Tìm hiểu quy trình sản xuất nước ép táo năng suất 20 triệu lít/năm

2. Tên đề tài: Tìm hiểu quy trình sản xuất nước ép táo năng suất 20 triệu lít/năm. 3. Mục tiêu của đề tài: Biết được quy trình sản xuất nước ép táo, biết cách tính toán cân bằng vật chất theo năng suất đã chọn đồng thời lựa chọn các thiết bị phù hợp quy trình đang tìm hiểu. 4. Nội dung nghiên cứu chính: Tìm hiểu về quy trình, nguyên liệu, các chất phụ gia, tính toán cân bằng vật chất theo năng suất đã chọn, lựa chọn thiết bị phù hợp cho quy trình. Ngày giao đề tài: 19/10/2016 Ngày nộp báo cáo: 30/12/2016 TP.Hồ Chí Minh, ngày .… tháng ..… năm 20 Trưởng khoa Trưởng bộ môn Giảng viên hướng dẫn . PGS. TS. Đốn   LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là bài đồ án của riêng em và được sự hướng dẫn của Ths. Nguyễn Thị Cúc. Các nội dung tìm hiểu trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. Những số liệu trong bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nha có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo. g Thị AS. Nguyễn Hữu Phúc TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài này tìm hiểu về quy trình sản xuất nước ép táo, tìm hiểu về nguyên liệu, các phụ gia, cách tính toán cân bằng vật chất theo năng suất đã chọn đồng thời lựa chọn thiết bị phù hợp cho dây chuyền sản xuất.  LỜI CẢM ƠN Đề tài này được thực hiện dưới sự hướng dẫn tận tình của ThS. Nguyễn Thị Cúc, em xin chân thành cảm ơn với những sự giúp đỡ chân thành, tận tình đó để em có thể hoàn thành bài đồ án này. Dù đã cố gắng hết sức nhưng do khả năng và thời gian hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận được sự góp ý chân thành của ban hội đồng bảo vệ đồ án. Em xin chân thành cảm ơn!   MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG i DANH MỤC HÌNH ẢNH ii LỜI MỞ ĐẦU iii CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 5 1.1 Tổng quan về nước ép 5 1.1.1 Khái niệm nước ép 5 1.1.2 Lịch sử hình thành nước ép trái cây 5 1.1.3 Giá trị nước trái cây 6 1.1.4 Tác dụng của nước ép trái cây đối với sức khỏe 7 1.2 Nguyên liệu sản xuất nước ép táo 8 1.2.1 Phân loại 8 1.2.2 Thành phần hóa học của táo 12 1.2.3 Yêu cầu lựa chọn nguyên liệu táo trong nước ép táo 14 1.3 Nước: 14 1.4 Đường saccharose 19 1.4.1 Nguồn gốc 19 1.4.2 Tính chất vật lý 19 1.4.3 Tính chất hóa học 20 1.5 Acid citric 21 1.5.1 Nguồn gốc 21 1.5.2 Tính chất vật lý 22 1.5.3 Tính chất hóa học 22 1.6 Enzyme 23 1.7 Bao bì giấy tetrapak 23 CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TÁO 25 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước ép táo 25 2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất nước ép táo 27 2.2.1 Phân loại, lựa chọn nguyên liệu 27 2.2.2 Rửa 27 2.2.3 Chần 28 2.2.4 Nghiền 29 2.2.5 Xử lý enzyme 30 2.2.6 Ép 32 2.2.7 Làm trong 33 2.2.8 Lọc thô 34 2.2.9 Phối chế 34 2.2.10 Lọc tinh 36 2.2.11 Thanh trùng 37 2.2.12 Rót sản phẩm 38 2.2.13 Hoàn thiện 39 CHƯƠNG 3. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 40 3.1 Các thông số tính toán 40 3.2 Tính cân bằng vật chất cho 100kg nguyên liệu 41 3.3 Tính cân bằng vật chất theo năng suất nhà máy 45 CHƯƠNG 4. LỰA CHỌN THIẾT BỊ 48 4.1 Băng tải con lăn 48 4.2 Thiết bị ngâm rửa xối 48 4.3 Thiết bị nghiền 49 4.4 Bồn ủ enzyme 50 4.5 Thiết bị ép 51 4.6 Thiết bị làm trong 52 4.7 Thiết bị lọc khung bản 53 4.8 Thiết bị nấu syrup 54 4.9 Thiết bị phối trộn 55 4.10 Thiết bị lọc membrane 57 4.11 Thiết bị thanh trùng 57 4.12 Thiết bị rót hộp vô trùng 58 CHƯƠNG 5. LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH 60 CHƯƠNG 6. SỰ CỐ TRONG QUY TRÌNH VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 62 CHƯƠNG 7. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 63 7.1 Chỉ tiêu về cảm quan 63 7.2 Chỉ tiêu hóa lý 63 KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66   DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại táo 8 Bảng 1.2 Thành phần hóa học của táo 12 Bảng 1.3 Các hợp chất hương trong táo 13 Bảng 1.4 Quy định về nước trong sản xuất nước ép táo 15 Bảng 1.5 Độ hòa tan của saccharose trong nước 20 Bảng 1.6 Chỉ tiêu hóa lý của acid citric 22 Bảng 1.7 Các loại enzyme được sử dụng trong nước ép táo 23 Bảng 3.1 Thành phần cấu tạo trái táo theo phần trăm khối lượng 40 Bảng 3.2 Tính chất nguyên liệu trong nước táo ép tính theo khối lượng 40 Bảng 3.3 Yêu cầu chất lượng sản phẩm 40 Bảng 3.4 Các thông số tính toán 40 Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật băng tải con lăn 48 Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật thiết bị ngâm rửa xối 49 Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật thiết bị nghiền 50 Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật thiết bị ủ enzyme 51 Bảng 4.5 Thông số kỹ thuật thiết bị ép trục vis 52 Bảng 4.6 Thông số thiết bị làm trong 53 Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc khung bản. 54 Bảng 4.8 Thông số kỹ thuật thiết bị nấu syrup 55 Bảng 4.9 Thông số kỹ thuật thiết bị phối trộn 56 Bảng 4.10 Thông số thiết bị lọc membrane 57 Bảng 4.11 Thông số kỹ thuật thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng 58 Bảng 4.12 Thông số kỹ thuật thiết bị rót hộp. 58 Bảng 6.1 Sự cố trong quy trình và cách khắc phục 62 Bảng 7.1 Chỉ tiêu hàm lượng kim loại nặng 63 Bảng 7.2 Chỉ tiêu vi sinh vật 63   DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Táo Red delicious 9 Hình 1.2: Táo Golden delicious 9 Hình 1.3: Táo Fuji 10 Hình 1.4: Táo Gala 10 Hình 1.5: Táo Braebrun 10 Hình 1.6: Táo Grannysmith 11 Hình 1.7: Táo Jonagold 11 Hình 1.8: Táo Ginger Gold 11 Hình 1.9: Táo Pink lady 12 Hình 1.10 Cấu tạo hóa học đường saccharose 19 Hình 1.11 Cấu tạo acid citric 21 Hình 1.12 Cấu tạo của bao bì tetrapak 24 Hình 3.1: Nguyên liệu cho 1 ngày sản xuất 46 Hình 3.2: Nguyên liệu cho mỗi ca 46 Hình 3.3: Thành phần nguyên liệu sau mỗi quá trình của mỗi ca 46 Hình 4.1 Băng tải con lăn 48 Hình 4.2 Thiết bị ngâm rửa xối 49 Hình 4.3 Thiết bị nghiền 50 Hình 4.4 Thiết bị ủ enzyme 51 Hình 4.5 Thiết bị ép trục vis. 52 Hình 4.6 Thiết bị làm trong 53 Hình 4.7 Thiết bị lọc khung bản. 54 Hình 4.8 Nồi nấu syrup 2 vỏ. 55 Hình 4.9 Thiết bị phối trộn. 56 Hình 4.10 Thiết bị lọc membrane 57 Hình 4.11 Thiết bị thanh trùng dạng bản mỏng 58 Hình 4.12 Thiết bị rót hộp vô trùng 59 Hình 5.1 Thiết bị chính (thiết bị ép trục vis) 60   LỜI MỞ ĐẦU Công nghệ chế biến rau quả nói chung-công nghệ chế biến nước quả nói riêng là ngành công nghệ đang có bước phát triển vượt bậc. Trái cây hiện đang là lựa chọn hàng đầu của người dân. Một lý do đơn giản là trong thành phần dinh dưỡng của rau trái, hàm lượng đường, xơ, vitamin và muối khoáng rất cao. Đây là những thành phần dinh dưỡng rất quan trọng đến sức khỏe con người, đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao giá trị dinh dưỡng…là xu hướng hiện đang được ứng dụng vào ngành công nghiệp đầy tiềm năng này. Trong công nghệ sản xuất nước quả trong thì sản phẩm nước ép táo là một sản phẩm khá phổ biến do những giá trị về dinh dưỡng của nước ép táo với sức khỏe con người, ngoài ra giá trị cảm quan của sản phẩm nước ép táo về mùi, vị, màu sắc cũng phù hợp với thị hiếu của người Việt Nam. Trong bài này em tìm hiểu về “Quy trình sản xuất nước ép táo năng suất 20 triệu lít/năm” để tìm hiểu kỹ hơn về sản phẩm nước ép táo trên thị trường.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

