Luận văn Nghiên cứu chế biến nước trái cây hỗn hợp

Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÕ NGỌC THUÝ NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN NƯỚC TRÁI CÂY HỖN HỢP LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Chuyên ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 08 Người hướng dẫn LÊ MỸ HỒNG Năm 2008 Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 2 LỜI CẢM TẠ Em xin chân thành cảm ơn cô Lê Mỹ Hồng đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu, truyền đạt kiến thức và giúp đỡ em hoàn thành đề tài này. Chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại Học Cần Thơ, Ban chủ nhiệm Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng, thầy Lý Nguyễn Bình - Trưởng Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, cùng các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm của Trường Đại Học Cần Thơ đã trang bị kiến thức cho em trong những năm học vừa qua. Thành thật biết ơn các Cán bộ phòng thí nghiệm và các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm khoá 29 đã tạo điều kiện và giúp đỡ cho tôi hoàn thành đề tài này. Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 3 TÓM LƯỢC Như chúng ta đã biết, Sơ ri là loại quả chứa nhiều vitamin C, được nhiều người ưa thích, sản lượng cũng tương đối lớn nhưng hiện nay chủ yếu sử dụng ở dạng tươi, tiêu thụ không kịp lúc, dẫn đến hư hỏng tổn thất nhiều. Vì vậy, để tăng hiệu quả sử dụng trái sơ ri, việc chế biến nước trái cây từ sơ ri là cần thiết. Tuy nhiên, nước sơ ri không tạo được mùi vị hấp dẫn. Do đó, để tăng thêm hương vị, đồng thời làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, đề tài sẽ tiến hành nghiên cứu phối trộn với các loại trái cây khác như khóm và chanh dây để chế biến thành nước trái cây hổn hợp, đa vitamin góp phần tăng chất lượng cho sản phẩm và đa dạng hoá sản phẩm nước trái cây, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng cao về nước giải khát có chất lượng. Trên cơ sở đó đề tài tiến hành các thí nghiệm sau: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến chất lượng sản phẩm. Khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm. Qua quá trình nghiên cứu cho thấy việc phối trộn ba loại nguyên liệu sơ ri, khóm, chanh dây cho sản phẩm có chất lượng rất tốt. Kết quả thí nghiệm cho thấy sản phẩm phối trộn 3 loại nguyên liệu sơ ri: chanh dây: khóm với tỉ lệ 50:10:40, pha loãng sử dụng 70% dịch quả, nồng độ đường 200Bx và sản phẩm có độ acid 0,57% đạt giá trị cảm quan cao. Đối với quá trình thanh trùng thì tỉ lệ tổn thất vitamin C tăng khi nhiệt độ thanh trùng tăng và thời gian giữ nhiệt dài. Bên cạnh đó mùi vị và màu sắc của sản phẩm cũng chịu ảnh hưởng của quá trình thanh trùng. Ta có thể chọn chế độ thanh trùng ở nhiệt độ 90oC với giá trị thanh trùng PU = 34,4 phút, giữ được chất lượng và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 4 MỤC LỤC Lời cảm tạ .................................................................................................................... i Tóm lược..................................................................................................................... ii Mục lục ...................................................................................................................... iii Danh sách bảng........................................................................................................... v Danh sách hình ......................................................................................................... vii CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Đặt vấn đề ............................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................... 1 CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU.................................................................... 2 1. Sơ lược về nguyên liệu ........................................................................................... 2 1.1 Sơ ri ...................................................................................................................... 2 1.2 Chanh dây ............................................................................................................. 3 1.3 Dứa ....................................................................................................................... 4 1.4 Đường ................................................................................................................... 6 2. Vitamin C ............................................................................................................... 7 2.1 Vai trò của vitamin C trong cuộc sống................................................................. 7 2.2 Cấu tạo và tính chất của vitamin C....................................................................... 7 2.3 Sự oxy hoá vitamin C ........................................................................................... 9 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi của vitamin C trong quá trình chế biến. 10 3. Một số quá trình chế biến cơ bảo trong sản xuất nước quả .................................. 11 3.1 Chần.................................................................................................................... 11 3.2 Bài khí................................................................................................................. 12 Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 5 3.3 Thanh trùng......................................................................................................... 12 3.3.1 Cơ sở lựa chọn chế độ thanh trùng.................................................................. 13 3.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự chịu nhiệt của vi sinh vật ................................. 14 4. Biến đổi chất lượng của sản phẩm trong quá trình bảo quản ............................... 16 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................ 18 1. Phương tiện nghiên cứu........................................................................................ 18 1.1 Địa điểm thời gian .............................................................................................. 18 1.2 Nguyên vật liệu và hoá chất ............................................................................... 18 1.3 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm........................................................................... 18 2. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 19 2.1 Phương pháp lấy mẫu ......................................................................................... 19 2.2 Phương pháp thí nghiệm..................................................................................... 19 2.3 Phương pháp phân tích ....................................................................................... 19 3. Nội dung và bố trí thí nghiệm............................................................................... 20 3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế đến giá trị cảm quan sản phẩm ......................................................................................................................... 20 3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm ................................................................................................................... 21 3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng sản phẩm ......................................................................................................................... 21 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 23 1. Thành phần của nguyên liệu................................................................................. 23 2. Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế nước quả sơ ri, khóm, chanh dây đến giá trị của quan của sản phẩm ............................................................................................. 23 3. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm ....... 26 Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 6 4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng............................................ 27 4.1 Các đồ thị biểu diễn quá trình thanh trùng ......................................................... 27 4.2 Kết quả ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến sự tổn thất vitamin C .............. 28 4.3 Kết quả ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến giá trị cảm quan của sản phẩm .................................................................................................................................. 30 4.4 Những biến đổi của sản phẩm trong quá trình bảo quản.................................... 32 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................... 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 38 PHỤ LỤC .................................................................................................................. ix Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 7 DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hoá học của trái sơ ri ............................................................... 3 Bảng 2.2 Thành phần hóa học của chanh dây màu tím.............................................. 4 Bảng 2.3 Đặc điểm quả chanh dây ............................................................................. 4 Bảng 2.4 Thành phần hoá học của dứa....................................................................... 6 Bảng 2.5 Lượng khí tan trong nước theo nhiệt độ ................................................... 12 Bảng 2.6 Mức độ tác động nhiệt cần thiết cho các loại thực phẩm có pH khác nhau .................................................................................................................................. 14 Bảng 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1........................................................................... 20 Bảng 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3........................................................................... 22 Bảng 4.1 Thành phần của dịch quả .......................................................................... 23 Bảng 4.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến giá trị cảm quan của sản phẩm............ 23 Bảng 4.3 Kết quả thống kê điểm kiểm quan về ảnh hưởng tỉ lệ phối chế đến mùi vị của sản phẩm ............................................................................................................ 24 Bảng 4.4 Kết quả thống kê điểm cảm quan về ảnh hưởng tỉ lệ phối chế đến màu sắc của sản phẩm ............................................................................................................ 24 Bảng 4.5 Kết quả thống kê về ảnh hưởng của nồng độ đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm ............................................................................................................ 26 Bảng 4.6 Giá trị thanh trùng PU của các chế độ thanh trùng sản phẩm, phút.......... 28 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến sự tổn thất vitamin C.............. 28 Bảng 4.8 Kết quả thống kê ảnh hưởng của quá trình thanh trùng đến tỉ lệ tổn thất vitamin C trong sản phẩm,% .................................................................................... 29 Bảng 4.9 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến giá trị cảm quan sản phẩm......... 30 Bảng 4.10 Kết quả thống kê về ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến giá trị cảm quan sản phẩm .......................................................................................................... 30 Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 8 Bảng 4.11 Kết quả thống kê về ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến giá trị cảm quan sản phẩm .......................................................................................................... 30 Bảng 4.12 Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến màu sắc sản phẩm.................... 30 Bảng 4.13 Kết quả thống kê về ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến màu sắc sản phẩm ......................................................................................................................... 31 Bảng 4.14 Kết quả thống kê về ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt đến màu sắc sản phẩm ......................................................................................................................... 31 Bảng 4.15 Biến đổi mật số vi sinh vật trong thời gian bảo quản, cfu/ml ................. 32 Bảng 4.16 Biến đổi hàm lượng đường theo thời gian bảo quản, 0Bx....................... 33 Bảng 4.17 Biến đổi hàm lượng acid theo thời gian bảo quản, % ............................ 