Nghiên cứu công nghệ và thiết bị chế biến thịt quả điều

bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn viện cơ điện nN và công nghệ sTH Số 54/102 Đ−ờng Tr−ờng Chinh-Hà nội Cở sở 2: Số 4 Ngô quyền-Hà nội Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài cấp bộ Nghiên cứu công nghệ và thiết bị chế biến thịt quả điều Th S. Cao Văn Hùng 5911 20/6/2006 Hà nội, 11 – 2003 Bản quyền thuộc Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tàI liệu này phải gửi đến Viện Tr−ởng Viện CĐNN&CNSTH trừ tr−ờng hợp sử dụng với mục đích học tập và nghiên cứu 1 bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn viện cơ điện nN và công nghệ sTH Số 54/102 Đ−ờng Tr−ờng Chinh-Hà nội Cở sở 2: Số 4 Ngô quyền-Hà nội Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài: Nghiên cứu công nghệ và thiết bị chế biến thịt quả điều Th S. Cao Văn Hùng Hà nội, 11 – 2003 Bản quyền thuộc Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tàI liệu này phải gửi đến Viện Tr−ởng Viện CĐNN&CNSTH trừ tr−ờng hợp sử dụng với mục đích học tập và nghiên cứu B N N & PT N T V C Đ N N & C N ST H BNN&PTNT VCĐNN&CNSTH B N N & PT N T V C Đ N N & C N ST H 3 Danh sách những ng−ời thực hiện đề tài 1. ThS. CAO VĂN HùNG1, Chủ nhiệm đề tài 2. Nguyễn Thị Tú Quỳnh2 Tham gia phần Tổng quan, khử chát, n−ớc giải khát 3. Nguyễn Duy Đức3Tham gia phần khử chát 4. Đặng Thị Quyên4 Tham gia phần r−ợu cất 5. Đặng Xuân Mai5 Tham gia phần bảo quản 6. Nguyễn Thu Trang6 Tham gia phần bảo quản 7. Nguyễn Đức Tiến7 Tham gia phần r−ợu cất 8. Nguyễn Thuỳ Châu8 Tham gia phần nấm men khô 9. Lê Thiên Minh9 Tham gia phần nấm men khô 10. Bùi Thị Kim Khanh10 Tham gia phần sấy và bảo quản quả khô 11. Lê Đức Thông11 Tham gia phần sấy và bảo quản quả khô 12. Nguyễn Mạnh Hiểu12 Tham gia phần tinh luyện cồn 13. Lê Anh Tuấn13Tham gia phần tinh luyện cồn 14. Vũ Đức H−ng14 Tham gia phần Thiết kế thiết bị 15. Trần Thị Hào15 Tham gia phần trồng nấm và thức ăn gia cầm 16. Đoàn Hiền Đức16 Tham gia phần trồng nấm và thức ăn gia cầm 17. Nguyễn Đức Quang17Tham gia phần n−ớc giải khát 1 NCVC, Tr−ởng Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 2 NCV- Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 3 NCVC-Giám đốc Phân viện Cơ điện NN & Công nghệ STH TP Hồ Chí Minh 4 NCV- Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 5 NCV- Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 6 NCV- Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 7 NCV-Tr−ởng Bộ môn Nghiên cứu tận dụng phế phụ phẩm, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 8 NCVC-Tr−ởng Bộ môn Vi sinh vật, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 9 NCV- Bộ môn Vi sinh vật, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 10 NCV- Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 11 NCV- Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 12 NCV- Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 13 NCV- Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 14 NCV-Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị Bảo quản nông sản, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 15 NCVC, Phó Bộ môn Tận dụng Phế phụ phẩm, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 16 NCV- Bộ môn Tận dụng Phế phụ phẩm, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH 17 NCVC-Tr−ởng Bộ môn, Viện Nghiên cứu R−ợu Bia n−ớc giải khát 4 Tóm tắt Đề tài Nghiên cứu Công nghệ và thiết bị chế biến thịt quả điều đ−ợc thực hiện với mục tiêu cụ thể: - Phân loại và đánh giá chất l−ợng thịt quả với mối liên quan đến giòng, vùng sinh thái - Kéo dài thời gian bảo quản quả điều làm nguyên liệu cho sản xuất từ 2 đến 4 ngày và sơ chế bảo quản bán thành phẩm làm nguyên liệu cho sản xuất 3 - 6 tháng - Loại bỏ các yếu tố bất lợi cho sử dụng nh− chát, hăng, cay, do sự có mặt của tanin và các chất có dầu của thịt quả hoặc dịch ép làm nguyên liệu cho cho chế biến - Đa