Nghiên cứu các giải pháp công nghệ nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm sữa ngô

Sản phẩm từ rau quả là một trong số các sản phẩm được người tiêu dùng ưa chuộng nhất bởi ngoài việc cung cấp cho cơ thể một lượng nước đáng kể để tham gia vào quá trình trao đổi chất của

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp tại Viện Nghiên cứu Rau Quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội, để hoàn thành được đợt thực tập tốt nghiệp ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được sự giúp đỡ hết sức tận tình của các thầy cô trong khoa CNSH & CNTP cùng toàn thể các cô chú, anh chị cán bộ trong Viện Nghiên cứu Rau Quả

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới T.S Hoàng Thị Lệ Hằng – Trưởng bộ môn Bảo Quản Chế Biến, Viện Nghiên cứu Rau Quả đã tạo điều kiện cho tôi được thực tập và tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành tốt bản khóa luận tốt nghiệp

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Th.S Phạm Thị Tuyết Mai – giảng viên khoa CNSH & CNTP đã tận tình chỉ bao giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình tôi và bạn bè của tôi đã giúp đỡ và động viên tôi rất nhiều những lúc tôi gặp khó khăn

Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên báo cáo tốt nghiệp của tôi không thể tránh khỏi những thiếu sót Kính mong các quý thầy cô trong khoa CNSH & CNTP thông cảm và đóng góp ý kiến giúp cho bài báo cáo tốt nghiệp của tôi được hoàn thiện hơn

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 27 tháng 5 năm 2015

Sinh viên

Nguyễn Thị Vân Anh

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Tỉ lệ phần trăm các thành phần của hạt ngô (theo % chất khô) 7

Bảng 2.2 Bảng thành phần hóa học của hạt ngô 9

Bảng 2.3 Bảng sự phân bố các chất trong hat ngô(% khối lượng hạt) 9

Bảng 2.4 Bảng thành phần các loại protein trong ngô 11

Bảng 2.5 Diện tích ngô phân theo vùng ở Việt Nam 20

Bảng 2.6 Sản lượng ngô phân theo vùng ở Việt Nam 20

Bảng 3.1 Bảng hệ số trọng lượng 36

Bảng 3.2 ảng thang điểm đánh giá chất lượng cho sản phẩm 37

Bảng 3.3 Bảng điểm mô tả đánh giá chất lượng cảm quan sữa ngô theo chỉ tiêu trạng thái của sữa ngô 37

Bảng 4.1 Thành phần hóa học của ngô ngọt 103 ở các độ già 38

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ nước xay đến chất lượng của sản phẩm 40

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung tới chất lượng sữa ngô 41

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa bột nguyên kem bổ sung tới chất lượng sản phẩm sữa ngô 43

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung tới chất lượng sản phẩm sữa ngô 44

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ muối ăn bổ sung tới chất lượng sản phẩm sữa ngô 45

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của chất phụ gia CMC và pectin đến chất lượng sản phẩm sữa ngô 47

Bảng 4.8: Ảnh hưởng của chế độ đồng hoá đến chất lượng sữa ngô 48

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng tới hàm lượng protein (%) 49

Bảng 4.10 Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến các chỉ tiêu vi sinh

của sữa ngô 50

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến các chỉ tiêu cảm quan

của sữa ngô sau thanh trùng 50 Bảng 4.12: Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến các chỉ tiêu cảm quan

của sữa ngô sau 1 tháng bảo quản 50

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Biểu đồ diện tích và năng suất trồng ngô trên thế giới 17

Hình 2.2 Biểu đồ sản lƣợng ngô trên thế giới 17

Hình 2.3 Biểu đồ sản lƣợng,diện tích và năng suất ngô ở Việt Nam 19

Hình 4.1: Quy trình chế biến sữa ngô 52

DANH MỤC CÁC CỤM, TỪ VIẾT TẮT

Tên viết tắt Tên đầy đủ

CAGR Compounded Annual Growth Rate

MỤC LỤC

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 3

1.2.1 Mục tiêu của đề tài 3

1.2.2 Yêu cầu của đề tài 3

1.3 Ý nghĩa của đề tài 3

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Tổng quan về ngô 4

2.1.1 Giới thiệu chung về cây ngô 4

2.1.2 Đặc điểm sinh trưởng và phân loại ngô 4

2.1.3 Cấu tạo bắp ngô, cấu tạo hạt ngô, thành phần hóa học 7

2.1.4 Thu hoạch và bảo quản ngô ngọt làm sữa ngô 12

2.1.5 Các dạng sản phẩm chế biến từ ngô trên Thế giới và Việt Nam 14

2.1.6 Sản lượng và diện tích trồng ngô trên Thế giới và Việt Nam 15

2.2 Cơ sở khoa học một số quá trình cơ bản trong chế biến các sản phẩm sữa ngô 21

2.2.1 Quá trình gia nhiệt 21

2.2.2 Quá trình đồng hóa 21

2.2.3 Quá trình thanh trùng 22

2.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 23

2.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 23

2.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 24

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 25

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25

3.1.2 Phụ gia 25

3.1.3 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 25

3.1.4 Hóa chất 26

3.1.5 Phạm vi nghiên cứu 26

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 26

3.3 Nội dung nghiên cứu 26

3.4 Phương pháp nghiên cứu 27

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 27

3.4.2 Phương pháp phân tích 32

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

4.1 Kết quả nghiên cứu xác định độ già thu hái phù hợp cho mục đích chế biến sữa ngô 38

4.2 Kết quả nghiên cứu xác định điều kiện thu hồi dich sữa 39

4.2.1 Nghiên cứu xác định nhiệt độ nước xay 39

4.2.2 Nghiên cứu xác định tỷ lệ nước bổ xung cho quá trình xay 40

4.3 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt 42

4.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung tới chất lượng cảm quan của sữa ngô 44

4.3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ muối ăn bổ sung tới chất lượng cảm quan của sữa ngô 45

4.4 Kết quả nghiên cứu xác định biện pháp ổn định trạng thái cho sản phẩm 46

4.4.1 Nghiên cứu sử dụng phương pháp hóa học 46

4.4.2 Nghiên cứu sử dụng biện pháp cơ học 47

4.5 Nghiên cứu xác định thời gian thanh trùng cho sản phẩm sữa ngô 49

4.6 Xây dựng quy trình công nghệ chế biến sữa ngô từ ngô ngọt 52

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

5.1 Kết luận 55

5.2 Kiến nghị 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Nước ta là một nước nhiệt đới với khí hậu mùa hè nắng nóng, do đó nhu cầu

về đồ uống là rất lớn Ngày nay trên thế giới, người ta thường dùng đồ uống không cồn được sản xuất từ các loại rau củ quả Trong đó nghành chế biến rau quả có vị trí trọng yếu trong công nghiệp chế biến nông sản bởi lẽ: rau quả là một loại hàng hóa

có tính chất đặc biệt, nó rất khó bảo quản, sau thu hoạch nếu không được bảo quản tốt thì sự hao hụt về chất lượng và số lượng tương đối lớn Do vậy, phát triển công nghiệp chế biến rau quả sẽ tạo điều kiện cho việc xử lý, chế biến rau quả thành các loại hàng hóa, sản phẩm khác nhau và bảo quản được lâu hơn Sản phẩm từ rau quả

