Đề tài Tìm hiểu về trái Kiwi (Kiwifruit) và ứng dụng trong sản xuất thực phẩm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BỘ MÔ: CÔG GHỆ THỰC PHẨM

 Báo cáo tiểu luận CN BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN RAU QUẢ Đề tài: KIWI GVHD: ThS. Tôn Nữ Minh Nguyệt hóm thực hiện: Đặng Minh Đạt 60700484 Trần Chí Hải 60700686 Trương Vĩnh Lộc 60701383 Lê Hồng Luân 60701395 Lớp: HC07TP Năm học 2010-2011 Kiwifruit CNCB Rau Trái 1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIWI ................................................................................................ 4 1.1. Nguồn gốc ................................................................................................................................ 4 1.2. Đặc điểm sinh trưởng ............................................................................................................... 4 1.3. Nhân giống- Propagation ......................................................................................................... 5 1.4. Tình hình sản xuất .................................................................................................................... 5 CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT, PHÂN LOẠI ..................................................................................... 7 2.1. Cường độ hô hấp ...................................................................................................................... 7 2.2. Tăng trưởng và chín sinh lý ..................................................................................................... 8 2.3. Cấu tạo ..................................................................................................................................... 9 2.4. Phân loại .................................................................................................................................. 9 CHƯƠNG 3: THU HOẠCH VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM ...................................................... 11 3.1. Thu Hoạch ( Harvest ), Bảo quản ( storage ) ......................................................................... 11 3.2. Đóng gói ................................................................................................................................ 11 3.3. Bệnh ....................................................................................................................................... 12 3.4. Tiêu chuNn .............................................................................................................................. 13 CHƯƠN G 4: THÀN H PHẦN HÓA HỌC CỦA TRÁI KIWI ..................................................... 14 4.1. Acid và đường ........................................................................................................................ 14 4.2. Cholorophyll và pectin ........................................................................................................... 15 4.3. Enzyme protease: ................................................................................................................... 16 CHƯƠN G 5: MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ KIWI ........................................................................... 17 5.1. Fresh-cut: ............................................................................................................................... 17 5.2. Đóng hộp : ............................................................................................................................. 18 5.3. Đông lạnh: .............................................................................................................................. 19 5.4. Sấy: ........................................................................................................................................ 