sự biến đổi thành phần hóa học trong chế biến nước trái cây

Theo dõi sự biến đổi thành phần hóa học trong chế biến nước trái cây của công ty rau quả Cửu Long

Phần I : GIỚI THIỆU

1 TỔNG QUAN

Việt Nam là một trong những nước nhiệt đới có nguồn trái cây rất đa dạng, phong phú và cho thu hoạch quanh năm Các loại trái cây ở nước ta hầu hết có chất lượng tốt, hương vị thơm ngon, hấp dẫn Từ lâu, trái cây đã được xem là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong cuộc sống của con người và là nguồn nguyên liệu rất quan trọng trong công nghệ sản xuất thực phẩm

Từ trái cây người ta có thể chế biến hàng loạt các sản phẩn đồ hợp trái cây có giá trị dinh dưỡng

và cảm quan cao như: quả ngâm đường, mứt quả, nước quả có thịt quả và nước quả không có thịt quả… Trong đó kỷ thuật sản xuất đồ hợp nước trái cây là một công nghệ đã phát triển và đang từng bước hoàn thiện Có rất nhiều công ty sản xuất nước quả đang từng bước phát triển

và từng bước khẳng định vị trí của mình trên thị trường trong nước và cả nước ngoài Công ty rau quả Cưủ Long tuy mới thành lập và hoạt động không lâu nhưng với sản phẩm nước quả nguyên chất, tự nhiên đã thu hút sự chú ý của nhiều khách hàng và công ty đang từng bước tối

ưu hóa quy trình sản xuất nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm

Đề tài: “Theo dõi sự biến đổi thành phần hóa học trong chế biến nước trái cây của công ty rau quả Cửu Long” là bước đầu làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo của công ty để tối ưu hóa quy trình sản xuất và hạn chế tối đa những thay đổi không mong muốn của sản phẩm

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Trên cơ sở quy trình sản xuất nước quả của công ty Rau Quả Cửu Long ta tiến hành tìm hiểu và nghiên cứu các vấn đề cơ bản sau:

- Khảo sát sự thay đổi thành phần hóa học của ba loại nước trái cây là nước dứa, nước cam

và nước chanh dây trong quá trình chế biến và bảo quản

- Tìm hiểu nguyên nhân của những thay đổi của sản phẩm nếu có và đề nghị biện pháp khắc phục

- Xây dựng mối tương quan giữa pH với hàm lượng acid và độ khô (độ Brix) với hàm lượng đường tổng số

Phần II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN TRÁI CÂY

Năm 2003, sản lượng trái cây cả nước ta đạt mức 6 triệu tấn Bình quân mỗi người Việt Nam sản xuất được 70kg/năm, tương đương với mức trái cây tiêu dùng bình quân hàng năm của một số nước trên thế giới Nhưng mức tiêu thụ trái cây của người tiêu dùng trong nước mới chỉ đạt khoảng 30 đến 50 kg/người/năm tùy theo khu vực nông thôn hay thành phố (kết quả nghiên cứu quốc tế về nông nghiệp Việt Nam-IFPRI, 2002) Vì thế việc xuất khẩu trái cây cũng như các sản phẩm chế biến từ trái cây đã được thực hiện như một giải pháp tích cực cho đầu ra của ngành sản xuất cây ăn quả

Trong thập niên qua, nhiều cơ sở chế biến trái cây đã được đầu tư xây dựng tại các địa phương Trong đó có những nhà máy công suất lớn, dây chuyền và công nghệ sản xuất hiện đại, tối tân vào bậc nhất, nhì châu Á, có khả năng chế biến nhiều loại trái cây nhiệt đới Thực

tế đã có nhiều loại trái cây chế biến Việt Nam có uy tín cao trên thị trường xuất khẩu, như: dứa (đóng hộp, pureé, nước dứa nguyên chất), mít (sấy), chôm chôm (đồ hợp chôm chôm nhân dứa ), đu đủ (hộp), xoài (pureé, nước nguyên chất), sơ ri, mãng cầu, vải (nước giải khát) Nhiều loại trái cây như thanh long, xoài, chôm chôm, vú sữa, sa pô, chuối, dưa hấu cũng được bày bán ở nhiều mini - shop ở nước ngoài, được người tiêu dùng ưa chuộng, và có giá ngang bằng so với trái cây các nước