là một trong số các sản phẩm được người tiêu dùng ưa chuộng nhất bởi ngoài việc cung cấp cho cơ thể một lượng nước đáng kể để tham gia vào quá trình trao đổi chất của tế bào, nó còn bổ sung cho cơ thể một lượng lớn các chất dinh dưỡng, chất khoáng, vitamin, các loại đường đơn dễ tiêu hóa, rất cần thiết và bổ dưỡng cho cơ thể con người, đặc biệt cho trẻ em và người già để bù đắp cho những hao hụt về

năng lượng và dinh dưỡng đã tiêu hao trong các hoạt động sống

Ngô có tên khoa học là Zea Mays L - là một trong những cây lương thực

quan trọng trong nền nông nghiệp thế giới Do có hàm lượng dinh dưỡng và năng suất cao, khả năng quay vòng vốn nhanh, nên cây ngô được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu và sản xuất Đến nay, ngoài những giống ngô thông thường, các nhà khoa học đã nghiên cứu tạo ra được giống ngô rau (ngô bao tử) và ngô ngọt (ngô đường), đáp ứng nhu cầu về thực phẩm ngày một cao của con người thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật, không những sạch, an toàn mà còn có giá trị dinh dưỡng cao

Ngô là cây lương thực đứng thứ hai sau lúa Ngô được trồng ở 70 nước trên thế giới với hơn 100 triệu ha, sản lượng ngô sản xuất hàng năm ước tính khoảng

600 triệu tấn trị giá trên 50 tỷ USD [32]

Bên cạnh việc sử dụng như một nguồn lương thực chính cho người và cho chăn nuôi, các sản phẩm chế biến từ ngô còn là nguyên liệu của nhiều ngành sản xuất công nghiệp khác: công nghiệp dược phẩm, công nghiệp diệt, giặt là,… Đặc biệt là trong bối cảnh nguồn nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt, ngô là một nguồn nguyên liệu quan trọng trong sản xuất cồn nhiên liệu

Trong công nghiệp thực phẩm, các sản phẩm như tinh bột ngô, siro ngô, các loại đường glucoza, maltoza và fructoza là nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất bánh kẹo Ở Mỹ, ngô được dùng như nguồn nguyên liệu thay thế cho Malt đại mạch trong công nghiệp sản xuất bia, rượu wishky Ở nhiều nước Châu Á như Trung Quốc, Thái Lan, Nhật Bản ngô ngọt được chế biến thành sản phẩm sữa ngô dạng lỏng hoặc dạng đặc Sữa ngô nguyên chất hoặc bổ sung thêm protein, khoáng chất nhằm tăng giá trị dinh dưỡng đồng thời làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

Ở Việt Nam, ngô từ lâu đã trở thành một cây lương thực quan trọng với những giống truyền thống là ngô nếp và ngô tẻ Trong những năm gần đây, nhờ có chính sách khuyến khích trồng xen canh tăng vụ và những tiến bộ khoa học kỹ thuật, diện tích, năng suất và sản lượng ngô tăng nhanh, nhiều giống ngô mới như Bioseed và ngô ngọt được du nhập vào Việt Nam Theo số liệu của Tổng cục thống

kê năm 2009, diện tích ngô của cả nước đạt 1.086.000 ha và sản lượng ngô 4.381.800 tấn [32] Việc sản xuất ngô ngọt đang được đầu tư để phát triển, tương lai

sẽ có sản lượng lớn Do việc nghiên cứu để sử dụng các loại ngô này để chế biến là rất cần thiết, nó không chỉ giải quyết đầu ra cho người trồng ngô, mà còn góp phần

đa dạng hóa sản phẩm từ cây ngô

Sữa ngô là một sản phẩm giàu dinh dưỡng, được chế biến chủ yếu từ ngô tươi Sữa ngô có dạng dịch sữa đóng hộp hoặc ở dạng bột là món uống được ưa chuộng của trẻ em, thanh thiếu niên, người lớn tuổi Trên thị trường nhu cầu về sữa ngô là khá cao do sữa ngô dễ uống, không kén đối tượng sử dụng, giá thành lại rẻ hợp với túi tiền của người tiêu dùng [8]

Từ các lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu các giải

pháp công nghệ nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm sữa ngô”

1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

Nghiên cứu các giải pháp công nghệ nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm sữa ngô

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

- Xác định độ già thu hái phù hợp cho mục đíchchế biến sữa ngô

- Xác định điều kiện thu hồi dịch sữa

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt

- Nghiên cứu xác định biện pháp ổn định trạng thái cho sản phẩm

- Nghiên cứu xác định thời gian thanh trùng phù hợp cho sản phẩm

- Xây dựng quy trình công nghệ chế biến sữa ngô

1.3 Ý nghĩa của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

- Thúc đẩy việc nghiên cứu tạo ra các sản phẩm đồ uống từ rau quả

- Là cơ sở khoa học cho việc khai thác, sử dụng nguồn nguyên liệu một cách hợp lý và hiệu quả nhất

- Tạo ra quy trình công nghệ chế biến sữa ngô được hoàn thiện hơn

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Tạo ra sản phẩm giàu chất dinh dưỡng

- Góp phần đa dạng hóa các sản phẩm đồ uống trên thị trường Thế giới và Việt Nam

- Nâng cao hiệu quả sử dụng các sản phẩm từ ngô

- Giải quyết đầu ra cho người nông dân trong mùa vụ thu hoạch

- Tăng nguồn lợi cho người nông dân và góp phần thúc đẩy thị trường xuất khẩu sản phẩm của nước ta tăng trưởng nhanh

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về ngô

2.1.1 Giới thiệu chung về cây ngô

Ngô (Zea mays L) thuộc họ Gramineas, bộ Tripsaceace.Trước công nguyên

3000 năm, cây ngô đã được trồng tại Mexico Cây ngô nguyên thủy (Zea mays)

được tìm thấy trong hang động Puebla ở Mexico có tuổi vào khoảng 5000 năm trước công nguyên Cây ngô được trồng rộng rãi khắp nơi trên thế giới là một trong

ba loại lương thực quan trọng cung cấp lương thực cho con người và gia súc Ngô được trồng từ hai đến ba vụ trong một năm và trong tương lại năng suất ngô sẽ tiếp tục tăng mạnh do sự phát triển của công nghệ gen lai tạo giống mới

Ngô là cây nhiệt đới, nhưng là cây hàng năm tránh được mùa đông nên đã được phổ biến rất xa ngoài vùng nhiệt đới và xâm nhập vào cả những nơi thuộc vùng ôn đới có mùa hè dài và khá ấm dịu Đặc biệt, ngô đã xâm nhập sâu vào vùng bán cầu, ở đây khí hậu lục địa nên nhiệt độ khá cao trong các tháng hè Ngô là cây tương đối ưa nước và thích nghi với những vùng khá ẩm và có tưới nước Tính đa dạng về khả năng thích nghi cảu ngô có lẽ không có cây trồng nào sánh kịp[8]