LÊ THỊ HỒNG ÁNH BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TÁO

NĂNG SUẤT 20 TRIỆU LÍT/NĂM

GVHD: ThS Nguyễn Thị Cúc

TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2016

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN NHẬN XÉT

1 Những thông tin chung: Họ và tên sinh viên được giao đề tài Tên đề tài: Tìm hiểu quy trình sản xuất nước ép táo năng suất 20 triệu lít/năm 2 Nhận xét của giảng viên hướng dẫn: - Về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên:

- Về nội dung và kết quả nghiên cứu:

- Ý kiến khác:

3 Ý kiến của giảng viên hướng dẫn về việc SV bảo vệ trước Hội đồng: Đồng ý Không đồng ý TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20 GVHD

(Ký và ghi rõ họ tên)

2

(Phiếu này phải đóng vào trang đầu tiên của báo cáo)

1 Họ và tên sinh viên được giao đề tài (Số lượng sinh viên: )

2 Tên đề tài: Tìm hiểu quy trình sản xuất nước ép táo năng suất 20 triệu lít/năm

3 Mục tiêu của đề tài:

Biết được quy trình sản xuất nước ép táo, biết cách tính toán cân bằng vật chất theo

năng suất đã chọn đồng thời lựa chọn các thiết bị phù hợp quy trình đang tìm hiểu