Tuy nhiên vẫn còn tình trạng trái cây không xuất khẩu được mà bán đổ bán tháo với giá cực rẻ ở các chợ Nguyên nhân chính của thực trạng này chủ yếu là do công tác bảo quản

và chế biến trái cây quá kém Nếu tình trạng này vẫn tái diễn thì việc xuất ngoại cho trái cây vẫn chỉ là ước mơ Ngoài bốn nhà máy chế biến nước quả hoạt động ở Long An, Tiền Giang, Cần Thơ, Kiên Giang, hai nhà máy đóng hộp trái vải ở Lục Ngạn (một đã đóng cửa), vài dây chuyền dứa (khóm) cô đặc và một số xí nghiệp có thiết bị lẻ đóng hộp rau quả, công nghiệp chế biến trái cây nước ta hầu như chưa có gì Với những gì đã đầu tư, người ta dễ liên tưởng công nghiệp chế biến trái cây hiện nay với hình ảnh chiếc máy xay sinh tố đã và đang có mặt

ở mỗi quán nước, trong mỗi gia đình

Theo các chuyên gia, để phát triển ngành chế biến trái cây đóng hộp, có hai cái khó phải giải quyết Thứ nhất, trái cây nước ta tuy sản lượng hàng triệu tấn, nhưng khi khách hàng cần với số lượng lớn một mặt hàng trong thời gian ngắn thì rất khó thu gom do trồng phân tán, rải rác, vận chuyển xa và khó khăn; thứ hai, giá thành nhiều loại trái cây của Việt Nam so với các nước trong khu vực rất cao Chính giá thành nguyên liệu cao làm cho ngành chế biến cạnh tranh yếu so với các nước trong quá trình hội nhập kinh tế

Bên cạnh đó, việc bảo quản trái cây mới chỉ manh nha gần đây, nhưng chưa phổ biến, với kết quả ban đầu là bảo quản lạnh được trái thanh long để xuất khẩu mà thôi Hiện nay, với việc ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, nhiều nhà vườn đã có thể cung cấp trái cây nghịch mùa các loại nhãn, dưa hấu, khóm

Tuy nhiên, khi việc ứng dụng kỹ thuật này trở thành phổ biến thì điều đó không còn là

Đến thời điểm này, Việt Nam không có thị trường xuất khẩu trái cây mà chủ yếu là buôn chuyến; thông tin thị trường và các vấn đề liên quan đến trái cây rất hạn chế, nhất là thị trường thế giới Ta chưa có thương hiệu riêng cho từng chủng loại trái cây trên thị trường thế giới (trừ thương hiệu bưởi Năm Roi của Công ty Hoàng Gia tỉnh Vĩnh Long) Chính vì lý do này, một số loại trái cây có sản lượng và chất lượng cao như xoài, sầu riêng, cam, quýt, mận

đã trở nên mất ưu thếdo sự cạnh tranh của các nước láng giềng như Thái Lan, Trung Quốc Bởi vậy, ngay từ bây giờ, việc phải chọn một số chủng loại trái cây có ưu thế và khả năng cạnh tranh cần phải được quan tâm đầu tư các khâu kỹ thuật, xây dựng thương hiệu và chiến lược xúc tiến thương mại, nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh và chiếm thị phần trên thế giới

2 GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN NGUYÊN LIỆU

2.1 Dứa

2.1.1 Nguồn gốc và đặc tính của dứa

Dứa thuộc họ Bromeliaceae, có nguồn gốc từ Brazil (một vài loại khác có nguồn gốc từ Châu Phi) và từ đây nó được lan truyền sang miền nhiệt đới của Châu Mỹ và Châu Âu Ở nước

ta dứa được trồng chủ yếu ở Bắc Giang, Thái Nguyên, Phú Thọ, Sơn Tây, Thanh Hóa, Nghệ An…

Dứa là một loại cây thảo lâu năm, mỗi năm chỉ cho quả một lần rồi chết sau khi thu hoạch Khi đó chồi thân phát triển thành một cây mới giống như cây trước Lá dứa dài và hẹp sắp xếp theo hình xoắn ốc trên thân hình thành hoa thị với lá non ở giữa và lá già ở ngoài cùng Hoa dứa thuộc loại lưỡng tính, số lượng thay đổi từ 100 – 200 Hoa dứa không sinh sản do đó các noãn không đậu nhưng bằng cách lai phấn có thể thụ tinh và hình thành những hạt tròn nhỏ và rất cứng Quả dứa thuộc loại quả kép được hình thành từ sự liên hiệp của nhiều quả đơn có lá sắp xếp đều xung quanh trục hoa Thời gian từ lúc ra hoa đến khi quả chín là 5 – 6 tháng Trên đỉnh

có chồi ngọn, chồi này tiếp tục phát triển cho đến khi quả chín vàng và có thể sử dụng làm giống