2.1.2 Đặc điểm sinh trưởng và phân loại ngô

2.1.2.1 Đặc điểm sinh trưởng

Là loại cây trồng ưa ấm khí hậu ấm, phát triển tốt ở nhiệt độ từ 15 - 27oC Không nảy mầm trong thời tiết lạnh, nhiệt độ nảy mầm thường trên 13oC Ngô ngọt

sẽ bị chết khi xuất hiện sương muối Đa phần mỗi cây chỉ cho một bắp, nhưng dưới điều kiện chăn sóc tốt như một số giống sẽ cho bắp thứ hai Bắp thứ hai thường nhỏ hơn và phát triển chậm hơn bắp đầu Ngô ngọt có thể trồng một cách nối vụ, các giống ngô đầu mùa cho chất lượng thấp hơn với giống giữa và cuối vụ

Hàm lượng đường trong ngô không ổn định và dễ bị biến đổi sang tinh bột

Đa phần ngô ngọt sau thu hoạch thường bị giảm độ ngọt tới 15% hàm lượng đường sau 12 giờ nếu không được bảo quản hợp lý Tuy nhiên có một số giống mới siêu

ngọt, thì thời gian chuyển hóa đường thành tinh bột sẽ lâu hơn và thời gian bảo quản của giống này sẽ cũng dài hơn so với giống ngô ngọt thường [14]

2.1.2.2 Phân loại ngô

Do ngô có nhiều đặc tính kinh tế quý nên trong sản xuất mục đích sử dụng cảu ngô cũng khác nhau, đồng thời do diện tích phân bố của ngô rất rộng, phạm vi thích ứng rất lớn, nên thời gian phát triển của ngô cũng khác nhau rất nhiều Hơn nữa sau nhiều thế kỉ, chịu ảnh hưởng nhiều mặt nên hình dáng, phẩm chất và màu sắc hạt ngô cũng nhiều màu và còn có thể thay đổi rất nhiều [1,10]

- Phân loại ngô theo nhóm:

+ Nhóm ngô nếp (Zea mays var ceratina): Đây là những giống ngắn ngày,

thời gian sinh trưởng từ 70-85 ngày Hạt bắp nếp có màu đục hơn, hạt cứng không bóng có khoảng 60% tinh bột Lượng tinh bột trong hạt gồm toàn amylopectin 95-100% và chỉ rất ít amylose, tinh bột của nhóm này thường dùng trong dược liệu

và chăn nuôi

+ Nhóm ngô ngọt (Zea mays var saccharata): Đây là những giống cây

ngắn ngày,thời gian sinh trưởng từ 60-70 ngày Hạt nhăn nheo, gồm phần lớn là phôi nhũ sừng, lượng tinh bột tương đối thấp, nhiều nước, lipit và protein Lượng tinh bột trong hạt gồm 60-90% là amylose và 10-40% amylopectin

+ Nhóm ngô tẻ (Zea mays var indurata): Đây là những cây ngắn ngày, thời

gian sinh trưởng tương đương với các giống ngô nếp từ 65-70 ngày, giống ngô tẻ này chủ yếu dùng để chế biến làm thức ăn cho gia súc.Hạt hơi nhỏ hơn, đầu hơi tròn phần lớn là phôi nhũ sừng ở bên ngoài, ít phôi nhũ bộ, do đó hạt cứng, có 56-75% tinh bột Lượng tinh bột trong hạt gồm 21% amylose và 79% amylopectin

- Dựa vào cấu tạo tinh bột của nội nhũ hạt [8]:

+ Ngô răng ngựa (Zea mays Indentata Sturt): Hạt tương đối lớn, màu vàng,

trắng,tím… lõi bắp tương đối nhỏ màu trắng, đỏ tía, đỏ nhạt Hàm lượng tinh bột khoảng 60-65%, thành phần tinh bột gồm 21% amylose và 79% amylopectin Loại này trồng nhiều ở Hoa Kỳ và vùng Bắc Mexico Ngô răng ngựa chủ yếu để dùng sản xuất thức ăn gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp và thức ăn cho con người

+ Ngô đá (Zea mays Indurata Sturt): Hạt màu trắng ngà hoặc vàng, đôi khi

có màu tím Nội nhũ của ngô đá có cấu tạo trong và một phần nhỏ ở lõi hạt có cấu tạo đục Lõi bắp to, tỉ lệ hạt thấp, năng suất thấp Hàm lượng tinh bột khoảng 56-75%, thành phần tinh bột gồm 21% amylose và 79% amylopectin Phổ biến ở

Âu, Á Trung và Nam Mỹ Ngô đá được dùng để chế biến thức ăn cho người và gia súc, hay dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp

+ Ngô nếp (Zea mays Ceratina Kalesh): Còn gọi là ngô sáp, hạt ngô tròn

màu trắng đục, phần ngoài của nội nhũ có cấu tạo trong Hàm lượng tinh bột khoảng 60%, thành phần gồm 100% amylopectin, tỉ lệ amylose không đáng kể Ngô nếp chủ yếu dùng để làm thức ăn cho con người và còn làm nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất bánh kẹo

+ Ngô bột (Zea mays Amylacea Sturt): xuất xứ Peru, hạt đầu tròn hoặc hơi

vuông, màu trắng phôi tương đối lớn Nội nhũ hạt ngô bột có màu trắng đục, cấu tạo

bở xốp, dễ hút nước Hàm lượng tinh bột khoảng 55-80%, thành phần tinh bột gồm 20% amylase và 80% amylopectin Hạt hầu như không có lớp sừng, nội nhũ cấu tạo hoàn toàn bằng tinh bột, hạt màu trắng sữa, bên trong mềm, dễ xay thành bột là nguyên liệu tốt để sản xuất bột và làm rượu

+ Ngô đường (Zea mays Saccharata Sturt): Phôi tương đối lớn, nội nhũ

sừng, trong hạt có nhiều gluxit dễ hòa tan Hàm lượng tinh bột của nội nhũ tương đối từ khoảng 25-47%, hàm lượng đường và dextrin khá cao, có thể đến 19-31% Thành phần tinh bột của ngô đường gồm 60-90% amylose và 10-40% amylopectin Ngô đường thường được dùng làm thức ăn cho con người và sử dụng trong công nghiệp thực phẩm

Bên cạnh cách phân loại ngô dựa vào hàm lượng tinh bột còn có nhiều cách khác để phân loại ngô như:

- Phân loại theo đặc điểm thực vật học

- Phân loại về mặt thương phẩm

2.1.3 Cấu tạo bắp ngô, cấu tạo hạt ngô, thành phần hóa học

2.13.1.Cấu tạo bắp ngô

Bắp ngô dạng hình trụ thuôn ở hai đầu gồm: lá bao, râu, bẹ, lõi, cuống hạt, trong lõi có khoảng 0.22% hạt không tẻ ra được gọi là hạt kẹ

Trọng lượng một bắp ngô khoảng 200-400g, đặc biệt có loại nặng 600g Chiều dài bắp khoảng 10-25cm, đường kính khoảng 3-5cm Hạt phát triển thành từng hàng thẳng, số hàng mọc trên mỗi bắp thường là số chẵn Số hàng phụ thuộc kích cỡ bắp ngô khoảng 8-24 hàng, trung bình 16-20 hàng

