Đề tài Nghiên cứu chế biến nước chanh dây - Mật ong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐẶNG THỊ NHI MSSV: 2051660 NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN NƯỚC CHANH DÂY - MẬT ONG Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Giáo viên hướng dẫn Ths. LÊ MỸ HỒNG Ths. LÂM THỊ VIỆT HÀ Cần Thơ, 2009 Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa NôngNghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang i LỜI CẢM TẠ Trước tiên em xin cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức vô cùng quí báu cho em trong những năm học vừa qua. Xin chân thành cảm ơn quí thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp & SHƯD đã truyền đạt cho em những kiến thức chuyên ngành là nền tảng vững chắc, là cơ sở quan trọng để thực hiện luận văn tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn cô Lê Mỹ Hồng đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức vô cùng quí báu trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài tại trường. Và cũng xin cảm ơn các bạn sinh viên lớp Công nghệ thực phẩm khóa 31 đã giúp đỡ, cùng trao đổi, thảo luận để có thêm những kiến thức giúp hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn! Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa NôngNghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang ii TÓM LƯỢC Nhằm mục tiêu tạo ra sản phẩm nước giải khát được chế biến từ quả chanh dây và mật ong thiên nhiên có giá trị dinh dưỡng, cảm quan cao, tạo cho người tiêu dùng sự tiện lợi và an toàn khi sử dụng sản phẩm bảo quản trong thời gian dài nhưng chất lượng ổn định. Việc “Nghiên cứu chế biến nước chanh dây - mật ong” đã được thực hiện. Trên cơ sở mong muốn sao cho sản phẩm có chất lượng ổn định, an toàn về vệ sinh thực phẩm và được thị trường chấp nhận, tiến hành các khảo sát: Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến giá trị cảm quan sản phẩm, chế độ thanh trùng đến tỉ lệ tổn thất vitamin C, qui luật thay đổi mật số vi sinh vật của sản phẩm trong quá trình thanh trùng và thời gian bảo quản từ đó có thể tìm ra chế độ thanh trùng thích hợp cho sản phẩm. Qua quá trình nghiên cứu kết quả ghi nhận như sau: Sản phẩm có tỉ lệ phối chế: 10% dịch quả, 3% mật ong, hàm lượng chất khô hòa tan cuối của sản phẩm đạt 200Bx cho điểm cảm quan cao nghĩa là có sự hài hòa về mùi vị, màu sắc đẹp. Chế độ thanh trùng có ảnh hưởng lớn đến sự tổn thất hàm lượng vitamin C trong sản phẩm. Nhiệt độ thanh trùng càng cao, thời gian giữ nhiệt càng dài thì tỉ lệ tổn thất vitamin C càng lớn. Sản phẩm có pH thấp (2,9 – 3,5) được thanh trùng ở nhiệt độ thấp 850C với giá trị thanh trùng PU = 8,2 phút cho sản phẩm có chất lượng tốt, bảo quản 4 tuần vẫn chưa có dấu hiệu hư hỏng. Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang iv MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................................ I TÓM LƯỢC.............................................................................................................................. II MỤC LỤC ...............................................................................................................................IV DANH SÁCH BẢNG ..............................................................................................................VI DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................................. VII CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................1 1.1 TỔNG QUAN ................................................................................................................1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ..........................................................................................1 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ................................................................................2 2.1 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU ......................................................................................2 2.1.1 Chanh dây ................................................................................................................2 2.1.2 Mật ong ....................................................................................................................5 2.1.3 Đường ......................................................................................................................9 2.2 CƠ SỞ CỦA SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ .....................................................................10 2.2.1 Yêu cầu của nguyên liệu trong sản xuất nước quả ................................................10 2.2.2 Nguyên lý cơ bản của chế biến trái cây đóng hộp .................................................10 2.2.3 Quan hệ giữa vi sinh vật và thực phẩm đóng hộp .................................................10 2.2.4 Cơ sở lý luận của thanh trùng đồ hộp....................................................................13 2.2.5 Động học của quá trình vô hoạt vi sinh vật ...........................................................14 2.2.6 Tính toán ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt .....................................................16 2.2.7 Chọn chế độ thanh trùng........................................................................................19 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................21 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM ..................................................................................21 3.1.1 Địa điểm.................................................................................................................21 3.1.2 Thời gian ................................................................................................................21 3.1.3 Nguyên liệu và hóa chất.........................................................................................21 3.1.4 Dụng cụ và thiết bị .................................................................................................21 3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM.................................................................................21 3.2.1 Qui trình chế biến ..................................................................................................22 Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang v 3.2.2 Phương pháp phân tích..........................................................................................22 3.3 NỘI DUNG BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM ...........................................................................23 3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ dịch quả và nồng độ đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm .......................................................................................23 3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ mật ong sử dụng đến chất lượng sản phẩm. ...............................................................................................................................24 3.3.3 Thí nghiệm 3: khảo sát ảnh hưởng chế độ thanh trùng đến chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm. ................................................................................................24 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................................26 4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU .......................................26 4.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ PHỐI CHẾ ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM .........................................................................................................26 4.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ MẬT ONG SỬ DỤNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM..............................................................................................28 4.4 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ THANH TRÙNG...............29 4.4.1 Đồ thị biểu diễn quá trình thanh trùng ..................................................................29 4.4.2 Các thông số động học của quá trình thanh trùng và giá trị thanh trùng.............31 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................37 5.1 KẾT LUẬN..................................................................................................................37 5.2 ĐỀ NGHỊ .....................................................................................................................38 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................39 PHỤ LỤC..............................................................................................................................VIII Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 1. Thành phần cấu tạo quả chanh dây.........................................................................2 Bảng 2. Giá trị dinh dưỡng của chanh dây (purple passionfruit).........................................3 Bảng 3. Thành phần của mật ong.........................................................................................6 Bảng 4. Các chỉ tiêu hóa lý chủ yếu của các lọai đường cát trắng (chỉ tiêu quốc gia) ........9 Bảng 5. Sự kháng nhiệt của vi sinh vật trong quá trình xử lý nhiệt...................................17 Bảng 6. Xử lý nhiệt đề nghị cho các loại sản phẩm khác nhau .........................................18 Bảng 7. Các phương pháp phân tích ..................................................................................22 Bảng 8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ......................................................................................23 Bảng 9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ......................................................................................25 Bảng 10. Thành phần của dịch quả chanh dây...................................................................26 Bảng 11. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến chất lượng của sản phẩm ..............................26 Bảng 12. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến cảm quan mùi của sản phẩm...................................................................................................................................27 Bảng 13. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến cảm quan vị của sản phẩm 27 Bảng 14. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến cảm quan màu sắc của sản phẩm...................................................................................................................................27 Bảng 15. Ảnh hưởng của tỉ lệ mật ong đến màu sắc của sản phẩm...................................28 Bảng 16. Ảnh hưởng của tỉ lệ mật ong đến chất lượng của sản phẩm...............................28 Bảng 17. Hằng số tốc độ tiêu diệt vi sinh vật kT ở các chế độ thanh trùng .......................31 Bảng 18. Giá trị DT ở các nhiệt các nhiêt độ thanh trùng khác nhau.................................31 Bảng 19. Giá trị thanh trùng PU của các chế độ thanh trùng sản phẩm, (phút).................33 Bảng 20. Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến giá trị cảm quan sản phẩm...................33 Bảng 21. Biến đổi nồng độ đường của sản phẩm theo thời gian bảo quản, 0Bx................35 Bảng 22. Biến đổi hàm lượng acid của sản phẩm theo thời gian bảo quản, % (tính theo acid citric). .........................................................................................................................35 Bảng 23. Biến đổi mật số vi sinh vật theo thời gian bảo quản sản phẩm, (cfu/ml) ...........36 Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang vii DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Nguyên liệu chanh dây............................................................................................2 Hình 2. Mật ong .................................................................................................................15 Hình 3. Sự tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt theo thời gian..................................................15 Hình 4. Thời gian tiêu diệt vi sinh vật theo mối quan hệ logarite .....................................16 Hình 5. Biểu diễn “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật ...................................................17 Hình 6. Qui trình chế biến chanh dây – mật ong ...............................................................22 Hình 7. Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 750C .....29 Hình 8. Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 800C .....29 Hình 9. Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 850C .....30 Hình 10. Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 900C ...30 Hình 11. Đồ thị biểu diễn tốc độ chết nhiệt của vi sinh vật trong quá trình thanh trùng sản phẩm ............................................................................................................................31 Hình 12. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa ln(kT) và nhiệt độ 1/T khi thanh trùng sản phẩm...................................................................................................................................32 Hình 13. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa Log(DT) và nhiệt độ thanh trùng sản phẩm .33 Hình 14. Đồ thị biểu diễn tỉ lệ tổn thất vitamin C trong quá trình thanh trùng .................34 Hình 15. Qui trình chế chiến nước chanh dây – mật ong ..................................................37 Hình 16. Sản phẩm nước chanh dây – mật ong .................................................................38 Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 1 CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Rau quả đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của con người, chúng không những cung cấp cho con người những dưỡng chất cần thiết mà còn giúp cho quá trình tiêu hóa các chất dinh dưỡng một cách đễ dàng. Những năm gần đây chế biến sản phẩm rau quả có những bước phát triển mạnh đóng góp vào sự phát triển chung của nền kinh tế quốc dân. Đặc biệt, thị trường nước ép quả trong nước đã được mở rộng với nhiều chủng loại phong phú và đa dạng hơn trước và chúng ngày càng được cải tiến về mẫu mã, chất lượng và giá cả để tạo nên sức hấp dẫn đối với người tiêu dùng. Hiện nay, sản phẩm nước trái cây của Việt Nam chiếm từ 70- 80% thị trường trong nước. “Hướng về tự nhiên” là vấn đề đang được quan tâm hiện nay, việc chế biến trái cây cũng không ngoại lệ. Các loại nước quả không thêm hóa chất vào khi điều chế, giữ nguyên chất nước ép, màu sắc, mùi vị đó là xu hướng của thị trường quốc tế. Gần đây, nước ép chanh dây ngày càng được ưa chuộng với mùi vị của dịch quả rất đặc biệt và có chứa nhiều vitamin cùng với nhiều nguyên tố vi lượng có ích cho hệ tim mạch. Mật ong thiên nhiên là loại sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao có tác dụng tốt cho sức khỏe, chống oxy hóa. Vì vậy, việc kết hợp nước ép chanh dây với mật ong nhờ sự bổ dưỡng của mật ong thiên nhiên và sự tươi mát của chanh dây vừa là nguồn bổ sung Vitamin, năng lượng tốt nhất vừa có tác dụng làm thông huyết, ổn định nhịp tim, tăng cường sức khoẻ, làm mát cơ thể. Sản phẩm có thể đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Do đó, việc “Nghiên cứu chế biến nước Chanh dây – Mật ong” được thực hiện. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nhằm tạo ra sản phẩm nước giải khát còn giữ được tính chất tự nhiên của nguyên liệu, không chứa chất bảo quản mà chất lượng ổn định. Để đạt mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu sẽ tiến hành khảo sát:  Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến chất lượng sản phẩm.  Ảnh hưởng chế độ thanh trùng đến chất lượng trong thời gian bảo quản sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 2 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 2.1.1 Chanh dây 2.1.1.1Giới thiệu Cây chanh dây (còn gọi là mác mác, lạc tiên,...) có tên khoa học là Passiflora edulis, được trồng nhiều ở Đà Lạt. Hiện nay đã có trồng ở một số nơi khác ở vùng đồng bằng Sông Cửu Long. Chanh dây là loại quả mới rất được ưa chuộng ở nước ta trong những năm gần đây. Từ một loại cây mọc leo hoang dại, ngày nay chanh dây đã được trồng đại trà ở Đà Lạt, với sản lượng ngày càng tăng theo nhu cầu chế biến. Trái chanh dây chứa nhiều loại vitamin cùng những nguyên tố vi lượng khác có ích cho tim mạch. Mùi vị của dịch quả cũng rất đặc biệt. Hiện nay, sản phẩm chế biến từ chanh dây trên thị trường chủ yếu là nước giải khát đóng chai. Các sản phẩm khác cũng đang được nghiên cứu sản xuất thử nghiệm. Bột chanh dây được nghiên cứu sản xuất thử dựa trên mục đích kéo dài thời gian bảo quản, tăng tính tiện dụng, tạo ra một dạng sản phẩm mới từ quả chanh dây. Thành phần cấu tạo quả chanh dây Thành phần Tỷ lệ, % Vỏ quả 49,19 Hạt 4,81 Dịch quả 46,00 (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2001) Vỏ quả chiếm tỷ lệ cao trên tổng khối lượng quả, ngoài ra do cấu tạo phần ruột có những màng bao bọc hạt, nên trong thực tế, tỷ lệ thu dịch quả thường nhỏ hơn kết quả cho ở bảng trên. Nguyên liệu chanh dây Quả sống Quả chín Quả được thu hoạch Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 3 2.1.1.2Thành phần hóa học của chanh dây Giá trị dinh dưỡng của chanh dây (purple passionfruit) Thành phần Đơn vị Hàm lượng Nước % 75,1 Protein % 2,2 Chất béo % 0,7 Carbohydrate % 21,2 Tro % 0,8 Calcium mg % 13,0 Phosphor mg% 64,0 Sắt mg% 1,6 Natri mg% 28,0 Kali mg% 384,0 Vitamin A IU 700,0 Vitamin B1 mg% Vết Vitamin B2 mg% 0,13 Niacin mg% 1,5 Acid ascorbic mg% 30,0 (Nguồn: According to. US-Dept. Agr, ARS) Gần 84% dịch quả chanh dây là nước, còn lại là các hợp chất thơm, hợp chất màu, các chất sinh năng lượng: đường, tinh bột, và các chất vi lượng. Chất béo và protein chứa trong dịch quả chanh dây không đáng kể. Chanh dây chứa nhiều vitamin C và vitamin A. Carbonhydrat: Đường: đường là thành phần cung cấp năng lượng chính trong quả chanh dây, chủ yếu gồm 3 loại đường: glucose, fructose, và sucrose. Glucose và fructose chiếm thành phần chủ yếu. Hàm lượng đường ảnh hưởng đến vị ngọt của chanh dây Tinh bột: dịch quả có hàm lượng tinh bột cao. Nuớc chanh dây ép có hàm lượng tinh bột từ 0,5 đến 3%. Nhiệt độ đông đặc của tinh bột thấp, ảnh hưởng đến quá trình xử lý nhiệt trong quá trình sản xuất nước chanh dây. Do dịch quả bám lên bề mặt trao đổi nhiệt, gây nóng cục bộ, ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt và làm giảm chất lượng nuớc chanh dây. Các acid hữu cơ: chanh dây có hàm lượng acid citric cao. Acid citric bao gồm tất cả các loại acid không bay hơi chiếm 93-96% tổng lượng acid, acid malic chiếm từ 4 -7%. Tác dụng của acid citric là giúp bảo vệ, hỗ trợ hấp thu kẽm và các nguyên tố vi lượng khác. Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 4 Các acid amin: Các acid amin trong chanh dây gồm có: arginine, acid aspartic, glycine, leucine, lysine, proline, threonine, tyrosine và valine. Enzyme: trong thành phần của dịch quả chanh dây vàng có chứa catalase, có thể bị vô hoạt hoàn toàn ở 790C trong vòng 75 giây. Còn trong dịch quả chanh dây tím có chứa enzyme metylesterase, có thể bị vô hoạt ở 80oC trong 60 giây. Ngoài ra, trong chanh dây còn có enzyme protease và SH- protease. Các vitamin và nguyên tố khoáng Vitamin C: chanh dây rất giàu vitamin C. Vitamin C tan tốt trong nước và đóng vai trò là một chất oxy hoá, giúp bảo vệ phần mô mềm của cơ thể. Ngoài ra, vitamin C còn đóng vai trò quan trọng trong sự duy trì hệ miễn dịch của cơ thể v