dạng hoá sản phẩm chế biến từ quả điều - Xây dựng mô hính sản xuất một số sản phẩm chính từ quả điều Với kết quả đạt đ−ợc nh− sau: 1. Xác định đặc tính lý hoá quả giả, dịch ép quả giả ở 3 độ chín khác nhau, kết quả cho thấy: tỉ lệ quả giả/cả quả của cả 3 độ chín (độ chín 1, 2, 3) của điều vàng (90,20; 90,90; 89,10%) lớn hơn quả đỏ (82,93; 80,30; 80,01%), trong đó tỉ lệ quả giả/cả quả lớn nhất là điều vàng ở độ chín 2 (90,90%) và nhỏ nhất là điều đỏ ở độ chín 3 (80,01%). Tỉ lệ dịch ép thu đ−ợc của quả giả ở cả 3 độ chín (độ chín 1, 2, 3) của điều vàng (72,14; 74,04; 71,83%) lớn hơn điều đỏ cũng ở cả 3 độ chín t−ơng ứng (71,53; 73,28; 70,02%), trong đó tỉ lệ dịch ép thu đ−ợc ở độ chín 2 là lớn nhất, độ chín 3 là nhỏ nhất ở cả 2 giòng điều đỏ và vàng. Tỉ lệ dịch ép thu đ−ợc lớn nhất là điều vàng, độ chín 2 (74,04%) và nhỏ nhất là điều đỏ, độ chín 3 (70,02%). Xét cả 2 yếu tố là tổn thất chất l−ợng và số l−ợng thì quả giả điều t−ơi nên chọn điều vàng, độ chín 2, trong 1 ngày sau khi hái để chế biến là tốt nhất về các đặc tính lý, hoá học Thu hái độ chín 2 bằng cách sử dụng que/sào tre dài 3-4 mét có buộc móc sắt ở đầu que/sào. Sử dụng móc này để móc vào cành cây rồi rung để quả rụng xuống đất (nếu v−ờn điều có lớp lá dầy 5 trên mặt đất), năng suất háI (bao gồm cả thu gom quả) là 2 ha/công lao động hoặc rụng xuống xe thu hái có căng l−ới nilon (5 x 5 mm) để quả khỏi rơi xuống đất tránh dập nát. Xe thu háI có lắp bánh xe để có thể di chuyển ở giữa 2 hàng cây, năng suất hái (bao gồm cả thu gom quả là 2,5 ha/công lao động, tỉ lệ quả nguyên, không dập nát đạt 99% rất thuận tiện cho bảo quản và chế biến tiếp theo. 2. Sơ chế và bảo quản quả giả t−ơi bằng ngâm n−ớc muối nồng độ 3-5%, để ráo n−ớc, bảo quản trong túi PE kín, 20 kg quả/túi, có thể bảo quản 3-4 ngày, tổn thất 6,7-13,3%. Bảo quản dịch ép t−ơi ở nhiệt độ mát (10-12oC) đ−ợc 14 ngày, nhiệt độ lạnh (2oC) đ−ợc 60 ngày. Bảo quản dịch ép cô đặc 47-50oBrix đ−ợc 6 tháng, bảo quản quả khô đ−ợc 6 tháng 3. Đối với dịch quả khử chát để làm n−ớc giải khát (cần khử chát t−ơng đối triệt để và giữ cho hàm l−ợng vitaminC và axít không bị tổn thất quá nhiều) thì có thể áp dụng ph−ơng pháp khử chát bằng cách xử lý kết hợp PVP 0,1% và lòng trắng trứng 3g/l có hiệu quả khử chát đạt 70,32% mà l−ợng vitaminC và axít cũng ch−a bị tổn thất nhiều (vitaminC còn 66,07% và axít còn 83,15%). Đối với dịch quả khử chát để làm r−ợu vang (cần có một độ chát nhất định và mức tổn thất vitamin C và axít thấp) thì có thể áp dụng khử chát bằng PVP 0.1% có hiệu quả khử chát đạt 59.21% mà l−ợng vitaminC và axít còn lại vẫn nhiều (vitaminC còn 72,50% và axít còn 91,30%). 4. Mứt điều, bột dinh d−ỡng điều và n−ớc giải khát đ−ợc tạo ra từ quả và dịch điều t−ơitheo công nghệ truyền thống, chỉ khác là công đoạn khử chát (tanin tách đạt trên 90 %) và phối trộn thêm các loại hoa quả khác. Đối với n−ớc giải khát sử dụng 10% dịch quả, trong đó điều :xoài là 2 :1 sẽ có chất l−ợng n−ớc cao nhất. Đối với mứt điều cùng t−ơng tự phối trộ 10-30% xoài là tốt nhất. Đối với bột dinh d−ỡng phối trộn 12-16% bột quả điều khô cho chất l−ợng tốt nhất 5. Công nghệ r−ợu cất từ dịch ép t−ơi hoặc r−ơu cất từ quả khô, bằng các công nghệ, thiết bị lên men cổ truyền. Chỉ cần xử lý dịch lên men bằng cách cách bổ xung đ−ờng (180-200g/l) và 6 điều chỉnh hàm l−ợng tanin thích hợp (3,17g/l), Sử dụng bánh men có bổ xung thuốc bắc hoặc giống men ống nghiệm để lên men chính 5-6 ngày thu đ−ợc r−ợu cất 1 thể tích r−ợu (45-50o) : 4 thể tịch dịch lên men với h−ơng vị đặc tr−ng quả điều. Bánh men thuốc bắc do BM Vi sinh vật (Viện CĐNN & CNSTH) sản xuất, đảm bảo mật độ tế bào nấm men là 107 CFU/gam bánh men, liều dùng 60g/lít dịch lên men.. Ch−ng luyện cồn, pha r−ợu trắng hoặc r−ợu mùi quả điều chất l−ợng cao bằng bằng tháp cao 12 mét để loại bỏ dầu fuzen, aldehyt… tạo ra cồn 94-96%V đạt TCVN-5013- 89, sau