái cây chế biến tươi.

Màu sắc Có thể sử dụng nguyên liệu bị

biến màu một phần, kém tươi

Tươi, đẹp mắt Không bị biến màu

Mức độ trung gian

Mùi vị Vẫn giữ được cơ bản mùi vị của

trái tươi

Tươi ngon, đặc trưngTuyệt đối không cómùi lạ

Mức độ trung gian

rất thấp

Phần 3:

QUY TRÌNH SẢN XUẤT

I KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT VÀ SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I.1 Khái quát về điều kiện sản xuất

Quy trình sản xuất trái cây chế biến tươi đòi hỏi phải tuân thủ các điều kiện thaotác nghiêm ngặt vì không chỉ để đảm bảo mối nguy từ vi sinh vật được kiểm soát mộtcách hiệu quả mà còn để giảm thiểu các vấn đề về mặt sinh lý của trái cây, điều này cóliên hệ trực tiếp sự duy trì chất lượng trong các sản phẩm chế biến tươi

Khu vực sản xuất và các dung dịch xử lý cần phải được giữ ở điều kiện lạnh trongsuốt quá trình chế biến để giảm sự sinh sôi của vi sinh vật, hoạt tính của enzyme giảiphóng ra trong suốt quá trình cắt và sự đáp ứng lại về mặt hô hấp của mô trái cây ở cácvùng bị tổn thương cơ học Mối nguy từ vi sinh vật trong trái cây chế biến tươi baogồm sự nhiễm bẩn và sự phát sinh bệnh ở người (FDA 2001) Nhiệt độ lạnh không đủ

để làm dừng sự phát triển của vi sinh vật Một vài vi sinh vật gây ngộ độc chẳng hạn

như L monocytogenes thậm chí có thể sinh trưởng được ngay dưới điều kiện nhiệt độ

lạnh (Zagory, 1999) Vì thế, thực hiện HACCP là điều cấp thiết để tìm ra các nguy cơ

có thể của thực phẩm nhiễm bẩn Hơn thế nữa, GMP (Thực Hành Sản Xuất Tốt) nênđược ứng dụng vào quy trình chế biến để điều khiển về mặt vệ sinh, điều này có liênquan mật thiết với việc sử dụng bảo hộ lao động của công nhân (như áo bảo hộ, găngtay, nón, ủng), xử lý sản phẩm ở nhiều công đoạn khác nhau, quá trình vệ sinh và bảodưỡng trước, trong và sau khi sản xuất

Vì thế, nhất định phải thực hiện chương trình huấn luyện nhân công về tầm quantrọng của vệ sinh đối với chất lượng và sự an toàn của sản phẩm

Nhà sản xuất áp dụng các nguyên lý của HACCP được mô tả trong Codex

Alimentarius (sát nhập vào CAC/RCP 1–1969, Rev 3–1997) và trong qui tắc thực

hành vệ sinh cho những sản phẩm đóng gói giữ lạnh với thời gian bảo quản kéo dài(Alinorm 99/13, trang 41–57) cho tất cả các loại sản phẩm đã có trước và cho việcthiết kế các sản phẩm mới

Những hướng dẫn cho quy trình sản xuất trái cây chế biến tươi được chỉnh lý bởi

Chính phủ Pháp (French Administration) với mục đích là làm giảm mối nguy về mặt

sinh học, vật lý, hóa học có liên hệ với loại sản phẩm này Nó đề xuất những điều kiệnsản xuất đối với nguyên liệu thô (điều kiện phát triển của nó), cũng như quá trình chếbiến, và hướng dẫn phân phối Mục này sẽ tập trung vào những khuyến cáo và quy tắcđặc thù đối với sản xuất trái cây chế biến tươi

I.1.1 Thao tác thực hiện tránh sự nhiễm chéo

Trong dây chuyền sản xuất cần phải tránh sự nhiễm chéo giữa nguyên liệu thô vàsản phẩm sạch Những ví dụ nêu ra ở hình 21 đã chỉ ra nguyên lý “chỉ đi thẳng”.Nguyên lý này không có nghĩa bắt buộc phải quy trình chế biến phải theo một đườngthẳng nhưng nó cho phép không xảy ra sự nhiễm chéo

Hình 21: Nguyên lý “chỉ đi thẳng”

I.1.2 Tách biệt khu vực rửa, khu vực tỉa và khu vực đóng gói

Để tránh sự nhiễm chéo, các phòng thực hiện quá trình khác nhau cần phải phânđịnh ranh giới bằng các tường chắn nhằm giữ cho điều kiện vệ sinh sạch sẽ luôn liêntục từ khu vực cắt cho đến khu vực đóng gói (Hình 22)

