Quy trình sản xuất chanh dây và các sản phẩm từ chanh dây

ễ bị giun trịn tấn cơng trong khi dạng quả vàng lại cĩ sức kháng cự tốt hơn. Ốc sên cũng gây nguy hại, chúng thường ăn lá và vỏ cây, làm cho cây con bị chết hoặc nhiễm bệnh. Thời vụ và thu hoạch: Ở Ấn Độ, cây ra quả suốt năm nhưng đạt năng suất cao vào khoảng từ tháng 8 đến tháng 12, và từ tháng 3 đến tháng 5. Cịn ở Hawaii, trái chín từ tháng 6 đến tháng 1, vụ mùa bội thu vào tháng 7, 8, 10, và 11. Quả sẽ nhanh chĩng chuyển từ xanh sang tía đậm (hoặc vàng) khi chín và rồi rớt xuống đất chỉ trong vài ngày. Hoặc là hái khi trái đổi màu hoặc là lượm trên đất. Tuy chúng khơng hấp dẫn kiến và ruồi nhưng nên thu gom mỗi ngày để tránh bị sinh vật dưới đất làm hư hỏng. Để chế biến nước quả, quả phải cĩ màu tía đậm. Những trái rụng cĩ lượng chất rắn, đường, vị chua và vitamin C thấp hơn. Sản lượng dao động từ 9 đến 14 tấn một mẫu. Trung bình, 1 quả ở Úc nặng 16 kg cho ra: 6 kg thịt quả chứa 3,785 lít (4,5 kg) nước quả, và 1,18 kg hạt. Một số giống khác cịn cho lượng nước quả cao hơn nhiều. Cách chọn lựa và tích trữ: Chọn quả to, nặng, chắc. Khi chín, da quả teo lại, cĩ chỗ trũng nhưng khơng cĩ bị mềm nhiều, quả cĩ màu tía đậm. Sắc da trơng cĩ vẻ xấu, nhưng khơng cĩ nghĩa là quả bị hư. Tuy đất khơng ảnh hưởng đến chất lượng quả nhưng trước khi dự trữ , cần rửa và lau khơ nhẹ nhàng. Giữ quả vàng chưa chín hẳn ở 20oC với độ ẩm tương đối từ 85 - 90%. Ở 30oC, quả sẽ quá chín. Quả chín giữ trong 1 tuần ở 2,22 - 7,22oC. Đựng quả trong túi polyethylene kín, khơng cĩ lỗ ở 23,1oC sẽ giữ quả được 2 tuần. Phủ bên ngồi một lớp parafin và giữ ở 5 - 7oC và độ ẩm tương đối từ 85 - 90% sẽ ngăn hiện tượng quả bị nhăn lại và duy trì được chất lượng quả trong 30 ngày. 2.1.3. Thành phần hĩa học: [11], [14] Đối với vỏ quả: Năm 1949, Martin và Reuter đã tách được chất pectic từ vỏ chanh dây đỏ tía. Đến năm 1953, Sherman et al đã phân tách và xác định được rằng tính chất pectin trong chanh dây vàng cĩ hàm lượng methoxyl từ 8,9 ÷ 9,2% nên khá phù hợp với quá trình sản xuất jelly. Ở Brazil, pectin được trích ly từ quả chanh dây đỏ tía cĩ chất lượng tốt hơn từ quả chanh dây vàng. Trong vỏ chanh dây vàng và đỏ tía đều cĩ hàm lượng carbohydrate cao, ít chất cĩ thể trích ly bằng ether và lượng protein thơ vừa phải. Bảng 1.1 Thành phần cấu tạo của vỏ quả chanh dây khơ [9] Thành phần Hàm lượng(g/100g) Ẩm 9,93±0,12 Tro 7,52±0,02 Protein 4,05±0,61 Lipid >0.1 Chất xơ hịa tan 19,2±0,02 Chất xơ khơng hịa tan 38,05±0,02 Carbohydrate 21,28±0,44 Khi phân tích sâu về thành phần vỏ tươi của 2 loại chanh dây, người ta cịn tìm thấy sự cĩ mặt của tinh bột (0,75-1,36%), đường (saccharose, glucose, fructose) 1,64%, chất béo (0,05-0,16%), phosphorus (0,03-0,06%), silica (0,01-0,04%), kali (0,60-0,78%), acid hữu cơ (acid citric, acid malic (0,15%). Ngồi ra, lớp vỏ ngồi của chanh dây đỏ tía cịn chứa một ít tanin và khoảng 1,4mg/100g sắc tố anthocyanin, pelargonidin 3-diglucoside. Bảng 1.2: Thành phần các loại protein cĩ trong vỏ quả chanh dây [9] Loại protein Thành phần %trên tổng protein Albumin 49,83 Globulin 15,71 Prolamine 2,96 Glutelin 7,9 Đối với dịch quả: [29] Carbohydrat: Lượng carbohydrat tổng số khoảng 15 - 20%, mức độ khác nhau ít giữa 2 loại quả tía và vàng. 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 cĩ hàm lượng tinh bột cao. Nuớc chanh dây ép cĩ hàm lượng tinh bột từ 0,5 đến 3%. Nhiệt độ hồ hĩa của tinh bột thấp, ảnh hưởng đến quá trình xử lý nhiệt trong quá trình sản xuất chế biến chanh dây. Do dịch quả bám lên bề mặt trao đổ nhiệt, gây nĩng cục bộ, ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt và làm giảm chất lượng nuớc chanh dây. Bảng 1.3: Hàm lượng đường của 2 loại quả (%) trong tổng đường Loại chanh dây fructose glucose saccharose Quả tía 33,5 37,1 29,4 Quả vàng 29,4 38,1 32,4 Ngồi ra cịn cĩ một lượng nhỏ 7 loại đường khác. Acid: Hàm lượng acid hữu cơ cao cũng là một tính chất đặc trưng bên cạnh mùi vị của chanh dây. Chính lượng acid hữu cơ này làm cho dịch chanh dây cĩ giá trị pH thấp và vị chua rất gắt. Bảng 1.4: Khoảng pH và hàm lượng acid tổng của hai loại chanh dây [9] Yếu tố Chanh dây đỏ tía Chanh dây vàng Khoảng pH của dịch quả 2,6 ÷ 3,2 2,8 ÷ 3,3 Acid tồn phần của dịch quả (%) (quy về acid citric) 2,4 ÷ 4,8 3,0 ÷ 5,0 Bảng 1.5: Thành phần acid hữu cơ cĩ trong hai loại quả (%) [29] Thành phần Quả tía Quả vàng Acid citric 13,1 55 Acid malic 3,86 10,55 Acid lactic 7,49 0,58 Acid malonic 4,95 0,13 Acid succinic 2,42 Rất ít Acid ascorbic 0,05 0,06 Theo bảng 1.5, trong chanh dây vàng acid citric chiếm ưu thế hơn, kế đến là acid malic, cịn sự cĩ mặt của các acid khác chỉ là rất ít, xem như khơng đáng kể. Với chanh dây đỏ tía, hàm lượng các loại acid khác nhau tương đối rõ ràng hơn, trong đĩ nhiều nhất vẫn là acid citric, kế đến là acid lactic, malonic, malic và succinic. Thơng thường người ta dùng tỉ lệ đường : acid để đo độ ngọt của chanh dây. Và từ đĩ nhận ra rằng cĩ sự khác biệt đáng kể giữa chanh dây vàng và chanh dây đỏ tía là chanh dây đỏ tía cĩ vị ngọt hơn chanh dây vàng. Bảng 1.6: Tỉ lệ đường : acid ở hai loại chanh dây [29] Loại chanh dây Tỉ lệ Đường Acid Đỏ tía 5 1 Vàng 3 8 Các axit amin: Năm 1963, Pruthi đã tìm ra được một số loại acid amin tự do trong dịch quả chanh dây đỏ như leucine, valine, tyrosine, proline, threonine, glycine, acid