Đề tài nghiên cứu sản xuất bột trái cóc hòa tan

Ngoài các sản phẩm chế biến ở dạng nước trái cây, trái cây đóng hộp, sấy khô, mứt, còn một số công nghệ mới như sấy chân không trái cây hay làm bột trái cây.. Việc lựa chọn các thực phẩm

LỜI MỞ ĐẦU

Quả cóc (Ambarella) là loại quả được ưa chuộng ở nước ta Cây cóc được xem là có nguồn gốc tại vùng Melanesia- Polynesia và sau đó được đến trồng tại các vùng nhiệt đới của cả Cựu lẫn Tân Thế giới Cây khá phổ biến tại Mã lai (cây trồng trong vườn), Ấn độ, Tích Lan Quả cóc được bán khắp Việt nam, với sản lượng ngày càng tăng theo nhu cầu chế biến

Đa số trái cây được sử dụng dưới hình thức trái tươi, tỉ lệ quả được sử dụng cho chế biến còn thấp, khoảng 11-12% Ngoài các sản phẩm chế biến ở dạng nước trái cây, trái cây đóng hộp, sấy khô, mứt, còn một số công nghệ mới như sấy chân không trái cây hay làm bột trái cây

Tuy nhiên, xu thế ngày nay việc ăn uống của con người không còn đơn giản là chỉ ăn để no mà còn để kết hợp phòng chữa bệnh Một trong các bệnh phát triển hiện nay nhất là bệnh đái tháo đường (cùng với bệnh ung thư và tim mạch) Đái tháo đường là hậu quả của nhiều nguyên nhân, từ lối sống tĩnh tại, công việc căng thẳng, chế độ dinh dưỡng không hợp lý, ăn uống đóng vai trò quan trọng trong việc phòng và điều trị đái tháo đường Việc lựa chọn các thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp sẽ giúp người tiểu đường kiểm soát được đường huyết tốt Sử dụng đường isomalt có chỉ số đường huyết thấp, do khả năng hất thu isomalt trong hệ thống ruột non bị giảm rất nhanh.[8]

Hiện nay, sản phẩm chế biến từ quả trên thị trường chủ yếu là cóc giầm dấm Thế nhưng trên thực tế vẫn chưa có sản phẩm bột cóc hòa tan, đây là một sản phẩm ngoài đáp ứng khả năng sử dụng đơn giản, nhanh chóng, tiện lợi, dễ bảo quản, sản phẩm bột cóc hòa tan còn có khả năng phòng bệnh tiểu đường

Do đó, việc nghiên cứu chế biến bổ sung đường isomalt vào sản phẩm

“Bột quả cóc hòa tan” có ý nghĩa quan trọng góp phần vào việc cải thiện và nâng cao sức khỏe cộng đồng mà cụ thể hơn là nhằm phục vụ cho các đối tượng bệnh tiểu đường

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 QUẢ CÓC

1.1.1 Tên gọi

Qủa cóc là một trái cây nhiệt đới Trái cóc có tên khoa học là Spondias dulcis

(hay Spondias cytherea) thuộc họ thực vật Anacardia ceae Các tên gọi tại

Anh-Mỹ: Otaheite apple, Tahitian quince, Polynesian plum, Jew plum, tại Pháp: pommier de Cythère, tại Đức: Cytherea, Tahiti-Apfel, tại Tây ban Nha: Cirnela

loại cóc chua hay cóc rừng (Spondias pinnata) (tên tiếng Anh là Hog plum), thuộc loại tiểu mộc, rụng lá vào mùa khô Lá kép, lẻ dài 30-40 cm, có 2-5 đôi lá chét quan, hình bầu dục, mép lá nguyên Hoa mọc thành chùy rộng, lớn hơn lá,

