Nghiên cứu chế biến trà gạo lứt đậu đen đóng chai

Để đạt được mục tiêu đề ra, nghiên cứu được thực hiện bằng cách khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm, với các mức nhiệt độ khác nh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN TRÀ GẠO LỨT

ĐẬU ĐEN ĐÓNG CHAI

TRẦN LÊ BẢO NGỌC

AN GIANG, THÁNG 07-2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN TRÀ GẠO LỨC

ĐẬU ĐEN ĐÓNG CHAI

Chuyên đề “ Nghiên cứu chế biến trà gạo lứt đậu đen đóng chai” do sinh viên Trần Lê Bảo Ngọc thực hiện dưới sự hướng dẫn của giảng viên Đào Văn Thanh Tác giả đã báo cáo và được Hội đồng chấm điểm thông qua ngày… tháng….năm 2020

LỜI CẢM TẠ

Trong suốt quá trình học tập tại giảng đường đại học cũng như quá trình thực hiện chuyên đề tốt nghiệp này, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, anh chị và bạn bè Để hoàn thành được chuyên đề “Nghiên cứu chế biến trà gạo lứt đậu đen” em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô, anh chị và các bạn

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Đào Văn Thanh đã luôn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức trong suốt quá trình thực hiện chuyên đề

Đồng thời em cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường cùng toàn thể các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, các thầy cô ở phòng thí nghiệm

đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức hữu ích, tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành chuyên đề này

Cuối cùng, em xin cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn quan tâm, ủng hộ, giúp

đỡ, khuyến khích và tạo điều kiện tốt nhất cho em trên con đường học tập

Do những hạn chế về kiến thức của bản thân và điều kiện khách quan nên chuyên đề này không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự nhận xét

và góp ý của thầy cô để được hoàn thiện hơn

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

An Giang, ngày… tháng… năm 2020 Người thực hiện

Trần Lê Bảo Ngọc

TÓM TẮT

Nhằm tạo ra sự đa dạng các sản phẩm nước uống giải khát trên thị trường Tạo

ra sản phẩm có mức cảm quan cao, mang lại sức khỏe tốt và hương vị mới cho người tiêu dùng Để đạt được mục tiêu đề ra, nghiên cứu được thực hiện bằng cách khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm, với các mức nhiệt độ khác nhau như 70, 80, 900C và thời gian là 30, 45, 60 phút Sau đó tiến hành phân tích sự ảnh hưởng của nhiệt độ

và thời gian trích ly đến giá trị cảm quan sản phẩm, các hợp chất sinh học như polyphenol, anthocyanin, độ brix, giá trị L, a, b Tiếp theo là tiến hành khảo sát tỉ lệ phối chế đậu đen gạo lứt và đường theo đó tiếp tục phân tích các chỉ tiêu về cảm quan, giá trị L, a, b của sản phẩm Cuối cùng là tiến hành khảo sát nhiệt độ và thời gian thanh trùng sản phẩm ở các mức nhiệt độ 80, 85, 900C ở các mức thời gian khác nhau là 10, 15, 20, 25 phút sau đó phân tích sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng cảm quan sản phẩm, độ brix, giá trị L, a, b

Qua quá trình tiến hành thí nghiệm, từ những kết quả cho thấy rằng trong quá trình trích ly để đạt được giá trị cảm quan cao nhất, hàm lượng polyphenol, anthocyanin hiệu quả thì nên trích ly ở nhiệt độ 800C trong 45 phút Phối chế đậu đen gạo lứt ở tỉ lệ 4:1 và độ brix phù hợp nhất là 100Bx Để kéo dài thời gian bảo quan sản phẩm nên thanh trùng ở nhiệt độ 850C trong thời gian là 20 phút

LỜI CAM KẾT

Em xin cam kết đây là công trình nghiên cứu của riêng em Các số liệu trong nghiên cứu có xuất sứ rõ ràng Những kết luận mới về khoa học của nghiên cứu này chưa được công bố trong nghiên cứu nào khác

An Giang, ngày….tháng….năm 2020

Người thực hiện

Trần Lê Bảo Ngọc

MỤC LỤC

Trang chấp nhận của Hội đồng i

Lời cảm tạ ii

Tóm tắt iii

Lời cam kết iv

Mục lục v

Danh sách bảng viii

Danh sách hình x

Chương 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

1.4 Tính mới của nghiên cứu 2

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

2.1 Tổng quan về nguyên liệu 3

2.1.1 Gạo lức 3

2.1.2 Đậu đen 6

2.1.3 Nước 12

2.2 Tổng quan về phụ gia 14

2.2.1 Đường saccharose 14

2.3 Tổng quan về bao bì 15

2.4 Tổng quan về các quá trình công nghệ 16

2.4.1 Quá trình rang 16

2.4.2 Quá trình trích ly 16

2.4.3 Quá trình lọc 17

2.4.4 Quá trình phối trộn 18

2.4.5 Quá trình bài khí 19

2.4.6 Quá trình thanh trùng 19

2.5 Các quy định về chất lượng 21

2.5.1 Chỉ tiêu cảm quan 21

2.5.2 Chỉ tiêu hóa học 22

2.5.3 Giới hạn mức kim loại 22

2.5.4 Chỉ tiêu vi sinh vật 23

2.6 Các nghiên cứu có liên quan 23

Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Phương tiện nghiên cứu 25

3.1.1 Địa điểm nghiên cứu 25

3.1.2 Thời gian nghiên cứu 25

3.1.3 Nguyên vật liệu 25

3.1.4 Trang thiết bị 25

3.1.5 Hóa chất 25

3.2 Phương pháp nghiên cứu 26

3.2.1 Quy trình nghiên cứu dự kiến 26

3.2.2 Thuyết minh quy trình 27

3.2.3 Nội dung nghiên cứu 28

3.2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến chất lượng sản phẩm 28

3.2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của các tỉ lệ phối chế gạo lứt, đậu đen và đường đến chất lượng sản phẩm 29

3.2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng sản phẩm 31

3.3 Phương pháp phân tích và xử lí số liệu 33

3.3.1 Phương pháp phân tích 33

3.3.2 Phương pháp thu thập và xử lí số liệu 33

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Kết quả thí nghiệm 1 34

4.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến polyphenol, anthocyanin, độ brix 34

4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến giá trị cảm quan sản phẩm 37

4.2 Kết quả thí nghiệm 2 41

4.3 Kết quả thí nghiệm 3 45

4.3.1 Sự thay đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian thanh trùng ở các mức nhiệt độ khác nhau và giá trị F theo các chế độ thanh trùng 45

4.3.2 Ảnh hưởng của chế độ thah trùng đến giá trị cảm quan sản phẩm 48

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 52

5.1 Kết luận 52

5.2 khuyến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Thành phần hóa học của gạo lức 6

Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng trong 100g đậu đen phần ăn được 7