20 5.5. N ước ép: ................................................................................................................................. 21 5.6. Rượu kiwi .............................................................................................................................. 23 5.7. Leather Kiwi: ......................................................................................................................... 28 5.8. N gâm đường: ......................................................................................................................... 30 CHƯƠN G 6: MỘT VÀI THÀN H TỰU TRON G N GHIÊN CỨU VỀ KIWI ............................. 31 6.1. Ảnh hưởng cùa xử ký nhiệt kết hợp với ngâm trong dung dịch calci clorua lên chất lượng của lát kiwifruit ................................................................................................................................... 31 6.2. Kết hợp các quá trình membrane để thu nhận nước ép kiwi chất lượng cao ......................... 34 6.3. Áp dụng UV trong quá trình bảo quản trái kiwi .................................................................... 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................ 42 Kiwifruit CN CB Rau Trái 2 DAH MỤC BẢG Bảng 2.1: Các tình chất hóa lý của trái kiwi ................................................................................... 9 Bảng 2.2: Một vài loài kiwi .......................................................................................................... 10 Bảng 4.1: Thành phần của phần ăn được kiwi Hayward tươi, đông lạnh và đóng hộp ................ 14 Bảng 4.2: Phương pháp phân tích hàm lượng đường bằng HPLC trong trái kiwi chín................ 15 Bảng 5.1: Ảnh hưởng của bề dày lát cắt đến thời gian sấy, màu sắc, và hình dạng bên ngoài của trái kiwi. ........................................................................................................................................ 20 Bảng 5.2 : Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến màu sắc và hình dạng bên ngoài của trái kiwi ............................................................................................................................................... 21 Bảng 5.3: Sự thay đổi nồng độ SO2 và acid ascorbic trong suốt quá trình thu hồi dịch ép và quá trình lên men. ................................................................................................................................ 25 Bảng 5.4: Sự thay đổi màu sắc (OD 420) và nồng độ SO2 trong suốt quá trình bảo quản rượu kiwi được làm mà không có và có dùng SO2 ........................................................................................ 26 Kiwifruit CN CB Rau Trái 3 DAH MỤC HÌH Hình 1.1: Vườn trồng kiwi và hoa kiwi .......................................................................................... 4 Hình 1.2: Top 10 nước trồng kiwi lớn trên thế giới 2003-2005 ..................................................... 6 Hình 2.1: Biểu đồ hô hấp (CO2 và Ethylene) của kiwi ở 0 oC và 20oC ........................................... 7 Hình 2.2: Trái cây và phát triển giống trong quả Kiwi. . ................................................................ 9 Hình 2.3: Kiwi xanh và kiwi vàng ................................................................................................ 10 Hình 3.1: Kiwi tươi xuất khNu ...................................................................................................... 12 Hình 3.2: Bệnh trên trái Kiwi gây ra do nấm Botrytis cinerea .................................................... 13 Hình 5.1: Sản phNm kiwifruit fresh-cut ........................................................................................ 18 Hình 5.2: Kiwi đóng hộp .............................................................................................................. 19 Hình 5.3: Sản phNm IQF kiwi ....................................................................................................... 