CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỨT ĐÔNG
Tổng quan về sản phẩm
Mứt đông là sản phẩm chế biến từ trái cây tươi hoặc bán chế phẩm như puree, nước quả, hay quả sunfit hoá, nấu với đường đến độ khô 60-65% và có thêm pectin hoặc agar để tạo gel Sản phẩm này nổi bật với vị ngọt và mùi thơm đặc trưng của từng loại quả Ngoài hàm lượng đường tự nhiên từ trái cây, mứt đông còn được bổ sung đường tinh khiết Các loại trái cây đa dạng đã tạo ra nhiều loại mứt đông với màu sắc và hương vị riêng biệt như mứt dâu, mứt dứa, mứt việt quất, mứt táo, mứt cam, mứt xoài, và mứt chanh dây.
Mứt chanh dây, hay còn gọi là jam chanh dây, là một món ăn yêu thích nhờ vị chua ngọt thanh khiết và dễ ăn, không gây ngán Món mứt này rất thích hợp để ăn kèm với bánh mì sandwich vào mỗi buổi sáng, hoặc có thể pha với nước ấm để tạo thành nước mứt chanh dây, vừa giải khát vừa cung cấp vitamin C cho cơ thể.
Hình 1.1 Các sản phẩm mứt đông
Mứt đông là sản phẩm chế biến từ nước quả hoặc xiro quả, thường sử dụng nước quả trong suốt Dựa vào nguyên liệu, mứt đông được phân loại thành ba loại khác nhau.
Nguyên liệu là nước quả hay xiro, ta có sản phẩm là mứt đông từ nước quả trong suốt hay còn gọi là Jelly
Trước khi nấu mứt, nếu nước quả đã qua sunfit hóa, cần khử SO2 bằng cách đun nóng để đảm bảo hàm lượng SO2 trong sản phẩm không vượt quá 0,025% Tùy thuộc vào độ nhớt của nước quả và độ đông của sản phẩm, có thể pha thêm pectin hoặc không.
Nguyên liệu chính là puree trái cây, có thể sử dụng một loại hoặc kết hợp nhiều loại khác nhau Bạn có thể chọn puree trái cây tươi hoặc puree trái cây ở dạng bán chế phẩm.
Nguyên liệu là quả (tươi, sunfit hoá hay lạnh đông), để nguyên hay cắt miếng, nấu với đường, có pha hoặc không pha thêm acid thực phẩm và pectin.
Tổng quan về nguyên liệu
Chất lượng trái cây và rau quả chế biến phụ thuộc vào độ chín của nguyên liệu thu hoạch Để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng, chỉ sử dụng nguyên liệu tươi ngon, đạt độ chín thích hợp và kích thước đủ lớn Độ chín của trái cây và rau quả thường được xác định qua kiểm tra trực quan hoặc các phương pháp khách quan khác.
Chọn nguyên liệu tươi, mới và chín đều là rất quan trọng để đảm bảo hương vị ngon và thơm, với màu sắc ổn định và độ ẩm cao, cùng vị chua vừa phải Các loại quả mọng cần được vận chuyển trong thùng sạch, thoáng và không có nấm mốc để giữ chất lượng (Nirmal K Sinha và cộng sự, 2011) Màu sắc đồng nhất là yếu tố quyết định trong việc đánh giá chất lượng trái cây, và màu sắc của vỏ sẽ thay đổi khi quả chín, do đó cần áp dụng phương pháp đo lường màu sắc để xác định độ chín.
Khi chuẩn bị trái cây và rau quả, kết cấu của nguyên liệu thô cần đủ mạnh để chịu được ứng suất cơ học, như là mài mòn trong quá trình làm sạch Kết cấu này phụ thuộc vào sự đa dạng và độ chín của nguyên liệu, có thể được đánh giá bằng các tấm cảm biến hoặc công cụ thương mại (A K Thompson, 2003) Hương vị, một yếu tố khó định lượng, bị ảnh hưởng bởi kiểu gen cũng như nhiều yếu tố trước và sau thu hoạch (Kader, A.A, 2008).