aspartic, arginine và lysine. Sắc tố: Vào năm 1963, màu của chanh dây đã được xác định là khơng liên quan đến anthocyanine, đây là một trong những sắc tố thực vật glycoside nhuộm màu mạnh, tan trong nhựa cây tương ứng với các màu như màu đỏ tía, màu đỏ tươi, màu hoa cà và tạo màu xanh trong thực vật lớn hơn. Các nghiên cứu ở phịng thí nghiệm chỉ tìm thấy một lượng lớn flavon chính là một số keton gồm các hợp chất flavonoic, C15H10O2, hợp chất kết tinh khơng màu xuất hiện như dạng bụi trên bề mặt của nhiều loại cây. Đến năm 1972, cơng việc nghiên cứu tiến triển hơn và người ta xác định rằng sắc tố chính carotenoid trong thành phần của chanh dây đỏ tía là : a_carotene b_carotene g_carotene phytofluene b_apo_12’_carotenal b_apo_8’carotenal cryptoxanthin auroxanthin mutatoxanthin Alkaloid và các hợp chất Cyanogenic: cĩ 7 loại alkaloid trong chanh dây, 4 trong số đĩ được xác định và đặt tên là harman( cĩ nghĩa là điều hồ), harmin, harmol và harmalin. Các thử nghiệm dược lý cho thấy chanh dây cĩ tác dụng an thần nhẹ. Hàm lượng alkaloid trong chanh dây 0.012-0.7%. Trong thịt quả chanh dây người ta cịn tìm thấy một cyanogenic glycoside cĩ khả năng gây độc. Loại glycoside này tồn tại trong tất cả các giai đoạn phát triển của quả chanh dây, cĩ hàm lượng cao nhất khi quả cịn rất non, chưa chín và thấp nhất khi quả chín. Hàm lương cyanogenic glycogide trong giai đoạn sau cùng rất thấp nên xem như độc tính khơng đáng kể. Chất dễ bay hơi: Năm 1972, hơn 165 loại hợp chất dễ bay hơi trong nước quả từ trái chanh dây vàng đã được xác định. Đa số là các ester, acid béo cĩ số C2-C8. Những hợp chất dễ bay hơi khác cĩ trong thành phần của trái chanh dây cĩ tác dụng làm giảm hoạt tính của carotenoid, hợp chất chứa lưu huỳnh và rất ít các ester béo. Casmir và Whitfield vào năm 1978 đã giới thiệu khái niệm về sự ảnh hưởng của mùi của trên 300 hợp chất dễ bay hơi. Hai ơng nhận thấy cĩ 22 hợp chất tạo nên mùi của chanh dây. Nhờ vào sự trợ giúp của các phương pháp hĩa học và lý thuyết về đường hồi quy, từ 15 chất dễ bay hơi hai ơng đã mơ phỏng được mùi tự nhiên của chanh dây. Bảng 1.7: Hàm lượng của các chất gây mùi trong quả chanh dây [29] Hợp chất Hàm lượng cĩ trong quả (ppm) Tỉ lệ (%) 6-(but-2'-enylidene) 1,1 30 1,5,5-trimethylcyclohex-1-ene - - (Z)-hex-3-enyl butanoate 0,8 10 Hexyl butanoate 4,1 9 Ethyl (Z)-oct-4-enoate 0,4 8 Beta-ionone 0,05 7 Edulan I 0,8 6 Ethyl (Z)-octa-4,7-dienoate 0,06 5 Linalool 0,05 5 Ethyl hexanoate 7,6 3 Heptan-2-ol 5,3 3 (Z)-hex-3-enol 0,3 3 S compounds 0,1 3 Hexanol/ nonan-2-one 4,0 3 Rose oxide 0,2 2 Methyl butanoate 8,3 3 Enzyme: trong thành phần của dịch quả chanh dây vàng cĩ chứa catalase, cĩ thể bị vơ hoạt hồn tồn ở 790C trong vịng 75 giây. Cịn trong dịch quả chanh dây tía cĩ chứa enzyme metylesterase, bị vơ hoạt ở 80oC trong 60 giây. Ngồi ra trong chanh dây cịn cĩ enzyme protease và SH- protease. Sử dụng casein làm cơ chất, pH tối ưu cho chanh protease là 2,3 và cho SH-protease là 5,7. Các vitamin và nguyên tố khống: Vitamin C: Chanh dây rất giàu vitamin C. Vitamin C tan tốt trong nước và đĩng vai trị là một chất oxy hố. Vitamin giúp bảo vệ phần mơ mềm của cơ thể, địng thời bảo vệ plasmalipids và LDL Cholesterol khỏi các gốc tự do. Ngồi ra vitamin C cịn đĩng vai trị quan trọng trong sự duy trì hệ miễn dịch của cơ thể và thậm chí làm giảm nhẹ triệu chứng cảm lạnh ở người. Một ly nước chanh dây ép cung cấp khoảng 50% lượng vitamin C cần thiết trong ngày cho một người trưởng thành Vitamin A: Chanh dây cũng chứa rất nhiều vitamin A. Carotenoids được tìm thấy trong chanh dây cĩ hoạt độ vitamin A khác nhau. Viatamin A là loại vitamin tan trong dầu, cần thiết cho thị lực, da, sự phát triển và tái sinh mơ tế bào. Khống: Chanh dây cung cấp các loại chất khống như: K, một chất điện ly quan trọng trong việc hỗ trợ sự co bĩp ở tim, ở định cân bằng axit bazơ và huyết áp. Chanh dây cĩ thể thay thế các loại thức ăn như chuối, cam. Chanh dây cĩ chứa 10-13% nhu cầu hàng ngày về Mg, một nguyên tố khống giúp ổn định huyết áp Đối với hạt : [14] Thành phần của hạt chanh dây sau khi được sấy khơ như sau: Bảng 1.8: Thành phần của hạt chanh dây khơ [14] Thành phần Tỉ lệ % Độ ẩm 5,4 Chất béo 23,8 Chất xơ 53,7 Protein 11,1 Tro tổng 1,84 Tro hịa tan trong HCl 0,35 Ca 80 mg/100g Sắt 18 mg/100g Phosphorus 640 mg/100g Bảng 1.9: Thành phần acid béo trong dầu từ hạt chanh dây [9] Acid béo Thành phần % Arachidonic 0,4 Linolenic 5,6 Linoleic 62,3 Oleic 19,9 Palmitic 7,1 Stearic 1,8 2.1.4 Giá trị dinh dưỡng: [24] Chanh dây là nguồn cung cấp vitamin A, B và C cũng như kali và sắt. Đặc biệt chanh dây cịn là nguồn cung cấp chất xơ dồi dào khi dùng cả hạt. Chanh dây cịn cĩ khả năng gây mê, làm dịu cơ thể, giúp ngủ ngon nên thường được dùng trước khi đi ngủ. Ở khu vực rừng mưa nhiệt đới, chanh dây đã trở thành một loại lương thực chủ yếu của người và động vật trong vài niên kỉ qua. Từ lâu, những bộ tộc người bản xứ đã biết sử dụng lá của lồi Passiflora để làm thuốc an thần, giảm đau. Cịn các bộ tộc người Braxin lại sử dụng quả chanh dây đỏ làm thuốc bổ tim và cho đến ngày nay, chanh dây vẫn được sử dụng như một loại dược phẩm ở khu vực Nam Mĩ. Trà được làm từ lá chanh dây hoặc nước ép từ quả cĩ khả năng kiềm chế bớt tính hiếu động thái quá ở trẻ em. Nước uống