Trong một bắp hạt chiếm 78% khối lượng còn lại lõi và cuống khoảng 22% ở điều kiện tự nhiên [1,10]

2.1.3.2 Cấu tạo hạt ngô

Gồm 3 phần chính: vỏ, phôi và nội nhũ

Bảng 2.1 Tỉ lệ phần trăm các thành phần của hạt ngô (theo % chất khô)

Phần trăm trong hạt 5.1 – 5.7 10.2 – 11.9 81.8 – 83.5 0.8 – 1.1

(Nguồn: Cao Đắc Điểm, 1998)

- Vỏ:

+ Ngô là loại hạt trần nên không có vỏ trấu mà chỉ có lớp vỏ ngoài (vỏ quả)

và lớp vỏ trong (vỏ hạt ) Chiều dày lớp vỏ khoảng 35 – 60µm

+ Vỏ quả gồm: lớp ngoài cùng, lớp giữa và lớp trong

+ Vỏ trong: lớp ngoài (lớp sắc tố), lớp trong

+ Cứng, trong mở, nằm gần lớp vỏ, chứa nhiều hạt protein

+ Hạt tinh bột hình đa giác, kích thước nhỏ, kết dính nhau rất sát

- Phôi:

+ Nằm gần cuống hạt và dính liền với nội nhũ

+ Phôi chiếm 8 - 15% khối lượng hạt Cấu trúc của phôi khá xốp, thành phần chứa nhiều chất béo nên rất dễ bị hư hỏng

2.1.3.3 Thành phần hóa học

Trong hại ngô chứa khá đầy đủ các chất dinh dưỡng cho người và gia súc Bột ngô chiếm từ 65–83% khố lượng hạt là nguyên liệu quan trọng trong công nghệ gia công bột

Cứ 100kg ngô hạt cho khoảng 20-21kg gluten, 73-75kg bột (có thể chế được 63kg tinh bột hoặc 71kg dextrin), tách mầm và ép được 1.8-2.7kg dầu ăn và gần 4kg khô dầu Phôi ngô chiếm khoảng 10% khối lượng hạt, trong phôi có các loại khoáng, vitamin và khoảng 30-45% dầu [8]

Bảng 2.2 Bảng thành phần hóa học của hạt ngô Thành phần hóa học Đơn vị Ngô tẻ Ngô nếp

( Nguồn: Cao Đắc Điểm, 1998)

Thành phần hóa học của ngô thay đổi tùy điều kiện, khí hậu, giống, loại ngô,

kỹ thuật canh tác, điều kiện đất đai… [1,10]

Bảng 2.3 Bảng sự phân bố các chất trong hat ngô(% khối lượng hạt) Thành phần hóa học Vỏ Nội nhũ Phôi

(Nguồn: Trần Văn Minh, 2001)

- Nước: chiếm khoảng 12 – 15% trọng lượng của hạt khi đó độ chín hoàn toàn, để khô tự nhiên Thu hoạch tươi ẩm đạt 19 – 35% [8]

- Glucid:

+ Nội nhũ chứa 73% glucid ở dạng tinh bột, đường và cellulose, ở phôi dạng đường và ở vỏ dạng cellulose

+ Tinh bột ngô chứa khoảng 60 -70% tinh bột Hàm lượng amilose trong các giống khác nhau thì khác nhau, nhìn chung khoảng 21 -23% ( trừ ngô nếp chỉ toàn amylopectin)

+ Hạt tinh bột có cấu tạo đơn giản, hình dạng rất khác nhau, thường có dạng hình cầu hay đa diện tùy theo giống và vị trí của hạt tinh bột trong hạt ngô

+ Kích thước hạt tinh bột khoảng 6 - 30 µm Khối lượng riêng tinh bột ngô khoảng 1.5 -1.6, nhiệt độ đồng hóa 62– 67.5oC và góc quay cực 201.5oC

+ Tinh bột và dầu béo tồn tại trong hạt nhân ngô giúp cho hạt giống nảy mầm + Hiện nay bằng cách lai tạo giống, người ta đã lai tạo ra giống có chứa hàm lượng amilopectin cao được gọi là ngô sáphay lai tạo ra giống ngô có chứa hàm lượng amilose rất cao, có thể lên đến 70% được gọi là ngô cao Ngô sáp có thể hồ hóa trong điều kiện như ngô thường trong khi đó có những ngô không chỉ cần điều kiện nhiệt độ cao (nước sôi) mà còn cần áp lực nấu hay cần phải được hydrat hóa bằng dung dịch natri hydroxide loãng [8]

Bảng 2.4 Bảng thành phần các loại protein trong ngô

và nội nhũ cũng khác nhau Do đó cần phân tích kỹ để lựa chọn phương pháp chế biến phù hợp [8]

- Lipit:

Trong các loại ngũ cốc, ngô có hàm lượng lipit cao nhất từ 3.5 – 7% Phôi chứa 30 -50% tổng số lipit Ngoài ra còn có chứa một số chất nằm trong aleuron của hat.Thành phần chất béo trong ngô là hỗn hợp các triglyceride cảu các axit béo như linoleic, oleic, palmitic, steric, linolenic, arachidic, ngoài ra còn có lipit liên kết với gluten, cellulose, tinh bột và các axit béo tự do Nhờ các thành phần lipit này giúp hòa tan chất màu carotenoid và phân bố trong hạt tạo màu vàng cho hạt ngô [8]

- Khoáng:

Ngô chứa khoảng 1.3% khoáng, chất khoáng tập trung chủ yếu ở phôi chiếm khoảng 78% trong toàn hạt Một số khoáng có trong ngô như: P, K, Ca, Mg, Na, Fe,

Cu, Mn, Zn…[8]

Vitamin E: chứa nhiều trong phôi, tan trong nước chủ yếu được tìm thấy ở alerone, kế đến là trong phôi và nội nhũ Trong quá trình chế biến lượng vitamin này mất đi rất nhiều [8]

Vitamin B: trong hạt ngô có nhiều vitamin B1 nhưng chứa ít vitamin B2, B6

60 - 80%, vitamin này nằm trong protein hay tinh bột Hàm lượng vitamin này tăng khi bón Ca cho cây ngô

Vitamin PP: hàm lượng thấp hơn trong gạo và lúa mì, tập trung chủ yếu ở lớp aleuron

Ngô không có vitamin B12, rất ít vitamin C, choline, axit folic và axit pantothenic [8]

2.1.4 Thu hoạch và bảo quản ngô ngọt làm sữa ngô

Cây ngô là một trong những cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế thế giới cũng như ở Việt Nam Để nâng cao giá trị sử dụng nhiều mặt của ngô thì các công đoạn sau thu hoạch như làm khô, bảo quản và chế biến nhằm giảm tổn thất cũng như duy trì chât lượng giống ngô là việc làm vô cùng quan trọng và cần thiết [1, 10]

2.1.4.1 Thu hoạch

Thời gian thu hoạch được ước lượng dựa trên ngày phun râu ngô Thời gian thu hoạch ước tính là từ 18-23 ngày sau khi phun râu Tuy nhiên, ngô bắt đầu chín trong 15 ngày hay ít hơn nếu nhiệt độ nóng vào ban đêm Phần lớn ngô ngọt lai cho

