Xây dựng quy trình sản xuất bột dinh dưỡng trẻ em từ thịt quả lêkima (pouteria lucuma)

GIỚI THIỆU

Đặt vấn đề [1]

Cuộc sống hiện đại khiến con người ngày càng chú trọng đến sức khỏe và an toàn thực phẩm, dẫn đến sự phát triển của các sản phẩm dinh dưỡng mới từ các viện nghiên cứu và công ty thực phẩm Trẻ em, với nhu cầu dinh dưỡng đặc biệt cao, cần được cung cấp đầy đủ protein, lipid, glucid, vitamin và khoáng chất từ nhiều nguồn thực phẩm, trong đó trái cây đóng vai trò quan trọng Trái cây không chỉ cung cấp chất xơ và vitamin, mà còn giúp duy trì sức khỏe, ngăn ngừa suy dinh dưỡng và béo phì Lêkima, một loại trái cây nhiệt đới, nổi bật với giá trị dinh dưỡng cao, chứa β-carotene, lycopene, các vitamin nhóm B, vitamin C, cùng nhiều khoáng chất và chất xơ Lêkima có thể được tiêu thụ tươi hoặc chế biến thành nhiều sản phẩm khác nhau như bột, sinh tố, bánh bò, salad và nước uống Tuy nhiên, lêkima chỉ cho trái theo mùa, với mùa thu hoạch thường diễn ra vào tháng…

Từ tháng 3 đến tháng 8 âm lịch, lêkima chủ yếu được tiêu thụ dưới dạng tươi, nhưng giá trị kinh tế của nó vẫn còn thấp Nguyên nhân một phần là do tác dụng của lêkima chưa được nhiều người biết đến Hơn nữa, việc bảo quản trái cây tươi trong thời gian dài có thể làm giảm giá trị cảm quan và dinh dưỡng, thậm chí có thể khiến trái cây không còn ăn được do ảnh hưởng của vi sinh vật, nhiệt độ và không khí.

Hiện nay, thị trường sản phẩm bột dinh dưỡng rất phong phú với nhiều loại nguyên liệu như ngũ cốc, rau, hoa quả, thịt, trứng và sữa, phục vụ cho nhu cầu và sở thích đa dạng của người tiêu dùng Tuy nhiên, bột dinh dưỡng từ thịt quả lêkima vẫn chưa có mặt tại Việt Nam, mà chủ yếu được bày bán ở các nước như Mỹ, Peru và Ấn Độ.

Dựa trên nhu cầu thực tế, đề tài “Xây dựng quy trình sản xuất bột dinh dưỡng trẻ em từ thịt quả lêkima” được thực hiện nhằm tạo ra sản phẩm bột dinh dưỡng chất lượng, an toàn và dễ sử dụng cho trẻ Bột dinh dưỡng lêkima không chỉ cung cấp nguồn dinh dưỡng tự nhiên cho trẻ em mà còn giúp các bà mẹ tiết kiệm thời gian chế biến Sản phẩm này còn góp phần giải quyết đầu ra cho nông dân trồng lêkima, nâng cao hiệu quả kinh tế và gia tăng giá trị sử dụng của quả lêkima, đồng thời đa dạng hóa các sản phẩm bột dinh dưỡng trên thị trường.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài này là phát triển quy trình sản xuất bột dinh dưỡng cho trẻ em từ thịt quả lêkima, nhằm tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

Gói sản phẩm bột lêkima 50 g.

Nội dung nghiên cứu

o Đánh giá chất lượng nguyên liệu lêkima tươi o Xây dựng quy trình sản xuất bột dinh dưỡng lêkima

 Khảo sát độ chín của lêkima đến chất lượng bột

 Xây dựng công thức sản phẩm

 Khảo sát kích thước rây ảnh hưởng đến độ mịn và màu sắc của sản phẩm

 Khảo sát loại bao bì thích hợp để bảo quản bột được lâu ở nhiệt độ thường o Đánh giá chất lượng sản phẩm bột dinh dưỡng lêkima.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thời gian và địa điểm

Phòng thực tập Hóa Phân Tích, khoa Khoa Học Tự Nhiên, trường Đại học Cần Thơ

Phòng Nghiên cứu và Phát triển, phòng Kiểm nghiệm công ty Cổ phần Dược Hậu Giang

3.1.2 Thời gian Đề tài được thực hiện từ tháng 8/2015 đến tháng 11/2015.

Thiết bị và hóa chất

- Tủ sấy thực phẩm 16 khay, tủ sấy MEMMER

- Máy đo phổ hấp thụ AAS

- Máy đo độ ẩm hồng ngoại Mettler Toledo

Trong phòng thí nghiệm, một số dụng cụ quan trọng bao gồm bếp điện từ, máy đo quang phổ, máy ly tâm, bản mỏng, phễu lọc, đũa thủy tinh, ống đong, pipet, bình định mức, becher, dao, khay inox và muỗng Những dụng cụ này đóng vai trò thiết yếu trong việc thực hiện các thí nghiệm và nghiên cứu khoa học.

Các hóa chất dùng để kiểm tra bán thành phẩm và thành phẩm của bột lêkima: indigocarmin, 2,6-Dichlorophenolindophenol, Fehling A, Fehling B, iod, KMnO4, KOH, NaOH, Na2SO4, Pb(CH3COO)2,…

Nguyên liệu và vật liệu

Lêkima được thu mua trực tiếp tại huyện Phong Điền, Thành Phố Cần Thơ Chất phụ gia: aerosil, maltodextrin, vitamin C và acid citric, do công ty

Cổ phần Dược Hậu Giang cung cấp, đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Không ảnh hưởng tới sức khỏe của người tiêu dùng

+ Không làm thay đổi tính chất của sản phẩm

+ Phụ gia thực phẩm phải có độ tinh khiết cao

+ Không có tạp chất là những kim loại nặng

+ Sử dụng đúng liều lượng trong phạm vi cho phép

+ Các chất phụ gia được sử dụng phải nằm trong danh mục cho phép của Bộ Y tế

- Bao bì: màng ghép 1 lớp, màng ghép 2 lớp, màng ghép 3 lớp Bao bì chứa sản phẩm bột lêkima cần phải đáp ứng các chỉ tiêu sau:

+ Chống thấm nước và hơi nước cao

+ Giữ được mùi đặc trưng của sản phẩm

+ Đảm bảo trơ về mặt hóa học khi tiếp xúc với thực phẩm

+ Có tính bền cơ lý cao

+ Chi phí vật liệu bao gói thấp

+ Dễ in ấn, trang trí và tạo độ bóng đẹp thuận tiện cho việc tiếp thị sản phẩm

- Hộp giấy: giấy cứng, độ dày 0,1 cm, kích thước 20 cm × 14 cm ×5 cm.

Hoạch định thí nghiệm

① Đánh giá nguồn nguyên liệu lêkima tươi

② Xây dựng quy trình sản xuất bột dinh dưỡng lêkima

 Khảo sát độ chín của lêkima đến chất lượng bột

 Xây dựng công thức sản phẩm

 Khảo sát kích thước rây ảnh hưởng đến độ mịn và màu sắc của sản phẩm

 Khảo sát loại bao bì thích hợp để bảo quản bột được lâu ở nhiệt độ thường

③ Đánh giá chất lượng sản phẩm bột dinh dưỡng lêkima.

Phương pháp nghiên cứu

Tất cả các công thức thí nghiệm trong đề tài đều được bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn với 3 lần lặp lại

3.5.1 Đánh giá nguyên liệu lêkima tươi

Lêkima được thu mua trực tiếp tại huyện Phong Điền, Thành Phố Cần Thơ, với tiêu chí chọn quả chín mềm, màu vàng tươi hoặc vàng cam và có mùi thơm đặc trưng Nên ưu tiên chọn quả bầu nhọn vì chúng ít hạt hơn loại tròn to Sau khi mua về, lêkima được để chín tự nhiên từ 3 đến 6 ngày, cần theo dõi thường xuyên để đảm bảo chín đồng loạt, loại bỏ những quả chưa chín hoặc chín sớm Cuối cùng, vỏ và hạt được loại bỏ, tách thịt quả để tiến hành chế biến.

3.5.1.2 Đánh giá nguyên liệu lêkima tươi [24-27]

Khảo sát hàm lượng nước, tro toàn phần, lipid tổng, đường tổng số, vitamin C và định tính β-carotene trong nguyên liệu a) Hàm lượng nước

Sử dụng sức nóng để làm bay hơi hoàn toàn nước trong lêkima, sau đó cân trọng lượng trước và sau khi sấy khô để tính toán phần trăm nước có trong lêkima tươi Hình 3.1 minh họa quả lêkima bầu nhọn, trong khi Hình 3.2 thể hiện quả lêkima tròn to.

Sấy cốc sứ ở 105 º C trong 1 giờ đến khối lượng không đổi, làm nguội trong bình hút ẩm và cân

Cho 2 g nguyên liệu lêkima tươi vào cốc sứ

Sấy lêkima tươi ở 105 ° C trong 3 giờ đến khối lượng không đổi, làm nguội trong bình hút ẩm và cân

Hàm lượng nước (W) của lêkima tươi được tính theo công thức:

Công thức tính tỷ lệ phần trăm giảm khối lượng của cốc sứ sau khi sấy được biểu diễn như sau: \( \frac{m_1 - m_o}{m_o} \times 100 \) Trong đó, \( m_o \) là khối lượng cốc sứ sau khi sấy 1 giờ (g), \( m_1 \) là khối lượng cốc sứ và nguyên liệu lêkima tươi (g), và \( m_2 \) là khối lượng cốc sứ và lêkima tươi sau khi sấy 3 giờ (g) Ngoài ra, cần lưu ý đến tro toàn phần trong quá trình này.

Dùng sức nóng (≤ 600 ° C) đốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ Phần còn lại đem cân và tính ra phần trăm tro có trong lêkima tươi

Nung cốc sứ ở 600 ºC trong 1 giờ và làm nguội trong bình hút ẩm trước khi cân Tiếp theo, cho vào cốc sứ 2 g lêkima tươi và đun trên bếp điện cho đến khi không còn bốc khói Sau đó, chuyển cốc sứ vào lò nung ở 600 ºC trong 5 giờ cho đến khi thành tro màu trắng, sau đó làm nguội trong bình hút ẩm và cân lại.

Tro toàn phần (G) được tính theo công thức:

𝑃(100 − 𝐻)× 10000 Trong đó: b là khối lượng cốc sứ và lêkima tươi, (g) a là khối lượng cốc sứ, (g)

P là khối lượng lêkima tươi, (g)

H là độ ẩm nguyên liệu lêkima tươi, (%) c) Xác định hàm lượng lipid tổng theo phương pháp Soxhlet

Sử dụng dung môi kỵ nước để trích ly hoàn toàn lipid từ nguyên liệu nghiền nhỏ, quá trình này cũng thu được một số thành phần hòa tan trong chất béo như sắc tố, vitamin tan trong chất béo và các chất mùi, mặc dù hàm lượng của chúng khá thấp Do sự có mặt của tạp chất, phần trích ly này được gọi là lipid tổng hay dầu thô.

Có 2 phương pháp xác định:

Phương pháp trực tiếp: trích lipid ra khỏi nguyên liệu và cân lượng lipid được trích ly

Phương pháp gián tiếp xác định chênh lệch khối lượng nguyên liệu khô trước và sau khi chiết xuất lipid, từ đó suy ra khối lượng lipid trong mẫu phân tích.

Làm khô mẫu: mẫu được sấy khô đến khối lượng không đổi

Để xác định khối lượng bao giấy, sử dụng bao giấy gói mẫu làm từ giấy lọc không chứa mỡ, đảm bảo mẫu không lọt ra ngoài và tiếp xúc tối đa với dung môi Sấy bao giấy cùng lúc với mẫu phân tích ở nhiệt độ 100-105 ºC trong 2-3 giờ, sau đó để nguội trong bình hút ẩm trong 30 phút và tiến hành cân Lặp lại quá trình này cho đến khi đạt được khối lượng không đổi.

Để thực hiện quá trình chiết xuất, cân 10 g mẫu khô và cho vào bao giấy một cách nhẹ nhàng, đảm bảo không bị rơi ra ngoài Dàn đều mẫu trong bao giấy và gói lại cẩn thận Sau đó, đặt toàn bộ bao giấy chứa mẫu vào bộ chiết xuất của máy chiết Soxhlet và đậy kín lại Chờ đợi mẫu ngấm đều giữa bình cầu và bộ chiết với tần suất 5-10 vòng mỗi giờ.

Sau khi hoàn thành quá trình chiết xuất, xác định khối lượng bằng cách nhỏ một giọt dung môi dầu lên mặt kính động hồ, đảm bảo không còn vết sau khi dung môi bay hơi Tiếp theo, lấy bao giấy ra, đợi dung môi bay hơi hoàn toàn, sau đó sấy ở nhiệt độ 105 ºC trong 2-3 giờ Sau khi sấy, làm nguội trong bình hút ẩm trong 30 phút và tiến hành cân Lặp lại quy trình sấy và cân cho đến khi đạt được khối lượng không đổi.

Hàm lượng lipid (X) được tính theo công thức sau:

M1 là khối lượng mẫu và bao giấy trước khi chiết xuất, (g)

M2 là khối lượng mẫu và bao giấy sau khi chiết xuất, (g) m là khối lượng mẫu, (g) d) Xác định đường tổng số bằng phương pháp Bertrand

Trong môi trường kiềm, các đường khử như glucose, fructose và maltose có khả năng khử đồng (II) thành đồng (I) thông qua phản ứng Fehling Kết tủa đồng (I) oxide có màu đỏ gạch và có khả năng khử muối Fe 3+ thành muối Fe 2+ trong môi trường acid.

Cu2O + Fe2(SO4)3 + H2SO4  2CuSO4 + H2O + 2FeSO4

Fe 2+ sinh ra có tính khử lại tác dụng với KMnO4 là chất oxy hóa nên dùng KMnO4 để chuẩn độ Fe 2+ trong môi trường acid:

10FeSO4 + 8H2SO4 + 2KMnO4  K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O

Dựa vào lượng KMnO4 đã sử dụng, chúng ta có thể xác định được lượng Cu2O, từ đó tính toán lượng đường khử trong dung dịch Việc này được thực hiện thông qua việc tham khảo bảng tỉ lệ giữa dung dịch KMnO4 và đường nghịch chuyển theo phương pháp của Bertrand.

Chuẩn bị mẫu thử: cân và cho vào cối sứ 10 g lêkima tươi, nghiền nhỏ, thêm khoảng 50 mL nước cất vào bình tam giác 250 mL Đem đun cách thủy ở

80 ° C trong 15 phút, thỉnh thoảng lắc đều trong khi đun để chiết tách đường Sau đó lấy ra, để nguội đến nhiệt độ phòng

Tiến hành khử tạp chất

Thêm 7 mL dung dịch chì acetate 30% vào dịch chiết đường và cho vào bình định mức 100 mL, lắc đều và để lắng 5 phút Nếu thấy xuất hiện một lớp chất lỏng trong suốt ở bên trên lớp cặn thì việc khử tạp chất đã xong

Để loại bỏ chì thừa, cho 20 mL dung dịch Na2SO4 bão hòa vào, lắc đều và để tủa lắng Sau đó, thêm nước cất đến vạch 100 mL, lắc đều và lọc qua giấy lọc khô Dịch lọc thu được sẽ được sử dụng để tiến hành định lượng.

Cho 10 mL dung dịch đường cần khảo sát và 10 mL thuốc thử Fehling A với 10 mL Fehling B vào bình tam giác 250 mL Đậy bình bằng nút thủy tinh và đun trên bếp có lưới amiăng Đun sôi khoảng 3 phút, kết tủa đỏ xuất hịên trong bình Lấy bình ra để nguội

Rửa kết tủa bằng nước ấm đã đun sôi vài lần cho đến khi dịch rửa không còn phản ứng kiềm trên giấy quỳ Quá trình này được thực hiện trên phễu lọc chân không với giấy lọc xốp G4 Cần lưu ý rằng phần lớn kết tủa trên phễu và trong bình luôn được phủ một lớp nước để tránh Cu2O bị oxy hóa bởi oxy trong không khí.