Hình 22: Các khu vực trong quá trình chế biến

I.1.3 Điều khiển nhiệt độ

Mỗi bộ phận cần được thiết kế và trang bị theo lối nhiệt độ bên trong các phòngkhác nhau phải phù hợp với những yêu cầu được tổng hợp trong hình 23

Hình 23: Gradient nhiệt độ và dòng khí thổi trong các đơn vị chế biến

Sau đây là những khuyến cáo:

− Cần giới hạn bày sản phẩm ra ngoài ở nhiệt độ trên 10oC

− Làm lạnh sản phẩm từ 0 – 2oC trước khi đóng gói để duy trì đúng nhiệt độ trongsuốt quy trình vận hành

− Duy trì nhiệt độ này trong suốt quá trình bảo quản

Gradient nhiệt độ và thông khí cho sản phẩm cần phải ngược chiều nhau Nhiệt độkhu vực tỉa và loại nhiễm phải không được vượt quá 12oC và nhiệt độ không vượt quá

4oC đối với khu đóng gói và kho

I.1.4 Dòng khí

Hệ thống thông gió được thiết kế để duy trì nhiệt độ theo yêu cầu và ngăn chặn sựngưng tụ hơi nước và sự tuần hoàn của bụi Dòng khí phải được thổi từ khu vực đónggói đến khu vực tỉa (Hình 23)

I.1.5 Sản phẩm thải

Chất thải được được tháo ra khỏi các bộ phận để tránh nhiễm chéo (Hình 24) Bên trong các bộ phận, các thiết bị và máy móc được sử dụng cho phần không ănđược (độc hại) và chất thải cần phải được ghi nhãn rõ ràng và không được sử dụng nócho các sản phẩm ăn được (không độc hại) Hơn nữa, chúng phải dễ dàng rửa và vệsinh

Bên ngoài các bộ phận, các thùng đựng các nguyên liệu tái sử dụng, phần không ănđược và chất thải nên chống thấm nước và dễ dàng rửa và vệ sinh

Hình 24: Sự loại bỏ phế liệu

I.1.6 Thiết bị rửa, nguyên liệu và dụng cụ chứa

Công tác rửa cần được thực hiện bằng vài phương pháp hoặc bằng cách kết hợp cácphương pháp bao gồm các thao tác cơ học (xử lý nguyên liệu, cọ rửa, phun nước dạngtia) hoặc các biện pháp làm sạch hóa học (chất tẩy rửa acid hay kiềm) Công tác tẩyrửa còn cần phải bao gồm sự loại bỏ đi các phần không mong muốn của sản phẩm.Chất tẩy rửa nên được sử dụng để loại bỏ bụi và màng sinh học của vi khuẩn

Để việc rửa bằng nước (nước đạt tiêu chuẩn nước uống) được hiệu quả, cần phảiloại bỏ các phần cặn tách ra từ sản phẩm và chất thải còn lại sau quá trình tẩy rửa.Không sử dụng những thùng gỗ, chỉ sử dụng những loại thùng chứa bằng nhựa cóthể tẩy rửa được hay dùng những pallet thích hợp với điều kiện vệ sinh tại nhà máy

I.1.7 Vệ sinh

Sau khi rửa các khu vực, các máy móc cần phải được chống tái nhiễm hiệu quảbằng cách sử dụng hơi nước hoặc hóa chất

I.1.8 Trình tự vệ sinh cho người điều khiển

Nhân công nên được đào tạo để có hiểu biết về các thao tác vệ sinh (Qui tắc Quốc

tế về Thực Hành, Nguyên lý chung của công tác vệ sinh Thực Phẩm) và mang bảo hộlao động đặc trưng Đối với tất cả công nhân, quản đốc và khách đều được yêu cầuphải mang găng tay, đội mũ, mặc áo blouse và mang giày Điều quan trọng là phải rửatay bằng xà phòng diệt khuẩn trước khi tiến hành làm việc trong nhà máy Phải thaygăng tay vài lần trong mỗi ca làm việc

I.1.9 Khử trùng bằng Chlorine

Sử dụng Chlorine trong quá trình vệ sinh cho phép cải thiện chất lượng sản phẩmtrên khía cạnh vi sinh vật Sự loại nhiễm bằng Chlorine được thực hiện trước quá trìnhngâm rửa lại bằng nước (nước đạt tiêu chuẩn nước uống) Nồng độ Chlorine sử dụngkhông quá 0.5ppm (Pháp)

Có nhiều dạng Chlorine hòa tan trong nước khác nhau Một phần của Chlorine hòatan sẽ kết hợp với chất hữu cơ (Chlorine liên kết) Phần còn lại là Chlorine tự do.Nồng độ của Chlorine tự do chiếm trên 80% tổng lượng Chlorine, có thể được địnhmức bằng cách sử dụng điện cực đặc trưng (cho phép xác định hàm lượng) Vì mức độkhông ổn định của dung dịch Chlorine, việc xác định nhanh là cần thiết