Cây dứa thích hợp với khí hậu nhiệt đới ôn hòa, nhiệt độ từ 16 – 320C Các điều kiện sương giá, nhiệt độ lạnh, nắng gắt, bóng râm dày đặc điều làm tổn thương đến cây dứa

Có ba loại dứa chủ yếu là: dứa Hoàng Hậu (dứa Queen), dứa Tây Ban Nha (Spanish), dứa Cayenne

 Dứa Hoàng Hậu: được trồng chủ yếu ở miền Bắc và cả miền Nam, cho năng suất rất cao và chất lượng rất tốt: thịt quả đặc và giòn, da có màu vàng đậm, hương thơm đặc trưng và

dễ chịu, tỷ lệ đường trên acid cao Loại này rất thích hợp cho việc xuất khẩu ở dạng tươi Dứa Queen gồm hai loại khác nhau:dứa Phú Thọ và dứa Na Hoa

 Dứa Spanish: còn gọi là “dứa ta” bởi vì nó được canh tác rất lâu trong tất cả các vùng của nước Việt Nam Dứa ta bao gồm rất nhiều loại khác nhau về hình dạng, màu sắc và cả mùi vị Quả trung bình, mắt sâu, thịt quả màu vàng nhạt có chỗ trắng, vị chua, hương thơm kém hơn dứa Queen và nhiều nước

 Dứa Cayenne: thịt quả màu vàng ngà, nhiều nước, ít thơm, kém ngọt hơn dứa

Bảng 1: Kích thước và khối lượng quả của một số loại dứa

vỏ (cm)

Khối lượng quả (kg)

Chiều cao (cm)

Ðường kính (cm)

Chiều sâu mắt (cm)

Ðường kính lõi (cm) Dứa Hoa Tuyên

Dứa Ðộc Bình

Nghệ An

Dứa Ðộc Bình

Dứa ta Hà

Dứa mật Vĩnh

( Nguồn: Nguyễn Văn Tiếp và ctv, 2000)

2.1.2.Thành phần hóa học của dứa

Bảng 2:Thành phần hóa học của dứa

Năng lượng

Nước

Protid

Lipid

Glucid

Cellulose

Chất khoáng

Natri

Kali

Clorua

Lưu huỳnh

Phospho

Magie

Canxi

Sắt

Kẽm

Đồng

Viatmin

Acid ascorbic

Vitamin B1

Vitamin B2

Acid nicotinic

Acid pantothenic

Caroten

51 kcal

86 g 0.5 g 0.2 g

12 g 0.4 g (mg) 2 250 30 6 11 11

8 - 16 0.4 – 1 0.25 0.07 (mg)

15 – 40 0.07 0.05 0.45 0.17 0.11

( Nguồn: Tables de composition des aliments – Georges DUCHÊNE et Piere BRUN)

2.2 Cam

2.2.1 Nguồn gốc và đặc tính của cam

Cam là nhóm quả có múi, được trồng nhiều ở vùng lân cận nhiệt đới, thuộc Hoa Kỳ, Nhật, Tây Ban Nha, Ý, Việt Nam… Cam thuộc họ Citrus (khoảng 28 giống), họ phụ citrus (có khoảng 13giống) trong đó có 6 giống quan trọng Ðặc điểm của 6 giống này là cho trái có con tép (phần ăn được trong múi) mọng nước

Cam chua hay cam đắng được phát triển trong thế kỷ X ở phía đông Ðịa Trung Hải Cam ngọt được trồng ở Trung Quốc và phổ biến ở châu Âu bởi người Bồ Ðào Nha nhưng không được

sử dụng rộng rãi Các giống cam ngọt này nhanh chóng trở thành hàng hoá quan trọng của người Bồ Ðaò Nha, phân bố rộng rãi đến các quốc gia ở Ðịa Trung Hải và nổi tiếng với tên gọi

là “cam Bồ Ðào Nha”

Hiện nay ở Ðồng Bằng Sông Cửu Long có các giống cam sau:

 Cam mật: được trồng phổ biến nhất Trái đượcdùng để xuất khẩu tươi và tiêu thụ nội địa Yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng traí tươi là nhiều hột và khi chín trái vẫn còn màu vàng xanh

 Cam sành: có giá trị kinh tế cao trồng chủ yếu để tiêu thụ nội điạ Cây tương đối khó trồng, tuổ thọ không cao