4 Nội dung nghiên cứu chính:

Tìm hiểu về quy trình, nguyên liệu, các chất phụ gia, tính toán cân bằng vật chất

theo năng suất đã chọn, lựa chọn thiết bị phù hợp cho quy trình

Ngày giao đề tài: 19/10/2016 Ngày nộp báo cáo: 30/12/2016

TP.Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20

Trưởng khoa Trưởng bộ môn Giảng viên hướng dẫn PGS TS Đốn

4

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là bài đồ án của riêng em và được sự hướng dẫn của Ths.Nguyễn Thị Cúc Các nội dung tìm hiểu trong đề tài này là trung thực và chưa công bốdưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong bảng biểu phục vụ cho việcphân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nha có ghi

rõ trong phần tài liệu tham khảo

g Thị AS Nguyễn Hữu Phúc

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Đề tài này tìm hiểu về quy trình sản xuất nước ép táo, tìm hiểu về nguyên liệu, các phụgia, cách tính toán cân bằng vật chất theo năng suất đã chọn đồng thời lựa chọn thiết bịphù hợp cho dây chuyền sản xuất

5

LỜI CẢM ƠN

Đề tài này được thực hiện dưới sự hướng dẫn tận tình của ThS Nguyễn Thị Cúc, emxin chân thành cảm ơn với những sự giúp đỡ chân thành, tận tình đó để em có thể hoànthành bài đồ án này

Dù đã cố gắng hết sức nhưng do khả năng và thời gian hạn chế nên không tránh khỏinhững sai sót Kính mong nhận được sự góp ý chân thành của ban hội đồng bảo vệ đồán

Em xin chân thành cảm ơn!

6

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

7

DANH MỤC HÌNH ẢNH

8

LỜI MỞ ĐẦU

Công nghệ chế biến rau quả nói chung-công nghệ chế biến nước quả nói riêng làngành công nghệ đang có bước phát triển vượt bậc Trái cây hiện đang là lựa chọnhàng đầu của người dân Một lý do đơn giản là trong thành phần dinh dưỡng của rautrái, hàm lượng đường, xơ, vitamin và muối khoáng rất cao Đây là những thành phầndinh dưỡng rất quan trọng đến sức khỏe con người, đa dạng hóa sản phẩm, nâng caogiá trị dinh dưỡng…là xu hướng hiện đang được ứng dụng vào ngành công nghiệp đầytiềm năng này

Trong công nghệ sản xuất nước quả trong thì sản phẩm nước ép táo là một sản phẩmkhá phổ biến do những giá trị về dinh dưỡng của nước ép táo với sức khỏe con người,ngoài ra giá trị cảm quan của sản phẩm nước ép táo về mùi, vị, màu sắc cũng phù hợpvới thị hiếu của người Việt Nam

Trong bài này em tìm hiểu về “Quy trình sản xuất nước ép táo năng suất 20 triệulít/năm” để tìm hiểu kỹ hơn về sản phẩm nước ép táo trên thị trường

9

CH ƯƠ NG 1 TỔNG QUAN1.1 Tổng quan về nước ép

1.1.1 Khái niệm nước ép

Theo Marriam Webster-1981: Nước ép là dịch có thể chiết được trong đó có chứa tế bàohoặc các mô

Theo Codex Alimentarius: Nước trái cây là dịch quả không được lên men nhưng có thểlên men được, có xu hướng theo mục đích tiêu thụ chính xác, có thêt đạt được từ các quátrình cơ hóa từ trái cây và được bảo quản hợp lý bằng các phương pháp vật lý

1.1.2 Lịch sử hình thành nước ép trái cây

Việc sản xuất nước trái cây thực ra đã có từ rất lâu, thậm chí có thể lâu đời hơn cả ngànhcông nghiệp Khi chín, hầu hết trái cây sẽ mềm dần đến một độ mà khi đó việc lưu trữ hayvận chuyển chúng sẽ tạo ra nhiều nước (tuy nhiên nước này thường đã bị lên men mộtphần) Phần nước có lẫn nhiều thịt quả này có thể tách dễ dàng ra khỏi thịt, vỏ,… vàthường thì chúng có mùi vị thơm ngon hơn những phần xác còn lại Những người đi sănbắt, hái lượm ngày xưa có thể dùng trực tiếp chúng hay thu nhặt trái cây đã chín mềm vàonhững thùng không bị rò rỉ để có thể sử dụng về sau Việc vận chuyển cuối cùng cũng tạo

ra nước trái cây Tuy nhiên vào những này trời lạnh, việc bảo quản có thể tốt hơn đến vàogiờ trước khi bị lên men nên sẽ thay đổi đáng kể chất lượng nước trái cây

Thông qua rất nhiều lần thử, con người đã học được cách tạo ra nước trái cây từ nhiềunguyên liệu khác nhau và quan trọng họ biết tránh được những trái cây nhìn bắt mắtnhưng lại chứa chất độc Kỹ thuất làm côn cụ lao động phát triển đã thúc đẩy việc làm ranhững dụng cụ ngâm giầm trái cây và thu nước trái cây Những dụng cụ để cất giữ thức

ăn, kể cả để đựng nước đã tạo ra từ nhiều nguồn vật liệu như dệt từ sợi thực vật, làm từ

gỗ, đất sét, da hay ruột động vật,…

Vì bản chất dễ bị hỏng của nước trái cây mà yêu cầu đặt ra là sử dụng trong vòng khôngquá 24h với trời ấm và lâu hơn với thời tiết lạnh hơn Rất lạnh hay đóng băng là giải phápthay thế duy nhất để điều chỉnh tính chất vi khuẩn bên trong nước trái cây Sự lên mennước trái cây là cơ sở cho sản xuất rượu, họ thấy rằng nước trái cây sau khi có bọt mộtcách bí ẩn đã có những tính chất khác ban đầu Ngoài ra, nếu lưu trữ thêm vài ngày nữathì chúng sẽ chuyển dần sang chua và thậm chí sẽ có mùi khó chịu và có váng Thứ giấmnguyên thủy này đã từng được dùng làm chất bảo quản cho các trái cây và rau củ khác

