Trong quá trình chà, thịt quả tiếp xúc nhiều với không khí, có thể xảy ra các phản ứng oxy hóa làm biển màu nguyên liệu, nhưng nhờ nguyên liệu đã được qua chần, nên các enzyme xúc tác ph[r]
GIỚI THIỆU VÀ PHÂN LOẠI
GIỚI THIỆU VÀ PHÂN LOẠI MỨT QUẢ
Mứt quả là sản phẩm chế biến từ quả tươi hoặc bán chế phẩm như puree và nước quả, nấu với đường đến độ khô 65-70%, mang lại vị ngọt và hương thơm đặc trưng Ngoài lượng đường tự nhiên trong quả, mứt còn được bổ sung thêm đường tinh khiết Có ba loại mứt chính: mứt đông, mứt khô và mứt rim Bài viết này sẽ giới thiệu về mứt đông từ puree quả nho, hay còn gọi là mứt jam nho.
Mứt đông : là mứt chế biến từ nước quả hoặc xirô quả Người ta thường dùng nước quả trong suốt
Nguyên liệu là nước quả hay xirô, ta có sản phẩm là mứt đông từ nước quả hay còn gọi là jelly
Nguyên liệu là puree quả, ta thu được sản phẩm là jam
Nguyên liệu là quả tươi, để nguyên hay cắt miếng, ta có sản phẩm là marmalade
Mứt nhuyễn đông (mứt jam)
Mứt nhuyễn được chế biến từ puree quả, có thể là từ một loại quả duy nhất hoặc từ hỗn hợp nhiều loại quả Sản phẩm này có thể sử dụng puree quả tươi hoặc puree quả bán chế phẩm.
NGUYÊN LIỆU CHÍNH
2.1 Giới thiệu chung về nho
- Nho là loại quả mọc trên các cây dạng dây leo thân gỗ Quả nho mọc thành chùm từ
Quả nho có kích thước từ 6 đến 300 quả, với nhiều màu sắc như đen, lam, vàng, lục, đỏ-tía và trắng Khi chín, nho có thể ăn tươi hoặc được sấy khô để tạo thành nho khô Ngoài ra, nho còn được sử dụng để sản xuất rượu vang, thạch nho, nước quả và dầu hạt nho.
- Nho là loại trái cây có sản lượng lớn trên thế giới - hơn 42 tỷ tấn hàng năm (FAO,
2005) Các nước sản xuất nho trên thế giới bao gồm Pháp, Tây Ban Nha, Italia và Mỹ. Khoảng 80% sản lượng nho được dùng trong sản xuất rượu
Phân loại khoa học của nho:
- Dựa vào nguồn gốc nho có thể phân thành hai nhóm cơ bản:
Nho trắng: trái nho khi chín vỏ không có màu hay có màu lục nhạt
Nho đỏ: trái nho khi chín vỏ có màu từ đỏ dến tím với những mức độ khác nhau
Hình 1 Nho trắng và nho đỏ
Giống nho đỏ (Red Cardinal) là giống nho được chọn để sản xuất mứt jam nho
Giống nho đỏ Cardinal là một giống nho quan trọng tại Việt Nam và các nước lân cận như Philippines, Thái Lan, với nhiều ưu điểm nổi bật cho việc sản xuất mứt jam Giống nho này có thời gian sinh trưởng và chín ngắn, sản lượng ổn định và dồi dào Ngoài ra, nó còn có khả năng kháng sâu bệnh tốt, độ brix đạt từ 13-17 0Bx hoặc cao hơn, cùng với quả có màu đỏ sẫm và kích thước tương đối đồng đều, rất phù hợp cho việc chế biến sản phẩm.
2.3 Cấu tạo của trái nho
Theo phân loại thực vật học, quả nho bao gồm các phần chính như vỏ nho, thịt quả, hạt và các thành phần khác, với cấu trúc của quả được minh họa trong hình 1.3.
Hình 3: Cấu tạo của quả nho
Vỏ nho chiếm 5-10% khối lượng chất khô của quả nho và đóng vai trò bảo vệ nho khỏi chấn thương cơ học, thời tiết, mất nước, nấm mốc và tia cực tím Vỏ nho được chia thành 3 lớp.
Lớp ngoài cùng (lớp cutin) được tạo thành từ các acid béo được hydroxyl hóa và được bao bởi lớp sáp kỵ nước
Lớp biểu bì ở giữa gồm một hay hai lớp tế bào hình đĩa dẹt
Lớp hypodermis, nằm gần phần thịt của quả nho, chứa nhiều lớp tế bào và hầu hết các phenolic trong vỏ nho, với khoảng mười lớp tế bào, có thể dao động từ một đến mười bảy lớp tùy thuộc vào giống nho Các tế bào này có hình đĩa dẹt với thành tế bào dày đặc và tích lũy flavonoid Anthocyanins là thành phần nổi bật nhất ở lớp ngoài cùng của giống nho đỏ Ngoài ra, các không bào của hypodermis cũng chứa raphide, nhưng số lượng này giảm dần trong quá trình chín Khi chín, các tế bào trở nên dày hơn do hydrat hóa, làm lỏng liên kết giữa các tế bào, trong khi các tế bào thịt gần hypodermis trở nên mỏng hơn và lượng pectin giảm, tạo ra sự lỏng lẽo giữa phần thịt và vỏ, cho phép vỏ tách ra khỏi thịt.