33 Bảng 4.18 Sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong quá trình bảo quản, mg% ........ 34 Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 9 DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Nguyên liệu sơ ri ......................................................................................... 2 Hình 2.2 Trái chanh dây ............................................................................................. 3 Hình 2.3 Khóm Queen................................................................................................ 4 Hình 2.4 Công thức cấu tạo acid ascorbic .................................................................. 7 Hình 2.5 Công thức cấu tạo acid dehydroascorbic..................................................... 8 Hình 2.6 Phản ứng oxi hoá thuận nghịch acid ascorbic ............................................. 9 Hình 2.7 Cơ chế phản ứng ban đầu của sự oxi hoá acid ascorbic ............................ 10 Hình 4.1 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở 850C........ 27 Hình 4.2 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở 900C....... 27 Hình 4.3 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở 950C....... 28 Hình 4.4 Tỉ lệ tổn thất vitamin C của sản phẩm trong quá trình thanh trùng........... 29 Hình 4.5 Sự tổn thất vitamin C trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thanh trùng 850C .................................................................................................................................. 35 Hình 4.6 Sự tổn thất vitamin C trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thanh trùng 900C .................................................................................................................................. 35 Hình 4.7 Sự tổn thất vitamin C trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thanh trùng 950C .................................................................................................................................. 35 Hình 4.8 Sản phẩm ................................................................................................... 36 Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 10 CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Đặt vấn đề Đồng bằng sông Cửu Long là vùng trồng nhiều trái cây đặc sản nhiệt đới nhất nước ta. Nhưng chính những biến đổi bên trong và tác động của các yếu tố bên ngoài mà chúng ta không thể sử dụng chúng hết ở dạng tươi vì việc bảo quản chúng ở dạng tươi gặp nhiều khó khăn. Vì thế ngành công nghiệp chế biến các sản phẩm đóng hộp từ quả ở nước ta đang phát triển rất mạnh mẽ. Việc giữ được tính chất cảm quan đặc trưng cho sản phẩm và đảm bảo an toàn về mặt vi sinh cho người tiêu dùng sau chế biến là điều quan trọng. Như chúng ta đã biết, Sơ ri là loại quả chứa nhiều vitamin C, được nhiều người ưa thích, sản lượng cũng tương đối lớn nhưng hiện nay chủ yếu sử dụng ở dạng tươi, tiêu thụ không kịp lúc, dẫn đến hư hỏng tổn thất nhiều. Vì vậy, để tăng hiệu quả sử dụng trái sơ ri, việc chế biến nước trái cây từ sơ ri là cần thiết. Tuy nhiên, nước sơ ri không tạo được mùi vị hấp dẫn. Do đó, để tăng thêm hương vị, đồng thời làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, đề tài sẽ tiến hành nghiên cứu phối trộn với các loại trái cây khác như khóm (là loại quả chứa nhiều vitamin, hương vị thơm ngon, sản lượng rất lớn) và chanh dây (loại quả có hương vị rất mạnh và hấp dẫn, chưa được chú ý chế biến nhiều) chế biến thành nước trái cây hổn hợp, đa vitamin góp phần tăng chất lượng cho sản phẩm và đa dạng hoá sản phẩm nước trái cây, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng cao về nước giải khát có chất lượng. 2. Mục tiêu nghiên cứu Đa dạng hóa sản phẩm nước trái cây, tạo ra sản phẩm nước trái cây hổn hợp đa vitamin, có giá trị cảm quan tốt, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và bảo quản được lâu dài. Để đạt các mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu sẽ tiến hành các khảo sát: - Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế đến giá trị cảm quan sản phẩm. - Khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến biến đổi hàm lượng vitamin C và giá trị cảm quan sản phẩm. - Khảo sát biến đổi chất lượng trong thời gian bảo quản. Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 11 CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1. Sơ lược về nguyên liệu 1.1 Sơ ri Hình 2.1 Nguyên liệu sơ ri Sơ ri có tên khoa học là Malpighia glabra hay còn được gọi là Acerola, Barados là một loại quả giàu vitamin C. Sơ ri là một loài cây thân bụi hay cây thân gỗ nhỏ có quả nằm trong họ Sơ ri (Malpighiaceae), có nguồn gốc Tây Ấn và miền Bắc Nam Mỹ. Nó có thể cao tới 3- 5m, với tán lá dày, có gai. Lá thường xanh, dạng đơn hình trứng- hình mác, dài 5-10 cm, với mép lá nhẵn. Các hoa mọc thành tán với 2-5 hoa cùng nhau, mỗi hoa có đường kính 1-1,5cm, với năm cánh hoa màu hồng hay màu đỏ. Quả sơ ri có dạng hình tròn, dẹt ở hai đầu, đường kính 1cm, chứa 2-3 hạt cứng. Là loại quả mọng, vỏ quả nhẵn bóng, mỏng, mềm và rất dễ bị dập. Quả khi chín chuyển từ màu xanh sang màu đỏ tươi, có khi vàng cam, thịt quả có màu vàng nhạt, hạt màu trắng ngà. Phần ăn được khoảng 80% trọng lượng quả tươi. Trọng lượng quả từ 3,8-5,5g. Mặt dù nó tương tự như quả anh đào, nhưng loại quả này không có quan hệ gì với anh đào thực thụ, quả tương tự như quả chùm ruột. Sơ ri trồng ở đất có lẫn đất sét, vôi, đá vôi,…Chúng thích hợp ở đất có pH từ 6,5- 7,5, còn đối với đất acid chúng không phát triển cao được. Vùng nhiệt đới thường có 3 vụ trong một năm. Ở những vùng ôn hoà có từ 1-2 vụ. Khi cây được tưới thường xuyên chúng sẽ cho trái trong nhiều năm. Cây trồng trong bóng râm sẽ làm giảm mật độ cho trái và cây trở nên mảnh khảnh, rể nhỏ hơn và bám đất cạn hơn. Khi trời nhiều nắng trái sẽ phát triển tốt. Hiện nay sơ ri được trồng phổ biến ở Tây Nam Châu Á, Nam Mỹ, Ấn Độ. Trồng nhiều sơ ri nhất là ở Brazil. Ở Việt Nam, sơ ri được trồng ở thành phố Hồ Chí Minh và khắp các tỉnh ở miền Tây Nam Bộ. Đặc biệt được trồng từ rất lâu đời, tập trung nhiều nhất ở huyện Gò Công tỉnh Tiền Giang. Có hai giống sơ ri là sơ ri chua và sơ ri ngọt Giống sơ ri ngọt dùng để ăn tươi và tiêu thụ nội địa. Giống sơ ri chua là Luận văn tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 12 giống đang được ưa chuộng vì có năng suất cao, có vị chua ngọt thích hợp với thị hiếu