Với sự phát triển của ngành công nghiệp (hơn 10 triệu năm trước) nhứng vụ mùa trồngtrọt đã gần như đáp ứng được nhu cầu lương thực, thậm chí học có thể trồng những loạicây cho trái cây thích hợp với việc sản xuất nước trái cây nói riêng và thức uống nóichung Nước trái cây sau khi ép nếu không dùng ngay sẽ bị lên men, điều này tiếp tục xáy

ra cho đến khi những công nghệ bảo quản được ra đời Thực ra khái niệm bảo quản ở đây

là bảo quản trái cây ở dạng nguyên thủy cho đến khi cần sản xuất nước trái cây Thậm chíngày nay việc bảo quản như thế là một trong những cách đơn giản nhất để đảm bảo chochất lượng nước trái cây

1.1.3 Giá trị nước trái cây

Tuy bản chất là dễ gặp hư hỏng nhưng có một số lý do thuận lợi về mặt kinh tế khiếnnước trái cây được sản xuất và tiêu thụ nhiều:

Trái cây chín thì bắt mắt nhưng không bảo quản được lâu nên sản xuất nước trái cây là sựthay thế hợp lý

Những trái nhỏ, khuyêt tật, không hấp dẫn…=> khó tiêu thụ => làm nước trái cây (tuynhiên trái cây thối hay đã lên men không được làm nước trái cây) Sự chọn lọc các trái đểsản xuất nước tráu cây là kết quả chiến lược tận dụng giá trị kinh tế và kỹ thuật

Nước trái cây thuận tiện cho sử dụng hơn trái cây

Trẻ nhỏ, người bênh gặp khó khan khi ăn trái cây, gọt vỏ,… thì nước trái cây là giải phápthay thế hiệu quả và dinh dưỡng

Dinh dưỡng do nước trái cây đem lại và lợi ích cho sức khỏe từ phytochemicals (hóa chấtthảo mộc)- chất được tìm thấy trong thành phần nhiều loại nước trái cây

Nhiều loại nước trái cây có mùi vị thơm ngon nhưng có thể thiếu dinh dưỡng vàphytochemicals có thể trộn và đóng vai trò như chất mang cho các chất dinh dưỡng tựnhiên hay tổng hợp khác như vitamin, khoáng,…

Vì là thực phẩm dạng lỏng nên dễ gia nhiệt, làm mát, làm đông, cất giữ, vận chuyển…hơntrái cây, nhờ vậy mà cũng dễ đạt những tiêu chuẩn về hiệu quả, an toàn và chất lượng hơntrái cây

Dễ trộn với sản phẩm khác để tạo ra hỗn hợp giàu dinh dưỡng không có sẵn trong tựnhiên

Những nước trái cây thơm ngon, đặc trưng được dùng cho các lĩnh vực thực phẩm khácnhau như kem, bánh kẹo,…

11

Các công nghệ hiện đại về sản xuất, đóng gói, phân phối đảm bảo nước trái cây và thựcuống nói chung an toàn, ổn định, hấp dẫn, thuận lợi, kinh tế khi xa nguồn nguyên liệu vàkhông đúng mùa vụ.

1.1.4 Tác dụng của nước ép trái cây đối với sức khỏe

Rau xanh và trái cây trong tự nhiên là nguồn thực phẩm vô cùng quan trọng cung cấp chochúng ta những chất dinh dưỡng cần thiết, đảm bảo sức khỏe Trong rau quả rất giàu chấdinh dưỡng như protein, sắt, các vitamin, chất xơ Chúng giúp cơ thể chiến đấu ngăn ngừa

và chống lại bệnh tật Nhiều nơi trên thế giới, người ta đã kết hợp nước ép từ rau củ vềtrái cây để đề phòng và chữa một số bệnh thông thường hoặc để hỗ trợ điều trị một sốbệnh tật:

 Bệnh viêm phế quản:

Lấy một ly nước ấm, pha vào đó vài lát gừng thái mỏng, vài giọt mật ong và nước cốt tráichanh, uống vào các buổi sáng sẽ tốt cho người bị viêm phế quản Đồng thời nên uốngnước ấm cá tỏi và hành

 Ho:

Pha một cốc nước ấm với một chút mật ong, nửa trái chanh, uống vào buổi sáng Uống bổsung trong ngày nước ép từ cà rốt, ăn tỏi, ăn hành sống và húng quế sẽ làm giảm các cơnho

 Để làm đẹp da:

Nước ép khoai tây trộn cùng với nước ép cà rốt, củ cải đỏ, táo, ổi, đu đủ và dưa chuột, nênuống hàng ngày để có một làn da mịn màng Bôi ngoài da nước ép dưa chuột giúp tẩy bỏbụi bẩn, da sạch, tránh nổi mụn

1.2 Nguyên liệu sản xuất nước ép táo

Táo và một loài thực vật vùng khí hậu ôn đới, đặc biệt là vùng có khí hậu lạnh hoặc rấtlạnh Từ lâu, loài người đã sử dụng táo như một nguồn thực phẩm cung cấp dinh dưỡngquan trọng cho cơ thể Loại táo đầu tiên được tìm thấy vùng ven hồ ở Thụy Sĩ Loại này

có kích thước nhỏ hơn so với các loại táo hiện nay, nhưng khi nghiên cứu sâu về các đặcđiểm sinh học thì các nhà khoa học thấy chúng có rất nhiều đặc điểm giống nhau về mặtsinh học Loại táo này hiện diện ở rất nhiều vùng thuộc các nước châu Âu Ngay cả vùngthấp như Drontheim thuộc Na uy Loại táo Crab hay táo hoang dại có tên khoa học làPyrus malus có nguồn gốc thuộc nước Anh là tổ tiên của các loài táo hiện đang đượctrồng ở tất cả các vùng khí hậu ôn đới trên thế giới Trước thời đế chế Norman sự đa dạngcủa các loài táo rất phong phú, mà đa số được đưa vào nước Anh bởi người Romans Hơn