Thành tế bào (CW) của vỏ nho được cấu tạo từ các polysaccharide trung tính như cellulose, xyloglucan, arabinan, galactan, xylan và manan, chiếm 20% là các chất pectin acid (trong đó 62% ở dạng methyl ester), khoảng 15% là proanthocyanidin không tan và dưới 5% là protein cấu trúc CW bao gồm ba lớp màng: một phiến mỏng bên ngoài, CW chính và CW thứ cấp.
Phiến mỏng bên ngoài có chức năng liên kết các tế bào với nhau, chủ yếu được cấu thành từ pectin
CW là thành tế bào dày hơn so với phiến mỏng bên ngoài, bao gồm ba thành phần chính Thành phần đầu tiên là cellulose cơ bản (8-25%) và xyloglucan (25-50%), đóng vai trò như lớp khung cho thành tế bào Thành phần này xen kẽ trong một mạng lưới của polysaccharide pectin (10-35%), là thành phần thứ hai Cuối cùng, phần thứ ba bao gồm các protein cấu trúc (10%).
CW thứ cấp là lớp thành dày hơn lớp thành chính, chủ yếu được cấu tạo từ vi sợi cellulose với tỷ lệ 40-80% Ngoài ra, CW thứ cấp còn chứa hemicellulose (10-40%), pectin và một số lignin (5-25%) Nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng các hợp chất phenol có mối liên kết phức tạp với polysaccharide của CW, được lưu giữ trong các không bào hoặc liên kết với nhân tế bào thông qua các liên kết hóa học và tương tác vật lý.
Phần thịt quả được chia thành hai phần chính: phần bên ngoài nằm giữa hypodermis và bộ phận ngoại biên, và phần bên trong giới hạn giữa bộ phận ngoại biên và bộ phận quanh trục Hầu hết các tế bào trong phần thịt quả có hình tròn hoặc dạng trứng, chứa không bào lớn có khả năng chứa hợp chất phenol Thịt quả chiếm khoảng 80% tổng khối lượng của quả.
Hạt chỉ chiếm một phần nhỏ trong khối lượng của quả tươi, với phôi là một phần nhỏ trong thể tích hạt Phôi bao gồm hai lá mầm, một chồi mầm và rễ mầm, được bao quanh bởi nội nhũ dinh dưỡng, chiếm phần lớn hạt Nội nhũ được bọc trong một cặp màng bao hạt, trong đó màng bên ngoài phát triển đáng kể, bao gồm một lớp bên trong cứng, một lớp nhu mô và một lớp vỏ ngoài mỏng.
Các bó mạch quanh trục, kết nối với hạt và nhu mô liên quan, được gọi là chồi cuống Septum là vùng gần trục nơi noãn và nhụy hoa liên kết Mô mạch của quả phát triển từ bầu nhụy hoa, chủ yếu bao gồm các bó mạch ngoại biên phân nhánh khắp chu vi quả và các bó mạch dọc trục kéo dài qua septum Các khoảng không gian được ngăn cách và lắp đầy bởi hạt hoặc sự phát triển của septum.
2.4 Thành phần hóa học cuả nho:
Bảng 1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g nho
Thiamine (vit B 1 ) 0.069 mg (6%) Riboflavin (vit B 2 ) 0.07 mg (6%) Niacin (vit B 3 ) 0.188 mg (1%) Pantothenic acid (B 5 ) 0.05 mg (1%)
Bảng 2: Thành phần hóa học trong 100g dịch nho
Nước 75,0 Đường (fructose, glucose và một ít saccharose) 22,0
Alcohols (ethanol với hàm lượng vết của terpenes, glycerols và rượu bậc cao)
Acid hữu cơ (tartaric, malic, và một ít lactic, succinic, oxalic,…)
0,9 Khoáng (potassium, calcium và một ít sodium, magnesium, iron,…)
Phenols (các flavonoid như là các chất màu cùng các nonflavonoid như connamic acid vanillin)
Các hợp chất chứa nitơ (protein, amino acid, humin, amide, ammonia,…)
Các hợp chất hương (các ester như ethyl caproate, ethyl butyrate,…)
Nho chủ yếu chứa hai loại đường là glucose và fructose, với tỷ lệ thường bằng nhau khi trái chín Ngoài ra, nho cũng có một số loại đường khác, nhưng hàm lượng của chúng không đáng kể.
- Hàm lượng đường của giống V.vinifera nhìn chung đạt tới 20% hay hơn khi chín Những giống khác như V.labrusca và V.rotundigolia ít khi đạt tới mức này.