đó dùng cồn này pha thành r−ợu, bằng các công nghệ pha tiêu chuẩn quốc tế sẽ tạo ra r−ợu chất l−ợng cao mang h−ơng vị quả điều đặc tr−ng ở 2 dạng sản phẩm là r−ợu Brandy và r−ợu mùi quả điều. 6. Thăm dò sử dụng bã điều ép làm thức ăn gia cầm và trồng nấm. Lên men lac tỉc trên bã điều làm TAGC và đã thử ngon miệng trên 120 con vịt, kết quả cho thấy vịt ăn hết rất ngon miệng. Sử dụng bã điều 60% để trồng nấm linh chi (năng suất đạt 8-9% so với nguyên liệu khô) và sử dụng bã điều75% để trồng nấm sò (năng suất đạt 53% so với nguyên liệu khô). Chất l−ợng nấm đảm bảo 7. Thiết kế thiết bị chính bao gồm xe thu hái Năng suất xe thu hái là 1 công lao động/2,5 ha, tỉ lệ không dập nát quả đạt 99% phù hợp cho bảo quản và chế biến tiếp. Lò sấy thủ công 200 kg quả t−ơi/ngày. Máy ép kiểu rọ 100 kg/h. Nồi khử đắng chát 200 lít/mẻ. Thiết bị lên men r−ợu vang V400 lít. Nồi cất r−ợu thô 40 lít dịch/mẻ. Hệ thống ch−ng luyện cồn 200 lít/ngày bao gồm tháp cất kiểu đĩa, 60 tầng đĩa, thiết bị ng−ng tụ và làm mát r−ợu, cồn, thùng đựng r−ợu và cồn 8. Xây dựng mô hình qui mô nhỏ (hộ gia đình) và qui mô vừa. Sản phẩm qui mô nhỏ là sơ chế bảo quản nguyên liệu dạng khô bao gồm lò sấy thủ công và sản xuất r−ợu cất bằng bánh men pha thuốc bắc do Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH nghiên cứu sản xuất để cấp bán thành phẩm cho qui mô vừa. Trồng nấm sò và nấm linh chi trên bã quả điều, Đ−ợc triển khai tại Xã Cát hanh (Bình định) và xã Tân lập (Bình Ph−ớc) Sản phẩm qui mô vừa là cồn thực phẩm, r−ợu chất l−ợng cao (dạng Brandy), 7 n−ớc giải khát, mứ, r−ợu vangt...đ−ợc triển khai tại Xí nghiệp điều Bình định (TPQuinhơn,Bìnhđịnh). 8 Mục lục Tóm tắt ..........................................................................................................................4 Mục lục..........................................................................................................................8 Những chữ viết tắt và chú giải.....................................................................................11 Mở đầu.........................................................................................................................12 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài n−ớc và trong n−ớc ...........................15 1.1. Ngoài n−ớc...................................................................................................15 1.2. Trong n−ớc...................................................................................................18 2. Vật liệu và ph−ơng pháp nghiên cứu ..............................................................24 2.1. Vật liệu ........................................................................................................24 2.2. Cách tiếp cận................................................................................................24 2.3. Ph−ơng pháp nghiên cứu và kỹ thuật đã sử dụng.........................................25 2.4. Tính mới và sáng tạo của đề tài ...................................................................25 3. Kết quả và thảo luận.......................................................................................25 3.1. Nghiên cứu công nghệ thu hái quả ........................................................25 3.1.1. Đặc tính lý hoá quả điều, t−ơng quan quả và hạt .........................25 3.1.1.1. Lý học .......................................................................................25 3.1.1.2. Hoá học.....................................................................................27 3.1.1.3. Mối t−ơng quan giữa quả và hạt ...............................................28 3.1.2. Thu hái ..........................................................................................30 3.1.2.1. Các dụng cụ thu hái ..................................................................30 