có nhánh dài 10-15 cm Hoa vàng nhạt Quả hạch hình trứng màu vàng lớn 5 cm

x 3 cm Quả có vị chua và mùi dầu thông

Hình 1.1 Quả cóc

1.1.2 Nguồn gốc:

Cây được đưa đến Jamaica vào 1782, và 10 năm sau Thuyền trượng Bligh

đã đứa thêm vào đây một giống Cóc khác, gốc từ Hawaii Cây cóc cũng được

trồng tại Cuba, Haiti, Cộng hòa Dominican, nhiều nước Trung Mỹ, Venezuela

Năm 1911, một số hạt giống khác đã được gửi từ Queensland (Úc) sang

Washington Hiện nay cây cóc đang được trồng và phát triển tại Florida Tại Việt

Nam, cóc được trồng nhiều ở các tỉnh thưộc khu vực phía Nam, đặc biệt là các

tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long

Cây cóc thuộc loại cây thân mộc, lớn, mọc nhanh, cao 8-18 m (tại Mỹ châu) thường trung bình 9-12 m, phân nhánh nhiều cành dễ gẫy Lá kép, lẻ, to, dài 20-60 cm, mọc ở ngọn nhánh; lá mang 7-12 đôi lá chét dài 6.25-10 cm, hình thuôn tròn; mép lá có răng cưa Vào đầu mua khô, lá cây chuyển đổi sang màu vàng tươi, rụng Hoa mọc thành chùm to, có thể dài đến 30 cm, chùm mang ít hoa thường thòng xuống Hoa nhỏ, màu trắng, có 10 nhị Quả thuộc loại quả hạch, hình trứng hay hình bầu dục, dài 6-8 cm, rộng 4-5 cm, da ngoài vàng-cam; thịt màu vàng-xanh nhạt, dòn, vị chua; quả mọc thành chùm từ 2-12 quả , thòng xuống Hạch khá lớn hình bầu dục có nhiều gai dạng sợi dính chặt với thịt, có

5,6 ô cách nhau không đều

1.1.5 Giá trị dinh dưỡng:

Về phương diện dinh dưỡng quả Cóc thường được đánh giá là khá tốt,

nếu để quả chín đúng độ thì mùi vị rất ngon Quả xanh (lúc còn cứng) có vị hơi chua, dòn, nhiều nước và khá thơm thoảng mùi của dứa, nhưng nếu để mềm thì thành hơi nhão và khó cắt Quả xanh có thể chế tạo thành sauce, ngâm giấm Nấu với chút đường rồi ép qua rây, cóc có thể so sánh với applesauce, nhưng thơm hơn Tại Trinidad và Tobago (West Indies), các nhà sản xuất thực phẩm đã dùng nước ép từ quả Cóc pha trộn trong một loại yoghurts (từ sữa bò) Loại yoghurts này được đánh giá về hương vị, khẩu vị khá cao và được xem là một nguồn cung cấp rất tốt về phosphorus và chất đạm

Bảng 1.2 Thành phần hóa học trong 100 gram quả phần ăn được [5]

Ngoài thành phần dinh dưỡng trên, một số bộ phận khác còn chứa:

Chất nhựa như keo trong màu vàng chứa những đường như D-galactose,

D-xylose, L-arabinose, L-fucose, L-rhamnose ; và còn có

mono-methyl-glucuronic acid

Hạt chứa nhiều khoáng chất như Calcium, Magnesium, Phosphorus, Potassium,

Sulfur

Về thành phần pectin trong vỏ trái cóc thì theo nghiên cứu tại ĐH Cameroun,

phối hợp với Trung Tâm Nghiên cứu Nantes (Pháp) phân chất vỏ của quả cóc

(thường bị vất bỏ) ghi nhận vỏ cóc chứa 9-30% pectin, uronic acid (557-727

mg/g trọng lượng khô), đường trung tính 9125-158 mg/g Sản lượng pectin cao

nhất khi trích bằng dung dịch oxalic acid/ ammonium oxalate, đồng thời pectin

lấy được có trọng khối cao, độ methyl hóa tốt nên có thể dùng trong công nghiệp

thực phẩm Pectin trích từ vỏ Cóc có thể so sánh với pectin trích từ chanh xanh

(Food Chemistry Số 3, Bộ 106-2008)