22 loại táo khác nhau đã được đề cập bởi nhà thực vật học Plyni Trong một bản thảo củaOld Saxon cũng đã đề cập đến rất nhiều loại táo và rượu táo khác nhau Sau quá trình di

cư và thám hiểm của loài người các loại táo đã được trồng và thu hoạch ở hầu hết cácnước trên thế giới Và hiện nay kết hợp với những thành tựu khoa học, đặc biệt là các lĩnhvực công nghệ sinh học đã tạo ra được rất nhiều giống với các khả năng phát triển và tạo

quả khác nhau phục vụ cho con người.[4]

Theo thống kê có hơn 7500 loài táo khác nhau được trông khắp nơi trên thế giới Trong

đó, chỉ có 1500 loài được trồng nhiều nhất Táo chuyên sống ở vùng ôn đới, do đó nhiệt

Bảng 1.1 Phân loại táo

Red dilicious Loại táo ngọt, giòn cứng, nhiều nước, hàm lượng acid thấp, hay được

dùng để ăn tươi

Golden dilicious Táo giòn, cứng, co màu trắng, ngọt, có vị ngọt dịu khi nấu, vỏ mỏng

và mềm Thường ăn lạnh hoặc dùng với món saladFuji Táo cứng, giòn, ngọt có mùi rượu vang khi bảo quản, thường dùng

thay đổi đỏ-xanh-vàng.

Granny smith Loại táo này cứng, giòn, hơi chua Có màu xanh-vàng

Jonagold Giống với loại táo Golden delicious giòn, có vị chua nhẹ Thường

dùng để ăn tươi

Ginger Gold Loại táo này mới phổ biến gần đây Cứng, giòn, hơi chua, độ ngọt nhẹ

Có màu vỏ vàng óng

Pink lady Táo này thường được trồng ở Australia Cứng, giòn, có vị chua ngọt

Vỏ quả màu hồng đôi khi có lẫn màu vàng nhạt

Hình 1.1 Táo Red delicious

Hình 1.2: Táo Golden delicious

Hình 1.3: Táo Fuji

Hình 1.4: Táo Gala

Hình 1.5: Táo Braebrun

15

Hình 1.6: Táo Grannysmith

Hình 1.7: Táo Jonagold

Hình 1.8: Táo Ginger Gold

Hình 1.9: Táo Pink lady

1.2.2 Thành phần hóa học của táo [2]

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của táo

Protein 0.3 g Vitamin E 490 µg

Carbohydrate 11.8 g Vitamin B1 35 µg Glucose 2210 mgAcid hữu cơ 0.6 g Vitamin B2 30 µg Fructose 6040 mg

Khoáng 0.3 g Pantothenic acid 100 µg Starch 600 mg

Vitamin B6 45 µg Sorbit 510 mg

17

P 12 mg Lys 15 mg Malic acid 550 mg

 Các hợp chất mùi, vị có trong táo:

Hexylacetate tạo nên mùi thơm của táo và 1-butanol sẽ tạo nên cảm giác ngọt.Cunningham và những chất khác sẽ tạo nên mùi thơm giống như mùi của hoa là beta-damascenone, butylisomyl và hexylhexanoates cùng với etyl, propyl và hexylbutanoates, là những chất quan trọng nhất tạo nên mùi táo Những hợp chất tạo nên mùitáo gồm có : propyl acetate, butylbutyrate, t-butyl propionate, 2-metylpropyl acetate,butyl acetate, etyl butyrate, etyl 3-metylbutyrate, và hexyl butydrate Các mùi này này ít

bị mất nếu như bảo quản bằng phương pháp điều chỉnh không khí (CA)

Ngoài ra cũng có những mùi vị không mong muốn có thể được tạo ra như acetylaldehite(vị cay), trans - 2 - hexanal và butyl propionate tạo vị đắng, 3- metylbutylbutyrate, butyl3- metyl butarate tạo mùi thối không nên có trong táo

Các hợp chất hương trong táo được trình bày trong bảng

 Các hợp chất hương trong táo

Bảng 1.3 Các hợp chất hương trong táo

 Các hợp chất phenolic và tính năng chống oxy hóa:

Trong táo có rất nhiều hợp chất phenolic, là những chất trao đổi bậc hai có hoạt tínhchống oxy hóa Các loại táo khác nhau sẽ khác nhau về nồng độ của hợp chấtphenolic Chẳng hạn táo Red Delicious chứa đựng khoảng 240 mg tổng lượngpolyphenol trên 100g táo

1.2.3 Yêu cầu lựa chọn nguyên liệu táo trong nước ép táo

Nguyên liệu táo được dùng để làm nước ép em chọn là táo Fuji có các yêu cầu sau:

 Không có dư lượng thuốc trừ sâu, chất bảo quản, kích thích sinh trưởng

 Màu sắc của táo đồng đều, có màu hồng, không chọn những quả có màu quá sẫm hoặc

có vị nhạt, độ chín không đông đều

là nguồn nước mặt, nguồn nước ngầm nguồn nước và nguồn nước do thành phố cungcấp Ở nước ta, các công ty sản xuất thức uống thường sử dụng nước ngầm và nước dothành phố cung cấp để sản xuất

Nước sử dụng trong quy trình công nghệ sản xuất nước ép táo đạt TCVN

1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/04/2002 [3]

