Đề tài Nghiên cứu sản xuất nước uống và mứt từ trái nhãn

ii MỤC LỤC Lời cảm ơn ................................................................................................. i Mục lục ...................................................................................................... ii Danh mục các bảng ................................................................................... iv Danh mục các hình, sơ đồ và đồ thị.......................................................... vi Lời mở đầu................................................................................................. viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÃN .......................................... 1 1.1. Nguồn gốc phân bố ............................................................................... 2 1.2. Đặc tính thực vật ................................................................................... 3 1.2.1. Cây nhãn ........................................................................................ 3 1.2.2. Lá .................................................................................................... 4 1.2.3. Hoa ................................................................................................. 4 1.2.4. Quả ................................................................................................. 4 1.3. Nhu cầu sinh thái .................................................................................. 6 1.3.1. Nhiệt độ .......................................................................................... 6 1.3.2. Aùnh sáng ......................................................................................... 6 1.3.3. Lượng mưa ..................................................................................... 6 1.3.4. Đất .................................................................................................. 6 1.4. Giống ..................................................................................................... 6 1.5. Thu hoạch, phân loại và bảo quản ....................................................... 8 1.6. Giá trị sử dụng ....................................................................................... 8 1.6.1. Thực phẩm ...................................................................................... 8 1.6.2. Các dạng sử dụng khác ................................................................ 11 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................. 12 2.1. Nguyên liệu ......................................................................................... 13 2.1.1. Nhãn ............................................................................................. 13 2.1.2. Nước ............................................................................................. 13 2.1.3. Đường ........................................................................................... 14 2.1.4. Acid citric ..................................................................................... 14 2.1.5. Pectin ............................................................................................ 14 2.1.6. CMC ............................................................................................. 16 2.1.7. Kali sorbate .................................................................................. 16 2.1.8. Canxi citrate ................................................................................. 17 2.1.9. Chất xơ hòa tan LitesseII ......................................................... 17 2.2. Phương pháp nghiên cứu..................................................................... 19 2.2.1. Qui trình công nghệ đề xuất ........................................................ 19 2.2.2. Sơ đồ và nội dung nghiên cứu ..................................................... 23 2.2.3. Các phương pháp phân tích ......................................................... 29 iii CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN....................37 3.1. Khảo sát nguyên liệu .......................................................................... 38 3.1.1.Thịt quả ......................................................................................... 38 3.1.2. Dịch quả sau lọc ........................................................................... 38 3.2. Khảo sát các thông số kỹ thuật của qui trình sản xuất nước nhãn đục ............................................................................. 39 3.2.1. Khảo sát lượng nước cần pha loãng ............................................ 39 3.2.2. Khảo sát lượng đường cần bổ sung ............................................. 40 3.2.3. Khảo sát quá trình thanh trùng và hàm lượng phụ gia bảo quản Kali sorbate ............................................................................................... 42 3.2.4. Khảo sát lượng và loại phụ gia ổn định hệ huyền phù .............. 43 3.3. Khảo sát các thông số kỹ thuật của qui trình sản xuất mứt đông nhãn............................................................................. 45 3.3.1.Khảo sát tỷ lệ puree:đường và khả năng tạo đông của sản phẩm ....................................................... 45 3.3.2. Khảo sát biện pháp bảo quản sản phẩm ..................................... 46 3.4. Đánh giá chất lượng sản phẩm ........................................................... 47 3.4.1. Thành phần hóa học của sản phẩm............................................. 47 3.4.2. Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm ..................................................... 48 3.4.3. Đánh giá cảm quan sản phẩm ..................................................... 49 3.5. Sản phẩm mứt đông nhãn có sử dụng chất xơ ................................... 53 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................... 58 4.1. Kết luận ............................................................................................... 59 4.2. Đề nghị ................................................................................................ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................... 62 PHỤ LỤC................................................................................ 64 Chương 1: Tổng quan Trang 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÃN Chương 1: Tổng quan Trang 2 Hình 1.1: Nông dân và cây nhãn 1.1. Nguồn gốc phân bố [16]: Nhãn thuộc giống Dimocarpus họ Sapindaceae, có tên khoa học là Dimocarpus longan Lour. Nhãn được xem như là cây bản xứ trong những vùng đất thấp của Sri Lanka, Nam Aán Độ, Miến Điện và Trung Quốc. Hiện nay, nhãn được trồng ở những vùng có độ cao trung bình đến 1000m, ở các dãy núi từ Miến Điện đến phía Nam Trung Quốc, chủ yếu tại Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan, và một số tại Hồng Kông, Lào, Việt Nam và Florida (Mỹ). Miền Nam Trung Quốc được cho là trung tâm chọn lọc và mô tả các dòng nhãn sớm nhất thế giới (khoảng thế kỷ 11 sau Công nguyên). Ở Việt Nam, nhãn được trồng chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long, miền Bắc và vùng Đông Nam Bộ. Trong đó, đồng bằng sông Cửu Long chiếm 70- 80% tổng diện tích trồng. Từ 1998-2001, có sự gia tăng diện tích vùng trồng nhãn: Chương 1: Tổng quan Trang 3 Bảng 1.1: Diện tích trồng và sản lượng nhãn ở Việt Nam [1] Vùng Năm Đồng bằng sông Cửu Long Miền Bắc Đông Nam Bộ Diện tích (ha) Sản lượng (tấn) Diện tích (ha) Sản lượng (tấn) Diện tích (ha) Sản lượng (tấn) 1998 28,600 27,000 4,000 40,000 1,314 10,000 1999 30,030 280,000 5,000 50,000 6,570 35,000 2001 49000 360,000 39,318 70,961 - - 1.2. Đặc tính thực vật [16]: 1.2.1. Cây nhãn: Cây cao khoảng 5-10m, có thể lên đến 20m, tán tròn đều, rậm lá, xanh quanh năm. Vỏ thân thường sần sùi, ít láng, gỗ giòn. Hình 1.2: Cây nhãn Chương 1: Tổng quan Trang 4 Hình 1.4: Hoa nhãn 1.2.2. Lá: Lá thuộc loại lá kép lông chim, có từ 4-10 cặp lá đơn mọc đối xứng hay so le. Lá có hình mác, dài 10- 20m, và rộng 3.5-5m. Mặt lá xanh đậm, bóng láng, còn lưng lá màu xanh nhạt. Cuống lá ngắn, gân chính và gân phụ nổi rõ. Lá non màu đỏ, tím hay nâu tùy giống và thay đổi theo thời tiết. 1.2.3. Hoa: Hoa có hai loại: lưỡng tính và đực. Các loại hoa phát triển gối lên nhau trên một phát hoa, hoa đực nở trước, hoa lưỡng tính nở sau, cuối cùng lại là hoa đực nở. Thời gian nở của hoa mất khoảng 3-4 ngày. Phát hoa mọc ở đầu ngọn cành, không mang lá, thẳng và có những gié nhỏ phân nhánh với góc độ rộng dài 30cm. Hoa nhỏ, màu vàng nâu lợt, có 5-6 cánh hoa. Nhị đực có lông tơ, nhưng bao phấn thì không. Bầu noãn được được chia 2, đôi khi chia 3 phần. 1.2.4. Quả: Tùy giống và điều kiện khí hậu, thường quả chín khoảng 3-5 tháng sau khi hoa nở. Quả thuộc loại quả hạch, mọc theo chùm rủ xuống, hình tròn hoặc bầu, đường kính từ 24-30mm, nặng từ 5-20g/trái, cầu vai quả đôi khi nhô cao, màu xanh mờ lúc còn non, khi chín có màu vàng đục. Vỏ quả mỏng, láng và dai. Hình 1.3: Lá nhãn Chương 1: Tổng quan Trang 5 Giữa vỏ và hạt có lớp thịt quả do cuống noãn phát triển thành, màu trắng trong hay trắng sữa, thơm và ngọt. Thịt nhãn gồm khoảng 70% nước và 16% chất khô hòa tan. Hạt tròn, đen và láng. Cuống hạt màu trắng. Hình 1.5: Chùm nhãn và các thành phần của trái nhãn Bề mặt trong của vỏ Bề mặt ngoài của vỏ Bề mặt trong của vỏ Bề mặt ngoài của vỏ Cuống hạt Vỏ Thịt quả Hạt Lớp phủ ngoài của hạt Chương 1: Tổng quan Trang 6 1.3. Nhu cầu sinh thái [15]: 1.3.1. Nhiệt độ: Nhãn thường được trồng chủ yếu ở vĩ độ từ 15-280 Bắc và Nam xích đạo. Cây phát triển tốt nhất trong những vùng có mùa đông mát, ngắn (nhiệt độ bình thường từ 15-220C trong 2-3 tháng, sau đó là nhiệt độ cao trong mùa xuân và mùa hè). 1.3.2. Aùnh sáng: Nhãn cần nhiều ánh sáng, nếu ánh sáng chiếu được vào bên trong tán lá, cây phát triển tốt và thường sai trái. Aùnh sáng còn giúp đậu quả tốt, vỏ bóng láng, thịt quả thơm ngọt. 1.3.3. Lượng mưa: Nhãn cần lượng mưa thích hợp hàng năm khoảng 1000-2000mm. Cây cần nhiều nước nhất trong giai đoạn đậu trái và phát triển. 1.3.4. Đất: Cây nhãn ưa đất pha cát, cát giồng, và đất có độ pH từ 6-7, nhưng không thích hợp trên đất sét nặng và quá ẩm ướt. 1.4. Giống: Một số giống nhãn ở vùng đồng bằng sông Cửu Long [2]: Nhãn Lồng:
Hình dạng: cầu
Trọng lượng: 12-16g/quả
Màu sắc: vỏ màu vàng hơi sẫm, thịt màu trắng ngà
Mùa vụ: từ tháng 3- tháng 8 Hình 1.6: Nhãn Lồng Chương 1: Tổng quan Trang 7 Hình 1.7: Nhãn Long Hình 1.8: Nhãn Tiêu da bò Nhãn Long:
Hình dạng: cầu
Trọng lượng: 13-16g/quả
Màu sắc: vỏ vàng nhạt, thịt trắng
Mùa vụ: quanh năm Nhãn Tiêu da bò:
Hình dạng: cầu
Trọng lượng: 8-12g/quả
Màu sắc: vỏ vàng sẫm, thịt trắng
Mùa vụ: quanh năm Nhãn Xuồng cơm vàng:
Hình dạng: cầu với cầu vai nhô cao
Trọng lượng: 16-25g/quả
Màu sắc: vỏ vàng sẫm, thịt quả màu vàng
Mùa vụ: tháng 3-tháng 8 Hình 1.9: Nhãn Xuồng cơm vàng Chương 1: Tổng quan Trang 8 1.5. Thu hoạch, phân loại và bảo quản: Từ khi ra hoa đến khi thu hoạch quả, mất khoảng năm tháng. Nhãn được thu hoạch khi chín. Sau khi thu hoạch, quả không chín thêm nữa. Dấu hiệu chín được xác định dựa trên hình dạng, màu sắc và mùi vị. Nhãn chín thì mềm, có da sẫm và láng, thịt có vị ngọt. Khi nhãn chín, nên tiến hành thu hoạch ngay, nếu để lâu sẽ mất mùi vị. Nhãn nên được thu hoạch hai lần, mỗi lần cách nhau từ 7- 10 ngày. Khi thu hoạch, dùng kéo hoặc dao cắt cả chùm quả, có thể kèm theo một ít lá. Cắt bỏ quá nhiều lá sẽ làm giảm việc ra hoa vào mùa sau [21]. Quả bị hư hỏng, tổn thương sẽ được tách riêng, phần quả tốt còn lại được phân loại và bao gói. Ở Thái Lan, nhãn được phân thành các loại sau: Tiêu chuẩn nhãn tiêu thụ nội địa ở Thái Lan:
Loại A: Trái lớn, 55-75 trái/Kg (13.3-19g/trái)
Loại B: Trái trung bình, 76-80 trái/Kg (12.5-13.2g/trái)
Loại C: Trái nhỏ, 80-95 trái/Kg Tiêu chuẩn nhãn xuất khẩu ở Thái Lan:
Hạng super: Trái đẹp, ngon, ít hơn 70 trái/Kg
Hạng 1: Trái đẹp, ngon, 71-80 trái/Kg
Hạng 2: Trái đẹp, ngon, 81-90 trái/Kg Nhãn là loại trái cây dễ hỏng nhất trong các loại trái cây nhiệt đới, nếu trữ ở 180C, nó chỉ giữ được 2 ngày, ở 11.5-13.50C chỉ giữ được 1 tuần. Aùp dụng kỹ thuật đông lạnh thật nhanh kết hợp xông hơi lưu huỳnh sẽ giữ được lâu hơn. 1.6. Giá trị sử dụng: 1.6.1. Thực phẩm: Chương 1: Tổng quan Trang 9 Nhãn ăn tươi: Nhãn đóng hộp: do hàm lượng đường trong thành phần trái cao nên chỉ cần thên rất ít đường để tạo ngọt. Hình 1.11: Nhãn đóng hộp (từ www.importfood.com Thai) a) Cắt vỏ b) Tách vỏ c) Cắt thịt quả d) Tách hạt Hình 1.10: Cách ăn tươi nhãn Chương 1: Tổng quan Trang 10 Nhãn sấy: nhãn được chần trong 5 phút, sau đó sấy ở nhiệt độ 550C cho đến khi nhãn vừa ráo mặt, sau đó nâng nhiệt lên 700C, sấy cho đến khi độ ngọt đạt 60-650Brix. Hình 1.12: Nhãn sấy (từ www.importfood.com Thai) Nhãn sấy đông lạnh chân không: làm lạnh đông phần thịt nhãn tươi, sau đó sấy chân không. Hình 1.13: Nhãn sấy đông lạnh chân không (từ www.importfood.com Thai Rượu nhãn: Hình 1.14: Rượu nhãn (từ www.importfood.com Thai) Chương 1: Tổng quan Trang 11 Bảng 1.2: Giá trị dinh dưỡng của 100g thịt nhãn ở dạng tươi [20] Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Năng lượng 109 Kcal Aåm 72.4% Protein 1g Béo 0.1-0.5g Carbohydrate 16-25g Xơ 0.4g Tro 0.7g Ca 2-10 mg P 6-42 mg Fe 0.3-1.2 mg Vit A 28 IU Vit B1 0.04 mg Vit B2 0.07 mg Niacin 0.6 mg 1.6.2. Các dạng sử dụng khác [18]: Hạt và vỏ: Hạt có hàm lượng saponin cao nên có thể dùng làm dầu gội đầu. Hạt và vỏ có thể làm nhiên liệu để đốt. Gỗ: cây ít khi dùng để lấy gỗ, tuy nhiên gỗ có thể dùng làm trụ chống, nông cụ, đồ dùng… Sử dụng trong y học: thịt nhãn chữa đầy bụng, hạ sốt, sổ giun, và giải độc. Nước sắc từ thịt nhãn khô là thuốc bổ chữa chứng mất ngủ… Ở miền Nam và miền Bắc Việt Nam, hạt nhãn được dùng để ấn vào vết rắn cắn vì tin rằng nó có tác dụng hấp thu chất độc. Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Trang 12 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Trang 13 2.1. Nguyên liệu: 2.1.1. Nhãn: Nhãn sử dụng để nghiên cứu là loại nhãn Xuồng Cơm Vàng, từ Vũng Tàu, được mua ở chợ đầu mối nông sản Thủ Đức. So với các loại nhãn hiện đang có khác (nhãn Huế, nhãn Lông, nhãn Tiêu) thì nhãn Xuồng Cơm Vàng có hạt vừa, dày cơm, tương đối ráo nước, thịt quả có màu vàng đặc trưng ít bị biến đổi màu do phản ứng oxy hóa. 2.1.2. Nước: Nước là một trong những thành phần chính của nước giải khát, chiếm từ 80-90% sản phẩm. Nước được sử dụng trong nghiên cứu là nước máy đã qua hệ thống xử lý. Bảng 2.1: Bảng chỉ tiêu chất lượng của nước sinh hoạt và sản xuất (TCVN 5502:2003) Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức, không lớn hơn Màu sắc Mg/1PI 15 Mùi, vị - Không có mùi vị lạ Độ đục NTU 5 pH - 6-8,5 Độ cứng , tính theo CaCO3 mg/L 300 Oxy hòa tan, tính theo Oxy mg/L 6 Tổng chất rắn hòa tan mg/L 1000 Amoniac, tính theo Nitơ mg/L 3 Asen mg/L 0,01 Chì mg/L 0,01 Clorua mg/L 250 Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Trang 14 Florua mg/L 0,7-1,5 Nitrat, tính theo Nitơ mg/L 10 Nitrit, tính theo Nitơ mg/L 1 Sắt tổng số (Fe2+, Fe3+) mg/L 0,5 Thủy ngân mg/L 0,001 Coliforms tổng số MPN/100mL 2,2 E.Coli và Coliforms chịu nhiệt MPN/100mL 0 2.1.3. Đường: Đường được sử dụng là đường RE của công ty đường Bourbon với các chỉ tiêu chất lượng sau: Bảng 2.2: Bảng chỉ tiêu chất lượng của đường RE-Bourbon Tên chỉ tiêu Giới hạn Pol ≥ 99,8% Aåm ≤ 0,04% Đường khử ≤ 0,03% Tro ≤ 0,02% Độ màu ≤ 30 Icumsa 2.1.4. Acid citric: Acid citric (C6H7O8.H2O) dùng để tạo vị cho sản phẩm, đồng thời là chất chỉnh pH. Acid citric sử dụng có xuất xứ từ Trung Quốc. 2.1.5. Pectin:  Chế phẩm pectin có tên thương mại GRINDSTED Pectin LA 200 range do công ty Danisco cung cấp. GRINDSTED Pectin LA 200 range dùng làm phụ gia tạo cấu trúc cho sản phẩm mứt đông nhãn. Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Trang 15 Phạm vi ứng dụng: jam, jelly hàm lượng đường thấp với nồng độ chất khô hòa tan từ 45-60%. Giới hạn sử dụng GRINDSTED Pectin LA 200 range: theo GMP, thường từ 0,5-1%. Bảng 2.3: Một số đặc tính kỹ thuật của pectin GRINDSTED Pectin LA 200 range Tên đặc tính Đặc tính kỹ thuật Trạng thái Dạng bột mịn, màu trắng ngà Kích thước tinh thể Tối đa 2% > 60 mesh Mức độ ester hóa (DE) 35% pH hòa tan 1% 4 – 5  Chế phẩm pectin có tên thương mại GRINDSTED Pectin AMD 740, do công ty Danisco cung cấp. GRINDSTED Pectin AMD 740 được sử dụng như một phụ gia ổn định cấu trúc hệ huyền phù của nước nhãn đục. Phạm vi ứng dụng: sữa chua uống, nước uống từ trái cây, nước giải khát dinh dưỡng… Bảng 2.4: Một số đặc tính kỹ thuật của GRINDSTED Pectin AMD 740 Tên đặc tính Đặc tính kỹ thuật Trạng thái Dạng bột mịn, màu trắng ngà Kích thước tinh thể Tối đa 2% > 60 mesh Mức độ ester hóa (DE) 68% pH hòa tan 1% 3,0-3,5 Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Trang 16 2.1.6. CMC: CMC được dùng để khảo sát sự ổn định hệ huyền phù của sản phẩm nước nhãn đục. Sử dụng chế phẩm CMC có tên thương mại là BLANOSE CELLULOSE GUM 7HOF, do công ty Hercules cung cấp. Giới hạn sử dụng: theo GMP. Bảng 2.5: Một số đặc tính của BLANOSE CELLULOSE GUM 7HOF Tên đặc tính Đặc tính kỹ thuật Trạng thái Dạng bột mịn, màu trắng ngà Hàm lượng CMC tinh khiết ≥ 99,5% NaCl + Na Glycolate ≤ 0,5% Na Glycolate ≤ 0,4% pH hòa tan 1% 6,5 – 8,5 Độ nhớt của dung dịch 1% ở 250C 1000-2800 mPa.s 2.1.7. Kali sorbate: Kali sorbate là chất bảo quản giúp kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm. Kali sorbate sử dụng có xuất xứ từ Trung Quốc. Bảng 2.6: Bảng chỉ tiêu chất lượng và giới hạn sử dụng của Kali sorbate Tên chỉ tiêu Chỉ tiêu Kim loại nặng < 50ppm Độ tinh khiết >99% Độ tro ≤ 0,5% H2SO4 tự do ≤ 50ppm Arsen ≤1,4ppm ADI 0-25 Giới hạn tối đa cho phép sử dụng ≤ 1000ppm Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Trang 17 2.1.8.