2 bắp trên 1 cây và bắp ở phía trên thì thường chín trước so với bắp ở dưới từ 1 đến

2 ngày Ngô ngọt duy trì ở độ chín sữa trong thời gian rất ngắn, quá trình chín ở giai đoạn sữa này chỉ kéo dài không quá một tuần [1,10]

Độ dài giai đoạn chín sữa phụ thuộc vào thời tiết, giai đoạn này có thể kéo dài trên cây nếu nhiệt độ thời tiết dưới 150C và độ già này cũng chỉ duy trì 1 đến 2 ngày nếu nhiệt độ nên quá 300C Vì vậy cần phải lựa chọn thu hoạch đúng lúc khi ngô ngọt bắt đầu đến giai đoạn chín nhất là trong thời tiết mùa hè

Thu hái ngô cần diễn ra vào buổi sáng sớm hay chiều muộn khi thời tiết mát

mẻ Sau khi thu hái cần phải để ngô nơi râm mát và nên sử dụng ngay vì ngô ngọt giảm chất lượng nhanh Ngô ngọt bị giảm độ đường và độ tươi nhanh chóng sau thu hoạch, tỷ lệ tổn thất này tăng nhanh khi nhiệt độ thời tiết thu hoạch tăng, bởi ngô ngọt có độ hô hấp cao làm ngô nóng nhanh Do đó nếu càng trì hoãn giai đoạn thu hoạch sẽ tạo sự tăng nhiệt trong bắp ngô, làm quá trình chuyển hoá đường diễn ra nhanh và kết quả là làm giảm chất lượng

Ngô ngọt có chất lượng cao khi bắp có vỏ bẹ xanh tươi, hạt đầy đặn, màu sáng, khi bấm hạt chẩy sữa đục Bắp không bị côn trùng, sâu bệnh ăn hại, hạt và bẹ còn giữ được độ ánh và giữ ẩm Ngô quá già sẽ tạo thành các rãnh ở trên vỏ hạt và

có bột nhão khi phá vỡ hạt

Độ chín của ngô ngọt cho ăn tươi thường dựa trên hàm lượng ẩm, màu sắc râu và dịch sữa Hàm lượng nước chứa từ 70 - 75% trong sữa Màu râu ngô biến đổi sang nâu Ngô ngọt được thu hái ở giai đoạn sữa bằng cách bấm ngón tay Giai đoạn này phù hợp nhất cho thu hoạch tươi

Thu hoạch ở đúng giai đoạn chín là rất cần thiết để đảm bảo có chất lượng cao, do đó cần phải được thu hái tại giai đoạn sữa Ở giai đoạn này râu ngô có màu nâu và khô ở đầu bắp Khi bấm nhẹ vào hạt sẽ cho một dịch sữa màu trắng đục Nếu

để qúa giai đoạn này, bắp ngô sẽ già, vỏ hạt ngô dai và trong hạt, bột mềm nhão dạng sáp Ngô quá non đầu bắp còn có nhiều hàng hạt thưa, hạt nhỏ và có mầu trắng, khi bấm hạt sẽ cho dịch nước lỏng màu sáng trong Chất lượng sau thu hoạch thay đổi không mong muốn bao gồm: quá trình teo quắt lại, tạo vết lõm trên hạt, tăng khối lượng vỏ hạt, quá trình chuyển đường sang tinh bột

2.1.4.2 Bảo quản

Thu hái ngô bắp một cách nhanh chóng nhất, nếu ngô bắp tươi chưa sử dụng ngay thì cần cho vào bảo quản lạnh hay nước đá ở 00C [1,10]

Ngô sau thu hái nên chuyển nhanh về nơi xử lý Bao gói nên sử dụng cho 60 bắp/thùng cát tông, sau đó được làm mát xuống nhiệt độ 00C.Nhưng trong thực tế thì hầu như là nhiệt độ hiếm khi thực hiện dưới 40C Một vài phương pháp xử ly sau khi thu hoạch như sau:

- Làm lạnh sơ bộ bằng nước lạnh: Làm lạnh sơ bộ bằng phun hay nhúng nước lạnh, trong hai phương thức này thì nhúng nước lạnh hiệu quả hơn

- Đóng gói với nước đá: Đây là phương pháp phổ biến nhất, tốt nhất để làm lạnh sơ bộ cho các vùng nông thô hay để vận chuyển 7-10kg đá cho một thùng Lượng đá phụ thuộc vào nhiệt độ của ngô bắp khi thu hái và thời gian vận chuyển,

tỷ lệ khuyến cáo là 1 đá 5 ngô Nhược điểm của phương pháp này là nếu sự vận chuyển bị chậm trễ, bao gói sẽ bị ướt và nặng

- Làm mát trong vận chuyển: Ngô ngọt nên được tiến hành vận chuyển lạnh,

xe lạnh chỉ duy trì được lạnh khi ngô đã làm lạnh sơ bộ Cho nên vẫn cần phải tiến hành làm lạnh sơ bộ

- Bảo quản lạnh: Để duy trì chất lượng tốt nhất, đưa ngô ngọt vào bảo quản lạnh ngay sau khi làm lạnh sơ bộ Có thể sử dụng kho lạnh hay xe mát Nhiệt độ bảo quản lạnh tối ưu nhất là 00C Độ ẩm trong buồng lạnh 95% hoặc cao hơn để giữ ngô được tươi lâu Tuy nhiên cũng chỉ duy trì được chất lượng trong thời gian không dài

từ 4-8 ngày

2.1.5 Các dạng sản phẩm chế biến từ ngô trên Thế giới và Việt Nam

- Tại Hoa Kỳ và Canada, sử dụng chủ yếu cây ngô là nuôi gia cầm và gia súc, cỏ khô, cỏ ủ chua hay lấy hạt làm lương thực Cỏ ủ chua được sản xuất bằng

cách lên men các đoạn thân cây bắp non

- Hạt ngô có nhiều ứng dụng trong công nghiệp như chuyển hóa thành chất dẻo hay vải sợi Một lượng bắp nhất định được thủy phân hay xử lý bằng enzyme để sản xuất xi rô, cụ thể là xi rô chứa nhiều fructoza gọi là xi rô ngô một tác nhân làm ngọt và đôi khi được lên men để sau đó chưng cất trong sản xuất một vài dạng rượu

- Ngô ngọt là dạng biến đổi gen chứa nhiều đường và ít tinh bột, được dùng như một loại rau

- Bỏng ngô là các hạt ngô từ một vài giống, thứ bắp sẽ nổ để xốp hơn khi bị rang nóng Nó là một loại đồ ăn chủ yếu dành cho những người thích ăn quà vặt

- Ngô cũng có thể được chế biến thành bánh đúc ngô, với các hạt ngô được tấy trắng bằng một số chất kiềm

- Một vài dạng ngô cũng được trồng làm cây cảnh

- Ngô ngày càng gia tăng vai trò như là một nguồn nhiên liệu sinh học

- Các núm nhụy từ hoa cái của ngô (râu ngô ), cũng được buôn bán như là một loại thảo dược có tác dụng lợi tiểu

- Ngô ngọt đóng hộp [8]:

+ Ngô ngọt chọn những ngô có kích thước đồng đều, hạt tròn, đem rửa sạch,

bỏ vỏ, râu,bẹ sau đó dùng dao tách lấy hạt

+ Chần ngô với nước nóng hoặc dung dịch đường, axit sau đó đãi sạch lớp râu ngô, hạt lép Cho ngô vào hộp và tiến hành thanh trùng ở 115oC trong vòng 40 phút

+ Để nguội và đem đi bảo quản, ngô ngọt đóng hộp có thể dùng trong công nghiệp thực phẩm, nấu ăn…

- Ngô bao tử đóng hộp [8]:

+ Chọn ngô có thời điểm thu hoạch khoảng 50 – 60 ngày sau khi trồng, sau

đó mang rửa sạch tạp chất và loại bỏ hoàn toàn râu ngô

+ Tiến hành chần ngô ở nước sôi trong khoảng 2 – 3 phút rồi vớt ngô vào nước lạnh Sau đó xếp ngô vào lọ thủy tinh, rót dịch đã pha sẵn vào Tiến hành thanh trùng ở nhiệt độ 115oC trong vòng 20 phút để nguội 35 – 40oC mang đi bảo quản và sử dụng

2.1.6 Sản lượng và diện tích trồng ngô trên Thế giới và Việt Nam

2.1.6.1 Sản lượng và diện tích trồng ngô trên Thế giới

Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu Trên Thế giới cây ngô đứng thứ ba về diện tích, đứng thứ hai về sản lượng và đứng thứ nhất về năng suất [8]

Ngô là cây ngắn ngày, ưa khí hậu ấm Ở nhiệt độ thấp hơn 10oC hoặc cao hơn 45oC ngô được trồng ít hơn Năng suất cao nhất đối với loại ngô có thời gian sinh trưởng từ 130 đến 140 ngày

Tất cả các châu lục đều sản xuất ngô trừ châu Nam Cực Sản lượng ngô của thế giới tăng nhanh từ năm 1930 đặc biệt 35 năm trở lại đây tăng nhanh về diện tích lẫn năng suất Sản lượng ngô của Nam Mỹ chiếm 50% sản lượng ngô của thế giới Nước có sản lượng ngô lớn nhất thế giới là Mỹ ở châu Á có Trung Quốc

Theo báo cáo của Cục Dự Trữ lương thực toàn cầu (tại Mỹ) thì sản lượng ngô dự trữ năm 2009 tăng 13.7 triệu tấn, đạt được mức 143.3 triệu tấn Phần lớn sản lượng dự trữ này tăng là do sự tăng trữ lượng ngô tại Trung Quốc Sản lượng ngô của Trung Quốc giai đoạn này tăng 9% đạt mức 5 triệu tấn, các nước thuộc châu Âu (EU) tăng 29% đạt mức 61 triệu tấn Theo thống kê này sản lượng ngô của Nga và Ukraina tăng lần lượt là 67% và 54% với sản lượng chung là 18 triệu tấn Tuy vậy, sản lượng ngô bị giảm tại một số nước trên thế giới như Brazil giảm 14% và chỉ đạt được 50 triệu tấn, Mỹ giảm 8% so với dự kiến Tuy vậy, Mỹ vẫn sản xuất 29% trữ lượng ngô toàn cầu

Ngô là một trong những ngũ cốc rất được quan tâm, vụ mùa 2012 - 2013 toàn thế giới có diện tích trồng bắp là 176 triệu ha, tỷ lệ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) tính từ năm 2004 đến nay là 2.2% (hình 2.1), sản lượng ngô ước đạt 863 triệu tấn, vượt xa các loại cây trồng khác như lúa gạo (466 triệu tấn), lúa mì (655 triệu tấn), có tỷ lệ tăng trưởng CAGR là 3.4% (hình 2.2) Mức tăng ngoạn mục phải

kể đến là năng suất trồng ngô ở một số nước như Chi Lê, New Zealand là 12 tấn/ha,

Mỹ là 10 tấn/ha và Thụy Sỹ, Thổ Nhỉ Kỳ, Canada đều đạt 9 tấn/ha, trong khi năng suất bình quân trong 10 năm qua của thế giới chỉ khoảng trên dưới 5 tấn/ha (hình 2.1) [41]

Ngô được sản xuất và tiêu thụ nhiều ở Mỹ, Trung Quốc và Brazil, chủ yếu làm thức ăn gia súc và dùng trong công nghiệp Mỹ và Brazil cũng là hai nước dẫn đầu về xuất khẩu ngô trên thế giới, trong khi đó dẫn đầu trong các nước nhập khẩu

là Nhật và Mexico Sản lượng thế giới tăng nên giá ngô trong năm 2013 giảm dần

về cuối năm, đầu năm 2014 giá ngô có xu hướng tăng, nhưng vẫn còn ở mức thấp

Hình 2.1 Biểu đồ diện tích và năng suất trồng ngô trên thế giới

( Nguồn: KPMG India Private Limited, India Maize Summit, 2014, USDA)

Hình 2.2 Biểu đồ sản lượng ngô trên thế giới

( Nguồn: KPMG India Private Limited, India Maize Summit, 2014, USDA)

2.1.6.2 Sản lượng và diện tích trồng ngô ở Việt Nam

Việt Nam nằm trong vùng sinh thái nhiệt đới thấp, cây ngô đã được đưa vào sản xuất cách đây 300 năm Những năm gần đây nhờ có các chính sách khuyến khích của nhà nước và nhiều tiến bộ kĩ thuật, đặc biệt là về giống và cây ngô đã có những những tăng trưởng đáng kể về diện tích, năng suất và sản lượng, đồng thời đã hình thành 8 vùng trồng ngô chính trong cả nước:

+ Vùng 1: vùng miền núi phía Bắc bao gồm các tỉnh biên giới phía Bắc và Đông Bắc như: Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Quảng Ninh, Bắc Giang và Phú Thọ

+ Vùng 2: vùng miền núi Tây Bắc bao gồm các tỉnh: Lai Châu, Sơn La và Hoà Bình + Vùng 3: vùng Đồng Bằng Sông Hồng bao gồm các tỉnh: Vĩnh Phúc, Bắc Ninh,

Hà Tây, Hưng Yên, Hải Dương, Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình, Thái Bình,

+ Vùng 8: Đồng Bằng Sông Cửu Long gồm các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long

Ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa ở Việt Nam Những năm gần đây nhờ có chính sách khuyến khích và nhiều tiến bộ kỹ thuật, cây ngô đã có những bước tiến về diện tích, năng suất và sản lượng.Cây ngô có vị trí rất quan trọng trong cơ cấu cây lương thực ở các tỉnh trung du miền núi, do ở đây nhiều dân tộc đã sử dụng ngô như một loại lương thực chính Ở đồng bằng, ngô trồng nhiều trên các vùng đất bãi ven sông và chiếm tỷ trọng lớn trong cơ cấu cây trồng vụ đông trên đất hai vụ lúa của đồng bằng Bắc Bộ Sản lượng bắp ở Việt Nam gần như không tăng trưởng trong những năm qua, chỉ hơn 4 triệu tấn mỗi năm (hình 2.3) [40]