19

Bảng 1.4 Quy định về nước trong sản xuất nước ép táo

1.4 Đường saccharose

1.4.1 Nguồn gốc

Đường saccharose được chế biến từ mía Dịch trích từ cây mía phải trải qua rất nhiềugiai đoạn tinh sạch để loại bỏ tạp chất và thu về dịch đường Bước cuối cùng là tạo ratinh thể đường từ dịch đường đó

CTPT: C12H22O11

Khối lượng phân tử: 324

CTCT: Phân tử saccharose được cấu tạo bởi một gốc α-glucose và một gốc β-fructose.Hai gốc này liên kết với nhau ở nguyên tử C1 của gốc glucose và nguyên tử C2 của gốcfructose qua một nguyên tử oxi

Dạng cấu tạo mạch vòng của saccharose không có khả năng chuyển thành mạch hở

1.4.2 Tính chất vật lý

Hình 1.10 Cấu tạo hóa học đường saccharose

Saccharose là đường không khử

Độ nhớt dung dịch tăng theo nồng độ, giảm theo chiều tăng nhiệt độ

Saccharose ít tan trong rượu, tan tốt trong nước Nước càng nóng, độ tan củasaccharose càng tăng

Bảng 1.5 Độ hòa tan của saccharose trong nước

Nhiệt độ Saccharose (g)/nước (g)

(invertase là một loại enzyme thủy phân saccharose được sử dụng khá phổ biến trongcông nghiệp nước giải khát và bánh ngọt Invertase có trong động thực vật, vi sinh vậtđặc biệt là nấm men có khả năng tổng hợp invertase cao)

 Phản ứng caramel

23

H+, t0

invertase

Phản ứng dehydrat hóa tại nhiệt độ nóng chảy của đường hay đun nóng dung dịchđường có xúc tác của acid hay kiềm.

Phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường tạo dung dịch xanh thẫm

Tính chất tạo rượu đa chức

1.5 Acid citric [5]

Cấu tạo: Công thức phân tử: C6H8O7

Hình 1.11 Cấu tạo acid citric

Acid citric hay còn gọi là 2-hydroxyl-1,2,3-propanetricarboxylic acid,

b-Hydroxytricarballylic acid

Công thức hóa học là: CH2COOHC(OH)COOHCH2COOH

1.5.1 Nguồn gốc

Acid citric là một acid hữu cơ yếu, acid citric có trong:

Các loại rau quả, đặc biệt là các loại quả chi citrus

Các loại chanh thường có hàm lượng acid citric cao

1.5.2 Tính chất vật lý

Ở nhiệt độ phòng acid citric là chất bột kết tinh màu trắng:

Nó có thể tồn tại dưới dạng khan (không chứa nước) hay dưới dạng ngậm một phân tửnước (monohydrat)

Dạng khan kết tinh từ nước nóng, trong khi dạng monohydrate hình thành khi acidcitric kết tinh từ nước lạnh.

Dạng monohydrate có thể chuyển hóa thành dạng khan khi nung nóng tới trên 740C.Acid citric cũng hòa tan trong etanol khan tuyệt đối (76 phần acid citric trên mỗi 100phần etanol) ở 150C

Độ tinh khiết %: không nhỏ hơn 99,5%

Độ tan trong nước: 0,5% ở dạng khan, 8,8% ở dạng ngậm nước

Nhiệt độ nóng chảy: 1520C-1540C (khan), 1350C-1530C (ngậm nước)

1.5.3 Tính chất hóa học

Khối lượng phân tử 192,43 đvC

Về cấu trúc hóa học, acid citric có các tính chất của các acid cacboxylic khác Khi bịđun nóng trên 1750C, nó bị phân hủy để giải phóng cacbon đioxit và nước

Tính acid của acid citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl –COOH, mỗi nhómcarboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrate Các muối citrate dùng làmdung dịch đệm rất tốt để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch acid

 Chỉ tiêu chất lượng

Bảng 1.6 Chỉ tiêu hóa lý của acid citric

ít tan trong ete

Hàm lượng nước:

Dạng khan, % khối lượng, không lớn hơn

Dạng ngậm một phân tử nước, % khối

Hàm lượng oxalat, mg/kg, không lớn hơn 100

Hàm lượng sulfat, mg/kg, không lớn hơn 150

Các chất dễ cacbon hóa Đạt yêu cầu của phép thử

Hàm lượng chì, mg/kg, không lớn hơn 0,5

 Vai trò

Điều vị cho sản phẩm nước ép táo

25

1.6 Enzyme

Bảng 1.7 Các loại enzyme được sử dụng trong nước ép táo

Tên enzyme Tên thương

3XL

Aspergillusniger

4-5 40-500C Hỗ trợ quá

trình làmtrongCellulase Cellulast

1.5L Trichodemareesei 4-6 50-65

0C Hỗ trợ quá

trình ép

1.7 Bao bì giấy tetrapak

Bao bì Tetra pak được đóng gói thực phẩm theo phương pháp Tetra pak là loại bao bìmàng ghép rất nhẹ nhằm mục đích vô trùng, đảm bảo cho chất lượng tươi nguyên liệuban đầu cho sản phẩm giàu dinh dưỡng và vitamin, bao bì nhẹ , có tính bảo vệ môitrường, tiện ích cho sử dụng, phân phối và bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thường

Thành phần của Tetra pak: những lớp giấy bìa và nhựa (75%), polyethylene (20%),lớp lá nhôm siêu mỏng (5%)

Sản phẩm nước ép táo đựng trong bào bì giấy Tetra pak Loại bao bì này có cấu tạo 6lớp vật liệu như sau (tính từ ngoài vào trong):

 Polyethylene: có tác dụng chống thấm nước

 Giấy: để in các thông tin sản phẩm trên bao bì

 Carton: tạo độ cứng cho bao bì

 Polyethylene: để kết nối phần carton với giấy nhôm

 Giấy nhôm: có tác dụng ngăn ngừa ánh sáng từ môi trường tác động tới sản phẩm,ngăn ngứa sự khuếch tán tới các cấu tử khác

 Polyethylene: giúp cho việc hàn kín bao bì nhờ phương pháp ép nhiệt

Hình 1.12 Cấu tạo của bao bì tetrapak

27

CH ƯƠ NG 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TÁO

1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước ép táo

Táo

Phân loạiRửaChần

Enzyme pectinase, celluaseNghiền

Thanh trùngRót hộp

Sản phẩmBảo ôn

Sơ đồ quy trình nấu syrup

Nấu syrup 80-900C,

700BxHòa tanĐường

2.1 Thuyết minh quy trình sản xuất nước ép táo

2.1.1 Phân loại, lựa chọn nguyên liệu

 Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho các quá trình gia công tiếp theo.

Quá trình lựa chọn, phân loại nguyên liệu nhằm loại bỏ đi những trái hư dập, ảnhhưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm, chọn nguyên liệu có độ chín phù hợp,kích thước không đồng đều

 Các biến đổi của nguyên liệu:

Nguyên liệu trở nên đồng đều về kích thước và độ chín Còn các biến đổi khác khôngđáng kể

 Phương pháp thực hiện:

Tiến hành lựa chọn nguyên liệu bằng phương pháp thủ công Nguyên liệu được dànmỏng trên băng chuyền cao su có bề rộng từ 60-80cm Công nhân đứng hay bên băngchuyền và thực hiện lựa chọn, phân loại nguyên liệu

 Yêu cầu:

Táo lựa chọn đồng đều về kích thước, độ chín, không lẫn trái bị hư, dập

2.1.2 Rửa

 Mục đích công nghệ:

Chuẩn bị cho quá trình gia công tiếp theo, loại bỏ đất cát, tạp chất, vi sinh vật

 Các biến đổi của nguyên liệu:

Sau quá trình rửa, bề mặt nguyên liệu được làm sạch, giảm hàm lượng vi sinh vật.Còn các biến đổi khác không đáng kể

 Phương pháp thực hiện:

Táo từ xe chứa sau khi đã được kiểm tra phân loại sẽ được cho vào buồng rửa nhờbăng tải Dùng thiết bị rửa xối tưới dạng băng tải để rửa, táo sẽ trải qua hai giai đoạn:ngâm và rửa xối Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất bẩn mềm vàbong ra Thời gian ngâm tùy thuộc vào mức độ bám bẩn của nguyên liệu và tác dụngcủa dung dịch rửa, có thể từ vài phút đến vài chục phút Rửa xối là dùng tác dụng chảycủa dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trên bề mặt nguyên liệu sau khi ngâm Nướcrửa phải là nước sạch Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn người ta dùng nước chảy liên tụctrên các bể

 Yêu cầu:

Táo phải không bị dập, không bị dính quá nhiều cát, bụi, lượng nước phải vừa đủtránh làm dập táo Thời gian ngâm rửa không được kéo dài, nguyên liệu sau khi rửaphải sạch, không bị dập, lượng nước tốn ít nhất

2.1.3 Chần

 Mục đích công nghệ:

Chần là một quá trình xử lý nguyên liệu ở nhiệt ở nhiệt độ cao sử dụng nước nónghoặc hơi nước Quá trình này thường chia thành ba giai đoạn: gia nhiệt nguyên liệuđến nhiệt độ chần, giữ nguyên liệu ở nhiệt độ chần trong một khoảng thời gian xácđịnh, làm nguội nhanh nguyên liệu hoặc chuyển sang quá trình kế tiếp Chần nhằmmục đích:

Chuẩn bị: Hỗ trợ cho quá trình nghiền dễ dàng hơn vì nó sẽ làm mềm sản phẩm Một

số protopectin thủy phân thành pectin hòa tan làm cho quá trình nghiền dễ dàng hơn

Bảo quản: Nhúng táo vào trong nước nóng nhằm tiêu diệt một phần vi sinh vật trên bề

mặt vỏ táo, vô hoạt các enzyme trong nguyên liệu và đình chỉ các quá trình sinh hóatrong nguyên liệu Trong táo đối tượng cần quan tâm chính là enzymepolyphenoloxidase và peroxidase sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu

Hoàn thiện: Hạn chế sự xuất hiện màu mùi không thích hợp cho sản phẩm.

 Các biến đổi của nguyên liệu:

Vật lý: khí từ các gian bài sẽ thoát ra, ngược lại nước từ dung dịch chần sẽ đi vào

nguyên liệu Do đó, sau quá trình chần khối lượng và độ ẩm nguyên liệu sẽ tăng lên,hình dạng nguyên liệu thay đổi, thể tích nguyên liệu phần nào sẽ giảm xuống Có thểxuất hiện vết nứt trên bề mặt nguyên liệu, làm thay đổi cấu trúc của táo Bên cạnh đócòn có sự khuếch tán và hòa tan một số cấu tử từ nguyên liệu và dung dịch chần làmtổn thất thành phần dinh dưỡng trong nguyên liệu như đường khử, axit amin, muốikhoáng, vitamin

Hóa học: Nhiệt độ cao có thể làm thúc đẩy một số phản ứng hóa học, làm tổn thất các

vitamin nhất là vitamin C

Hóa sinh: Các loại enzyme oxy hóa khử polyphenoloxydase bị vô hoạt, ức chế một số

enzyme khác hạn chế một số quá trình sinh hóa của táo

Hóa lý: Nước chuyển từ trạng thái lỏng sang hơi, một số chất mùi bị bay hơi, chất

màu và hợp chất mẫn cảm với nhiệt bị phân hủy, tinh bột bị hồ hóa,các phân tử proteinhòa tan sẽ đông tụ, đuổi bớt khí ra khỏi gian bào thuận lợi cho quá trình ép