20 Hình 5.4: Sản phNm kiwi sấy ........................................................................................................ 21 Hình 5.5: N ước ép kiwi................................................................................................................. 23 Hình 5.6: Quy trình sản xuất rượu kiwi theo Lodge, 1981. .......................................................... 24 Hình 5.7 : Quy trình sản xuất rượu vang kiwi .............................................................................. 27 Hình 5.8: Quy trình sản xuất leather kiwi ..................................................................................... 29 Hình 5.9 : Sản phNm leather kiwi.................................................................................................. 30 Kiwifruit CN CB Rau Trái 4 CHƯƠG 1: TỔG QUA KIWI 1.1. guồn gốc Cây kiwi (Actinidia Chinesis ) , lần đầu tiên được tìm thấy dọc theo biên giới của các thung lũng sông Yangtse ở Trung Quốc (Yerex và Haines 1983). Một số người nước ngoài tìm thấy vào năm 1904, sau đó được đem về N ew Zealand nghiên cứu. Ban đầu kiwi là một loại cây dại có tên là Lý Gai, thuộc họ Dương Đào và khá phong phú về hình dạng quả và màu sắc. Sau một thời gian nghiên cứu, người N ew Zealand nhận thấy loại cây này rất tiềm năng cho sự phát triển kinh tế và mang lại nhiều chất dinh dưỡng cho cơ thể, vì vậy họ đã quyết định phát triển loại cây này với một tầm thước vĩ mô. N ăm 1959, tên “Trái Kiwi” chính thức được sử dụng lần đầu tiên cho loại trái cây đặc biệt này, và đây chính là tên của một loài chim biểu tượng của đất nước N ew Zealand – chim Kiwi Kiwi có tên tiếng Anh là kiwifruit để phân biệt với loài chim kiwi. Kiwi thuộc giới (kingdom) Plantae, ngành (division) Magnoliophyta, lớp (class) Magnoliopsida, bộ (order) Ericales, họ (family) Actinidiaceae. 1.2. Đặc điểm sinh trưởng Kiwi thuộc nhóm quả berry. Cây kiwi sinh trưởng tốt trong ở vùng cận nhiệt đới, ôn đới với khoảng vĩ độ xấp xỉ từ 25-45o . cây đòi hỏi những vùng có lượng mưa từ 800-1200mm/ năm. Thời gian phát triển của cây ít nhất là 7 hoặc 8 tháng (khoảng 220 ngày) Cây kiwi là thực vật thân bò nên cần dựng giàn cho ccây phát triển, rụng lá vào mùa đông để vào chế độ tỉnh trạng. N hìn từ xa, cây kiwi rất khó phân biệt với cây nho do Lá non màu đỏ, khi già trở nên xanh đậm và có lông tơ trên bề mặt. Cây kiwi cần có hoa đực và hoa cái để thụ phấn. Khi trồng cần xét đến tỉ lệ giữa cây đực và cái, tỉ lệ trồng từ 1:8 đến 1:5. Với tỉ lệ cây đực-cây cái là 1-5 thì năng suất thụ phấn tăng lên. Thời gian ra hoa của kiwi từ tháng 5-6, kích thước 1-2 inches, màu trắng hoặc màu vàng kem. Hình 1.1: vườn trồng kiwi và hoa kiwi Kiwifruit CN CB Rau Trái 5 Cây Kiwi có thể sống được ở khí hậu dưới 7°C trong vòng 700h. Một mùa sương giá ở California kéo dài từ 225-240 ngày bắt đầu từ tháng 3 cây Kiwi ra lá, nở hoa vào tháng 5, và thu hoạch vào tháng 10 hoặc đầu tháng 11. N hiệt độ dưới -12°C vào giữa mùa đông có thể làm chết toàn bộ cây Kiwi 1.3. hân giống- Propagation Cây Kiwi có thể được nhân giống bằng cách ghép cây giống hoặc bằng cách cắt rể. Cả 2 phương pháp đều có thể được sử dụng cho cây giống và cây trồng. Cả 2 loại này có thể trồng phát triển tốt trên các vườn ươm hoặc các chậu chứa cây. Các cây Kiwi được phát triển đến kích thước lớn nhất trong các vườn ươm và được chuyển vào trồng trong các vườn Kiwi vào mùa đông. Các chậu chứa cây được bán ở độ cao trung bình đến cao và có thể chuyển vào vườn Kiwi tại bất kì thời gian nào trong năm. Cây cấy ghép Hạt giống trồng có thể được lấy từ trái kiwi chin bất kì. Các hạt giống sau khi được tách ra sẽ được sấy khô để lưu trữ. Khi cần thiết các tờ giấy được bọc trong tờ giấy ướt, bọc trong túi nhựa và đặt trong tủ lạnh 3 tuần để chuNn bị cho quá trình nNy mầm. Tiếp theo chúng được gieo trồng trong đất tiệt trùng và sẽ nNy mầm trong 3 tuần ở nhiệt độ 18-24°C sau đó có thể