2.4.2 Pectin, gum, và các polysaccharide có liên quan
Pectin, gum và các polysaccharide là các polymer quan trọng giúp liên kết các tế bào thực vật Chúng thường có cấu trúc chuỗi nhánh phức tạp và có khả năng tan một phần trong nước Trong quá trình chà và ép, các chất này được chiết suất vào nước ép, đặc biệt là khi quả nho được gia nhiệt, điều này không chỉ thúc đẩy sự giải phóng anthocyanin mà còn cải thiện chất lượng nước ép.
Trong nho, hai acid hữu cơ chính là acid tartaric và acid malic, bên cạnh đó còn có acid citric, acid acetic, acid succinic và acid lactic Acid acetic là loại acid dễ bay hơi, trong khi các acid khác không bay hơi Độ phân ly của các acid này giảm theo thứ tự: acid citric, acid tartaric, acid malic, acid succinic, acid lactic và acid acetic.
Bảng 3 Thành phần của một số acid hữu cơ chính trong dịch nho đỏ
2.4.4 Phenol và các dẫn xuất của phenol
Sản phẩm có nguồn gốc từ nho mang lại nhiều tác động sinh lý học tích cực cho sức khỏe con người, chủ yếu nhờ vào tính chất chống gốc tự do và chống oxy hóa của phenol Chiết xuất từ nho có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp ngăn chặn sự oxy hóa lipoprotein cường độ thấp Ngoài ra, các hợp chất phenol trong nho còn có tác dụng kháng viêm, chống tắc nghẽn mạch máu và hỗ trợ ngăn chặn các bệnh liên quan đến sự hoạt động của tế bào, điều này đã được nhiều tài liệu nghiên cứu công nhận.
NGUYÊN LIỆU PHỤ
- Tăng hàm lượng dinh dưỡng, cảm quan cho sản phẩm
- Tăng khả năng bảo quản sản phẩm
Đường không chỉ tạo độ ngọt mà còn giúp cân bằng vị ngọt và chua trong mứt jam Bên cạnh đó, đường cung cấp năng lượng cho cơ thể với 4,1 kcal cho mỗi gram.
- Đường sử dụng trong mứt jam là đường tinh luyện RE Đường tinh luyện là đường saccharose được tinh chế và kết tinh có độ Pol trên 99,8%
Bảng 4: Các tiêu chuẩn cảm quan của đường saccharose
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô không vón cục.
Mùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ.
Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt
Bảng 5: Chỉ tiêu hóa lý của đường saccharose
Tên chỉ tiêu Mức Độ Pol, ( 0 z) ≥99,8
Hàm lượng đường khử, % khối lượng
Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m) ≤0,03
Sự giảm khối lượng khi sấyở 105 0 C trong
3h, % khối lượng ≤0,05 Độ màu, đơn vị ICUMSA ≤30
Acid citric đóng vai trò quan trọng trong sản xuất mứt đông, giúp điều chỉnh pH về phía acid để pectin có thể gel hóa hiệu quả Ngoài ra, nó còn tạo ra vị chua dễ chịu cho sản phẩm và tăng cường khả năng tiệt trùng, đảm bảo chất lượng mứt.
Acid citric là một hợp chất tự nhiên phong phú trong rau quả, đặc biệt là trong chanh Hiện nay, quy trình sản xuất acid citric chủ yếu sử dụng mật rỉ đường thông qua phương pháp lên men với chủng nấm Aspergillus Niger.
Acid citric, với công thức phân tử C6H8O7.H2O, là một hợp chất tinh thể màu trắng, dễ tan trong nước và cồn nhưng khó tan trong etylen Do có vị chua dịu hơn so với nhiều loại acid thực phẩm khác, acid citric thường được sử dụng làm chất điều vị cho thực phẩm, đặc biệt là trong chế biến mứt.
Bảng 6: Quy định về thành phần acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516 – 1991)
Chỉ tiêu (%) Yêu cầu chất lượng
Acid citric (tính theo Monohydrat) ≥ 99.5
Pectin là một polysaccharide phổ biến trong thực vật, đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng cấu trúc tế bào Trong thực vật, pectin chủ yếu tồn tại dưới hai dạng: pectin hòa tan và protopectin không hòa tan Khi bị tác động bởi acid, enzyme protopectinaza hoặc nhiệt độ cao, protopectin sẽ chuyển đổi thành pectin.
Pectin là một hợp chất polygalactoronic có trọng lượng phân tử từ 20.000 đến 200.000 đvC, với đơn phân tử là galactoronic và rượu metylic Khi hàm lượng pectin đạt 1% trong dung dịch, sản phẩm sẽ có độ nhớt cao Đặc biệt, nếu bổ sung 60% đường và điều chỉnh pH môi trường từ 3,1 đến 3,4, pectin sẽ tạo ra hiện tượng đông.