Theo Suman Acharyya at el… (2010), cóc còn có tác dụng chống oxy hóa và

chống nhiễm trùng

Một nghiên cứu khác thực hiện tại ĐH Universidade Federal do Parana, Curitiba (Bzazil) ghi nhận lượng Carbohydrate tổng cộng trong quả Cóc lên đến 41% Polysaccharides chiết được bằng nước nóng cho thấy có cấu trúc loại I rhamnogalacturonan với các dây nhánh arabinogalactan Dịch chiết này có hoạt tính kích khởi sự hoạt động của thực bào nơi màng phúc toan (Fitoterapia Số 76, tháng 12/ 2005)

Về thành phần nhựa (Gôm của quả cóc): Các phân chất về thành phần chất nhựa (gôm) màu nâu nhạt trong trái Cóc tại ĐH La Universidad del Zulia (Venezuela) cho thấy hợp chất polysaccharide trong gôm chứa galactose, arabinose, mannose, rhamnose, glucuronic acid và chất chuyển hóa loại 4-O-methyl (Carbohydrate Research Số 28-2003)

1.1.7 Ứng dụng của trái cóc:

Hình 1.3 Quả cóc chín

Tại nhiều nơi trên thế giới, Cóc còn được dùng làm thuốc chữa bệnh:

Tại Campuchia, vỏ của cây dùng phối hợp với vỏ Chiêu liêu, mỗi thứ 4 mảnh nhỏ, cỡ ngón tay cái, sắc chung trong 2 lit nước, đến còn 0.5 lít, uống để trị tiêu chảy (chia làm 3 lần)

Tại Ấn độ, cóc chua (Spondias pinnata) được gọi là ambra, jangliam Vỏ cây dùng trị đau bao tử, kiết lỵ hay nghiền nát trộn nước đắp trị đau khớp xương,

và thấp khớp Quả dùng trị yếu tiêu hóa do mật, giảm lượng đường trong máu Nước sắc từ lá dùng trị xuất huyết Rễ dùng điều hòa kinh nguyệt [14]

là sự đa dạng hoá thêm ứng dụng của tinh bột sắn trong sản xuất công nghiệp cũng như đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng [10]

Hình 1.3 Sản phẩm Maltodextrin

Maltodextrin có dạng bột màu trắng, ít hút ẩm, không tác dụng với nước, phân tán nhanh trong nước lạnh và rất bên vững, là họat chất ngăn cản hiện tượng kết tinh trong các sản phẩn đông lạnh và đóng hộp không màu, không ngọt hoặc ít ngọt và không bị thoái hoá [2]

Bảng 1.3 Các tính chất hóa lý của sản phẩm Maltodextrin [10]

1.3 Đường ISOMALT

1.3.1 Tổng quan về đường ISOMALT

Isomalt là là sản phẩm họ polyol, là chất rượu nhiều lần, định nghĩa theo

há học Cấu trúc gần giống các chat bột đường, được tạo thành từ các chất đường bột nhờ phản ứng hydro hóa [12] không thưộc nhóm đường hóa học trên thị trường hiện nay Isomalt có vi ngọt tinh khiết, có độ ngọt bằng nửa đường bình thường

Có thể sử dụng isomalt thay thế đường trong chế những món ăn, được bổ sung vào các thực phẩm trong công nghệ sản xuất thực phẩm: café hòa tan, bột trái cây hòa tan…[4]

1.3.2 Đặc tính dinh dưỡng của Isomalt

Với thành phần nguyên liệu tự nhiên, đường isomalt thích hợp cho mọi đối tượng sử dụng Đặc biệt theo sự khuyến cáo của Viện Dinh Dưỡng, thực phẩm chứa isomalt làm tăng rất ít hàm lượng glucose thông dụng Isomalt có chỉ số đường huyết rất thấp, giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường, giảm mỡ trong máu và những rủi ro về bệnh tim mạch [4]

Hình 1.4 Đường isomalt

Gần đây xã hội ngày càng phát triển, bệnh tiểu đường ngày càng gia tăng

và thói quen và khẩu vị ngọt của con người khó có sự thay đổi vì nó tạo ra vị ngon miệng