Thời gian ngâm để loại nhiễm khuyến cáo là 2 phút pH là một nhân tố quan trọngảnh hưởng đến hiệu quả của Chlorine pH thích hợp cho loại nhiễm là 6.5 – 8

I.1.10 Điều kiện phân phối, dây chuyền làm lạnh, thời hạn tiêu thụ

Để duy trì chất lượng sản phẩm cho đến lúc bán, nhà sản xuất trái cây chế biến tươi

nhiệm vụ của nhà chế biến Thời gian bảo quản của sản phẩm phải được xác định bằngcách sử dụng các dữ liệu khoa học, phải tính đến nhiệt độ dây chuyền lạnh.

Để mô phỏng sự phân phối trong thực tế của các sản phẩm chế biến tươi, 2/3 thờigian bảo quản là giữ ở nhiệt độ qui định là 4oC và 1/3 thời gian bảo quản còn lại là giữ

ở nhiệt độ 8oC Tiếp theo là giới hạn vi sinh vật của các sản phẩm chế biến tươi Theo

tiêu chuẩn của Pháp, Listeria monocytogenes và Salmonella không nên có trong thành phẩm nhưng lượng Listeria cho phép là 100 cfu/g.

Kiểm tra lượng Escherichia coli nhằm đảm bảo mức độ nhiễm phải giới hạn bằng

cách: trong 5 mẫu 25 g, không có mẫu nào vượt quá 100 cfu/g và trên 3 mẫu có lượng

vi khuẩn này dưới 10 cfu/g Những điều kiện được khuyến cáo bởi ICMSF

(International Commission on Microbiological Specifications for Foods, 1986, 1988) Hướng dẫn thực hành sản xuất tốt (Good Manufacturing Practice) cũng khuyến cáo vi

sinh vật ưa ấm hiếu khí phải dưới 5×106 cfu/g với hơn 3 mẫu trong 5 mẫu dưới 5×105cfu/g trong các bao bì sau quá trình chế biến Khuyến cáo này không bắt buộc và cóthể không đạt được cho một vài sản phẩm

I.2 Sơ đồ quy trình công nghệ

Hình 25: Sơ đồ quy trình công nghệ

Bảo quản nguyên liệu

Làm sạch sơ bộ và loại

tạp nhiễmPhân loạiThu nhận nguyên liệu

Gọt vỏGiảm kích thước

Xử lý ngâm Loại nước dưĐóng gói

Thành phẩm

II GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Những yêu cầu chính của quy trình chế biến fresh-cut:

− Nguyên liệu thô có chất lượng cao.

− Vệ sinh nghiêm ngặt, tuân thủ theo GMP và HACCP.

− Nhiệt độ thấp trong suốt quá trình sản xuất.

− Rửa và làm sạch cẩn thận trước khi gọt.

− Nước sử dụng có chất lượng cao (cảm quan, vi sinh, pH).

− Phụ gia ôn hòa đối với quá trình ngâm rửa và xử lý chống hóa nâu.

− Chế độ sấy quay li tâm (spin dryer) nhẹ nhàng sau khi ngâm rửa.

− Chế độ cắt, xắt lát, cắt nhỏ…nhẹ nhàng.

− Nguyên liệu đóng gói và phương pháp đóng gói phù hợp.

− Nhiệt độ và độ ẩm cần phải thích hợp trong quá trình phân phối và bán lẻ.

II.1 Thu nhận và bảo quản nguyên liệu

Mục đích: Chuẩn bị.

Chất lượng của sản phẩm fresh-cut phụ thuộc rất nhiều vào loại thịt quả sử dụngcho chế biến Nguyên liệu có chất lượng thấp sẽ tạo nên thành phẩm có chất lượngthấp Vì thế, công tác thu nhận và bảo quản nguyên liệu đóng một vai trò quan trọngđối với chất lượng của trái cây chế biến tươi

Nguyên liệu thu nhận nên được lấy mẫu và kiểm tra nhiệt độ, mức độ hư hỏng (tức

là sự thâm đen, trầy xước, tổn thương lạnh khi vận chuyển…) và sự phá hoại của visinh vật Kho vận chuyển nên được đóng kín, được chiếu sáng và làm lạnh tốt Nhữngchỉ dẫn kỹ thuật và phương pháp lấy mẫu phải được đề ra trước để kiểm tra loại sảnphẩm trái cây và bất cứ sự biến đổi nào về chất lượng sản phẩm phải được chú ý ngaylập tức trong quá trình chế biến