 Cam dây: có dạng traí giống cam mật nhưng vỏ xanh và ít láng như cam mật, phẩm chất tương đương cam mật

 Cam soàn: trái có vết hơi lõm vào nhỏ như đồng tiền, phẩm chất tương đối, nhiều hột

 Cam sen: mang đặc tính giống cam và bưởi Trái rất to vỏ dày hơn cam mật, múi trái và con tép giống như bưởi, vị chua không có giá trị kinh tế thường dùng để chưng

 Cam chua: ít phổ biến, không có giá trị kinh tế có thể dùng làm gốc ghép

2.2.2Thành phần hóa học của cam

Bảng 3: Thành phần hóa học của cam

Thành phần Đơn vị (tính trên 100g nguyên liệu tươi)

Năng lượng

Nước

Protid

Lipid

Glucid

Cellulose

Chất khoáng

Natri

Kali

Clorua

Lưu huỳnh

Phospho

Magie

Canxi

Sắt

Kẽm

Đồng

Viatmin

Acid ascorbic

Vitamin B1

Vitamin B2

Vitamin B6

Acid nicotinic

Acid pantothenic

Caroten

44cal 87g 0.7g 0.2 g

9 g 0.8g (mg) 3 187 28 6 10 11 28 0.4 – 0.5 0.17 0.08 (mg)

40 – 80 0.1 0.03 0.12 0.2 0.3 0.25

(Nguồn: Tables de composition des aliments – Georges DUCHÊNE et Piere BRUN )

2.3 Chanh dây

2.3.1 Nguồn gốc và đặc tính của chanh dây

Chanh dây có tên khoa học là Pasiflora edulis, nó còn có tên gọi khác là cây lạc tiên hay chanh leo, là loại dây leo nhịệt đới, có nguồn gốc từ Brazil Ðây là một loaị cây ăn quả được nhiều nước chú ý (Úc, Srilanca, Modambich, Trung Quốc, Mỹ…) Ở Việt Nam loại chanh này chỉ được trồng ở một vài nơi, cho quả quanh năm nhưng mùa vụ chỉ tập trung từ tháng 3 đến tháng 9

Bảng 4: Ðặc điểm của quả chanh dây

Chiều dài quả

Ðường kính quả

Trọng lượng quả

Khối lượng 100 hạt

Thịt quả

Dịch quả / thịt quả

Màu quả chín

Ðộ Brix

5 – 8 cm 4.5 – 8 cm

65 – 90 g

180 – 200 g

14 – 25 %

40 % Vàng trơn bóng

13 – 17 %

(Nguồn: Phân loại thực vật học bậc cao, trang 235)

2 3.2 Thành phần hóa học của chanh dây

Bảng 5: Thành phần hóa học của chanh dây

Năng lượng

Nước

Protid

Lipid

Glucid

Chất xơ

Chất khoáng

Natri

Kali

Đồng

Phospho

Magie

Canxi

Sắt

Kẽm

Mangan

Viatmin

Acid ascorbic

Vitamin B1

Vitamin B2

Acid nicotinic

Caroten

62 kcal 75.9 g 2.6 g 0.6 g 8.5 g 7.3 g (mg) 10 228 0.13 57 30 12 0.8 0.8 0.46 (mg) 28 0 01 0.12 2 0.5

(Nguồn: http://www aprifel.com/produits-composant/table- prod.php)

3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA QUẢ VÀ SẢN PHẨM NƯỚC QUẢ

3.1 Ảnh hưởng của mức độ chín

Mức độ chín của quả ảnh hương rất lớn đến thành phần hoá học của nó Quả càng chín hàm lượng đường càng tăng, hàm lượng acid càng giảm còn pH thay đổi rất ít giữa các mức độ chín của quả

Bảng 6: Thành phần hoá học của dịch quả chanh dây (vàng) ở các mức độ chín khác nhau

(Nguồn: Khảo sát quá trình chế biến nước giải khát từ trái chanh dây – lvtn 2002 – Bùi Thị Thuỳ Ngân)

3.2 Thời điểm thu hoạch

Quá trình sinh trưởng và phát triển của quả không ngừng thay đổi thành phần hoá học bên trong Mỗi giai đoạn của quả sẽ có các chỉ số khác nhau nên việc xác định thới điểm thu hoạch đúng thời kỳ sẽ cho chất lượng tốt và khả năng bảo quản lâu dài Nếu thu hoạch sớm hay muộn đều ảnh hưởng không tốt đến thời gian tồn trữ và chất lượng cũng như giá trị cảm quan của quả