- Cấu tạo phân tử pectin là một dẫn suất của acid pectic, acid pectic là một polymer của acid D-galacturonic liên kết với nhau bằng liên kết 1-4-glycozide.
- Cấu tạo 1 đơn vị của chuỗi pectin :
Hình 4: Công thức cấu tạo của pectin
Hình 5: Pectin trong cấu tạo của thành tế bào thực vật
Protopectin là một dạng pectin không tan, chủ yếu có trong trái cây còn non Trong cấu trúc của protopectin, các axit polygalacturonic liên kết với các chất khác như cellulose, galactan và tinh bột.
Theo % nhóm methoxyl có trong phân tử:
HMP (High Methoxyl Pectin): DE > 50% hay MI >7%
- Chất này có thể làm tăng độ nhớt cho sản phẩm Muốn tạo đông cần phải có điều kiện
- pH = 3,1 – 3,4 và nồng độ đường trên 60 %.
LMP (Low Methoxyl Pectin) : DE ≤ 50% hay MI ≤ 7%
Pectin methoxy thấp được sản xuất bằng cách giảm nhóm methoxyl trong phân tử, cho phép tạo đông trong môi trường không có đường Loại pectin này thường được sử dụng làm màng bao bọc cho các sản phẩm, mang lại nhiều lợi ích trong ngành thực phẩm.
Trong quá trình bảo quản, pectin có thể bị tách nước hoặc lão hóa, ảnh hưởng đến khả năng tạo đông Sự hình thành đông phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó nguồn pectin và mức độ methoxy hóa là rất quan trọng; mức độ methoxy hóa càng cao thì khả năng tạo đông càng lớn Để sử dụng pectin hiệu quả, cần hòa tan nó vào nước và chỉ sử dụng khi pectin đã hút đủ nước trong giai đoạn cuối của quy trình chế biến.
Bột High Methoxylate Pectin đạt đăng ký chất lượng của đơn vị , cụ thể là:
• Cảm quan: bột màu vàng, có mùi thơm của hoa quả
Theo khả năng hòa tan trong nước:
Pectin hòa tan: methoxyl polygalacturonic
Pectin không hòa tan: protopectin – là dạng kết hợp của pectin với araban
Bảng 7: Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến
Tro không tan trong acid
Mức độ amin hóa cturonides
(FAO Food and Nutrition Paper, 1992
Pectin là thành phần chính trong việc tạo gel, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc gel cho các sản phẩm thực phẩm, đặc biệt là những thực phẩm từ rau quả.
Pectin đóng vai trò quan trọng trong việc tạo cấu trúc cho mứt đông và mứt trái cây, giúp sản phẩm duy trì hình dạng khi vận chuyển và giảm thiểu sự phân rã Quá trình sản xuất mứt cần đảm bảo sự phân bố đồng đều của các phân tử trong pha liên tục ngay từ khi ngừng khuấy trộn.
- Hàm lượng pectin sử dụng trong mứt và mứt đông thường trong khoảng từ 0,1 – 0,4%
Pectin có khả năng tạo gel nhanh, rất quan trọng trong sản xuất mứt, vì sản phẩm cần phải được tạo gel trước khi đóng hộp Mứt đông trái cây đạt chất lượng tốt nhất khi không bị tác động trong quá trình tạo gel Do đó, pectin tạo gel chậm được sử dụng, và các bước như đóng hộp, niêm phong và dán nhãn cần được hoàn thành trước khi quá trình tạo gel diễn ra.
- Quá trình tạo gel của pectin có thể được tạo ra trong một quy trình lạnh bằng 2 cách:
Trộn syrup đường pectin có hàm lượng chất khô hòa tan từ 60 – 65%, pH 3,8 -4,2 với dịch acid trái cây để đạt được pH = 3,0
Trộn dung dịch pectin có pH = 2,9 và lượng chất khô hòa tan là 25% với syrup đường để thu được hỗn hợp mới có hàm lượng chất khô 23%.
3.4 Phụ gia trong sản xuất mứt đông: kali sorbate
So với acid benzoic và muối natri benzoat, acid sorbic và muối sorbat được ưa chuộng hơn trong việc bảo quản sản phẩm rau quả do không gây mùi và vị lạ Nồng độ cho phép của acid sorbic và các muối sorbat là từ 0,05% đến 0,1%.
- Kali sorbate (C5H7COOK) là chất bột trắng kết tinh, dễ tan trong nước, tan tốt trong - nước
Kali sorbate là một chất có khả năng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc, nhưng tác dụng của nó đối với các loại vi khuẩn khác thì rất yếu Do đó, kali sorbate thường được sử dụng trong các sản phẩm có môi trường acid.
Kali sorbate an toàn cho sức khỏe con người và không làm thay đổi hương vị tự nhiên của thực phẩm khi được sử dụng Đây là một trong những ưu điểm nổi bật của Kali sorbate trong ngành thực phẩm.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Phân loại bằng tay Phần không đạt chất lượng, cuống
GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Qui trình 1
Mục đích công nghệ : chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo
Biến đổi của nguyên liệu : tách cuống, loại trừ những quả không đúng quy cách, sâu bệnh, men mốc, thối hỏng
Phần không đạt chất lượng
Phối trộn Cha i Rót bao bì
Mứt jam nhoTạo đông
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình : Chủ yếu là do cảm quan con người
Nho được chuyển qua băng chuyền, nơi công nhân thực hiện việc kiểm tra và lựa chọn, loại bỏ những trái thối, sâu, và bị côn trùng phá hoại, cùng với các vật thể không mong muốn như rác, lá và các vật lạ khác.
- Những quả không đủ độ chín có thể lưu lại cho đến khi đạt độ chín mới sử dụng.
- Còn những quả chín quá cũng có thể được sử dụng nếu chưa có biểu hiện của hư hỏng
Đối với những quả bị hư hỏng một phần, bạn có thể cắt bỏ phần hỏng và sử dụng phần còn lại Tuy nhiên, cần phải loại bỏ hoàn toàn những quả đã thối rữa, vì những vết dập nát và thối rữa là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật xâm nhập và phát triển.
- Thực hiện phân loại thủ công trên băng tải con lăn
Hình 6 : Công nhân lựa chọn phân loại nho bằng thủ công
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị:
- Băng tải chuyển động mang theo nho, công nhân đứng dọc theo băng tải và lựa chọn theo kinh nghiệm.
- Băng tải con lăn có khả năng lật mọi phía của quả nhờ đó có thể dễ dàng phát hiện những vết hư.
- Bề rộng băng tải: 60 – 70 cm
- Vận tốc run của băng tải
Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình chế biến
Để loại bỏ bụi bặm, đất cát và rác rưởi bám dính trên nguyên liệu trong dây chuyền sản xuất, quá trình này giúp giảm thiểu đáng kể sự hiện diện của vi sinh vật.
- Rửa còn nhằm mục đích loại bỏ một số chất hóa học gây độc hại được ứng dụng trong kỹ thuật nông nghiệp, thuốc trừ sâu…
Các biến đổi nguyên liệu
- Trong quá trình rửa không có sự biến đổi về mặt hóa học, hóa sinh và hóa lý
- Vật lý: giảm nhẹ khối lượng
- Sinh học: giảm lượng vi sinh vật
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình:
- Nước rửa: Phải đạt yêu cầu vệ sinh và độ cứng ( không quá 2mg đương lượng/ lít), lượng Cl2 còn lại trong nước tráng là 3 ÷ 5 mg/l.
- Thời gian ngâm rửa: không đươc kéo d
Phương pháp thực hiện : gồm 2 giai đoạn: ngâm và rửa xối
- Đầu tiên quả sẽ được đưa vào bồn ngâm sau đó được băng chuyền chuyển vào hệ thống xối tưới của máy ngâm rửa xối tưới
- Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất bẩn mềm, bong ra, tạo điều kiện cho quá trình rửa dễ dàng
Dung dịch ngâm có thể là nước thường, nước nóng hoặc dung dịch kiềm, và có thể thực hiện ngâm tĩnh hoặc ngâm động Thời gian ngâm được rút ngắn nhằm giảm thiểu tổn thất chất dinh dưỡng.
Rửa xối là phương pháp sử dụng dòng nước chảy để loại bỏ chất bẩn còn lại trên bề mặt nguyên liệu sau khi ngâm Thường áp dụng tia nước phun với áp suất từ 2 đến 3 atm hoặc sử dụng vòi hoa sen để thực hiện quá trình này.
- Nước ra lại phải là nước sạch, lượng Cl2 còn lại trong nước tráng là 3 ÷ 5 mg/l
- Tùy nguyên liệu và độ nhiễm bẩn của nguyên liệu mà ta có thể rửa một hoặc nhiều lần, với nhiều phương pháp rửa tương ứng
Thiết bị: máy ngâm rửa xối tưới
Áp suất vòi phun: 2 – 3 at
Nhiệt độ nước rửa: nhiệt độ thường
- Tác dụng cọ rửa là không khí được quạt gió thổi vào làm cho nước và nguyên liệu bị đảo trộn
- Các tạp chất bám bên ngoài sẽ được tách ra Đồng thời các vật nhẹ như lá, rác… sẽ nổi trên mặt nước
- Còn quả theo băng chuyền tiếp tục qua bộ phận xối là hệ thống hoa sen.
- Nước xối sạch quả và quả theo băng chuyền qua bộ phận khác.
Hình 7: Hệ thống xối nước bằng vòi hoa sen
Khai thác nguyên liệu bao gồm việc làm nhỏ và đồng nhất, thu nhận bột chà chứa dịch quả và thịt quả mịn qua rây Quá trình này cũng loại bỏ các phần không có hoặc có giá trị dinh dưỡng kém như xơ và thạch bào, nhằm tối ưu hóa chất lượng nguyên liệu.
Nho được chà để lấy dịch puree, loại bỏ phần xơ và các phần tử lớn gây tách lớp, giúp nguyên liệu đồng nhất về trạng thái và thành phần Quá trình này không chỉ nâng cao chất lượng mà còn cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm puree, với hàm lượng chất khô đạt khoảng 10 – 15%.
- Giảm khối lượng , tăng độ mịn
Thịt quả giảm kích thước còn khoảng 0,5 đến 0,75 mm, khiến tế bào bị phá vỡ hoàn toàn, mất khả năng thẩm thấu và dẫn đến dịch bào còn lại thoát ra ngoài tế bào nguyên liệu.
- Nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát
Hóa lý: chuyển từ dạng rắn sang dạng paste
Hóa học: không có biến đổi nào sâu sắc
Trong quá trình chà, thịt quả tiếp xúc với không khí, có thể xảy ra phản ứng oxy hóa làm biến đổi màu sắc Tuy nhiên, nhờ vào việc nguyên liệu đã được chần, các enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa khử bị vô hoạt, dẫn đến biến đổi hóa học không đáng kể.
Hóa sinh: giải phóng các enzyme oxy hóa khử (catalase, dehydrogenase,
…), thủy phân ( pectinesterase, polymethylgalacturonase,…), enzyme ascorbinoxydase xúc tác quá trình oxy hóa acid ascorbic thành dạng khử hidro
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình:
Độ cứng của nguyên liệu, số vòng quay của bộ phận chà, góc nghiêng của cánh chà, khe hở giữa cánh chà và mặt rây, trạng thái mặt rây và nhiệt độ nguyên liệu là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình chà và chất lượng sản phẩm cuối cùng.
- Trong quá trình chà phải điều chỉnh máy chà để đảm bảo năng suất, hiệu suất và chất lượng bột chà bằng cách:
Điều chỉnh số vòng quay của bộ phận chà có thể làm tăng năng suất và hiệu suất chà Tuy nhiên, hầu hết các máy chà hiện nay đều có số vòng quay cố định và ít máy cho phép điều chỉnh số vòng quay.
Điều chỉnh góc nghiêng của cánh chà; bã khô quá thì tăng góc nghiêng để bã chà ra nhanh hơn Bã chà ướt quá thì giảm góc nghiêng.
Để điều chỉnh khe hở giữa cánh chà và mặt rây, cần cân nhắc độ ẩm của bã Nếu bã quá khô, hãy tăng khoảng cách khe hở, còn nếu bã quá ướt, hãy giảm khoảng cách này Thông thường, khoảng cách khe hở lý tưởng nằm trong khoảng 0,5 – 3 mm.
Để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả, cần cung cấp nguyên liệu liên tục và đồng đều, giữ nhiệt độ nguyên liệu ổn định và duy trì trạng thái mặt rây tốt, với tỷ lệ lỗ rây bị tắc ở mức thấp.
Quá trình tạo ra lực cơ học cần thiết, như lực ma sát và lực ly tâm, giúp nguyên liệu văng ra và ép mạnh vào mặt rây có lỗ nhỏ với nhiều kích cỡ khác nhau Kết quả là nguyên liệu được phân chia thành hai phần: bột chà - puree chứa dịch và thịt trái mịn qua lưới rây, trong khi phần bã chà còn lại sẽ được thải ra Bã chà có thể được hồi lưu hoặc tách bỏ tùy theo nhu cầu.
Trong quá trình chà, việc kiểm tra bã chà là rất quan trọng; bã chà ướt quá sẽ làm giảm hiệu suất chà do còn nhiều thịt quả, trong khi bã chà khô quá lại có phần xơ và bột chà, dẫn đến chất lượng puree không đạt yêu cầu.
Qui trình 2
Phân loại nguyên liệu là quá trình chia nhỏ các thành phần thành các nhóm có đặc điểm tương đồng như kích thước, hình dáng, màu sắc và trọng lượng Việc này giúp áp dụng chế độ xử lý phù hợp cho từng loại, từ đó đảm bảo chất lượng đồng đều cho sản phẩm cuối cùng.
Quá trình phân loại và tách cuống nhằm mục đích tách rời các chùm nho thành từng trái nho riêng lẻ, cho phép còn sót lại một ít cuống nho.
Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo
Các biến đổi của nguyên liệu :
Biến đổi vật lý là yếu tố chính trong quá trình chế biến nho, giúp trái nho đạt được độ chín đồng đều và chuẩn hóa nguyên liệu Điều này đảm bảo rằng nho có hình dạng và màu sắc đồng nhất Ngoài ra, nhiệt độ của trái nho cũng sẽ tăng nhẹ do ma sát trong quá trình này.
- Hóa học: việc tách cuống sẽ làm trái nho bị tổn thương, từ đó có thể dẫn tới việc tổn thất một ít chất dinh dưỡng
- Sinh học: trái nho bị tổn thương sẽ làm tăng cường độ hô hấp, đồng thời tăng nguy cơ nhiễm vi sinh vật
- Hóa sinh: việc trái nho bị tổn thương, giải phóng enzyme xúc tác các phản ứng hóa sinh (phản ứng oxy hóa,…)
Hình 11 : Thiết bị: Máy MOG sorter- Thiết bị phân loại tách cuống tự động
2.2 Thiết bị nghiền xé-tách cuống:
Quá trình này phá vỡ mô và tế bào nho, giải phóng dịch bào và các chất chiết xuất, đồng thời loại bỏ một phần cuống nho khỏi hỗn hợp nguyên liệu sau khi nghiền.
Các biến đổi của nguyên liệu :
-Vật lý: các biến đổi vật lý giữ vai trò quan trọng nhất
+ Nguyên liệu giảm kích thước, màng tế bào nho bị phá vỡ và tạo cho dịch bào thoát ra ngoài
+ Nhiệt độ của nguyên liệu tăng nhẹ do ma sát o Hóa lý: có sự hòa tan oxy từ môi trường không khí vào trong dịch nho
- Hóa học và hóa sinh: một số hợp chất polyphenol sẽ bị oxy hóa
- Sinh học: khi dịch bào được giải phóng,hệ vi sinh vật trên nguyên liệu sẽ dễ hấp thu cơ chất và phát triển.
Hình 12: Thiết bị nghiền xé
Cô đặc là quá trình loại bỏ nước khỏi sản phẩm thông qua việc đun sôi, thường được áp dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm Quá trình này giúp sản xuất các sản phẩm như cà chua cô đặc, mứt, nước quả cô đặc, soup khô và sữa đặc.
- Khai thác: quá trình cô đặc làm tăng hàm lượng chất khô trong sản phẩm
- Chuẩn bị: quá trình cô đặc là quá trình chuẩn bị để tạo điều kiện thích hợp cho việc tạo đông của pectin
Hàm lượng chất khô cao trong sản phẩm giúp ức chế hoạt động của vi sinh vật, từ đó kéo dài thời gian bảo quản hiệu quả.
Các biến đổi của nguyên liệu:
Puree nho cô đặc là một hệ thống phức tạp chứa nhiều chất hòa tan như đường, acid và muối, cùng với các chất không tan ở trạng thái huyền phù Khi quá trình cô đặc diễn ra, dung môi sẽ bay hơi, dẫn đến sự gia tăng nồng độ của các chất hòa tan, đồng thời làm tăng nhiệt độ sôi, độ nhớt và khối lượng riêng của sản phẩm Tuy nhiên, hệ số truyền nhiệt sẽ giảm và hàm lượng không khí còn lại trong gian bào cũng như hòa tan trong sản phẩm sẽ giảm đi.
Phản ứng caramel hóa xảy ra khi các loại đường chịu tác động của nhiệt độ cao trong quá trình cô đặc, dẫn đến sự hình thành sản phẩm có màu đen và vị đắng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Ở nhiệt độ 95°C, glucose và fructose có thể caramel hóa, trong khi ở 160°C, quá trình này diễn ra mạnh mẽ Tại nhiệt độ 160°C, saccharose loại một phân tử nước tạo ra glucosan và fructosan, và ở 185-190°C, glucosan kết hợp với fructosan tạo thành isosaccharosan Tiếp theo, hai phân tử isosaccharosan kết hợp với nhau, loại hai phân tử nước để tạo thành caramelan, và caramelan lại kết hợp với isosaccharosan, loại ba phân tử nước tạo thành caramelen Khi nhiệt độ vượt quá 200°C, caramelin được hình thành và mất tính hòa tan.
- Phản ứng Maillard: Hiện tượng sậm màu còn do phản ứng Maillard giữa protein (nhóm –NH2) và đường khử (nhóm –CHO) tạo các melanoidin
- Pectin trong nguyên liệu bị thủy phân nên giảm tính tạo đông trong nấu mứt
- Các chất thơm và các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc theo hơi nước làm giảm hương vị của sản phẩm
- Hàm lượng vitamin trong sản phẩm giảm do tác dụng của nhiệt độ cao Do đó để tránh tổn thất vitamin, ta dùng thiết bị cô đặc chân không.
Biến đổi hóa lý quan trọng của nước là sự chuyển pha từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi trong quá trình cô đặc.
Hóa sinh và sinh học:
Do nhiệt độ cô đặc chân không thấp, một số enzyme và vi sinh vật chịu nhiệt vẫn có thể hoạt động, với khả năng kích hoạt bào tự vi khuẩn ở 70°C.
Nhiệt độ cô đặc cao và thời gian kéo dài tương tự như quá trình thanh trùng giúp tăng nồng độ chất khô và giảm pH, từ đó hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.
Các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc
Nhiệt độ sôi là yếu tố quan trọng trong quá trình cô đặc thực phẩm, khi sản phẩm được đun nóng đến mức nước bốc hơi cho đến khi đạt nồng độ chất khô mong muốn Nhiệt độ sôi phụ thuộc vào áp suất hơi trên bề mặt, nồng độ chất khô, cùng với các tính chất vật lý và hóa học của sản phẩm Khi áp suất hơi giảm, nhiệt độ sôi cũng giảm, do đó việc tạo chân không trong thiết bị cô đặc giúp hạ nhiệt độ sôi của sản phẩm, cho phép điều chỉnh nhiệt độ sôi thông qua thay đổi độ chân không.
Nhiệt độ sôi thấp giúp bảo toàn tính chất của thực phẩm, giảm thiểu tổn thất vitamin, giữ nguyên màu sắc và mùi thơm Ngoài ra, nhiệt độ sôi thấp còn làm giảm tốc độ ăn mòn, từ đó kéo dài tuổi thọ của vật liệu trong thiết bị cô đặc.
Thời gian cô đặc là khoảng thời gian mà sản phẩm lưu lại trong thiết bị cô đặc để loại bỏ nước, đạt độ khô mong muốn Thời gian này phụ thuộc vào phương pháp hoạt động của thiết bị và cường độ bốc hơi của sản phẩm Đối với các thiết bị cho nguyên liệu vào và sản phẩm ra liên tục với cường độ bốc hơi cao, thời gian lưu lại của sản phẩm trong thiết bị sẽ được rút ngắn.
Cường độ bốc hơi của sản phẩm phụ thuộc vào cường độ trao đổi nhiệt giữa hơi nóng và sản phẩm bốc hơi, được đặc trưng bởi hệ số truyền nhiệt của quá trình cô đặc Hệ số truyền nhiệt càng lớn thì cường độ bốc hơi càng cao.
Thiết bị: thiết bị cô đặc chân không hình cầu hai vỏ
Hình 13: Thiết bị cô đặc chân không hình cầu hai vỏ
SO SÁNH HAI QUI TRÌNH
Bảng 10: So sánh hai qui trình
Qui trình 1 Qui trình 2 Ưu điểm + Phân loại tách cuống bằng tay hạn chế được tối đa sự hư hại nguyên liệu
+ Gia nhiệt ít tốn năng lượng + Đơn giản
+ Dễ vận hành + Ít tiêu hao năng lượng
+ Phân loại bằng máy nhanh chóng, giảm công lao động + Tăng hiệu suất thu hồi dịch sản phẩm do máy nghiền xé vừa nghiền vừa chà
+ Máy móc hiện đại + Sản phẩm có cảm quan tốt
Nhược điểm + Tốn nhân công, thời gian
+ Mất một số chất mẫn cảm với nhiệt
+ Thiết bị phân loại tách cuống tự động làm cho sản phẩm hao hụt nhiều hơn.
+ Khó vận hành+ Tiêu hao năng lượng nhiều
TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM
Chỉ tiêu hóa học
Chỉ tiêu hóa lý
• Sản phẩm phải có độ sệt cao Có thể thử bằng cách lật ngược lọ đựng, nếu sản phẩm bị chảy hoặc nhỏ giọt là không đạt yêu cầu.
Chỉ tiêu cảm quan
- Cấu trúc: bề mặt phẳng, bóng mềm, hình khối đồng nhất, cấu trúc gel mềm, độ đông tốt, không bọt
- Màu vàng tự nhiên của dịch quả, đồng nhất trong toàn khối sản phẩm
- Vị: ngọt chua tự nhiên đặc trưng của quả
- Mùi: mùi thơm tự nhiên của dịch quả, không có mùi lạ.
THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ
1 Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp HCM, 2003.
2 Carla Weemaes, In-pack thermal processing of foods Laboratory of Food, 1997.
3 Chế biến rau quả Nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật.
5 D Arthey, Fruit Procesing Blackie Academic & Professional, Glasgow G64 2NZ, United Kingdom, 1996
6 Dennis R Heldman, Richard W Hartel, Principles of Food Processing Aspen
7 Hà Văn Tuyết, Bảo quản rau quả tươi và bán chế phẩm, NXB Nông nghiệp, 2000.
8 Hoàng Kim Anh, Hóa học thực phẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2003.
9 Laszlo P Somogyi, Diane M Barrett, Y H Hui, Processing Fruits: Science and
10 Lê Ngọc Tú và cộng sự, Hóa sinh công nghiệp, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội.
Tôn Nữ Minh Nguyệt, cùng với các tác giả Lê Văn Việt Mẫn và Trần Thị Thu Trà, đã biên soạn cuốn sách "Công nghệ chế biến rau quả, phần 1: Nguyên liệu và công nghệ bảo quản sau thu hoạch", xuất bản bởi NXB ĐHQG TPHCM vào năm 2009 Cuốn sách này cung cấp những kiến thức quan trọng về nguyên liệu chế biến và các phương pháp bảo quản rau quả sau thu hoạch, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm nông nghiệp.