Kiểm tra là thao tác đầu tiên trong công tác thu nhận nguyên liệu thô, đây đượcxem như một phần của kiểm soát chất lượng để đạt được chất lượng sản phẩm đúngtiêu chuẩn Trái cây được kiểm tra và đánh giá theo chuẩn an toàn và chất lượng cao.Việc loại bỏ sản phẩm có chất lượng thấp và không cho nó lẫn vào khâu bảo quản lạnhhoặc khu vực chế biến có thể tránh được rất nhiều vấn đề (Gorny, 1996) Mục tiêu chấtlượng chính là hình thức của trái cây bao gồm độ tươi tổng thể, không có côn trùng,tính chất sinh lý và vi sinh vật, không có mô hoại tử, và sự chấp thuận về dư lượngthuốc trừ sâu và hàm lượng nitrate (Varoquaux và Mazollier, 2002)

Nếu được chấp nhận, lô hàng phải được dán nhãn ngày nhận lên mỗi thùng để bảođảm thuận lợi và chính xác trong quá trình kiểm kê Nguyên liệu được chấp nhận nênđược di chuyển nhanh chóng đến phòng bảo quản ở nhiệt độ thích hợp hoặc được đưatrực tiếp vào khu vực chế biến Những biên bản thường xuyên về chất lượng và sốlượng mỗi lô nên được ghi chép rõ ràng để sẵn sàng cho người mua cũng như cho tổchế biến Nhiều vấn đề có thể được tránh khỏi bằng cách loại bỏ những sản phẩm có

đặc biệt cần thiết rõ ràng những biên bản và kiểm tra thật kỹ trước khi chấp nhậnnguyên liệu.

Trái cây nên được giữ lạnh (1 – 5oC) tùy thuộc vào mục đích sản xuất cụ thể Nếuloại trái cây nhạy cảm với những tổn thương lạnh, thì cần có những yêu cầu về điềukiện trữ thích hợp Ví dụ dứa có những biểu hiện tổn thương lạnh khi trữ trong mộtthời gian ở nhiệt độ dưới 12oC (Paull và Rohrbach, 1985), trong khi một vài trái câynhư lê và táo có thể trữ trong khoảng thời gian dài Gorny và cộng sự (2000) quan sátviệc giảm thời gian bảo quản đối với lê chế biến tươi được chuẩn bị từ trái trữ trongkhoảng thời gian lâu ở 10C trong không khí hay khí quyển điều chỉnh (2% O2 + 98%N2)

II.2 Làm sạch sơ bộ và loại tạp nhiễm

Mục đích: Chuẩn bị, bảo quản.

Mục đích của quá trình rửa và loại tạp nhiễm là loại bỏ đất cát, dư lượng thuốc trừsâu, các vật chất lạ, côn trùng bám trên quả và vi sinh vật Sản phẩm trái cây dễ bị hư

hỏng do quá trình lên men của vi khuẩn lactic Những chủng nấm men như Kloeckera

và Hanseniaspora cũng thường có trên bề mặt trái cây và là nguyên nhân gây hư hỏng

Với nhiều loại trái có bề mặt trơn nhẵn như táo và lê, quá trình rửa đơn giản và chỉcần rửa một lần Tuy nhiên, một vài loại trái cây có thể chứa nhiều loại vi sinh vật ởmặt ngoài của chúng Dưa lưới là một trong những sản phẩm chứa nhiều vi sinh vậtgây bệnh nhất trong khảo sát tiến hành bởi FDA (2002) Những loại trái này cần đượcrửa, cọ sát và ngâm trong dung dịch chống khuẩn

Các chất vệ sinh được sử dụng

Chất vệ sinh thường được sử dụng nhất là nước Chlorine Sử dụng Chlorine vớinồng độ không vượt quá nồng độ cho phép 200ppm được ghi nhận là có tác dụng làmsạch cho cả nguyên liệu thô và sản phẩm trái cây chế biến tươi (Lanciotti và cộng sự,1999; Gorny và cộng sự, 2000; Dong và cộng sự , 2000; Bett và cộng sự, 2001;Solvia-Fortuny và cộng sự, 2002b) Đối với dưa hấu, để làm sạch sơ bộ nguyên liệuthô thường được ngâm trong dung dịch với nồng độ NaOCl khoảng 50 đến 1000 ppm(Qi và cộng sự, 1999; Portela và Cantwell, 2001) Tác động của NaOCl lên vi sinh vậtphụ thuộc vào nồng độ cũng như pH và nhiệt độ Tuy nhiên,Chlorine, là chất thu được

do quá trình phân tách hóa học nên khi xử lý sản phẩm với Chlorine có thể có nguy cơtạo thành chất gây hại Do đó, yêu cầu đặt ra là phải tìm được các chất làm sạch vàcách làm sạch mới thân thiện hơn