từ hoa chanh dây (maracuja grande) cịn đặc biệt được người Brazin ưa chuộng vì cĩ thể chữa bệnh hen suyễn, ho kéo dài, bệnh viêm phế quản hoặc các triệu chứng ho khĩ cắt khác. Theo y học truyền thống của người Peru, ngày nay nước ép chanh dây thường được sử dụng cho bệnh nhân bị nhiễm trùng đường tiết niệu và giúp lợi tiểu. Bảng 1.10: Giá trị dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của chanh dây tía [31] Thành phần Giá trị Thành phần Giá trị Năng lượng 97 kcal Calci 13 mg Nước 75,1 g Photpho 64 mg Protein 2,2 g Sắt 1,6 mg Chất béo 0,7 g Magiê 29 mg Carbohydrates 23,38 g Natri 28 mg Chất xơ 10,4 g Kali 348 mg Tro 0,8 g Kẽm 0,1 mg Vitamin C 30 mg Đồng 0,086 mg Vitamin A 700 I.U Acid béo no 0,059 g Vitamin B2 0,13 mg Acid béo 1 nối đơi 0,086 g Vitamin B6 0,1 mg A. béo nhiều nđơi 0,411 g Vitamin E 1,12 mg_ ATE Niacin 1,5 mg 2.1.5. Độc tố: [15] Chất glycoside cyanogen được tìm thấy trong quả tía ở tất cả các giai đoạn phát triển của quả, nhưng nhiều nhất là khi quả cịn non, chưa chín; và thấp nhất khi quả rụng xuống đất, teo lại, lúc này mức độ gây độc là khơng đáng kể. 2.2 Nguyên liệu phụ: 2.2.1 Nước: [8] Phân loại: Tiêu chuẩn TCVN 5502: 2003 quy định 3 loại nước như sau: Loại 1: Khơng cĩ chất nhiễm bẩn hịa tan hoặc keo ion và hữu cơ, đáp ứng những yêu cầu phân tích nghiêm ngặt nhất bao gồm cả những yêu cầu về sắc ký ; phải được sản xuất bằng cách xử lý trực tiếp từ nước loại 2, ví dụ thẩm thấu ngược hoặc khử ion hĩa sau đĩ lọc qua một màng lọc cĩ kích thước lỗ 0,2 µm để loại bỏ các chất dạng hạt hoặc chưng cất lại ở một máy làm bằng silic exit nĩng chảy. Loại 2: Cĩ rất ít chất nhiễm bẩn vơ cơ, hữu cơ hoặc keo và thích hợp cho các mục tiêu phân tích nhạy, bao gồm cả quang phổ hấp thu nguyên tử (AAS) và xác định các thành phần ở lượng vết; phải được sản xuất bằng cách chưng cất nhiều lần hoặc bằng cách khử ion hĩa hoặc thẩm thấu ngược sau đĩ chưng cất. Loại 3: phù hợp với hầu hết các phịng thí nghiệm làm việc theo phương pháp ướt và điều chế các dung dịch thuốc thử; phải được sản xuất bằng cách chưng cất một lần, khử ion hĩa hoặc thẩm thấu ngược. Nếu khơng cĩ quy định nào khác, loại này được dùng cho phân tích thơng thường. Yêu cầu chất lượng: Bảng 2.1: Chỉ tiêu chất lượng của nước (TCVN 5502: 2003) STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức độ 1 Màu sắc mg/L Pt ≤ 15 2 Mùi, vị - khơng 3 Độ đục NTU ≤ 5 4 pH - 6 ÷ 8,5 5 Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/L ≤ 300 6 Hàm lượng oxy hịa tan, tính theo oxy mg/L ≤ 6 7 Tổng chất rắn hịa tan mg/L ≤ 1000 8 Hàm lượng amoniac, tính theo nitơ mg/L ≤ 3 9 Hàm lượng asen mg/L ≤ 0,01 10 Hàm lượng antimon mg/L ≤ 0,005 11 Hàm lượng clorua mg/L ≤ 250 12 Hàm lượng chì mg/L ≤ 0,01 13 Hàm lượng crom mg/L ≤ 0,05 14 Hàm lượng đồng mg/L ≤ 1 15 Hàm lượng florua mg/L 0,7 ÷ 1,5 16 Hàm lượng kẽm mg/L ≤ 3 17 Hàm lượng hydro sunfua mg/L ≤ 0,05 18 Hàm lượng mangan mg/L ≤ 0,5 19 Hàm lượng nhơm mg/L ≤ 0,5 20 Hàm lượng nitrat, tính theo nitơ mg/L ≤ 10 21 Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ mg/L ≤ 1 22 Hàm lượng sắt tổng số (Fe2+ + Fe3+) mg/L ≤ 0,5 23 Hàm lượng thủy ngân mg/L ≤ 1,001 24 Hàm lượng xyanua mg/L ≤ 0,07 25 Chất hoạt động bề mặt (theo LAS) mg/L ≤ 0,5 26 Benzen mg/L ≤ 0,01 27 Phenol và dẫn xuất của phenol mg/L ≤ 0,01 28 Dầu mỏ và các hợp chất dầu mỏ mg/L ≤ 0,1 29 Hàm lượng thuốc trừ sâu lân hữu cơ mg/L ≤ 0,01 30 Hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ mg/L ≤ 0,1 31 Coliform tổng số MPN/100 mL ≤ 2,2 32 E.coli và coliform chịu nhiệt MPN/100 mL 0 33 Tổng hoạt độ pCi/L ≤ 3 34 Tổng hoạt độ pCi/L ≤ 30 NTU (Nephelometric Turbidity Unit): Đơn vị đo độ đục MPN/100 mL (Most Probable Number/100 L): Mật độ khuẩn lạc trong 100 mL pCi/L (picocuries/L): Đơn vị đo độ phĩng xạ Picocuri trên lit. 2.2.2 Đường trắng: [7] Đường trắng được phân thành hai hạng: hạng A và hạng B Bảng 2.2: Các chỉ tiêu cảm quan của đường trắng (theo TCVN 6959: 2001) Chỉ tiêu Yêu cầu Hạng A Hạng B Hình dáng Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi, khơ, khơng vĩn cục Mùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước cĩ vị ngọt, khơng cĩ mùi vị lạ Màu sắc Tinh thể màu trắng, khi pha vào nước cất cho dung dịch trong Tinh thể màu trắng ngà đến trắng, khi pha vào nước cất cho dung dịch tương đối trong Bảng 2.3: Các chỉ tiêu lý hĩa của đường trắng (theo TCVN 6959: 2001) Tên chỉ tiêu Đơn vị đo Mức Hạng A Hạng B 1. Độ Pol, khơng nhỏ hơn oZ 99,7 99,5 2. Hàm lượng đường khử % khối lượng (m/m) ≤ 0,1 ≤ 0,15 3. Tro dẫn điện. % khối lượng (m/m) ≤ 0,07 ≤ 0,1 4. Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105oC trong 3h % khối lượng (m/m) ≤ 0,06 ≤ 0,07 5. Độ màu. Đơn vị ICUMSA ≤ 160 ≤ 200 Bảng 2.4: Dư lượng SO2 cho phép cĩ trong đường (TCVN 6959: 2001) SO2 Mức tối đa Hạng A 20 mg/kg Hạng B 70 mg/kg Bảng 2.5: Các chất nhiễm bẩn (TCVN 6959: 2001) Tạp chất khơng tan trong nước Hạng A, khơng lớn hơn 60 mg/kg Hạng B, khơng lớn hơn 90 mg/kg Asen (As), khơng lớn hơn 1 mg/kg Đồng (Cu), khơng lớn hơn 2 mg/kg Chì (Pb), khơng lớn hơn 0,5 mg/kg Phụ gia: Acid citric: Quá trình bổ sung acid citric nhằm làm giảm vị ngọt gắt của đường, đồng thời thêm vị chua hài hịa cho sản phẩm, kích thích tiêu hĩa, hạn chế sự phát triển của một số lồi vi sinh vật, gĩp phần hạn chế sự oxi hĩa, làm tăng thêm mùi vị cho sản phẩm.. Acid citric dùng trong sản xuất là acid citric anhyrous của hảng WEIFANG -Trung Quốc, sử dụng với hàm lượng 0,5% so với tổng thành phần phối trộn tạo ra sản phẩm. Nguyên liệu cĩ chỉ tiêu như sau:(đạt theo TCVN 5516-1991) Bảng 2.6 Chỉ tiêu hố lý của acid citric sử dụng (đạt theo TCVN 5516-1991) Chỉ tiêu Đơn vị đo Mức qui định Hàm lượng acid citric % Khơng thấp hơn 99.5 Tro % Khơng vượt quá 0.05 Chì mg/kg Khơng vượt quá 10 Arsen mg/kg Khơng vượt quá 3 Sulphate % Khơng cĩ Bảng 2.7 Chất lượng cảm quan acid citric sử dụng (đạt theo TCVN 5516-1991) Tên chỉ tiêu Đặc điểm Hình dạng bên ngồi và màu sắc Các dạng tinh thể khơng màu, khơng vĩn cục, đối với acid hạng 1 cho phép hơi cĩ màu vàng. Dung dịch acid citric trong nước cất nồng độ khối lượng 20g/dm3 phải trong suốt. Vị Chua, khơng cĩ vị lạ Mùi Dung dịch acid citric trong nước cất nồng độ khối lượng 20g/dm3 khơng cĩ mùi Cấu trúc Rời và khơ. Tạp chất Khơng cho phép. Pectin: [16] Nguồn gốc và đặc tính của pectin Pectin được dùng nhiều trong cơng nghệ chế biến rau quả do nĩ trung tính về mùi vị, khơng gây ảnh hưởng xấu đến mùi vị thơm ngon tự nhiên của quả. Nĩ được xem là một phụ gia thực phẩm an tồn, cĩ thể dùng dưới dạng nguyên liệu giàu pectin hay ở dạng chế phẩm. Pectin là loại polysaccharide cĩ nhiều ở rau, củ quả hoặc thân cây. Trong thực vật, pectin tồn tại ở hai dạng là protopectin (khơng tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào cùng với cellulose và hemicellulose) và pectin hịa tan (tồn tại ở dịch bào). Tính chất vật lý của pectin: dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu. Tan trong nước, khơng tan trong ethanol. Cĩ khả năng tạo gel bền. Cấu trúc hố học Các hợp chất pectin cĩ cấu tạo là chuỗi polygalacturonic. Các acid galacturonic bị methyl hố ở các mức độ khác nhau. Chiều dài chuỗi polygalacturonic cĩ thể biến đổi từ vài đơn vị đến vài trăm đơn vị. Tùy theo số phân tử acid galacturonic trong chuỗi polygalacturonic mà khối lượng phân tử của pectin cĩ thể khác nhau (khoảng 20 000 đến 200 000 đơn vị). Phân tử lượng của các loại pectin từ các nguồn quả khác nhau sẽ khác nhau. Các hợp chất pectin gồm Pectin: chuỗi polygalacturonic methyl hĩa 100% (ứng với hàm lượng methyl là 16,3%) Acid pectinic: chuỗi acid polygalacturonic được methyl hĩa dưới 100%. Acid pectic: chuỗi acid polygalacturonic hồn tồn khơng bị methyl hĩa. Trong thực tế tên pectin được dùng để chỉ cho acid pectinic và pectin. Tùy theo mức độ methyl hĩa, pectin chia làm 2 nhĩm đặc trưng bởi chỉ số methoxyl High – methoxyl pectin (HMP): hàm lượng methyl trên 7%. Tạo gel khi mơi trường cĩ mặt acid và đường, hàm lượng chất rắn hịa tan trên 