được cấy vào chậu cao 8-10cm ở nhiệt độ 16-24°C. N hững cây Kiwi có thể cao được đển 35cm vởi khoảng cách 1m tại các vườn ươm Cây giống được chăm sóc phát triển bình thường 1 mùa trước khi đưa vào cấy ghép như mong muốn. Cây con 1 năm tuổi có thể được cấy ghép với những nhánh gỗ được cắt vào tháng 1 cho vào trong các túi nhựa và làm lạnh xuống 0-1°C; thời gian cấy ghép vào tháng 1, hoặc tháng 4,5. Sau khi cấy ghép cây con sẽ được chăm sóc phát triển đến tháng 12 sau đó được đưa vào trồng trong các vườn cây Kiwi. Cây cắt rể Vào giữa hè,rể cây được cắt để chuNn bị cho nhân giống có đường kính khoảng từ 1-3cm, mỗi 1 vết cắt từ 2-3 đốt rể dài từ 13-20 cm. Sau khi kết thúc việc cắt rể, chúng được ngâm trong các dung dịch indolebutyric acid 4000-8000ppm, hoặc trong dung dich 4% naphtalen acetid…. 1.4. Tình hình sản xuất Giống thương mại được trồng phổ biến nhất hiện nay là A. deliciosa ‘Hayward’ vì những tính chất ưu việt như trái to, hàm lượng dinh dưỡng đặc biệt là hàm lượng vitamin C cao. Theo Lincoln University- N ew Zealand, từ 2003 đến 2005, những nước đứng đầu về sản lượng trồng kiwi gồm: Ý (28%), Trung Quốc (23%), N ew Zealand (20%). Các nước như N ew Zealand và Italy trồng và xuất khNu kiwi là chủ yếu trong khi ở Trung Quốc, kiwi được tiêu thụ trong nước là chính. Trong tương lai không xa, các nhà nông học dự đoán Trung Quốc có thể vươn lên dẫn đầu là nước trồng kiwi lớn nhất thế giới. Kiwifruit CN CB Rau Trái 6 Hình 1.2: top 10 nước trồng kiwi lớn trên thế giới 2003-2005 [9] Tình hình sản xuất trái KiWi ở California và nhu cầu về đất, nước của cây. Tại California, các khu vực sản xuất chính là Marysville-Gridley-Chico; các quận Fresno, Tulare, và Kern và các khu vực vườn cây ăn quả ở phía đông của San Joaquin Valley. Kiwi cần một mùa đông lạnh để ngủ đông. N ếu không có hơn 700h KiWi sẽ kém ra hoa và ra hoa trễ. Ở phía N am California, mùa đông ấm áp vì vậy số lượng hoa cây Kiwi sẽ giảm đáng kể. Trong chân đồi, khu vực bờ biển phía Bắc sương lạnh quá nhiều không thích hợp cho việc trồng Kiwi. Tại khu vực bờ biển miền trung mùa đông lạnh khá thất thường có thể nhiệt độ lạnh không kéo dài và đã làm chậm việc sản xuất trong một vài năm. Cây Kiwi phát triển tốt trên đất loại một đặc biệt là loại đất phù sa. Cũng có thể phát triển tốt trên đất loại 2 nếu được quản lý tốt. Kiwi cũng phát triển và sản xuất tốt trên đất mùn và đất sét pha bùn. Kiwi đòi hỏi ít muối nước. Chloride, bicarbonate, bo, và natri là các thành phần gây tổn hại nhiều nhất tới cây. Ước tính mức độ an toàn cho cây đối với các thành phần trong nước là: nhỏ hơn 100 ppm clo, ít hơn 200 ppm bicarbonate, ít hơn 0,8ppm bo, ít hơn 70 ppm natri. Kiwifruit CN CB Rau Trái 7 CHƯƠG 2: TÍH CHẤT, PHÂ LOẠI 2.1. Cường độ hô hấp Để biểu thị cho khả năng hô hấp của rau trái theo thời gian, ta xác định lượng khí CO2 (ml/mg) sinh ra trong thời gian một giờ của 1 kg trái tươi. Dựa vào cường độ hô hấp có thể xác định thời điểm thu hoạch rau trái và trái có đỉnh hô hấp thường có thời gian bảo quản lâu vì có thời gian ngủ. Kiwi có cường độ hô hấp là 6mg CO2/kg.h tại 5 oC, dựa vào bảng phân loại rau trái theo cường độ hô hấp và biểu đồ (hình) ta thấy kiwi có cường độ hô hấp thấp và thuộc nhóm trái có đỉnh hô hấp. Hình 2.1: Biểu đồ hô hấp (CO2 và Ethylene) của kiwi ở 0 oC và 20oC [8] Kiwifruit CN CB Rau Trái 8 2.2. Tăng trưởng và chín sinh lý Sự phát triển của trái cây và hạt giống trồng cây Kiwi sau khi ra hoa đã được nghiên cứu bởi Hopping. Các đường cong tăng trưởng được đo bằng sự gia tăng trong lượng tươi với các thời gian trong ngày sau khi ra hoa được thể hiện trong hình 1A. Sự tăng trưởng có thể được phân chia thành 3 giai đoạn: Giai đoạn 1 ( 0-58 ngày sau khi ra hoa) Giai đoạn 2 ( 58-76 ngày sau khi ra hoa ) Giai đoạn 3 ( 76-160 ngày sau khi ra hoa ). Không có sự phân chia tương tự đối với cân nặng trái khô. Trái cây tăng trưởng trong giai đoạn 1 ban đầu là do sự phân chia tê bào ở lớp vỏ bên ngoài, bên trong và ở trong lõi trung tâm. Phân chia tế bào ở vỏ bên ngoài và bên trong sẽ chấm dứt tương ứng tại ngày thứ 23 và 33. N hưng tiếp tục phát triển vào trung tâm lõi cho đến 110 ngày sau khi ra hoa. Sự phân chia tế bào ngay lập tức mỡ rộng ra cả 3 mô ngay sau khi ra hoa cho đến khi bắt đầu giai đoạn 2 ( Hình 2.2C ). Từ hình 2.2D có thể thấy các hạt giống gần như phát triển ngay lập tức sau khi thụ phấn và phát triển cho tới 80 ngày. Trong khi đó các nhân đang đạt đến kích thước tối đa và dần thay thế cho nội nhũ và lớp nội mạc. Khoảng 60 ngày sau khi ra hoa 2 phôi bào tiếp tục phân chia và sau đó tiếp tục phát triển đến kích thước cuối cùng của nó tại 110 ngày. Kiwifruit CN CB Rau Trái 9 Hình 2.2: Trái cây và phát triển giống trong quả Kiwi. [13] (A) tích lũy tăng trọng lượng tươi và khô của cây ăn quả; (B) số lượng tế bào lõi trung tâm và vỏ bên trong và bên ngoài, (C) có nghĩa là kích thước tế bào của lõi trung tâm và vỏ bên trong và bên ngoài, (D) tích lũy tăng chiều dài của hạt giống, phôi tâm, nội nhũ và phôi. Từ Hopping (1976a). Wright và Heatherbell (1967) đã nghiên cứu tỷ lệ hô hấp và sự thay đổi hóa lý của Kiwi thu hoạch ở các giai đoạn khác nhau và được lưu trữ ở nhiệt độ khác nhau từ 0 đến 25°C. Họ kết luận rằng Kiwi là nonclimacteric. N gược lại, Pratt và Reid (1974) báo cáo rằng Kiwi sẽ được climateric vì mỗi quả sau khi thu hoạch cho thấy sự gia tăng về đường hô hấp cuối cùng, kèm theo làm mềm trái, phát triển các hương thơm, và tạo ra khí ethylene (Hình 2). Thí nghiệm với 73 loại trái cây khác nhau để nghiên cứu sự sản sinh của khí ethylene đối với từng loại trái. 26 loại trái sinh ra khí ethylen sớm hơn 1 tuần so với đường hô hấp 2.3. Cấu tạo Bên ngoài của kiwi là lớp vỏ mỏng có lông tơ hoặc không có lông tơ tùy theo loài. Thịt quả bên trong màu xanh hoặc vàng chứa các hạt màu đen ăn được (edible seed). Số lượng hạt khoàng 1000 trong một quả. Bảng 2.1: các tình chất hóa lý của trái kiwi Tên Đơn vị Giá trị Chiều dài quả Bề rộng quả Cân nặng TSS pH Lượng đường khử Lượng đường không khử Pectin Chlorophyll cm cm g oB % % % calcium pectate mg/100mg 6,85±0,92 4,98±0,58 72,33±1,95 14,75±0,05 3,52±0,02 9,07±0,29 3,26±0,36 0,87±0,02 1,65±0,08 2.4. Phân loại Phân loại theo màu sắc thịt quả, có 2 loại là ruột xanh và ruột vàng Green kiwi (ZESPRITM GREEN kiwifruit). Gold kiwi (ZESPRITM GOLD kiwifruit). Kiwifruit CN CB Rau Trái 10 Hình 2.3: kiwi xanh và kiwi vàng Phân loại theo loài, hiện nay có hàng chục loài thuộc họ kiwi nhưng không phải tất cả đều có thể trồng và đưa ra thị trường tiêu thụ. Theo các nhà làm vườn, các loài kiwi có thể chia theo hai nhóm chính là Fuzzy kiwi (kiwi có lông tơ trên vỏ) và Fuzzy kiwi (Tara berries, Baby kiwifruit- kiwi cứng, vỏ trái không có lông tơ) Bảng 2.2: một vài loài kiwi Fuzzy kiwi Fuzzy kiwi Actinidia deliciosa A.chinensis: ruột xanh, vàng, đỏ- vàng A.arguta A.deliciosa A.cordifolia A.purpurea Kiwifruit CN CB Rau Trái 11 CHƯƠG 3: THU HOẠCH VÀ BẢO QUẢ SẢ PHẨM Kiwi là một loại cây lâu năm. Thời gian thu hoạch khoảng 3 năm sau khi trồng. Khi trái chin thịt trái có màu xanh lá cây, vị hơi chua. Trong trái có nhiều hạt nhỏ, màu đen. Quả có hình bầu dục, có lớp long bên ngoài vỏ. Có nhiều giống cây trồng nhưng Hayward là giống phổ biến nhất. 3.1. Thu Hoạch ( Harvest ), Bảo quản ( storage ) Ở N ew Zeland điều kiện thích hợp nhất để thu hoạch là khoảng 23 tuần sau khi nở hoa hoặc khi hàm lượng chất rắn hòa tan trong trái đạt khoảng 8% ((Pratt and Reid, 1974). Ở Mỹ, hàm lượng chất rắn hòa tan sau khi thu hoạch phải đạt tối thiểu 6,5%. Hàm lượng chất rắn hòa tan sau khi thu hoạch sẽ tăng lên khoảng 14-17% khi chin. Thời gian thu hoạch của một số nước sản xuất KiWi (Thompson, 1982): Australia Tháng 5 hoặc tháng 6 (Wilson and Richards, 1973). France Tháng 11 (Ford, 1971b; Anonymous, 1977). Italy Khoảng tháng 10,11 (Sozzi et al., 1976) N ewzeland Tháng 5 hoặc tháng 7 (Greig, 1953) USA(California)