3.1.2.2. Xe thu hái..................................................................................32 3.1.2.3. Qui trình thu hái........................................................................32 3.2. Nghiên cứu công nghệ sơ chế bảo quản nguyên liệu.............................34 3.2.1. Các nghiên cứu về bảo quản quả giả.............................................34 3.2.1.1. ảnh h−ởng của độ chín thu hái đến chất l−ợng quả giả trong quá trình bảo quản ............................................................................................34 3.2.1.2. ảnh h−ởng của nồng độ dung dịch n−ớc muối để ngâm và nhúng quả giả đến chất l−ợng quả giả bảo quản ...................................................38 3.2.1.3. ảnh h−ởng của Carbendazim (CBZ) đến chất l−ợng quả bảo quản............................................................................................................45 3.2.1.4. Bảo quản quả t−ơi qui mô sản xuất...........................................48 3.2.2. ép dịch t−ơi ...................................................................................50 3.2.3. Bảo quản dịch t−ơi.........................................................................50 3.2.4. Cô đặc và bảo quản dịch cô đặc ....................................................51 3.2.5. Ngâm quả dạng xi rô.....................................................................54 3.2.6. Làm khô quả và bảo quản quả khô ...............................................54 3.2.6.1. Làm khô quả .............................................................................55 3.2.6.2. Trích li quả khô.........................................................................64 3.3. Nghiên cứu công nghệ loại bỏ các chất đắng chát của dịch ép quả.......65 3.3.1. ảnh h−ởng của các nồng độ xử lý n−ớc muối đến hiệu quả tách tanin................................................................................................................65 9 3.3.2. ảnh h−ởng của PVP (Polyvinylpyrolidone) đến hiệu quả tách tanin66 3.3.3. ảnh h−ởng của lòng trắng trứng đến hiệu quả tách tanin .................68 3.3.4. ảnh h−ởng của pH hay l−ợng Ca(OH)2 sử dụng đến hiệu quả tách Tanin...............................................................................................................69 3.3.5. ảnh h−ởng của l−ợng Gelatin sử dụng đến hiệu quả kết tủa tanin....69 3.3.6. ảnh h−ởng của biện pháp hấp d−ới áp suất ..................................70 3.3.7. ảnh h−ởng của các biện pháp kết hợp đến hiệu quả tách tanin ...71 3.3.8. So sánh hiệu quả của các ph−ơng pháp khử chát ..........................73 3.3.9. Qui trình khử đắng chát ................................................................74 3.4. Nghiên cứu công nghệ n−ớc giải khát, mứt, bột dinh d−ỡng quả điều ..76 3.4.1. N−ớc giải khát ...............................................................................76 3.4.1.1. Lựa chọn ph−ơng pháp khử chát...............................................76 3.4.1.2. Nghiên cứu ảnh h−ởng của tỉ lệ dịch điều trong n−ớc quả nguyên điều 76 3.4.1.3. Qui trình công nghệ sản xuất n−ớc giải khát điều ....................78 3.4.2.1. ảnh h−ởng của hàm l−ợng pure quả đến độ đặc của sản phẩm80 3.4.2.2. ảnh h−ởng của bổ sung chất tạo đông đến chất l−ợng sản phẩm...........................................................................................................80 3.4.2.3. Qui trình chế biến mứt nhuyễn từ quả điều ..............................81 3.4.3. Bột dinh d−ỡng điều ......................................................................82 3.4.3.1. Xử lý tanin cho quả điều...........................................................82 3.4.3.2. Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn ........................................................83 3.4.3.3. Ph−ơng pháp sấy, bảo quản.......................................................83 3.4.3.4. Quy trình sản xuất bột dinh d−ỡng điều ...................................84 3.5. Nghiên cứu công nghệ sản xuất r−ợu quả điều......................................85 3.5.1.1. Kết quả tuyển chọn các chủng nấm men có hoạt lực lên men mạnh trên môi tr−ờng trên môi tr−ờng dịch triết quả điều, n−ớc malt.......85 3.5.1.2. Quy trình sản xuất cồn sử dụng men thuốc bắc trên nguồn cơ chất là thịt quả điều............................................................................................87 3.5.2.1. Các yếu tố ảnh h−ởng tới quá trình nhân giống........................88 3.5.2.2. Các yếu tố ảnh h−ởng đến quá trình lên men r−ợu. .................94 3.5.2.3. Quy trình công nghệ sản xuất r−ợu điều...................................96 3.5.3. Ch−ng luyện cồn .........................................................................101 3.5.4. Pha r−ợu ......................................................................................103 3.5.5. R−ợu vang, r−ợu mùi...................................................................105 3.5.5.1. R−ợu vang...............................................................................105 3.5.5.2. R−ợu mùi ................................................................................107 3.6. Nghiên cứu thăm dò sử dụng bã điều ép làm thức ăn gia cầm và trồng nấm...................................................................................................................109 3.6.1. Tận dụng bã điều để làm thức ăn gia súc ...................................109 3.6.1.1. Nghiên cứu lên men lactic (ủ chua) bã điều làm TAGS cho bò, vịt.............................................................................................................109 10 3.6.1.2. Thí nghiệm thử sự ngon miệng và khả năng chấp nhận thức ăn mới trên gia súc........................................................................................110 3.6.2. Trồng nấm trên bã điều ...............................................................110 3.7. Thiết kế thiết bị chính..........................................................................118 3.8. Xây dựng mô hình sản xuất .................................................................131 4. Kết luận và kiến nghị....................................................................................138 Lời cảm ơn.................................................................................................................140 Tài liệu tham khảo.....................................................................................................141 Phụ lục 1..........................................................................................................144 Phụ lục 2..........................................................................................................145 11 Những chữ viết tắt và chú giải BQ Bảo quản CN Công nghệ KCcn Khoa học & Công nghệ NN Nông nghiệp SCBQ Sơ chế bảo quản STH Sau Thu hoạch SX Sản xuất TAGC Thức ăn gia cầm TAGS Thức ăn gia súc TC Tiêu chuẩn cơ sở TCN Tiêu chuẩn Nghành TCVN Tiêu chuẩn Việt nam TP Thành phố TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh TTCB Trung tâm chế biến VSATTP Vệ sinh an toàn thực phẩm 12 Mở đầu Đề tài nghiên cứu công nghệ và thiết bị chế biến thịt quả điều, mã số CB-02 thuộc Ch−ơng trình Khoa học công nghệ trọng điểm cấp Bộ "Bảo quản Chế biến Nông Lâm sản" do ThS Cao văn Hùng, Tr−ởng Bộ môn Nghiên cứu Công nghệ và thiết bị bảo quản nông sản - Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH làm Chủ nhiệm đề tài. Tham gia đề tài có 15 ng−ời từ 3 cơ quan khác nhau (Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH, Phân Viện Cơ diện NN và Công nghệ STH TPHCM, Viện Nghiên cứu R−ợu Bia N−ớc giải khát) Mục tiêu chung của đề tài : 1. Tăng giá trị cây điều, tăng hiệu quả cho nghành điều và giảm nhẹ ô nhiễ