Hình 2.3 Biểu đồ sản lượng,diện tích và năng suất ngô ở Việt Nam

( Nguồn: Agricultural Market Information System, Market Monitor, 2014)

Trong năm 2015, Bộ NN&PTNT dự kiến sẽ mở rộng diện tích lên 1.23 triệu

ha, tăng 53.000 ha so với năm 2014, dự kiến năng suất bình quân 46 tạ/ha, sản lƣợng 5.66 triệu tấn.[38]

Bảng 2.5 Diện tích ngô phân theo vùng ở Việt Nam

2.2 Cơ sở khoa học một số quá trình cơ bản trong chế biến các sản phẩm sữa ngô [19]

2.2.1 Quá trình gia nhiệt

Trong thực tế quá trình đun nóng chuẩn bị cho quá trình khác, tạo điều kiện cho quá trình hóa học và sinh học Tăng hiệu suất thu hồi, gia nhiệt ở 60-65oC làm tăng hoạt tính của amylose, tăng thủy phân tinh bột Làm chất lượng nguyên liệu bị biến đổi theo chiều hướng tốt hoặc xấu

Đun nóng là quá trình làm tăng nhiệt độ của nguyên liệu từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ cuối cùng cho trước Là một trong những quá trình quan trọng, quá trình này được thực hiện hầu hết trong các quy trình công nghệ thực phẩm với mục đích khác nhau

2.2.2 Quá trình đồng hóa

Đây là quá trình làm giảm kích thước của các cầu mỡ, làm cho chất béo phân

bố đều trong sữa, làm cho sữa đồng nhất

Đồng hóa là phương pháp làm giảm kích thước những hạt thuộc pha phân tán

và phân bố đều chúng trong pha liên tục Việc làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa hai pha và sức căng bề mặt sẽ làm cho hệ nhũ tương ổn định hơn và tránh được hiện tượng tách pha

Các yếu tố ảnh hưởng:

- Tỷ lệ phần trăm giữa thể tích pha phân tán và tổng thể tích hệ nhũ tương: nếu thể tích của pha phân tán chỉ chiếm một phần nhỏ so với thể tích của toàn hệ nhũ tương thì quá trình đồng hóa sẽ được thực hiện dễ dàng và hệ nhũ tương thu được sẽ có độ bền cao

- Nhiệt độ đồng hóa dao động từ 55-80oC, nhiệt độ của mẫu càng thấp thì quá trình đồng hóa càng kém hiệu quả do một số chất chuyển sang trạng thái rắn Ngược lại, nếu nhiệt độ quá cao chi phí năng lượng cho quá trình sẽ gia tăng Bên cạnh đó, các phản ứng hóa học không cần thiết có thể xảy ra sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của hệ nhũ tương

- Áp suất: áp suất đồng dao động từ 100–250 bar, áp suất đồng hóa càng lớn hiện tượng xâm thực khí sẽ càng dễ xuất hiện Kết quả là các hạt pha phân tán được tạo thành có kích thước nhỏ và hệ nhũ tương sẽ có độ bền cao

2.2.3 Quá trình thanh trùng

 Phương pháp UHT (Ultra High Temperature):

- Với công nghệ tiệt trùng UHT, các loại thực phẩm dạng lỏng được khử trùng, diệt khuẩn bằng phương pháp xử lý nhiệt (135-1.400°C) trong vòng 2-5 giây

- Sau đó thực phẩm được làm lạnh ngay Sản phẩm tiệt trùng giữ được hương

- Nhược điểm là nếu sử dụng không đúng, không thành thạo dễ gây nhiễm khuẩn nguy hiểm

- Việc tiêu diệt vi sinh tùy thuộc vào nhiệt độ, áp suất và thời gian

- Phương pháp này có ưu điểm là an toàn với môi trường, luôn có sẵn

- Nhược điểm là phải cài đặt đúng chu kỳ, thời gian sấy khô từ 15 đến 30 phút, đồ hộp bị nóng sau tiệt trùng

2.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Sản xuất và bảo quản chế biến rau quả nói chung đóng vai trò quan trọng trong nền nông nghiệp của nhiều quốc gia trên thế giới

Với hàm lượng chất dinh dưỡng cao và là một loại cây trồng phổ biến, ngô được chế biến thành những dạng sản phẩm khác nhau đa đạng đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của con người

Ngoài việc sử dụng cho ăn tươi, ngô ngọt thường được chế biến thành các loại sản phẩm: ngô đóng hộp, ngô đông lạnh và sữa ngô Các nước Mỹ, Pháp, Hungari, Thái Lan là một trong những nước xuất khẩu ngô ngọt và các sản phẩm từ ngô ngọt lớn nhất thế giới

Mỹ là nước xuất khẩu ngô ngọt lớn nhất thế giới với sản lượng 132.600 tấn/năm Nhưng sản lượng ngô ngọt này giảm liên tiếp 7% trong 6 năm trở lại đây

Pháp là nước dẫn đầu châu Âu về sản xuất ngô hộp và ngô đông lạnh, Pháp cũng nhập các sản phẩm này từ Mỹ và Hungari Sản phẩm của Mỹ tại thị trường Pháp chịu sự cạnh tranh quyết liệt từ Hungari Năm 2009 sản lượng ngô hộp của Pháp chiếm khoảng 83% sản lượng ngô hộp và 62% sản lượng ngô đông lạnh của

15 nước châu Âu Phần lớn sản phẩm đóng hộp của Pháp đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, trong khi đó thị trường ngô đông lạnh còn hạn chế Sản phẩm ngô đông lạnh của nước này chủ yếu xuất sang Anh và Bỉ [8]

Sản lượng ngô đông lạnh của Đức năm 2009 là 16.500 tấn và 84.000 tấn ngô hộp, tăng 30% sản lượng ngô đông lạnh và giảm 4% ngô hộp so với cùng kì năm trước Hằng năm, Đức nhập ngô từ các nước như Pháp 38%, Hungari 37%, Thái Lan 15% [8]

2.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ngô ngọt mới xuất hiện ở Việt Nam trong mười năm qua Thời gian đầu ngô ngọt được trồng nhiều ở phía Nam Hiện nay các tỉnh miền Bắc như: Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hưng Yên,… việc trồng ngô ngọt đã tương đối phổ biến

Ở nước ta, ngô ngọt được dùng nhiều để ăn tươi, luộc, chè ngô hoặc nấu súp ngô Sản phẩm ngô hạt đóng hộp cũng được nghiên cứu, sản xuất Sản phẩm ngô hộp được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành các tiêu chuẩn ngành như:

- Tiêu chuẩn ngô ngọt nguyên liệu cho chế biến (10 TCN 577 – 2004)

- Ngô ngọt nguyên hạt đóng hộp – yêu cầu kĩ thuật (10 TCN 484 -2001)

- Quy trình sản xuất ngô ngọt nguyên hạt đóng hộp (10 TCN 485 – 2001) Năm 2002 -2003, đề tài nghiên cứu quy trình chế biến ngô ngọt đóng hộp trong chương trình cấp Nhà nước KC – 06 do Viện nghiên cứu rau quả tiến hành, đã đưa ra quy trình sản xuất sữa ngô đóng hộp, sản phẩm hiện chưa phổ biến trên thị trường Công trình nghiên cứu Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch năm 2005 cũng đã nghiên cứu quy trình chế biến nước sữa ngô uống