Bảng7: Thành phần hoá học của cam ở các giai đoạn thu hoạch khác nhau

Giai đoạn (sau khi ra

hoa)

(Nguồn: Ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến chất lượng cam trong quá trình bảo quản – lvtn 2000 - Nguyễn Thị Thanh Diệu)

3.3.Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản

Quả sau khi thu hoạch rất dễ bị hư hỏng bởi các tác động của điều kiện môi trường không thuận lợi, làm thay đổi chất lượng của quả cũng như thành phần hoá học của quả Vì vậy việc áp dụng các phương pháp bảo quản sẽ giữ cho chất lượng và thành phần hoá học của quả ít biến đổi Các phương pháp bảo quản trái cây chủ yếu thường đựoc áp dụng như sau:

3.3.1 Phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thấp

Đây là phương pháp bảo quản được sử dụng phổ biến trên thế giới, dựa vào nguyên lý tiềm sinh Dùng nhiệt độ thấp để ức chế cường độ các quá trình sinh lý sinh hoá xảy ra trong rau quả Tác nhân lạnh được sử dụng trong công nghệ chủ yếu là NH3

3.3.2 Phương pháp điều chỉnh khí quyển

 Phương pháp CA: Phương pháp điều chỉnh tự nhiên và nhân tạo

- Phương pháp tự nhiên: Dựa vào quá trình hô hấp tiêu thụ O2 và thải CO2 Nồng độ O2 giảm dần và CO2 tăng dần Khi O2 hạ đến nồng độ cần thiết thì giữ lại bằng cách thổi không khí vào

- Phương pháp nhân tạo: Dùng khí Nitơ cho vào phòng hoặc cho không khí đã rút bớt O2 đến nồng độ cho phép bằng cách cho tiếp xúc với metan hoặc propan Nồng độ CO2 được điều chỉnh theo phương pháp tự nhiên (thải CO2 từ quá trình hô hấp) hoặc hấp thụ bằng NaOH hoặc Ca(OH)2

 Phương pháp MA: Rau quả được bảo quản trong túi màng mỏng PE có tính thẩm thấu chọn lọc

3.3.3 Phương pháp bảo quản bằng hoá chất

Sử dụng các hoá chất có khả năng tiêu diệt vi sinh vật và chống nấm bệnh như: Natri Benzoat, Benomyl, Thiabenzol

Chế độ thanh trùng bao gồm nhiệt độ và thời gian thanh trùng có ảnh hưởng rất lớn đến sự thay đổi thành phần hóa học của sản phẩm nước quả nhất là đối với hàm lượng vitamin C Nhiệt

độ cao sự mất mát vitamin C càng nhiều và thời gian càng dài thì sự mất mát này càng tăng Tuy nhiên chế độ thanh trùng ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn sẽ ít hao hụt vitamin C hơn là thanh trùng ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài

Bảng 8: Kết quả đánh giá mức độ hao hụt vitamin C của sản phẩm nước dứa đóng hộp ở các nhiệt độ và thời gian thanh trùng khác nhau

Nhiệt độ

thanh

trùng

Thời gian giữ nhiệt

trước thanh trùng (mg %)

Hàm lượng vitamin C trước thanh trùng (mg%)

6 10

4.445 8.445 12.445

4.84 4.84 4,84

1.848 1.540 1.320

6 10

4.479 8.479 12.479

4.84 4.84 4.84

1.540 1.232 1.012

(Nguồn: Xây dựng quy trình sản xuất nước dứa đóng hợp – lvtn 2003 - Phạm Minh Thông)

4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT TỔNG QUÁT CÁC LOẠI NƯỚC QUẢ CỦA CÔNG TY RAU QUẢ CỬU LONG

4.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất nước quả

Đường 6%

Nước 74%

Dịch quả 20%

Nguyên liệu

Chanh dây

Cắt gọt

Rửa

Dứa Cam

Lựa chọn

Rửa

Ép

Xay Gọt vỏ

Ép - Lọc thô

Chọn lựa - Rửa

Cắt hai, bỏ vỏ, loại hạt

Phối chế

Lọc

Dịch quả

Thanh trùng

Rót chai

Ghép nắp

Ổn định (15 phút)

Làm nguội

Dán nhãn - Đóng thùng

Tồn trữ (40C)

Nhịêt độ 95 0 C Thời gian 1- 1,5 phút