Do vậy các nhà khoa học trên thế giới đã sản xuất ra một lọai đường, một giải pháp đáp ứng nhu cầu đó Đường Isomal là sản phẩm tự nhiên có nguồn gốc

từ tinh bột có độ ngọt thấp (6/10) và có hàm lượng calori thấp 191Kcal/100g so

với đường mía thông thường 370Kcal/100g Và điều quan trọng hơn nữa của đường Isomalt là không làm thay đổi các công thức, cách làm của các nhà sản

xuất thực phẩm như bánh, kẹo và ứng dụng cho người ăn kiêng và tiểu đường

Đường Isomalt có cấu trúc phân tử dài hơn và đường này không được cơ

thể chúng ta hấp thu ngay trong dạ dày như đường mía, đường isomalt được

hấp thu rất chậm khi thức ăn xuống tới ruột non nên không làm gia tăng hàm lượng đường huyết trong máu của người bệnh, do vậy sẽ không làm tăng chỉ số đường huyết khi ăn so với ăn bánh kẹo thông thường [4]

Đường Isomalt là một nguyên liệu không thể thiếu để sản xuất bánh kẹo, các thực phẩm giải khát cho người ăn kiêng và tiểu đường Đường isomalt có chỉ

số đường huyết thấp, không là tăng glucose máu sau ăn, được cộng đồng chấp nhận và sử dụng rộng rãi

Các nghiên cứu chỉ rõ, sau khi ăn đường isomalt, đường huyết và insulin tăng ít và tăng từ từ và tăng không có ý nghĩa thống kê, đặc biệt rất thấp so với đường kính hoạc glucose, fructose [8]

Chính vì những lợi điểm kỹ thuật trên đây mà đường đường Isomalt từ khi

ra đời đã được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới trong những sản phẩm thực phẩm cần độ ngọt (trước đây phải sử dụng đường hoá học) cho người mắc bệnh

tiểu đường & ăn kiêng, không làm thay đổi hương vị sản phẩm, công thức cho

người sản xuất mà an toàn sức khỏe cho người tiêu dùng

Đường Isomalt được đánh số thứ tự E.965 trong danh mục các mặt hàng được phép sử dụng trong chế biến thực phẩm do Ủy Ban Thực Phẩm Châu Âu ban hành theo Quyết định số 95/31EC ngày 05/07/1995

Dùng đường ISOMALT rất an toàn, phòng bệnh tiểu đường, giảm lượng

mỡ trong máu, giảm rủi ro về bệnh tim mạch Đã được sự tư vấn của Viện Dinh dưỡng Việt Nam về sử dụng sản phẩm đường isomal do PGS.TS Nguyễn Thị Lâm, Phó viện trưởng ký ngày 22/12/2006 [8]

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Sử dụng đường isomalt sản phẩm của Đức, nhập khẩu độc quyền bởi Công Ty

Cổ Phần Việt Nam Kỹ Nghệ Bột Mì, Lô 32C/I Đường 2G, KCN Vĩnh Lộc, H.Bình Chánh, TP.HCM

Vitamin C kết tinh không màu hoặc hơi vàng, rất dễ tan trong nước (300g/lít) Dung dịch nước 5% có pH=3 Có khi dùng dạng muối natri dễ tan trong nước hơn (900g/lít)

Công thức phân tử: C6H8O6

Công thức cấu tạo:

Hình 2.1: Công thức cấu tạo của acid ascorbic

• Acid citric

Axít citric là một axít hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy trong các loại trái cây thuộc họ cam quít Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường được thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua Ở lĩnh vực hóa sinh thì axít citric đóng một vai trò trung gian vô cùng quan trọng trong chu trình axít citric của quá trình trao đổi chất xảy ra trong tất cả các vật thể sống Ngoài ra axít citric còn đóng vai trò như là một chất tẩy rửa, an toàn đối với môi trường và

đồng thời là tác nhân chống oxy hóa Axít citric có mặt trong nhiều loại trái cây

và rau quả nhưng trong trái chanh thì hàm lượng của nó được tìm thấy nhiều nhất, theo ước tính axít citric chiếm khoảng 8% khối lượng khô của trái chanh Công thức phân tử: C6H8O7

Công thức cấu tạo:

Hình 2.2: Công thức cấu tạo của acid citric

2.1.4.2 Dụng cụ Erlen, Becher, Bình định mức, cuvet, piped…

2.1.4.3 Thiết bị

Tủ sấy chân không, thiết bị quang phổ UV –VIS, cân phân tích…

Hình 2.3: Tủ sấy chân không

Hình 2.4: Cân phân tích

Hình 2.5: Thiết bị quang phổ UV - VIS

2.2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

TN 1: Khảo sát đánh giá chất lượng của trái cóc nguyên liệu

TN 2: Xây dựng đường chuẩn của Vitamin C

TN 3: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy chân không

TN 4: Đánh giá chất lượng sản phẩm và kiểm tra chỉ tiêu vi sinh

Kết quả và bàn luận

2.2.1 Khảo sát đánh giá chất lượng của trái cóc nguyên liệu

Chất lượng của nguyên liệu được đánh giá thông qua các chỉ tiêu chính sau:

2.2.2 Xây dựng đường chuẩn của Vitamin C

Sử dụng Vitamin C chuẩn, pha loãng với 4 nồng độ khác nhau Chuyển vào cuvet, chuyển vào thiết bị tìm được bước sóng và đường chuẩn

2.2.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy chân không

Khảo sát các yếu tố như nhiệt độ, thời gian dựa vào độ ẩm và hàm lượng vitamin

2.2.4.2 Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh

2.3 QUY TRÌNH DỰ KIẾN SẢN XUẤT BỘT CÓC HÒA TAN

a Quy trình dự kiến

Sơ đồ 2.1: Quy trình dự kiến sản xuất bôt trái cóc hòa tan

Sản phẩm Bao gói Phối chế Nghiền Sấy Phối trộn Chà

b Thuyết minh quy trình

• Xử lý nguyên liệu, hoá chất

Nhằm loại bỏ bụi bẩn và vi sinh vật Để ngăn ngừa quá trình ôxy hoá trong quá trình sấy, người ta thường sử dụng các chất chống ôxy hoá như acid sunfurơ, acid ascobic, acid citric và các muối natri của acid sunfurơ (như metabunsunfit, bisunfit, sunfit…)

Acid sunfurơ, muối sunphít: có tính khử mạnh, tác dụng với nhóm hoạt động của enzym oxy hoá (ascobinaza, peroxidaza), làm chậm các phát ứng sẩm màu Ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin Ổn định vitamin C Hàm lượng tối thiểu để có tác dụng: 0.02 %

Axit sunfurơ và các muối natri của nó có tính khử mạnh, tác dụng với nhóm hoạt động của men oxy hoá và làm chậm các phản ứng sẩm màu có nguồn

(tính theo khối lượng)

Sự thay đổi hệ keo do pha rắn (protein, tinh bột, đường, ) bị biến tính thuộc về

những biến đổi hóa lý Những biến đổi hóa sinh trong quá trình sấy là những phản ứng tạo thành melanoidin, caramen, những phản ứng ôxy hóa và polyme hóa các hợp chất polyphenol, phân hủy vitamin và biến đổi chất màu

Để tránh hoặc làm chậm các biến đổi không thuận nghịch ấy trong bài báo cáo này tác giả đã chọn phương pháp sấy chân không để làm khô rau quả Sản phẩm sấy chân không giữ được hầu như đầy đủ các tính chất ban đầu của vật liệu, sản phẩm bảo quản lâu và ít bị tác động bởi điều kiện bên ngoài

không gây biến tính (bởi nhiệt độ cao) hay mất mát vitamin mà rau quả sấy khô vẫn giữ nguyên màu sắc

• Nghiền:

Nghiền hoặc xay nhằm mục đích giúp sản phẩm dễ dàng hòa tan khi sử dụng và

để khâu phối trộn tiếp theo được đồng đều Độ mịn của bột đựa vào khả năng hòa tan hết của sản phẩm

• Phối chế

Bổ sung lượng đường phù hợp cho sản phẩm Do bột cóc sau khi nghiền xong có

vị chua nên phải bổ sung đường isomalt để hoàn thiện sản phẩm

• Bao gói

Giúp kéo dài thời gian bảo quản do sản phẩm không tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài Dễ vận chuyển và phục vụ nhu cầu thị hiếu cũng như nhận biết sản phẩm của người tiêu dùng