Trái cây dùng để chế biến mứt đông cần đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cao, bao gồm việc phải tươi ngon, không bị bầm dập hay sâu thối, và đạt độ chín kỹ thuật phù hợp cho sản xuất công nghiệp.
Chanh dây: Chanh leo hay còn gọi là chanh dây, mắc mát, mát mát, lạc tiên hoa tía Tên khoa học: Passiflora incarnata
Chanh dây, một loài dây leo trong chi Lạc tiên (Passiflora), nổi bật với hoa lớn và thân cứng, có nhiều lợi ích cho sức khỏe Nó giúp cải thiện tiêu hóa nhờ hàm lượng chất xơ cao, hoạt động như thuốc nhuận tràng tự nhiên, ngăn ngừa táo bón và giảm viêm xương khớp Tinh dầu từ hạt chanh dây có khả năng làm sáng da, giữ ẩm và làm sạch, rất hiệu quả cho da mụn và chống lão hóa Ngoài ra, chanh dây còn hỗ trợ người bị mất ngủ, giúp thư giãn và làm dịu hệ thần kinh, mang lại giấc ngủ sâu hơn khi uống nước ép trước khi đi ngủ.
Hình 2.1 Hoa và trái của chanh dây
Nước sử dụng trong chế biến rau quả cần phải là nước mềm, với độ cứng tạm thời khoảng 0,7 mg đương lượng canxi/lít và độ cứng vĩnh cửu từ 0,4 đến 0,7 mg đương lượng canxi/lít Nước phải trong suốt, không màu, không mùi vị lạ và không chứa vi sinh vật gây bệnh Việc khử trùng cho các sản phẩm đóng hộp chỉ nên thực hiện bằng nước sạch đúng cách sau quá trình khử trùng bằng nhiệt.
Đường saccharose, hay còn gọi là đường mía, là loại đường chủ yếu được sử dụng để nấu hỗn hợp dịch syrup, được cấu tạo từ một phân tử glucose và một phân tử fructose liên kết với nhau Đây là loại disaccharide quan trọng trong sản xuất thức uống, đóng vai trò là chất tạo ngọt và cung cấp dinh dưỡng cho sản phẩm Tinh thể đường sử dụng cần phải có màu trắng, kích thước đồng đều, khô ráo và không vón cục Dịch syrup tạo thành nên không màu hoặc có màu vàng nhạt, không có mùi lạ và không làm ảnh hưởng đến hương vị tự nhiên của sản phẩm.
+ Cùng với pectin và acid, đường là một trong ba thành phần quan trọng nhất trong việc tạo nên cấu trúc gel của sản phẩm
+ Điều chỉnh hài hòa giữa độ chua, độ ngọt và mùi thơm
+ Tăng hàm lượng chất khô, tăng thời gian bảo quản sản phẩm nhờ tăng áp lực thẩm thấu
- Dạng sử dụng: thường sử dụng hỗn hợp syrup sucrose – đường nghịch đảo
Trong sản xuất mứt đông, đường nghịch đảo đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự kết tinh sucrose, đặc biệt trong sản phẩm có nồng độ chất khô cao Sự hiện diện của syrub đường nghịch đảo giúp hạn chế kết tinh trong các sản phẩm có nồng độ chất khô dưới 68% Tuy nhiên, nếu nồng độ đường quá cao, sẽ xảy ra hiện tượng thẩm thấu nước, khiến sản phẩm trở nên cứng Tỷ lệ tối ưu của đường nghịch đảo nên nằm trong khoảng 35-40% tổng lượng đường sử dụng.
Pectin (E440) là một polysaccharide, trong đó một tỷ lệ nhóm chức acid –COOH đã bị methoxy hóa thành –COOHCH3 Dựa vào tỷ lệ nhóm methoxyl, pectin được chia thành hai loại chính: low methoxyl pectin (LMP) với tỷ lệ nhóm methoxyl nhỏ hơn 50% và high methoxyl pectin (HMP) với tỷ lệ trên 50% Pectin thương phẩm thường được chiết xuất từ bã táo và vỏ citrus, có dạng bột hoặc vảy màu trắng đến vàng kem Tùy thuộc vào độ dài mạch và mức độ methoxyl hóa, pectin có thể tạo ra độ sệt hoặc gel, đặc biệt là khi có mặt của đường saccharose và acid citric; LMP còn có khả năng tạo gel với ion.
Gel tạo thành từ pectin HMP có độ mềm dẻo lý tưởng cho sản phẩm mứt đông, phù hợp để quết lên sandwich (Lê Văn Việt Mẫn và công sự, 2011) Để sử dụng các loại phụ gia tạo gel, cần ngâm chúng trong nước từ 1-24 giờ Tùy vào điều kiện sản xuất, có thể thêm tinh thể đường saccharose vào trước khi ngâm hoặc ngâm trong dung dịch đường để giảm tình trạng vón cục.
Hình 2.2 Công thức hóa học của HMP và LMP
2.5 Phụ gia dùng trong mứt quả đông
Acid citric là một hợp chất quan trọng được sử dụng để điều chỉnh độ acid trong thực phẩm, phổ biến trong rau quả tự nhiên, đặc biệt là trái cây có múi Trước đây, acid citric được chiết xuất từ chanh, nhưng hiện nay chủ yếu được sản xuất từ mật rỉ qua phương pháp lên men với nấm Aspergillus niger Khi hòa tan trong nước, acid citric thể hiện tính acid yếu, tạo ra vị chua nhẹ tương tự như nước ép trái cây có múi, từ đó cải thiện hương vị sản phẩm Ngoài ra, acid citric còn hoạt động như một chất chống oxy hóa, giúp cô lập các kim loại gây mùi không mong muốn và làm chậm quá trình hư hỏng của hương vị và màu sắc Đặc biệt, với pH thấp, acid citric có khả năng ức chế sự phát triển của nấm sợi và các vi khuẩn gây hại như Salmonella typhimurium và Staphylococcus aureus, đồng thời ngăn chặn sự phát triển của nấm men gây lên men.
Acid benzoic và muối benzoate, đặc biệt là natri benzoate, đã được sử dụng lâu dài để ức chế sự phát triển của nấm men và vi khuẩn Natri benzoate có dạng hạt trắng, không mùi, khó phân hủy và tan trong nước cũng như ethanol Acid benzoic có dạng tinh thể không màu, dễ tan trong rượu nhưng ít tan hơn trong nước so với muối benzoate, do đó muối benzoate được sử dụng phổ biến hơn Nhóm benzoate có phổ kháng khuẩn rộng, có tác dụng với nấm mốc, nấm men và vi khuẩn Theo nghiên cứu của Eklund, benzoate ức chế sự hấp thụ axit amin trong tế bào vi khuẩn và nấm mốc, dẫn đến việc ngăn chặn sự sinh trưởng của vi sinh vật Một số nhà khoa học khác cho rằng benzoate có khả năng ức chế các enzyme như α-ketoglutarate và succinate dehydrogenase, gây rối loạn quá trình trao đổi chất của tế bào Nồng độ benzoate trong sản phẩm bảo quản thường dao động từ 0.07-0.1%.
%; các nồng độ này trong nước quả không hại đến sức khỏe con người và có tác dụng tốt nhất ở pH=2,5-4 và giảm khi pH > 4,5 (Lê Văn Việt Mẫn 2006)
Acid ascorbic, hay còn gọi là vitamin C, có công thức phân tử C6H8O6, chủ yếu được tìm thấy trong trái cây và rau củ Với vai trò là chất chống oxi hóa, nó được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm để bảo quản và pha chế đồ uống Acid ascorbic thường xuất hiện dưới dạng tinh thể màu trắng, có khả năng hòa tan trong nước (1g tan trong 3,5 ml nước) và ethanol (30ml), nhưng không tan trong dầu mỡ.
CaCl 2 có vai trò tích cực trong việc cải thiện cấu trúc rau quả đóng hộp Sự cải thiện này chủ yếu nhờ vào sự kết hợp của ion Ca 2+ và pectin có trong rau quả, hình thành nên Calcium pectate, giúp tạo sự ổn định hệ thống màng tế bào, làm phiến giữa và vách tế bào trở nên rắn chắc hơn (Lee et al., 1979; Jackman and Stanley, 1995) Mặt khác muối Calcium có thể tác động lên mô tế bào góp phần làm tăng tính nguyên vẹn của tế bào dẫn đến sự giữ vững hay cải thiện độ cứng của tế bào (Luna-Guzmán et al., 2000)
Quy trình tiến hành
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất mứt đông chanh dây
Phối chế Lọc Cắt, nạo
Dán nhãn Ghép mí Đường, phụ gia
Mục đích của việc lựa chọn nguyên liệu là nhằm đảm bảo sự đồng nhất về chất lượng, bao gồm độ chín và kích cỡ quả, trước khi tiến hành sản xuất Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo.
Để đạt được hiệu quả cao trong việc thu hồi dịch quả chanh dây, cần chọn những quả tươi, không hư hỏng và có kích cỡ phù hợp Tránh sử dụng chanh dây quá chín hoặc mềm do héo, vì điều này sẽ làm cho mô quả trở nên bở và giảm chất lượng dịch thu được.
Mục đích của quá trình này là loại bỏ các tạp chất cơ học như bụi và đất, cũng như nhựa và hóa chất như thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, nhằm giảm hàm lượng vi sinh vật trên bề mặt của quả nguyên liệu.
Để làm sạch quả, bạn có thể rửa chúng dưới vòi nước để loại bỏ tạp chất và vi sinh vật, hoặc xả nước vào thau để thực hiện việc rửa.
+ Mục đích: loại bỏ phần vỏ ngoài của chanh dây để thu được thịt quả, hạt và dịch quả
Để chế biến chanh dây, đầu tiên cắt trái chanh dây làm đôi theo chiều ngang để lộ phần bên trong Sử dụng muỗng hoặc thiết bị nạo chuyên dụng bằng thép không gỉ để tách thịt quả, hạt và dịch quả ra khỏi vỏ Dao thép không gỉ rất phù hợp vì không làm ố phần thịt và không phản ứng với độ axit của nước ép Nếu không có dụng cụ bằng thép không gỉ, hãy đảm bảo rằng các thiết bị như dao và thìa không bị rỉ sét Muỗng nhựa cũng có thể được sử dụng để múc thịt quả ra.
+ Mục đích: Loại bỏ hạt và thịt quả ra khỏi phần dịch quả
Để chiết xuất nước ép từ hỗn hợp dịch quả, bạn cần khuấy đều dịch quả trên rây với tốc độ rất thấp trong vài phút Việc duy trì tốc độ thấp là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng nước ép.
Để ngăn chặn hạt bị sứt mẻ, cần lưu ý rằng hạt này xuất hiện dưới dạng các đốm đen trong mứt Đo lường lượng nước ép thu được là bước quan trọng để tính toán lượng hạt cần bổ sung vào dịch ép quả cùng với các nguyên liệu khác Việc thêm hạt và thịt quả vào mứt không chỉ giúp tiết kiệm pectin cần bổ sung mà còn cung cấp một lượng nhỏ pectin tự nhiên.
Mục đích của việc trộn nước trái cây thô với natri bicarbonate (NaHCO3) trước khi đun sôi là để tránh hiện tượng mứt nổi bong bóng Cần thêm đường và khuấy đều ngay từ đầu để đảm bảo đường tan hoàn toàn và đạt được độ Brix (Bx) là 45 trước khi cô đặc Sau đó, đun sôi nhanh để bay hơi nước và tiếp tục cho đến khi mứt đặc lại, đồng thời khuấy liên tục để tránh mứt dính đáy chảo Thời gian đun sôi không nên vượt quá 12-15 phút để tránh hương vị caramel quá ngọt và biến màu, đồng thời tiết kiệm năng lượng Giảm lượng nước trong công thức ban đầu có thể giúp rút ngắn thời gian đun sôi.
Để chuẩn bị dung dịch nước chanh dây, hòa tan 241,58g nước chanh dây (Bx = 11) với 470,52g đường và đo độ Brix của dung dịch (thường là BxE) Sau đó, thêm vào 0,7g acid citric, 0,42g benzoat và 0,7g vitamin C vào dung dịch đường đã hòa tan.
Mục đích của quá trình này là giảm hàm lượng nước trong hỗn hợp trái cây và đường một cách nhanh chóng, nhằm đạt được hàm lượng tổng chất rắn hòa tan (TSS) cuối cùng của mứt, hay còn gọi là Độ Brix, từ 65 đến 68% TSS là thước đo lượng vật liệu hòa tan trong nước, được biểu thị dưới dạng phần trăm, với 100% chất rắn hòa tan nghĩa là không có nước, trong khi 0% chất rắn hòa tan là hoàn toàn là nước.
Gia nhiệt hỗn hợp trên bếp đến khi đạt độ Bx, sau đó cho 266.13 g pectin đã ngâm nước vào và khuấy đều cho tan Tiếp tục gia nhiệt đến khi đạt độ Bx= 65 rồi ngưng, sau đó làm nguội mẫu bằng cách phết lên đĩa khô hoặc nắp xoong Tất cả dụng cụ lấy mẫu cần phải khô để đảm bảo độ chính xác trong đo lường Quan trọng là khuấy mứt liên tục trong quá trình gia nhiệt để tránh cháy ở đáy nồi, gây ảnh hưởng đến hương vị và màu sắc Khi mứt bắt đầu đặc, cần kiểm tra điểm cuối thường xuyên để đảm bảo chất lượng.
Giải áp suất bên trong hộp khi thanh trùng, tránh hiện tượng chênh lệch áp suất quá lớn giữa trong và ngoài hộp làm bật nắp
Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí tồn tại trong hộp sau khi thanh trùng
Tạo độ chân không trong hộp sau khi làm nguội, tránh hiện tượng phồng hộp khi bảo quản ở các điều kiện khác
Rót hỗn hợp dịch đã chuẩn bị vào trong các lọ sản phẩm
Thực hiện rót nóng với nhiệt độ của dịch nước đường vào khoảng 80ºC
Để đảm bảo vệ sinh cho lọ thủy tinh và nắp đậy, hãy rửa sạch và khử trùng chúng bằng cách đặt vào chảo nước và đun sôi trong 20 phút Sau đó, sử dụng một cái kẹp để lấy bình ra khỏi nước và để đứng ngửa cho nước thoát ra.
Không nên lau khô bằng khăn để tránh làm nhiễm bẩn lọ Nếu không có lọ thủy tinh, có thể sử dụng lọ nhựa, nhưng cần lưu ý rằng chúng không thể khử trùng bằng nước sôi do sẽ tan chảy Lọ nhựa nên được làm sạch hoàn toàn bằng nước xà phòng ấm và rửa sạch bằng dung dịch natri metabisulphite yếu Viên nén khử trùng làm từ natri metabisulphite có thể được mua để sử dụng cho mục đích này.
Để bảo quản mứt, trước tiên hãy để mứt nguội đến khoảng 80°C cho lọ thủy tinh và 60°C cho lọ nhựa, sau đó đổ vào lọ sạch đã tiệt trùng, đảm bảo các lọ vẫn ấm để tránh nứt khi đổ mứt nóng Nếu mứt quá lạnh sẽ khó đổ vào lọ Đặt nắp sạch lên và buộc chặt, sau đó đảo ngược các lọ để tạo thành con dấu Để làm mát mứt, có thể đặt các lọ đầy vào nước, lưu ý rằng nước không được quá lạnh để tránh nứt thủy tinh và mức nước phải dưới nắp bình Gel sẽ bắt đầu hình thành khi nhiệt độ mứt giảm xuống khoảng 55°C và quá trình này tiếp tục cho đến khi mứt hoàn toàn nguội Lưu ý không di chuyển hoặc lắc các lọ trong quá trình làm mát để đảm bảo gel hình thành và mứt được thiết lập đúng cách.
Rót nóng để tăng khả năng bài khí cũng như hạn chế được các vi sinh vật nhiễm vào trong quá trình rót
Phải thực hiện rót nhanh nhằm hạn chế sự nhiễm vi sinh vật vào sản phẩm gây hư hỏng và làm giảm thời gian bảo quản của sản phẩm
Mục đích chính của việc cách ly sản phẩm là ngăn chặn sự xâm nhập của vi sinh vật, bảo vệ sản phẩm khỏi hư hỏng và tránh các tạp chất cơ học làm giảm giá trị cảm quan và tính an toàn.
+ Cách tiến hành: dùng tay vặn chặt nắp (đã được thanh trùng) vào trong thân lọ
Kết quả và bàn luận
4.1 Độ Bx và pH của sản phẩm trước và sau một tuần
Mứt đông chanh dây Mứt đông cam Mứt đông xoài Mứt đông dứa pH Lúc đầu - 3,8 3,74 3,7
Sau một tuần bảo quản, độ Brix của mứt đông chanh dây và mứt đông xoài có xu hướng tăng, lần lượt đạt 49,5-55 và 20-32,5 Ngược lại, độ Brix của mứt đông cam giảm rõ rệt từ 55 xuống 52 Đối với mứt đông dứa, hiện tại chưa đo được độ Brix.
Sự gia tăng độ Brix trong quá trình bảo quản chủ yếu do sự thủy phân acid của polysaccharide, đặc biệt là pectin, vốn chứa nhiều acid galacturomic, một dạng oxy hóa của galactose Khi pectin bị thủy phân, hàm lượng chất khô trong sản phẩm tăng lên, dẫn đến sự tăng độ Brix Thêm vào đó, độ Brix cũng có thể tăng do sự chuyển hóa tinh bột và các carbohydrate không tan khác thành đường, làm tăng tổng hàm lượng đường.
Mứt đông cam thường gặp tình trạng giảm độ Brix do quá trình hòa tan hỗn hợp không hoàn toàn, dẫn đến sai số trong việc xác định độ Brix.
Sau một tuần bảo ôn, sản phẩm không có sự thay đổi đáng kể về màu sắc và mùi vị, vẫn giữ được vị chua ngọt hài hòa của quả Tuy nhiên, mứt đông xoài có hiện tượng sậm màu trên bề mặt do tiếp xúc với không khí, nguyên nhân là do nắp không được đậy kín, dẫn đến oxy hóa.
Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm
- Sản phẩm phải có độ đông Thử bằng cách lật ngược lọ đựng, nếu sản phẩm bị chảy hoặc nhỏ giọt là không đạt yêu cầu
- Màu: màu tự nhiên, đặc trưng cho màu của chanh dây
- Mùi: mùi tự nhiên của chanh dây, không được có mùi pectin hoặc mùi đường
- Vị: Vị ngọt của đường không được lấn át, có vị chua dễ chịu của chanh dây
- Cấu trúc: đồng nhất, bề mặt láng