31

Sinh học: Trong quá trình chần một số loại vi sinh vật có thêt bị tiêu diệt hoặc ức chế

do nhiệt độ cao làm biến tính bất thuận nghịch DNA và một số enzyme trong tế bào

 Phương pháp thực hiện:

Nguyên liệu là táo nên khi ngâm trong nước để chần, táo sẽ nổi nên thiết bị chần đượcthiết kế bao gồm một bể nước đã được gia nhiệt đến nhiệt độ chần và bên trong bể cóhai băng tải Một băng tải ngập trong nước dùng để đưa nguyên liệu ra khỏi bể đếnvùng làm nguội để tránh hiện tượng táo bị mềm nhũn, một băng tải còn lại nằm phíatrên mực nước và có tay gạc Trong quá trình chần, táo sẽ ngập trong nước và đượctay gạc của băng tải trên di chuyển từ trái sang phải (thời gian di chuyển táo từ tráisang phải khoảng 3 phút) và đi ra ngoài nhờ băng tải dưới

 Các biến đổi nguyên liệu:

Vật lý: Kích thước của nguyên liệu giảm, diện tích bề mặt riêng tăng Tăng diện tích

bề mặt riêng làm tăng hiệu quả truyền nhiệt và truyền khối Trong quá trình nghiến,dưới tác dụng của các lực đặc biệt là lực ma sát làm cho nhiệt độ của nguyên liệu tănglên

Hóa học: Khi nghiền nguyên liệu cấu trúc của nguyên liệu bị phá vỡ các thành phần

dễ bị oxy hóa do đo sẽ xảy ra các phản ứng hóa học Trong quá trình nghiền có thểlàm tăng nhiệt độ nên một số phẩn ứng hóa học có thể xảy ra

Hóa lý: Do diện tích bề mặt riêng tăng lên nên tốc độ bay hơi của các cấu tử dễ bay

hơi tăng lên đặc biệt là có sinh ra nhiệt trong quá trình nghiền, nên mùi của sản phẩm

sẽ bị bay đi

Hóa sinh: Phản ứng oxy hóa được xúc tác bởi enzyme diễn ra nhanh hơn do cơ chất

tiếp xúc với oxy nhiều hơn

Sinh học: khi nghiền có thể tiêu diệt vi sinh vật nhưng không đáng kể Tuy nhiên sau

khi nghiền thì diện tích bề mặt tăng lên, chất dinh dưỡng được chiết ra nhiều, nên đây

là điều kiện để vi sinh vật phát triển

 Phương pháp thực hiện:

Do cấu trúc nguyên liệu táo khi chịu tác dụng của lực vẫn chưa vỡ mà trên chúng đãxuất hiện nhiều vết nứt nên lực nghiền chủ yếu là do lực ma sát Vì vậy trường hợpnày chọn thiết bị nghiền hai đĩa Thiết bị nghiền hai đĩa bao gồm hai đĩa quay ngượcchiều nhau Hai đĩa này gắn với rotor, bề mặt đĩa có các rãnh Khe hẹp giữa hai đĩaquy định kích thước bã nghiền Khi thiết bị vận hành, nguyên liệu sẽ đi qua khe hẹpnày, chịu tác dụng của lực ma sát và lực nén, nguyên liệu bị vỡ ra Vì dịch bào có pHtrong vùng acid chứa nhiều vitamin nên bộ phận tiếp xúc với nguyên liệu phải đượcchế tạo bằng inox hay nhựa cứng để tránh bị ăn mòn

 Yêu cầu:

Nếu nghiền quá nhỏ hay quá lớn cũng sẽ ảnh hưởng không tốt đến quá trình ép Nếukích thước quá lớn thì hiệu suất sẽ không cao, còn quá mịn sẽ làm cho quá trình épkhó hơn do mất đi tính xốp của vật liệu, không tạo thành rãnh để thoát nước nên cũnglàm giảm hiệu suất quá trình ép

2.1.5 Xử lý enzyme

 Mục đích công nghệ:

Chuẩn bị cho quá trình ép:

Bổ sung chế phẩm enzyme pectinase Ultr SPL sẽ có tác dụng phá vỡ các mô quả bằngcách thủy phân protopectin thành pectin hòa tan Quá trình này làm giảm độ bền cơhọc của màng tế bào, dich quả sẽ được giải phóng ra khỏi tế bào dễ dàng hơn và hiệusuất ép thu được tăng lên trung bình khoảng 15-30%, có khi tới 49% (tùy từng loạiquả) Ngoài protopectin, thành phần pectin trong nguyên sinh chất của tế bào cũngảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dịch quả Vì pectin như là một chất ciment gắn kếtcác tế bào thực vật với nhau, đồng thời, pectin làm cho dịch quả keo hóa, khi ép khóthoát dịch ra ngoài, làm giảm hiệu suất ép Khi bổ sung enzyme pectinase sẽ thủyphân pectin, làm giảm độ keo nhớt, giúp dịch quả thóat ra dễ dàng, nâng cao hiệu suấtép

Thêm vào đó bổ sung cellulase góp phần phá vỡ lớp cellulose ở thành tế bào làm chohiệu suất quá trình ép tăng lên đáng kể

Khai thác: nhờ phản ứng thủy phân của enzyme pectinase, cellulase làm tăng hàm

lượng chất chiết trong dịch quả

33