Bảng 3: Thành phần các acid amin trong 100g đậu đen phần ăn được 8

Bảng 4: Khoáng chất trong đậu đen 9

Bảng 5: Chỉ tiêu hóa lí của nước 13

Bảng 6: Chỉ tiêu vi sinh vật 14

Bảng 7: Yêu cầu cảm quan của đồ uống pha chế sẵn không cồn 21

Bảng 8: Các chỉ tiêu hóa học của đồ uống pha chế sẵn không cồn 22

Bảng 9: Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng của đồ uống pha chế sẵn không cồn 22

Bảng 10: Các chỉ tiêu vi sinh vật của đồ uống pha chế sẵn không cồn 23

Bảng 11: Các nghiệm thức của thí nghiệm 1 29

Bảng 12: Các nghiệm thức của thí nghiệm 2 30

Bảng 13: Các nghiệm thức của thí nghiệm 3 32

Bảng 14: Các phương pháp phân tích 33

Bảng 15: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến hàm lượng polyphenol (mg/g) sản phẩm 34

Bảng 16: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến hàm lượng anthocyanin (mg/L) trong sản phẩm 35

Bảng 17: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến độ Brix (0Bx) sản phẩm 36

Bảng 18: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến màu sắc (*) sản phẩm 37

Bảng 19: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến mùi (*) sản phẩm 38

Bảng 20: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến vị (*) sản phẩm 39

Bảng 21: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến mức độ ưa thích (*) sản phẩm 40

Bảng 22: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế gạo lứt, đậu đen và đường đến màu sắc (*) sản phẩm 41

Bảng 23: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế gạo lứt, đậu đen và đường đến mùi (*) sản phẩm 42

Bảng 24: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế gạo lứt, đậu đen và đường đến vị (*) sản phẩm 43

Bảng 25: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế gạo lứt, đậu đen và đường đến mức độ

ưa thích (*) sản phẩm 44 Bảng 26: giá trị F theo các chế độ thanh trùng 47 Bảng 27: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến màu sắc (*) sản phẩm 48 Bảng 28: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến mùi (*) sản phẩm 49 Bảng 29: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến vị (*) sản phẩm 49 Bảng 30: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến mức độ ưa thích (*) sản phẩm 50 Bảng 31: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến độ brix (0Bx) sản phẩm 51 Bảng 32: Bảng điểm đánh giá cảm quan sản phẩm trà gạo lứt đậu đen đóng chai Pc3 Bảng 33: Bảng điểm đánh giá mức độ ưa thích theo thang điểm Hedonic Pc4 Bảng 34: Giá trị F thanh trùng ở 800C Pc33 Bảng 35: Giá trị F thanh trùng ở 850C Pc34 Bảng 36: Giá trị F thanh trùng ở 900C Pc35

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Gạo lức 3

Hình 2: Đậu đen 7

Hình 3: Cấu tạo của nước 12

Hình 4: Cấu tạo đường saccharose 14

Hình 5: Quy trình sản xuất trà gạo lức đậu đen đóng chai dự kiến 26

Hình 6: Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm khi thanh trùng ở 800C 45

Hình 7: Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm khi thanh trùng ở 850C 46

Hình 8: Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm khi thanh trùng ở 900C 46

Hình 9: Quy trình chế biến trà gạo lứt đậu đen đóng chai 53

Hình 10: Đậu đen nguyên liệu Pc1 Hình 11: Gạo lứt nguyên liệu Pc1 Hình 12: Đậu đen trích ly ở 700C Pc1 Hình 13: Đậu đen trích ly ở 800 C Pc1 Hình 14: Đậu đen trích ly ở 900C Pc1 Hình 15: Sản phẩm sau thanh trùng Pc2 Hình 16: Máy so màu Pc2 Hình 17: Hình Lab Pc7

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Uống trà là một nét văn hóa truyền thống của người Việt, ngày nay trà cũng không quá xa lạ với mọi người Mỗi loại trà mang một nét riêng, do đó trên thị trường không ngừng cho ra đời nhiều sản phẩm trà khác nhau phù hợp với nhiều đối tượng

Trong xu thế hội nhập và phát triển cùng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, sức khỏe là vấn đề đang được nhiều người quan tâm, ăn uống không chỉ

no mà còn lo cho sức khỏe Do đó ngành công nghệ chế biến ở nước ta đã không ngừng đổi mới nhằm nâng cao chất lượng cũng như đa dạng hóa các sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng

Với nguyên liệu gạo lứt là loại gạo còn giữ lại một phần vỏ cám bên ngoài, kết hợp cùng đậu đen là nguyên liệu rất phổ biến trong dân gian và được xem như một loại thần dược Gạo lứt và đậu đen có thành phần dinh dưỡng cao, cung cấp nhiều cacbohydrate, vitamin nhóm B, chất xơ, chất béo, sắt, nguyên tố vi lượng, chất khoáng cần thiết, có tác dụng tốt cho sức khỏe giúp ngăn ngừa những bệnh trong hệ tiêu hóa, tim mạch, phòng bệnh tiểu đường, ngừa béo phì, đông máu, giảm cholesterol, cải thiện chức năng trí tuệ và tinh thần

Nhận thấy được lợi ích cũng như tầm quan trọng mà gạo lứt và đậu đen mang lại Nhiều sản phẩm đã được ra đời Đặc biệt là trong lĩnh vực nước giải khát, hiện nay xu hướng tiêu dùng các sản phẩm có nguồn gốc từ các nguyên liệu tự nhiên đang phổ biến Vì vậy, nghiên cứu chế biến trà gạo lứt đậu đen đóng chai là một sản phẩm phù hợp, lành tính, giầu giá trị dinh dưỡng, dễ dàng bổ sung vitamin và khoáng chất cần thiết, chất đạm, chất béo, ít kalo và cholesterol

Trà chế biến từ gạo lứt và đậu đen cho ra một sản phẩm có màu sắc đẹp, không chỉ có công dụng thanh nhiệt, giải khát mà còn sử dụng như một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao mang lại cho người tiêu dùng một sức khỏe tốt

và cuộc sống lành mạnh hơn

Nhằm tạo ra sản phẩm trà có nguồn gốc từ thiên nhiên, có chất lượng tốt, giá trị kinh tế cao, đem lại lợi ích sức khỏe người tiêu dùng

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định được nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen, xác định được tỉ lệ phối trộn giữa gạo lứt, đậu đen và đường, xác định được thời gian và nhiệt độ thanh trùng

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến chất lượng sản phẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế dịch trích của gạo lứt, đậu đen và đường đến chất lượng sản phẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến chất lượng sản phẩm

1.4 TÍNH MỚI CỦA NGHIÊN CỨU

Đề tài nghiên cứu chế biến trà gạo lứt đậu đen đóng chai góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm nước giải khát trên thị trường Tạo ra một sản phẩm giải khát thông dụng phù hợp với nhiều đối tượng sử dụng Nâng cao giá trị

nguồn nguyên liệu lương thực

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Gạo lứt

2.1.1.1 Giới thiệu

Gạo (Oryza sativa L.) là lương thực chính của hơn một nửa dân số thế giới như Ấn Độ, Pakistan, Thái Lan, Việt Nam, Brazil, Philippin, Indonesia, Trung Quốc Đa số các nước sản xuất gạo trên thế giới và người tiêu dùng tập trung

nhiều ở Châu Á (Charoenthaikij et al., 2009) Trong giống này, một lượng lớn

sắc tố anthocyanin có trong gạo để tạo thành màu đen (còn được gọi là màu tím), màu nâu và đỏ