Ngoài ra, một số sản phẩm sữa ngô do các doanh nghiệp tư nhân sản xuất, đóng chai nhựa, chỉ giữ được 3 ngày ở nhiệt độ nhỏ hơn 4°C có mặt trên thị trường với số lượng rất hạn chế, không đảm bảo an toàn thực phẩm [8]

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Nguyên liệu sử dụng là giống ngô ngọt 103, là giống ngô nhập nội hiện đang được trồng nhiều ở Vân Nội - Đông Anh - Hà nội Ngô được thu hái ở các độ già khác nhau, thời gian từ khi thu hái đến khi chế biến không quá 12 giờ

- Chất tạo nhũ E412: là guaran nó được chiết xuất từ hạt của cây bụi họ đậu Tetragonoloba Cyamopsi.Trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm ngành công nghiệp Guar gum được sử dụng như một chất kết dính hiệu quả, ổn định hệ nhũ và chất làm đặc

3.1.3 Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu

- Máy xay sinh tố

- Tủ hút

- Ông đong loại 50ml, 100ml, 250ml, bình tam giác loại 250ml, cốc thủy tinh loại 250ml

- Giấy lọc, đũa thủy tinh, nồi nấu, lọ đựng hóa chất,buret, pipet

- Nồi thanh trùng, tủ bảo ôn

Quy mô phòng thí nghiệm

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

- Địa điểm: Viện nghiên cứu rau quả Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội

- Thời gian tiến hành: Từ tháng 12 năm 2014 đến tháng 6 năm 2015

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Xác định độ già thu hái phù hợp cho mục đíchchế biến sữa ngô

3.3.2 Xác định điều kiện thu hồi dịch sữa

3.3.3 Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt

3.3.4 Nghiên cứu xác định biện pháp ổn định trạng thái cho sản phẩm

3.3.5 Nghiên cứu xác định thời gian thanh trùng phù hợp cho sản phẩm

3.3.6 Xây dựng quy trình công nghệ chế biến sữa ngô

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

3.4.1.1 Xác định được độ già thu hái của ngô ngọt phù hợp cho chế biến sữa ngô

Thí nghiệm 1: Xác định độ già thu hái của ngô ngọt 103

Tiến hành phân tích thành phần của nguyên liệu ngô được thu hái ở 3 độ già khác nhau với các đặc điểm cụ thể như sau:

+ Cảm quan: màu sắc, khối lượng, hình dạng, kích thước

+ Chỉ tiêu hóa sinh: Hàm lương đường, hàm lượng protein, hàm lượng chất khô hòa tan tổng số

Từ các kết quả thu được để chọn được độ già phù hợp nhất để cố định cho thí nghiệm sau

3.4.1.2 Các thí nghiệm cho nội dung nghiên cứu 2: Xác định điều kiện thu hồi thu hồi dịch sữa

Thí nghiệm 2: Xác định nhiệt độ nước xay

Ngô được thu hái ở độ già phù hợp (là kết quả của thí nghiệm 1), được rửa sạch, tách hạt Hạt thu được chia thành các mẫu có cùng khối lượng m= 200g Tiến hành xay hạt với nước theo tỷ lệ ngô:nước là 1:5 ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau

Các công thức bố trí thí nghiệm như sau:

Các công thức được bố trí thí nghiệm như sau:

Công thức Tỷ lệ ngô:nước

Chỉ tiêu phân tích:Chất lượng cảm quan, hàm lượng chất khô hòa tan (0Bx)

Từ các kết quả thu được để lựa chọn được tỷ lệ nước:ngô hạt phù hợp để cố định cho thí nghiệm sau

3.4.1.3 Các thí nghiệm cho nội dung nghiên cứu 3: Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt

Thí nghiệm 4: Thí nghiệm xác định tỷ lệ sữa bột nguyên kem cho công thức phối chế trong chế biến sữa ngô

Dịch sữa ngô thu được sau quá trình xay nghiền với nước theo tỷ lệ ngô:nước nhất định (là kết quả của thí nghiệm 3) rồi được lọc và được chia thành các mẫu có cùng thể tích V= 250ml Chúng tôi tiến hành thí nghiệm chế biến sữa ngô và bổ sung sữa bột nguyên kem với tỷ lệ khác nhau (bổ sung so với tỷ lệ dịch sữa ngô thu được)

Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:

Công thức Tỷ lệ sữa bột nguyên kem

Chỉ tiêu phân tích: Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm, hàm lượng chất khô hòa tan (0Bx)

Sau khi kết thúc thí nghiệm tiến hành lựa chọn tỷ lệ đường tốt nhất và cố định tỷ lệ này sử dụng cho các thí nghiệm sau

Thí nghiệm 6: Thí nghiệm xác định tỷ lệ muối ăn cho công thức phối chế trong chế biến sữa ngô

Chúng tôi tiến hành thí nghiệm chế biến sản phẩm sữa ngô tương tự như thí nghiệm 4 với tỷ lệ muối bổ sung khác nhau so với tổng lượng dịch sữa ngô

Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:

Thí nghiệm 7: Nghiên cứu sử dụng phương pháp hóa học

Trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi tiến hành khảo sát hai phụ gia ở các

nồng độ khác nhau để ổn định trạng thái cho sản phẩm, cụ thể: sử dụng kết hợp hai

chất phụ gia CMC và Pectin

Dịch sữa ngô thu được ở nội dung nghiên cứu 3 chúng tôi chọn ra mẫu có

tỷ lệ phối chế tốt nhất sau đó bổ sung hai chất phụ gia CMC và Pectin ở nồng độ khác nhau sau đó được gia nhiệt ở nhiệt độ 80oC và để nguội để đánh giá khả năng

ổn định của dịch sữa ngô

Các công thức thí nghiệm được bố trí như sau:

Công thức Nồng độ Pectin

(% dịch sữa ngô)

Nồng độ CMC (% dịch sữa ngô)

Chỉ tiêu phân tích : đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm

Từ thí nghiệm 7 ta chọn được nồng độ kết hợp hai chất phụ gia pectin và

CMC Từ đó ta sử dụng phương pháp hóa học tốt nhất và cố định nồng độ trong phương pháp hóa học đó cho thí nghiệm sau

Thí nghiệm 8 : Nghiên cứu sử dụng biện pháp cơ học

Do thời gian có hạn, để ổn định trạng thái cho dịch sữa ngô chúng tôi sử dụng phương pháp đồng hóa Dịch sữa ngô thu được sau quá trình xay nghiền và lọc được khảo sát ở các áp suất đồng hóa khác nhau, cụ thể:

Công thức Áp suất đồng hóa(Pa)

3.4.1.5 Thí nghiệm 9: Nghiên cứu xác định thời gian thanh trùng phù hợp cho sản phẩm

Dịch sữa ngô sau khi phối chế được gia nhiệt đến 70-800C rồi tiến hành rót bao bì và ghép nắp Tiến hành các thí nghiệm khảo sát thời gian thanh trùng với các thời gian và khoảng nhiệt độ cụ thể: