SVTH: Đàm Thị Hồng ii Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô trung tâm Công nghệ Sau thu hoạch, khoa Nông Nghiệp - Thủy sản đã tạo điều kiện tốt nhất cho em được học t
Trang 1SVTH: Đàm Thị Hồng i
Em cam đoan rằng đề tài này là do chính em thực hiện, các số liệu thu thập
và kết quả phân tích trong đề tài là trung thực, đề tài không trùng với bất kỳ đề tài nào
Trà Vinh, ngày tháng năm 2019
Sinh viên thực hiện
Đàm Thị Hồng
Trang 2SVTH: Đàm Thị Hồng ii
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô trung tâm Công nghệ Sau thu hoạch, khoa Nông Nghiệp - Thủy sản đã tạo điều kiện tốt nhất cho
em được học tập và thực hiện việc nghiên cứu đề tài của mình trong thời gian qua
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Đức Toàn là người trực tiếp hướng
dẫn và dành thời gian quý báu của mình để truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cũng như cung cấp những tài kiện quan trọng và cần thiết để cho em hoàn thành
tốt đề tài của mình
Sau cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình em thực hiện đề tài Đồng thời xin gửi lời cảm
ơn đến các bạn lớp DA15CNTP đã hỗ trợ và giúp đỡ mình trong suốt quá trình
học tập và thực hiện đề tài
Do thời gian nghiên cứu và làm thực nghiệm có hạn, cũng như kinh nghiệm
thực hành và khả năng dịch thuật tài liệu nước ngoài có liên quan còn hạn chế nên bài khóa luận này không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ Thầy Cô, bạn bè để em có thêm kinh nghiệm cho công tác sau này
Kính chúc thầy cô luôn mạnh khỏe, công tác tốt, thành công hơn nữa trong
sự nghiệp trồng người
Trà Vinh, ngày tháng năm 2019
Sinh viên thực hiện
Đàm Thị Hồng
Trang 3SVTH: Đàm Thị Hồng iii
TÓM LƢỢC
Đề tài nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến thạch rau câu thanh long ruột đỏ để tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, có thể kéo dài thời gian bảo quản, làm đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường Trong nghiên cứu này tiến hành khảo sát ảnh hưởng của pH (3.0; 3.5; 4.0) đến cấu trúc thạch jelly; khảo sát ảnh hưởng
của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long (50:50; 70:30; 80:20) và nồng độ đường (8%; 12%; 16%) đến giá trị cảm quan và pH cân bằng của sản phẩm; khảo sát tốc độ gia nhiệt ở các điều kiện thanh trùng (85o
C; 90oC; 95oC) từ đó khảo sát thời gian
chết nhiệt (F = 5 phút, F = 6 phút, F = 7 phút) nhằm tiêu diệt vi sinh vật cho sản
phẩm, kết quả thanh trùng được đánh giá thông qua kiểm nghiệm tổng số vi sinh vật hiếu khí
Qua thời gian nghiên cứu thu được kết quả như sau: pH ở mức 3.0 ảnh hưởng đến cấu trúc thạch jelly nhiều nhất Tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long là 70:30 được phối trộn với 16% đường giúp tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm và
pH cân bằng của sản phẩm ở mức 4.1 Nhiệt độ 90oC phù hợp cho việc thanh trùng sản phẩm Thanh trùng sản phẩm cho đến khi giá trị F = 6 phút đảm bảo các chỉ tiêu vi sinh ở mức cho phép
Trang 4SVTH: Đàm Thị Hồng iv
L ỜI CAM ĐOAN i
L ỜI CẢM ƠN ii
TÓM LƯỢC iii
M ỤC LỤC iv
DANH SÁCH BẢNG vii
DANH SÁCH HÌNH viii
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 M ục tiêu nghiên cứu 2
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3
2.1 Sơ lược về nguyên liệu 3
2.1.1 Thanh long 3
2.2 Gi ới thiệu về bột rau câu 10
2.2.1 Agar 10
2.2.2 Carrageenan 12
2.3 Giới thiệu các sản phẩm jelly 15
2.3.1 Sản phẩm jelly 15
2.3.2 Lý thuyết về sự tạo gel 15
2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel 16
2.3.4 Sản phẩm thạch 17
2.4 Các phụ gia sử dụng 19
2.4.1 Đường saccharose 19
2.4.2 Acid citric 19
Trang 5SVTH: Đàm Thị Hồng v
2.5 Tính toán ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt (giá trị thanh trùng F)
– phương pháp Bigelow 20
2.6 Giá trị chết nhiệt F valuetham chiếu 21
2.7 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 21
2.7.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 21
2.7.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 22
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 24
3.1 Phương tiện thí nghiệm 24
3.1.1 Địa điểm, thời gian thí nghiệm 24
3.1.2 Dụng cụ, thiết bị 24
3.2 Phương pháp thí nghiệm 27
3.2.1 Phương pháp nghiên cứu 27
3.2.2 Phương pháp phân tích đánh giá 27
3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 29
3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của pH đến cấu trúc của thạch jelly 29
3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ phối trộn của nguyên liệu jelly: đường: thanh long đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 30
3.3.3 Thí nghiệm 3: Xác định tốc độ gia nhiệt trong các điều kiện thanh trùng 31
3.3.4 Thí nghiệm 4: Xác định chế độ thanh trùng sản phẩm 32
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34
4.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của pH đến cấu trúc của thạch jelly 34
4.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long: đường đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 34
Trang 6SVTH: Đàm Thị Hồng vi
4.2.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long: đường đến màu sắc
của sản phẩm 34
4.2.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long: đường đến mùi của sản phẩm 35
4.2.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long: đường đến vị của sản phẩm 36
4.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long: đường đến cấu trúc của sản phẩm 37
4.3 Thí nghiệm 3: Xác định tốc độ gia nhiệt trong các điều kiện thanh trùng 39
4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát chế độ thanh trùng sản phẩm 40
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO 45
PH Ụ LỤC 48
Trang 7SVTH: Đàm Thị Hồng vii
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần hóa học tính trên 100gram thịt quả 6
Bảng 2.2 Thành phần acid béo của hai giống thanh long 6
Bảng 2.3 Giá trị F đề xuất cho các sản phẩm acid và acid cao 21
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của pH đến cấu trúc của thạch jelly 34
Bảng 4.2 Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long đến màu sắc của sản phẩm 35
Bảng 4.3 Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long đến mùi của sản phẩm 36
Bảng 4.4 Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long đến vị của sản phẩm 37
Bảng 4.5 Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long đến cấu trúc của sản phẩm 38
Bảng 4.6 Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn đến pH cân bằng của sản phẩm 39
Bảng 4.7 Kết quả xác định tốc độ gia nhiệt và hệ số hiệu chỉnh cho từng nhiệt độ 40
Bảng 4.8 Kết quả phân tích vi sinh 42
Trang 8SVTH: Đàm Thị Hồng viii
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Ba loại thanh long Hylocereus undatus, Hylocereus polyrhizus và
Hylocereus megalanthus 4
Hình 2.2 Hình cấu trúc phân tử của agar 10
Hình 2.3 Hình cấu trúc nhiều loại carrageenan khác nhau 13
Hình 2.4 Một số sản phẩm thạch hiện có trên thị trường 18
Hình 2.5 Phân tử đường saccharose 19
Hình 2.6 Công thức hóa học của acid citric 19
Hình 3.1 Cân điện tử 4 số lẻ 24
Hình 3.2 Máy đo pH 25
Hình 3.3 Hệ thống thanh trùng (Ảnh chụp) 25
Hình 3.4 Thiết bị đo cấu trúc (Ảnh chụp) 26
Hình 3.5 Quy trình sản xuất thạch rau câu thanh long dự kiến 28
Hình 3.6 Lắp đặt cảm biến (Ảnh chụp) 32
Hình 4.1 Biểu diễn thay đổi nhiệt độ môi trường, nhiệt độ tâm sản phẩm và giá trị chết nhiệt vi sinh vật theo thời gian ở F= 5 phút 41
Hình 4.2 Biểu diễn thay đổi nhiệt độ môi trường, nhiệt độ tâm sản phẩm và giá trị chết nhiệt vi sinh vật theo thời gian ở F= 6 phút 41
Hình 4.3 Biểu diễn thay đổi nhiệt độ môi trường, nhiệt độ tâm sản phẩm và giá trị chết nhiệt vi sinh vật theo thời gian ở F= 7 phút 42
Trang 9SVTH: Đàm Thị Hồng 1
CHƯƠNG 1 M Ở ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Thanh long là một trong những trái cây nhiệt đới được đánh giá cao về giá
trị dinh dưỡng trong đó có chứa vitamin C, B1, B2, B3 và khoáng chất thiết yếu bao gồm photpho, sắt và canxi Trong 100g thanh long cung cấp 21 mg vitamin
C, đồng thời cung cấp 3g chất xơ
Nhiều công trình nghiên cứu về quả thanh long trên thế giới đã chỉ ra được lợi ích tuyệt vời của chúng: thịt quả thanh long có hàm lượng vitamin cao, khoáng chất và các hợp chất chống oxy hóa (Mahattanatawee et al., 2006; lim et
al., 2007) Đặc biệt, thịt quả và vỏ quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus) chứa lượng lớn chất màu betacyanin, lượng betacyanin lúc chín của
quả thanh long ruột đỏ từ 32 đến 47 mg/100g thịt quả (Liaotrakoon, 2013)
Diện tích trồng thanh long ở nước tăng khá nhanh từ 5.512 ha năm 2000 lên đến 35.665 ha diện tích trồng thanh long với tổng sản lượng đạt khoảng 614.346
tấn vào năm 2014 Theo số liệu ước tính sơ bộ năm 2015, diện tích trồng mới gần 5.000 ha, sản lượng đạt khoảng 686.195 tấn (Báo Sài Gòn Giải Phóng). Thực
trạng sản xuất thanh long ở nước ta cho thấy, vào vụ thu hoạch thanh long, người
trồng phải bán thanh long với giá thấp, do sản lượng thu hoạch quá lớn, khó có
thể tiêu thụ hết trong thời gian ngắn Hiện nay sản phẩm thanh long lưu thông trên thị trường chủ yếu ở dạng tươi trong đó thị trường xuất khẩu chủ yếu là Trung Quốc Thanh long là một trong những trái cây vùng nhiệt đới nên dễ hư hỏng dưới tác động của khí hậu.Trong quá trình tồn trữ, vận chuyển tỷ lệ trái hư
hỏng quá lớn, mất nhiều thời gian nên chất lượng dinh dưỡng của trái giảm Vì
vậy, bên cạnh việc xuất khẩu trái ở dạng tươi thì việc tìm hiểu và nghiên cứu những sản phẩm từ thanh long làm tăng hiệu quả về kinh tế và làm đa dạng các
sản phẩm từ thanh long là một yêu cầu cần thiết Một số sản phẩm từ thanh long như mứt thanh long, nước thanh long lên men, nước ép thanh long cô đặc, trong
những dòng sản phẩm đó thì thạch rau câu là một sản phẩm mới
Trang 10SVTH: Đàm Thị Hồng 2
Thạch rau câu là một món tráng miệng rất được ưa chuộng vào mùa hè bởi tác dụng giải nhiệt và hương vị thanh mát Rau câu có nhiều hương vị để lựa
chọn tùy vào loại trái cây hay hương liệu Tuy nhiên, các sản phẩm thạch rau câu trái cây trên thị trường hiện nay chủ yếu là sử dụng chất tạo đông, agar, chất làm dày: carrageenan, gôm xanthan, chất ổn định, hương trái cây tự nhiên, phẩm màu
Sử dụng thanh long làm rau câu có mùi thơm tự nhiên của thanh long, không sử dụng chất bảo quản và xử lý nhiệt giúp kéo dài thời gian bảo quản sản
phẩm, giữ được các tính chất cảm quan như mùi vị, màu sắc, kết hợp với điều
chỉnh pH bằng acid citric, là một sản phẩm 100% tự nhiên, sản phẩm mang đến
một hương vị thạch tráng miệng mới lạ và đầy hấp dẫn, làm phong phú thêm mặt hàng rau câu Do đó đề tài “ nghiên cứu chế biến và bảo quản thạch rau câu thanh long ruột đỏ không chất bảo quản” được hình thành
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Xác định thông số trong các giai đoạn của các quá trình chế biến và bảo
quản thạch rau câu thanh long ruột đỏ Đề tài cần thực hiện các nội dung sau:
Xác định ảnh hưởng của pH đến cấu trúc của thạch jelly
Xác định tỷ lệ phối trộn jelly: thanh long: đường đến giá trị cảm quan
của sản phẩm
Xác định tốc độ gia nhiệt ở các điều kiện thanh trùng
Xác định chế độ thanh trùng sản phẩm
Trang 11SVTH: Đàm Thị Hồng 3
2.1 Sơ lƣợc về nguyên liệu
2.1.1 Thanh long
2.1.1.1 Tổng quan
Cây thanh long có tên khoa học là Hylocereus undulates và tên tiếng Anh là
pitahaya hay còn gọi là Dragon Fruit, thuộc họ xương rồng, có nguồn gốc ở các vùng sa mạc thuộc Mexico, Trung và Nam Mỹ và sau đó được trồng rộng rãi ở các nước Colombia, Israel, Australia và ở các nước ở khu vực Châu Á như Việt Nam, Đài loan, Thái Lan, Malaysia và Philippines (Nur‟ Aliaa et al.,2010)
Theo Fonque (tạp chí Fruits của viện nghiên cứu trái cây hải ngoại Pháp) thanh long được trồng ở Việt Nam thuộc loại Hylocereus undatus Brittet Rose Vùng tập trung lâu đời nhất là ở Phan Rang, Nha Trang, Buôn Mê Thuột và sau này phong trào trồng thanh long phát triển mạnh ở các tỉnh Tiền Giang, Long
An
Cây thanh long mọc được trên nhiều loại đất khác nhau như đất xám bạc màu (Bình Thuận), đất phèn (Tp HCM ), đất đỏ latosol (Long Khánh) Và cũng
có khả năng thích ứng với các độ chua của đất khác nhau Khả năng chống chịu
mặn của cây thanh long rất kém (Tôn Nữ Minh Nguyệt, 2008)
Về phân loại, đến nay vẫn chưa có công trình nghiên cứu nào về phân loại thanh long Tuy nhiên, ở mỗi nước lại có những cách gọi khác nhau để phân biệt
giống thanh long này với giống thanh long kia Ví dụ ở Mexico dựa vào màu sắc
để gọi tên giống, pitaya đỏ, pitaya nâu, pitaya vàng Ở Việt Nam gọi đơn giản hơn, thanh long quả tròn và thanh long quả dài Theo Yosef Mirzahi tạm chia thanh long làm hai loại: (Yen- Ming Wong, Lee- Fong Siow, 2015)
Opuntia S.P Tên tiếng Anh là Prickly pear Loài này có 2 đặc điểm nổi bật là: thân cây hơi dài, hạt trong quả cứng không ăn được
Hylocereus undalatus Tên tiếng Anh là Strawberry pear Thân có thùy 3 cạnh và hạt trong quả mềm dễ ăn
Trang 12SVTH: Đàm Thị Hồng 4
Trái thanh long được phân biệt qua sự khác nhau của ruột và vỏ trái Có thể
kể đến là các loại:
Hylocereus undatus thuộc chi Hylocereus, ruột trắng với vỏ hồng hay đỏ
Hylocereus polyrhizus thuộc chi Hylocereus, ruột đỏ với vỏ hồng hay đỏ
Hylocereus megalanthus, trước đây được coi là thuộc chi Selenicereus,
ruột trắng với vỏ vàng
Hình 2.1 Ba loại thanh long Hylocereus undatus, Hylocereus polyrhizus và
Hylocereus megalanthus (phanbondientrang.vn)
Giống thanh long trồng chủ yếu tại Việt Nam là loại ruột trắng vỏ đỏ nổi
tiếng nhất với dòng thanh long Bình Thuận và Chợ Gạo (Tiền Giang) Năm
1994, Viện Nghiên cứu Cây Ăn Trái Miền Nam đã nhập từ Colombia giống thanh long ruột đỏ
Thanh long thuộc loại thân leo có thể trườn dài đến 10m phân nhánh nhiều, bám vào các giá thể nhờ rễ phụ rất phát triển Thân và cành màu xanh lục, có 3
cạnh dẹp, mép có ít gai nhỏ, ngắn 2- 4 chiếc ở gốc mỗi thùy răng Hoa rất lớn
mọc đơn độc trên cành, đường kính đến 30cm, màu xanh hay vàng lợt Hoa rất nhiều lá đài và cánh, dính với nhau tạo thành ống, có nhiều nhụy Quả màu đỏ tươi, hồng hay vàng, mọng nước, có nhiều gai mềm do những cánh hoa còn lại, đường kính khoảng 10cm Vỏ quả rất dễ bóc, phần thịt màu trắng chứa nhiều hạt
nhỏ màu đen (Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông Thôn)
Thanh long được người Pháp đem trồng ở Việt Nam trên 100 năm nay, nhưng mới được đưa lên thành hàng hóa từ thập niên 1980 Việt Nam là nước
xuất khẩu thanh long lớn nhất thế giới, có bốn vùng sản xuất thanh long lớn nhất
Trang 13SVTH: Đàm Thị Hồng 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Ti ếng Việt
1 Bộ nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Tình hình sản xuất và tiêu thụ thanh long Việt Nam
2 Đàm Sao Mai và Cộng sự (2012) Phụ gia thực phẩm NXB Đại học Quốc Gia TP HCM
3 Đào Trọng Hiếu (2007) Nghiên cứu tối ưu hóa công nghệ tách chiết carrageenan từ rong sụn (kappaphycus Alvarezii) Tạp chí Khoa học công nghệ và Kinh tế thủy sản, Tập số 7: trang 15 – 17
4 Đỗ Tất Lợi (2001) Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam NXB Y học
5 Hà Duyên Tư (2009) Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm NXB Khoa
Học và Kỹ Thuật
6 Hoàng Kim Anh (2005) Hóa học thực phẩm NXB Khoa học và Kỹ Thuật
7 Lê Thị Mỹ Hồng (2005) Công nghệ chế biến thực phẩm đóng hộp Khoa Nông Nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ
8 Lý Nguyễn Bình, Nguyễn Nhật Minh Phương (2011) Các quá trình nhiệt
độ cao trong chế biến thực phẩm NXB Nông Nghiệp
9 Nguyễn Thị Vân (2008) Nghiên cứu chế biến sản phẩm jelly hỗn hợp gấc
dừa nước Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ
10 Nguyễn Phùng Tiến, Bùi Minh Đức, Nguyễn Văn Diệp (2003) Vi sinh vật thực phẩm, kỹ thuật kiểm tra và chỉ tiêu đánh giá chất lượng an toàn thực
phẩm NXB Y Học Hà Nội
11 Nguyễn Văn Kế (2005) Cây Thanh Long (Hylocereus undulatus, ) Đại học Nông Lâm TP HCM
12 Phan Thị Thanh Quế, Nguyễn Thị Thu Thủy, Tống Thị Ánh Ngọc và Lê Duy Nghĩa (2017) Ảnh hưởng của điều kiện chế biến và bảo quản đến sự
ổn định màu betacyanin trong nước ép thịt quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus) Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ Tập
51 phần B (2017), 16-23