Các phân loài japonica được đặc trưng bởi cây ngắn, dựng đứng với nhỏ gọn vảy, gai xương mu và hạt hình bầu dục đến tròn Những giống này được tìm thấy chủ yếu ở Nhật Bản Các phân loài javanica được đặc trưng bởi rất cao, dựng cây có vảy dài và gai nhọn và được trồng chủ yếu ở Indonesia Các loài phụ indica chứa nhiều loại thực vật cao, lan rộng với rất nhiều của sự thay đổi trong các nhân vật hình thái và được trồng trên khắp nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á

Hình 1: Gạo lứt

2.1.1.2 Mô tả

Gạo lứt là gạo nguyên hạt với lớp cám còn nguyên và vỏ ngoài không thể tháo rời Đó là gạo chưa xay chứa pericarp, vỏ hạt và nucellus, mầm hoặc phôi, và nội nhũ (Ajimilah & Rosniyana, 1995) Màu nâu sẫm của gạo là do lớp cám và rất giàu vitamin như thiamine, niacin, pyridoxine và các khoáng chất như mangan, phốt pho và sắt (Babu et al ,2009) Mặc dù gạo lứt có chứa một số

vitamin và khoáng sản, nó chỉ được tiêu thụ bởi một số lượng hạn chế của sức

khỏe những người có ý thức và dinh dưỡng (Roy et al , 2008)

nâng cao chất lượng các sản phẩm nông nghiệp nói chung, lúa gạo nói riêng

2.1.1.4 Cấu tạo hạt gạo lứt

- Quả bì: Gồm tất cả các bộ phận của một quả vè phương diện thực vật học nhưng đơn giản đi

- Chủng bì: Gồm những tế bào to, màu sắc của hạt gạo chính là màu sắc của lớp chủng bì này

Nội nhũ: là thành phần quan trọng nhất trong hạt, chủ yếu là glucid (90%) Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà nội nhũ trắng trong hay trắng đục

Phôi: Tùy theo giống lúa và điều kiện canh tác mà tỉ lệ phôi lớn hay nhỏ khác nhau Phôi chiếm 2,2 ÷ 3% khối lượng hạt Phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, lipid và vitamin, nhiều nhất là vitamin B1 (khoảng 66% lượng vitamin toàn hạt)

2.1.1.5 Thành phần dinh dưỡng

Gạo lứt (giống gạo đỏ và còn lớp cám đỏ) được ngày càng chú ý sử dụng vì có nhiều tính chất có lợi cho sức khỏe Gạo lứt được cho là có lợi cho sức khỏe những người bị bệnh tim mạch, người già và phù hợp cho người ăn kiêng Lớp cám gạo là nguồn cung cấp tốt các vitamins (đặc biệt là nhóm B), các chất khoáng (đặc biệt là sắt), và các chất xơ (Pengkumsri et al., 2015) Gạo lứt chứa một lượng lớn chất xơ

Gạo lứt là nguồn protein, chất xơ tổng hợp, một số chất xơ khoáng chất (magiê, kali và canxi) và các hợp chất phenolic hơn gạo trắng Những chất này

có thể ngăn ngừa và làm giảm mức độ của bệnh nhân tiểu đường và các thông

số lipid Do đó, gạo lứt là một thực phẩm có lợi cho sức khỏe, làm giảm bệnh đối với bệnh nhân tiểu đường và thay thế cho gạo trắng

2.1.1.6 Tác dụng dược lí

Các phenol chính trong hạt gạo màu pericarp màu nâu nhạt là các axit

phenolic, chủ yếu là ferulic và ρ-axit coumaric (Tian et al., 2004; Zhou et al.,

2004) Các hợp chất khác được xác định bao gồm axit sinapic,axit

protocatechuic (Tian et al., 2005), axit chlorogen, axit hidroxybenzoic (Tian et

al., 2005), axit vanillic,axit syringic (Zhou et al., 2004; Tian et al., 2005), axit

caffeic (Zhou et al., 2004; Tian et al., 2005) và gallicaxit (Zhou et al., 2004)

Flavonoid là một nhóm phenol thực vật thứ cấp có tác dụng tiềm năng có lợi cho sức khỏe con người với chất chống oxy hóa và chelating đáng kể trong chế độ ăn uống của con người Trong những năm qua, họ đã được tìm thấy là một phần quan trọng của chế độ ăn uống của con người và được coi là nguyên tắc hoạt động trong một số cây thuốc Chất chống oxy hóa hoạt động của flavonoid có hiệu quả trong việc khử hydroxyl (OH · ), peroxyl (ROO · ) và

gốc alcohoxyl (RO · ) (Wang et al., 2003)

Mức độ chất béo trung tính trong huyết thanh và mức cholesterol giảm đáng

kể sau khi tiêu thụ một chế độ ăn giàu amyloza so với chế độ ăn giàu

amylopectin (ít amyloza) (Cristiane et al., 2007 ) Tinh bột trong gạo giúp giảm cholesterol huyết thanh và cholesterol LDL (Shin et al., 2007)

“Nguồn: Trần Xuân Hiển, 2010”

2.1.2 Đậu đen

2.1.2.1 Giới thiệu

Chi vigna Savi có khoảng 20 loài ở Việt Nam Nhóm cây trồng rất phong phú Đậu đen có nguồn gốc ở châu Phi và sớm được trồng từ thời cổ đại Hiện nay được trồng rộng rãi khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Ở châu Á, đậu đen được trồng nhiều ở Ấn Độ, Srilanca, Mianma, Trung Quốc và tất cả các nước trong vùng Đông Nam Á Cây cũng được trồng nhiều ở 16 nước thuộc châu Phi, nhiều vùng Caribe, Nam Mỹ, Australia Ở Việt Nam, đậu đen được coi là cây trồng lâu đời, dường như ở khắp các tỉnh thành Tuy nhiên, nơi trồng lớn nhất là các tỉnh miền Trung, đồng bằng và trung du Bắc bộ

Đậu đen tên khoa học là Vigna cylindrica có tên thuốc theo đông y là ô đậu, hắc đại đậu hay hương xị Về phân loại thực vật, cây đậu đen thuộc giới Plantae, bộ Fabales, họ Fabaceae, chi Vigna và loài V.unguiculata

“Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, 2007”

Protein trong đậu đen chiếm hàm lượng từ 25-28%, protein đậu đen cao hơn các loại đậu khác nhưng chỉ thấp hơn đậu nành Sau khi nảy mầm protein bị phân giải thành acid amin, gồm có đầy đủ 8 loại acid amin cần thiết cho cơ thể Glucid là chất cung cấp năng lượng chủ yếu của cơ thể sống Cung cấp tới 60% năng lượng cho quá trình sống Trong đậu đen thì thành phần tinh bột chiếm 50-60% Các hạt tinh bột trong đậu đen tập trung chủ yếu ở nội nhũ, hạt tinh bột bao bọc bởi màng với thành phần chính là hemicellulose và cellulose (beta- caroten) Chất xơ trong đậu đen làm chậm việc hấp thu các chất dinh dưỡng vào máu, giảm các tác động xấu do nồng độ các chất dinh dưỡng tăng đột biến nhanh Ngoài ra, chất xơ trong hạt đậu tan trong nước, trong ruột để sản xuất gel làm chậm chuyển động của thức ăn qua ruột nên làm giảm chỉ số đường huyết bởi sự hấp thu đường chậm

2.1.2.3 Acid amin trong đậu đen

Acid amin trong đậu đen gồm đầy đủ 8 loại acid amin cần thiết cho cơ thể, phần lớn các acid amin sẽ được hạt sử dụng để tổng hợp các cơ quan mới như

rễ mầm và lá mầm Một số acid amin chưa được sử dụng thì các peptid và polypeptid sẽ ở lại trong mầm nên khi hạt nảy mầm hàm lượng acid amin trong mầm đậu luôn cao hơn nguyên liệu ban đầu

Bảng 3: Thành phần các acid amin trong 100g đậu đen phần ăn được

Thành phần acid amin trong

Glycin mg 843

“Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, 2007”

2.1.2.4 Hàm lượng khoáng chất có trong đậu đen

Ngoài thành phần là các chất dinh dưỡng cung cấp cho quá trình sống và có chức năng tích cực như đã liệt kê ở trên Đậu đen còn chứa một số khoáng chất không thể thiếu đối với cơ thể như magie giúp cải thiện máu và oxy tốt cho tĩnh mạch, động mạch Hàm lượng sắt trong đậu đen rất tốt cho phụ nữ mang thai, trẻ em và thanh thiếu niên đang thời kì tăng trưởng Mangan giúp sản xuất năng lượng và hoạt động như chất chống oxy hóa Đậu đen còn có tác dụng trừ phong nhiệt, giải độc, giải nhiệt rất thích hợp với người thận yếu Tiền vitamin A, vitamin B, vitamin C cũng có mặt trong đậu đen

Bảng 4: Khoáng chất trong đậu đen

2.1.2.5 Tác dụng dược lí

Hoạt tính chống oxy hóa: Từ dịch chiết cồn của hạt đậu đen 1:1 (1g đậu đen chiết lấy 1ml dịch) pha loãng gấp đôi thành 10 nồng độ loãng dần, phản ứng peroxy oxy hóa và tính hoạt tính chống oxy hóa Kết quả ở nồng độ 1:1 hoạt tính 57,3%, nồng độ 1:2-52,3%, nồng độ 1:4-13% Từ nồng độ 1:8 trở xuống không có tác dụng Như vậy, hạt đậu đen có tác dụng chống oxy hóa ở mức độ vừa phải

Tác dụng lợi tiểu: Kinh nghiệm cho thấy ăn đậu đen làm tăng lượng nước tiểu Nước tiểu trong và nhạt màu hơn

2.1.2.6 Một số tác dụng của đậu đen

Đậu đen có tác dụng khử độc sulfate Trong đậu đen có chứa khoáng chất vi lượng molypden một thành phần của enzyme sulfile oxidate nên có tác dụng rất tốt trong việc khử độc sulfate cho cơ thể

Thực phẩm giàu chất xơ: Trong số những loại thực phẩm giàu chất xơ thì đậu đen có chứa chất xơ hòa tan có khả năng hấp thụ nước trong dạ dày và hình thành ra loại gel làm giảm quá trình chuyển hóa carbohydrate có trong đậu đen Chất xơ trong đậu đen làm giảm cholesterol, khi vào cơ thể chất xơ có tác dụng liên kết với acid mật là thành phần làm tăng cholesterol Ngoài ra, trong đậu đen chứa chất xơ không hòa tan nên đậu đen có tác dụng giảm thiểu nguy

cơ mắc bệnh táo bón, rối loạn tiêu hóa

Đậu đen giàu chất chống oxy hóa Đậu càng đen, càng thẫm màu thì lại càng giàu chất anthocyanin, chất chống oxy hóa ở đậu đen cao gấp 10 lần các loại thực phẩm khác như: cam, nho hoặc dâu

Tăng cường sắt và mangan cho cơ thể Đậu đen có tác dụng rất tích cực trong việc làm tăng năng lượng và hồi phục hàm lượng sắt cho cơ thể và rất hữu ích cho nhóm người bị mất máu bởi chấn thương, hoặc cho phụ nữ giai đoạn hành kinh cũng như cho nhóm người tuổi vị thành niên đang trong giai đoạn phát triển Vi lượng có trong đậu đen được xem là yếu tố vô cùng quan trọng giúp

cơ thể tạo năng lượng và chống lại quá trình oxy hóa do các gốc tự do gây nên Một bát nhỏ đậu đen có thể cung cấp tới 38% nhu cầu mangan cho cơ thể mỗi ngày

Nguồn bổ sung protein cho cơ thể Không chỉ ngon miệng, dễ chế biến, đậu đen còn là nguồn thực phẩm thay cho thịt, cá vì nó giàu hàm lượng protein hữu ích, không có chứa hàm lượng calo quá cao hoặc các loại mỡ xấu như các loại thực phẩm gốc động vật và như trên đã đề cập, nó lợi cho nhóm người ăn kiêng

2.1.2.7 Hợp chất sinh học

Giới thiệu về các hợp chất phenolic trong đậu đen

Các hợp chất phenolic là các hợp chất có một hoặc nhiều vòng thơm với một hoặc nhiều nhóm hydroxyl Chúng được phân bố rộng rãi trong giới thực vật

và là các sản phẩm trao đổi chất phong phú của thực vật Hơn 8000 cấu trúc phenolic đã được tìm thấy, từ các phân tử đơn giản như các axit phenolic đến các chất polyme như tannin

Các hợp chất phenolic có cấu trúc rất đa dạng và có thể chia thành 2 nhóm chính dẫn xuất của acid benzoic như acid galic và dẫn xuất của acid cinnamic như acid coumaric, acid caffeic và acid ferulic Phenolic là hợp chất có trong các cây họ đậu, đối với đậu càng sẫm màu thì cho ra phenolic càng cao, đối với đậu đen và đậu đỏ có chứa hàm lượng phenolic cao so với các đậu thông thường khác Hàm lượng phenolic trong các cây họ đậu thay đổi phụ thuộc vào các loại họ đậu và điều kiện nảy mầm, những thay đổi này ảnh hưởng đến hoạt tính chống oxy hóa của chúng Thành phần phenolic có trong đậu đen bao gồm các chất sau: flavon, flavonol, isoflavone và các glycozit tương ứng của chúng, anthocyanin, monome và oligome của flavanol, các acid phenolic như axit hydroxybenzoic và hydroxycinnamic

Hoạt tính sinh học của phenolic: Phenolic thực vật được chú ý tới những đặc điểm (chất chống oxy hóa, chất chát, chất đắng, phản ứng hóa nâu, màu sắc,…) Hợp chất này được coi là chất chống oxy hóa mạnh được chứng minh

là chất chống oxy hóa mạnh hơn vitamin C, vitamin E, caroten

Những hợp chất phenolic trong đậu đen có tác dụng bảo vệ cơ thể chống lại các bệnh về xơ vữa động mạch, có tính kháng viêm, chống lại các tác nhân gây ung thư Hơn nữa, những hợp chất phenolic này được biết đến như một nguồn có hoạt tính chống oxy hóa lipid trong thực phẩm rất tốt Không chỉ được biết đến các hiệu quả ngăn chặn quá trình oxy hóa trong thực phẩm mà chúng còn có khả năng bảo vệ, chống oxy hóa trong cơ thể con người Các hợp chất phenolic thực vật còn có tác dụng chống lại bức xạ tia cực tím hay

ngăn chặn các tác nhân gây bệnh, kí sinh trùng và động vật ăn thịt, làm tăng các màu sắc thực vật Vì vậy, chúng cũng là một phần không thể thiếu trong chế độ ăn uống của con người Trong các loài thực vật khác, hợp chất phenolic

có thể liên kết với pectin và các cấu trúc polysaccharide

Các hợp chất nhóm flavonoid có trong phenolic có tác dụng chống oxy hóa mạnh, tổn thương do bức xạ, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não, lão hóa, thoái hóa gan, bảo vệ tim mạch, đau thắt ngực,…

Anthocyanin có tác dụng chống oxy hóa ức chế sự lão hóa giúp máu lưu thông tốt, ngăn chặn tế bào ung thư đặc biệt là ung thư phổi, tăng trao đổi chất trong não, giảm huyết áp, chống lại bệnh tiểu đường,…

Các acid phenolic như acid hydroxybenzoic và hydroxycinnamic có tác dụng trong ngăn ngừa và chống ung thư

2.1.3 Nước

- Nước là thành phần chủ yếu trong các loại nước giải khát

- Nước sử dụng trong chế biến đòi hỏi đáp ứng các chỉ tiêu chất lượng, có độ cứng thấp, trong suốt, không màu, không mùi vị lạ

Nước phải không màu, không mùi vị lạ, không chứa vi sinh vật gây bệnh và phải thỏa mãn các chỉ tiêu hóa lí như độ cứng, độ mềm, độ oxi hóa, độ cặn,…

Hình 3: Cấu tạo của nước

2.1.3.1 Thành phần và các chỉ tiêu hóa lí

Độ cứng của nước là do những hợp chất của các muối canxi và magie Độ cứng tạm thời được xác định bởi hàm lượng các muối cacbonat và bicacbonat của canxi và magie trong nước (CaCO3, Ca(HCO3)2, MgCO3, Mg(HCO3)2)

Độ cứng vĩnh cửu được xác định bởi hàm lượng CaCl2, MgCl2, CaSO4,

MgSO4 trong nước Độ pH là một chỉ têu quan trọng trọng sản xuất nước giải khát, tốt nhất là sử dụng nước có pH khoảng 5-6 Nước cũng là môi trường thuận lợi cho nhiều vi sinh vật phát triển tạo ra nhiều mối nguy trong sản phẩm do đó cần kiểm tra chất lượng nước, vi sinh vật tổng số trước khi đưa vào sản xuất

Bảng 5: Chỉ tiêu hóa lí của nước

Độ oxy hóa

pH hàm lượng chất khô

<600 mg/l

“Nguồn: TCVN 5042_1944”

Bảng 6: Chỉ tiêu vi sinh vật

Các vi khuẩn gây bệnh đường ruột Không có

“Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thủy, 2000”

Hình 4: Cấu tạo đường saccharose

Độ hòa tan: saccharose tan tốt trong nước Một lít nước ở 150C có thể hòa tan được 1970g đường saccharose và ít tan trong ethanol

Phản ứng caramel hóa: dưới tác dụng của nhiệt độ, saccharose bị mất nước, tạo nhóm sản phẩm sậm màu và được gọi là caramel Caramel được xem là chất màu có nguồn gốc tự nhiên và được sử dụng trong sản xuất một số loại thức uống Ở quy mô công nghiệp, người ta thực hiện phản ứng caramel hóa saccharose ở nhiệt độ 180÷2000C Trong tự nhiên, mía và củ cải đường có chứa nhiều saccharose Do đó, chúng được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất saccharose dạng tinh thể

(Lê Văn Việt Mẫn, 2006)

2.3 TỔNG QUAN VỀ BAO BÌ

Nước giải khát có thể chứa trong bao bì sắt tây, plastic, thủy tinh,… Tùy thuộc vào sản phẩm, lợi ích về kinh tế và những ưu khuyết điểm khác nhau của từng loại bao bì mà có thể lựa chọn Trong đề tài này, bao bì thủy tinh là bao bì được chọn sử dụng chứa đựng và bảo quản sản phẩm

Bao bì thủy tinh đựng thực phẩm bao gồm những chai, lọ bằng thủy tinh silicat Vật liệu chế tạo ra chúng là những oxit vô cơ, dạng thủy tinh hay vô định hình Độ bền cơ học của thủy tinh được quyết định từ thành phần nguyên liệu, công nghệ chế tạo, cấu tạo hình dạng bao bì Đặc tính quang học của thủy tinh được thể hiện ở khả năng hấp thu ánh sáng và phản xạ ánh sáng Tính chất hấp thụ phụ thuộc vào bước sống của ánh sáng Thủy tinh silicate có khả năng hấp thụ tia có bước sóng 150nm và 600nm Thủy tinh có chứa hỗn hợp các oxyt kim loại như cobalt (Co) nickel (Ni), chromium (Cr), sắt (Fe) đều có thể tăng sự hấp thu ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại hoặc tia hồng ngoại Riêng oxyt Fe tạo màu xanh lá cây cho thủy tinh có khả năng hấp thu tia cực tím và hồng ngoại Độ bền hóa học là khả năng chống ăn mòn hóa học của môi trường tiếp xúc với thủy tinh Độ bền hóa học thủy tinh tùy thuộc thành phần nguyên liệu ban đầu và điều kiện của môi trường tiếp xúc với thủy tinh

Thủy tinh có xu hướng hóa sẫm đen dưới năng lượng của bức xạ mạnh như trong trường hợp chiếu xạ thực phẩm Tia bức xạ có thể gây nên sự thay thế, dịch chuyển điện tử trong mạng cấu trúc, làm thay đổi hóa trị tạo nên đa hóa trị đối với các oxyt kim loại, gây màu cục bộ khác với các vùng khác hoặc có thể làm tăng sự hấp thu ánh sáng thường

- Những ưu và khuyết điểm của bao bì thủy tinh:

Nguồn nguyên liệu tự nhiên phong phú

Trong suốt

Tái sinh dễ dàng không gây ô nhiễm môi trường

Tái sử dụng nhiều lần nhưng phải có chế độ rửa chai lọ an toàn

Bao bì thủy tinh chứa đựng thực phẩm không bị ăn mòn bởi pH của thực phẩm

mà thường bị ăn mòn bởi môi trường kiềm vệ sinh chai lọ để tái sử dụng Dẫn nhiệt rất kém

Nặng, có thể vỡ do va chạm cơ học

Không thể in, ghi nhãn theo quy định của nhà nước lên bao bì mà chỉ có thể

vẽ, sơn logo hay thương hiệu của công ty nhà máy hoặc khi sản xuất chai có thể được tạo dấu hiệu nổi trên thành chai và nếu cần chi tiết hơn thì phải dán nhãn giấy lên chai như trường hợp sản phẩm rượu, bia, nước giải khát (Đống Thị Anh Đào, 2005)

2.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

Khi sử thực hiện quá trình rang, sản phẩm sẽ có những biến đổi như phản ứng Maillard giữa nhóm khử của đường và nhóm amino của các acid amin, peptide , sản phẩm tạo thành là các melanoidin góp phần tậo nên màu sắc và mùi vị đặc trưng Phản ứng caramel hóa dường hình thành nên những chất sậm màu, làm tăng độ màu của sản phẩm Bên cạnh đó, sự bay hơi của một số phân

tử nước, làm gỉảm hoạt độ của nước Ngoài ra, quá trình rang sẽ chấm dứt sự trao đổi chất của các tế bào vi sinh vật và mô thực vật của nguyên liệu Mật độ

vi sinh vật trong sản phẩm sau quá trình rang sẽ giảm đi đáng kể Các enzyme

sẽ bị vô hoạt bất thuận nghịch

2.4.2 Quá trình trích ly

Trích ly là quá trình hòa tan chọn lọc một hay nhiều cấu tử có trong mẫu nguyên liệu bằng cách cho nguyên liệu tiếp xúc với dung môi Động lực của quá trình trích ly là sự chênh lệch nồng độ của cấu tử có trong nguyên liệu và trong dung môi Đây là một quá trình truyền khối Nước là dung môi phổ biến nhất Trong quá trình trích ly, dung môi thường ở dạng pha lỏng, còn mẫu nguyên liệu có thể ở dạng pha rắn hoặc pha lỏng Nếu mẫu nguyên liệu ở dạng pha rắn, quá trình được gọi là trích ly rắn - lỏng (solid - liquid extraction) Còn

nếu mẫu nguyên liệu ở dạng lỏng thì đây là quá trình trích ly lỏng - lỏng (liquid - liquid extraction) Trong công nghiệp thực phẩm, các nguyên liệu cần trích ly thường tồn tại ở dạng pha rắn

Quá trình trích ly được thực hiện khi chiết rút các cấu tử cần thu nhận có trong

nguyên liệu ban đầu, làm tăng nồng độ của chúng trong sản phẩm cuối cùng, chiết rút các cấu tử cần thu nhận từ nguyên liệu với hàm lượng càng cao càng tốt, cải thiện một vài chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

Quá trình trích ly làm sự hòa tan của các cấu tử từ nguyên liệu (pha rắn) vào dung môi (pha lỏng) Ngoài ra, các phân tử chất tan sẽ dịch chuyển từ tâm của nguyên liệu đến vùng bề mặt và dịch chuyển từ vùng bề mặt nguyên liệu vào dung môi Các phân tử dung môi sẽ khuếch tán từ vùng bên ngoài nguyên liệu vào bên trong cấu trúc các mao dẫn của nguyên liệu Sự khuếch tán sẽ giúp cho quá trình chiết rút các cấu tử cần trích ly từ nguyên liệu vào dung môi xảy

ra nhanh và triệt để hơn Động lực của sự khuếch tán là do chênh lệch nồng

độ Trong quá trinh trích ly, có thể xảy ra các phản ứng hóa học giữa các cấu

tử trong nguyên liệu Tốc độ của các phản ứng hóa học sẽ gia tăng khi chúng

ta thực hiện quá trình trích ly ở nhiệt độ cao

Quá trình trích ly khi sử dụng dung môi là nước và thực hiện ở nhiệt độ phòng thì một số biến đổi hóa sinh và sinh học có thể xảy ra Các enzyme trong nguyên liệu sẽ xúc tác phản ứng chuyển hóa những cơ chất có nguồn gốc từ nguyên liệu Hệ vi sinh vật trong nguyên liệu sẽ phát triển Tuy nhiên, nếu chúng ta thực hiện quá trình trích ly ở nhiệt độ cao thì các biến đổi hóa sinh và sinh học xảy ra không đáng kể

2.4.3 Quá trình lọc

Lọc là một quá trình phân riêng các hỗn hợp không đồng nhất nhờ một vật ngăn xốp Vật ngăn xốp sẽ cho một pha của hỗn hợp đi qua và giữ một pha ở lại nên được gọi là vách ngăn Trong công nghiệp thực phẩm, hỗn hợp được phân riêng nhờ quá trình lọc thường tồn tại ở hai dạng: huyền phù và bụi Khi

đó, pha rắn trong huyền phù và bụi sẽ bị giữ lại bởi vách ngăn và tạo thành bã lọc, còn pha lỏng hoặc pha khí sẽ đi qua vách ngăn và tạo nên dịch lọc hoặc khí lọc

Quá trình lọc được thực hiện để phân riêng huyền phù, giữ lại những cấu tử cần thiết để tạo nên sản phẩm, đồng thời tách bỏ các tạp chất trong hỗn hợp ban đầu Giúp cải thiện một số chỉ tiêu chất lượng sản phẩm

Khi thực hiện quá trình lọc, có những biến đổi:

- Khi lọc huyền phù, chúng ta sẽ thu được dịch lọc và bã lọc Một số chỉ tiêu vật lý của dịch lọc sẽ thay đổi so với huyền phù ban đầu như tĩ trọng, độ trong

- Quá trình lọc huyền phù sẽ phân riêng hai pha lỏng và rắn Thông thường không xảy ra sự chuyển pha trong quá trình lọc Tuy nhiên, một số cấu tử dễ bay hơi như các hợp chất mùi trong dịch lọc có thể bị tổn thất

- Quá trinh lọc không gây ra những biến đổi sinh học Nếu thời gian lọc huyền phù kéo dài thì hệ vi sinh vật có sẵn trong huyền phù hoặc các vi sinh vật từ môi trường sản xuất bị nhiễm vào huyền phù sẽ phát triển Cần lọc nhanh và trong điều kiện kín

2.4.4 Quá trình phối trộn

Trộn là quá trình làm cho hai hay nhiều cấu tử phân bố đồng nhất trong khối nguyên liệu Trong công nghệ thực phẩm, quá trình trộn thường được phân ra thành 3 trường hợp:

- Trộn chất rắn (dạng vật liệu rời)

- Trộn chất lỏng (chất lỏng có độ nhớt thấp, chất lỏng có độ nhớt cao, các chất giả dẻo )

- Trộn chất rắn vào một chất lỏng

Để trộn các thành phân nguyên liệu với nhau Ngoài ra, quá trình phối trộn còn nhằm mục đích hoàn thiện sản phẩm, bổ sung một số thành phần nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm như đường saccharose, acid ascorbic

Trong quá trình phối trộn hai chất lỏng có độ nhớt thấp với nhau, thường có sự thay đổi độ nhớt, thể tích, tỷ trọng và cả tính chất quang học của sản phẩm sau quá trình phối trộn Sự thay đổi này phụ thuộc vào sự tương tác giữa các cấu

tử có trong thành phần nguyên liệu ban đầu Ngoài ra, sự phối trộn này đôi khi cũng dẫn đến hiện tượng thay đổi nhiệt độ do hiện tượng hydrate hóa Các biến đổi trên cũng diễn ra khi tiến hành trộn một chất rắn hòa tan vào dung môi (như trong sản xuất syrup saccharose)

2.4.5 Quá trình bài khí

Trong các quá trình chế biến cơ học như lọc,…và vận chuyển bán chế phẩm như bơm chuyển từ thùng chứa này sang thùng chứa khác, khi cho thực phẩm vào trong bao bì, đều làm cho không khí xâm nhập, hòa lẫn vào các sản phẩm

đó Trong các gian bào của thực phẩm lúc đóng hộp cũng còn tồn tại các chất khí như không khí, hơi nước, khí cacbonic,…Sản phẩm cho vào bao bì không hoàn toàn chiếm đầy cả dung tích của hộp mà còn lại một khoảng không gian trong hộp kín, chứa không khí và hơi nước Trước khi ghép kín, cần đuổi bớt

các chất khí tồn tại trong bao bì

Quá trình bài khí được thực hiện để giảm áp suất bên trong khi thanh trùng nguyên nhân làm tăng áp suất bên trong khi thanh trùng, chủ yếu là do tồn tại lượng không khí bên trong sau khi ghép nắp Bài khí sẽ làm giảm áp suất bên trong, nên khi thanh trùng không bị biến dạng hư hỏng Ngoài ra, hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng thực phẩm Oxy của không khí còn lại bên trong

sẽ làm các quá trình oxy hóa xảy ra nhanh, làm cho vitamin C bị tổn thất, các chất hữu cơ bị oxy hóa làm thay đổi hương vị màu sắc của thực phẩm Quá trình này còn hạn chế được sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong bao bì

2.4.6 Quá trình thanh trùng

Trong thực phẩm và nguyên liệu chế biến tìm thấy được nhiều loài vi sinh vật khác nhau Ta có thể dựa vào khả năng sinh độc tố và gây bệnh, hệ vi sinh vật trong thực phẩm được chia thành 2 nhóm:

Nhóm vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp độc tố và gây bệnh cho người: nhóm vi sinh vật này có thể gây độc cho người sử dụng nếu nhiễm vào thực phẩm Để đảm bảo mức độ an toàn vệ sinh thực phẩm cần áp dụng những giải pháp kĩ thuật trong quy trình để chúng không nhiễm vào thực phẩm

Nhóm vi sinh vật không có khả năng sinh tổng hợp độc tố: khi nhóm vi sinh vật này tồn tại trong thực phẩm, chúng sẽ thực hiện các quá trình trao đổi chất,

là nguyên nhân gây ra những biến đổi về thành phần hóa học và giá trị cảm quan thực phẩm, làm giảm chất lượng thực phẩm Ngoài ra nhóm vi sinh vật này không ảnh hưởng xấu đến sức khỏe, một số loại còn có tác dụng tốt đến

sức khỏe người tiêu dùng (Lactobacillus bulgaricus và streptococcus

thermophilus) tốt cho quá trình tiêu hóa thức ăn trong đường ruột người

Ngoài ra, sự có mặt của các enzyme trong thực phẩm cũng là một yếu tố cần quan tâm vì chúng có thể gây ra những biến đổi hóa sinh và cảm quan, làm thay đổi các chỉ tiêu chất lượng của thực phẩm trong bảo quản

Thanh trùng là quá trình tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm và

ức chế quá trình sinh tổng hợp độc tố của chúng Chế độ xử lý trong quá trình thanh trùng “nhẹ nhàng hơn” so với quá trình tiệt trùng (ví dụ như đối với phương pháp xử lý nhiệt thì nhiệt độ và thời gian thanh trùng sẽ thấp hơn so vớỉ trường hợp tiệt trùng) Do đó, quá trình thanh trùng không làm tổn thất đáng kể giá trị dinh dưỡng và cảm quan của thực phẩm Tuy nhiên, sau quá trình thanh trùng, hệ vi sinh vật trong thực phẩm vẫn chưa bị tiêu diệt hết, đặc biệt là nhóm vi sinh vật chịu nhiệt và vi sinh vật có khả năng sinh bào tử Một sô" vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp độc tố gây bệnh cho người đôi khi vẫn còn tồn tại trong thực phẩm sau thanh trùng (ví dụ như giống Bacillus và Clostridium) Gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: gia nhiệt mẫu thực phẩm từ giá trị nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ thanh trùng

Giai đoạn 2: giữ mẫu thực phẩm ở nhiệt độ thanh trùng đã chọn

Giai đoạn 3: làm nguội thực phẩm từ nhiệt độ thanh trùng về nhiệt độ thích hợp cho quá trình chê biến tiếp theo trong quy trình sản xuất

Quá trình thanh trùng làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme và ức chế hệ vi sinh vật trong thực phẩm, nhờ đó sẽ kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

Khi thực hiện quá trình thanh trùng, nhiệt độ cao sẽ làm cho quá trình trao đổi

chất của tế bào sinh vật ngừng lại, các vi sinh vật trong thực phẩm sẽ bị ức chế hoặc tiêu diệt Sự biến tính bất thuận nghịch các enzyme có m ặt trong thực phẩm, đo dó chúng sẽ bị vô hoạt

Thời gian xử lí nhiệt tương đương cho quá trình thanh trùng thường được kí hiệu là F Giá trị F được tính theo công thức sau:

∫ ( ) với L =

Trong đó: T - nhiệt độ tại tâm của mẫu thực phẩm ở thời điểm khảo sát

Tr - nhiệt độ đối chứng

Z – khoảng giá trị nhiệt độ cần tăng để D giảm đi 10 lần

Phương pháp xác định giá trị F (áp dụng cho quá trình thanh trùng và tiệt trùng các loại thực phẩm trong bao bì)

-Tiến hành thanh trùng thực phẩm với 3 giai đoạn: gia nhiệt, giữ nhiệt và làm nguội

-Trong quá trình thanh trùng, chúng ta cần đo nhiệt độ tại tâm (T) của mẫu thực phẩm sau những khoảng thời gian xác định (t), rồi thiết lập đồ thị T = f(t)

-Từ các giá trị nhiệt độ đã đo được, xác định những giá trị L tương ứng theo công thức

-Vẽ đồ thị L = g(t) Phần diện tích được giới hạn bởi đường cong của đồ thị và trục hoành chính là thời gian xử lí nhiệt tương đương của quá trình thanh trùng

Bảng 7: Yêu cầu cảm quan của đồ uống pha chế sẵn không cồn

“ Nguồn: TCVN 7041-2002”

2.5.2 Chỉ tiêu hóa học

Bảng 8: Các chỉ tiêu hóa học của đồ uống pha chế sẵn không cồn

2.5.3 Giới hạn mức kim loại

Bảng 9: Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng của đồ uống pha chế sẵn

2.5.4 Chỉ tiêu vi sinh vật

Bảng 10: Các chỉ tiêu vi sinh vật của đồ uống pha chế sẵn không cồn

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1ml sản

phẩm

102

5 Streptococci faecal, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0

6 Tổng số nấm men- nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1ml sản

phẩm

10

“ Nguồn: TCVN 7041-2002”

2.6 CÁC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN

Đề tài:” Nghiên cứu chế biến trà gạo lứt đóng chai” (Cao Thị Thu Vân, 2011)

Đã tìm ra thông số tối ưu nghiên cứu như nhiệt độ rang 1000C trong 20 phút, nhiệt độ trích ly gạo lứt 900C trong 30 phút và tỉ lệ phối chế giữa gạo lứt và trà xanh là 5:1 cho ra sản phẩm có cảm quan cao nhất

Đề tài “Nghiên cứu chế biến trà râu bắp- hoa lài đóng chai” (Nguyễn Thị Loan, 2016) Đã rút ra được thông số tối ưu như tỉ lệ phối trộn râu bắp với hoa lài là 10% râu bắp và 1% hoa lài, râu bắp được trích ly ở 900C trong 15 phút với lượng nước là 1000mL, hàm lượng chất khô hòa tan trong sản phẩm là 120

Bx và 0,05% acid citric, nhiệt độ thanh trùng 850C, giữ nhiệt ở 15 phút

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen” (Nguyễn Thị Đoàn, 2012) Tìm ra được thời gian rang trong 8 phút ở

1940C - 2330C, tiến hành chiết bằng nước lọc RO, tỷ lệ đỗ/nước = 1/20, đun sôi trong 5 phút, sau đó ngâm 45 phút Bổ sung đường 5g/100ml, sodium benzoate 0,3g/l, tiến hành ly tâm với tốc độ 10000 v/p, thời gian 30 phút Tiệt

trùng bằng việc đun sôi trong 5 phút, sau đó đem chiết chai, thanh trùng ở 75 -

800C

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Địa điểm nghiên cứu

- Địa điểm: Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp & Tài Nguyên Thiên Nhiên, Trường Đại Học An Giang

3.1.2 Thời gian nghiên cứu

- Thời gian: Đề tài được thực hiện từ tháng 12/2019 đến tháng 05/2020

3.1.3 Nguyên vật liệu

- Gạo lứt (sử dụng gạo lức huyết rồng), đậu đen được mua ở chợ Long Xuyên

-Đường saccharose: sử dụng đường tinh luyện RE của công ty đường Biên Hòa, hàm lượng đường saccharose 99,8%, ẩm 0,05%

3.1.4 Trang thiết bị

- Cân phân tích (GH-200 - AND-Nhật)

- Máy đo độ brix cầm tay (Milwaukee Rumani, Model: MA 871)

- Máy đo pH (USA, model: JENCO 6173)

- Máy quang phổ so màu

Và các dụng cụ, thiết bị thông thường ở phòng thí nghiệm

3.1.5 Hóa chất

- Các hóa chất dùng để phân tích hàm lượng polyphenol, anthocyanin,…

Và các hóa chất thông thường ở phòng thí nghiệm

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Quy trình nghiên cứu dự kiến

Hình 5: Quy trình sản xuất trà gạo lứt đậu đen đóng chai dự kiến

Gạo lứt

Trích ly Rang

Làm nguội

Bảo ôn

3.2.2 Thuyết minh quy trình

- Xử lí gạo lức: Gạo lứt được vo sạch với nước để loại bỏ bụi bẩn, 1 phần lớp cám gạo, vi sinh vật bám trên bề mặt hạt gạo, loại bỏ những hạt gạo không đủ tiêu chuẩn, sau khi rửa để ráo chuẩn bị cho quá trình rang tiếp theo

- Xử lí đậu đen: Đậu đen rửa với nước sạch để loại bỏ bụi bẩn, vi sinh vật trên đậu đen, loại những hạt hư hỏng không đủ điều kiện cho chế biến, sau khi rửa

để ráo thuận lợi cho quá trình rang

- Rang: Đây là quá trình tạo nên hương vị, màu sắc đặc trưng cho trà Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, một số thành phần béo trong gạo được thủy phân tạo ra các gốc ester có mùi thơm Phản ứng maillard giữa protein với đường, phản ứng caramel tạo ra mùi thơm và hình thành màu Quá trình này cũng sẽ giúp làm chín gạo, làm mất khả năng hồ hóa và hòa tan của tinh bột khi trích ly, không làm đục nước trà Quá trình rang cũng làm khô, ức chế enzyme tăng khả năng bảo quản trà, tránh các hư hỏng

- Trích ly: Cho gạo lức, đậu đen trích ly trong môi trường nước dưới tác dụng của nhiệt độ các chất dinh dưỡng, hợp chất trong gạo lức, đậu đen sẽ được trích ly ra khỏi gạo lức và đậu đen hòa tan vào nước tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm

- Lọc: Gạo lức và đậu đen sau khi trích ly sẽ tiến hành lọc để loại bỏ bã nguyên liệu, tạp chất thu dịch trích trong và đồng nhất chuẩn bị cho quá trình phối chế

- Phối chế: Dịch trích gạo lứt, đậu đen được phối chế với đường, acid citric để tạo sản phẩm có hương vị hài hòa và đạt giá trị cảm quan cao

- Rót chai, bài khí, ghép nắp, thanh trùng: Sau khi phối chế ta tiến hành rót dịch trà vào chai, bài khí để loại không khí bên trông chai, tiến hành ghép nắp chai Tiến hành thanh trùng sản phẩm nhằm tiêu diệt vi sinh vật trong sản phẩm, đảm bảo an toàn vệ sinh, kéo dài thời gian bảo quản

- Làm nguội: Sau khi thanh trùng sản phẩm được làm nguội nhanh bằng nước lạnh, sự thay đổi nhiệt độ đột ngột, không để vi sinh vật thích nghi được với môi trường trong sản phẩm

- Bảo ôn: Sau khi làm nguội sản phẩm được bảo ôn để ổn định các thành phần

có trong sản phẩm và đảm bảo được sự an toàn trước khi sử dụng

- Thành phẩm: Sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ thích hợp, đảm bảo chất lượng sản phẩm

3.2.3 Nội dung nghiên cứu

3.2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đậu đen đến chất lượng sản phẩm

a Mục đích

Nhằm tìm ra nhiệt độ và thời gian trích ly tối ưu cho sản phẩm đạt giá trị dinh dưỡng và cảm quan cao

b Bố trí thí nghiệm

- Thí nghiệm được bố trí với 2 nhân tố A và B

+ Nhân tố A: Nhiệt độ nước dùng để trích ly đậu đen

+ Tỷ lệ đậu đen : nước dùng trích ly 1:20 (Nguyễn Thị Đoàn, 2012)

+ Nhiệt độ rang đậu đen: 1000C

+ Thời gian rang đậu đen: 20 phút