55% và pH dao động trong khoảng từ 2,8 đến 3,5. Các nhĩm acid sẽ liên kết với nhau bằng liên kết cầu hydro và giữ chặt phân tử đường bên trong giúp ổn định cấu trúc gel cho sản phẩm. Hình 2.7: Pectin methoxyl hĩa cao Low –methoxyl pectin (LMP): hàm lượng methyl dưới 7%. Cũng tạo gel trong mơi trường cĩ mặt acid và đường nhưng hàm lượng chất rắn hịa tan thấp hơn. Sự liên kết giữa các nhĩm acid carboxylic (COO- ) và ion canxi (Ca2+) sẽ hình thành liên kết mạng – ion, giúp tạo nên cấu trúc gel cho sản phẩm. Hình 2.8: Pectin methoxyl hĩa thấp (LMP) (a) (b) Hình 2.9: Cơ chế tạo gel của pectin HM (a) và LM (b) Maltodextrin: [13], [32] Được sử dụng trong quá trình phối chế trước khi sấy phun nhằm làm tăng nồng độ chất khơ của dịch quả sau khi chà, thỏa mãn nồng độ cần thiết cho quá trình sấy phun. Bảng 2.8 Chỉ tiêu chất lượng của Maltodextrin trong sản xuất bột chanh dây [13] Chỉ tiêu Yêu cầu Hĩa lý Kích thước trung bình của hạt 300 – 800 mm Độ tan 98% Độ ẩm 7% Hàm lượng tro 0,5% Kim loại nặng 0,5 ppm Chỉ số DE 16.55 Cảm quan: Dạng bột mịn, màu trắng, khơng lẫn tạp chất, ít ngọt, khơng mùi Enzym Pectinase: [33] Ứng dụng: Pectinase là tên gọi chung của các loại enzyme phân hủy pectin. Trong đĩ, các enzyme thường sử dụng trong thực phẩm là: Polygalacturonase: enzyme thủy phân liên kết α-1,4-glycoside. Pectinmethylesterase: enzyme thủy phân liên kết ester giữa axit galacturonic và nhĩm methyl. Pectate lyase: enzyme cắt liên kết α-1,4-glycoside nhưng khơng cĩ sự tham gia của nước. Tính chất: Chế phẩm pectinase cĩ dạng lỏng, màu hơi nâu và một chút mùi đặc trưng của các sản phẩm lên men, hịa tan tốt trong nước ở tất cả các nồng độ, cĩ thể gây màu đục cho dung dịch nhưng khơng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ của pectinase bao gồm: Độ pH: pH cĩ thể tác động lên enzym bằng cách gây ra những biến đổi về cấu trúc, thay đổi mức độ ion hĩa của các chất, thay đổi tính chất của các amino acid hoặc các coenzym xúc tác của pectinase,...Thơng thường, độ pH tối ưu cho hoạt động của pectinase thường nằm ở mức 4,5 – 5,0. Nhiệt độ: nhiệt độ để pectinase họat động tốt nhất là 45 – 55 oC. Nếu nhiệt độ quá cao, phản ứng thủy phân sẽ nhanh hơn nhưng các enzym sẽ dần dần bị vơ hoạt hoặc thay đổi tính chất. Mặt khác, mùi vị và chất lượng của dịch quả cĩ thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao. Hầu hết các enzym pectinase thương mại hoạt động tốt nhất ở 45 oC. Acid sorbic và muối sorbate [6] Acid sorbic và các muối Natri, calci hay kali được biết chung chung là các muối sorbate. Acid sorbic được phân lập lần đầu tiên vào năm 1859. Cấu trúc của acid sorbic được xác định vào năm 1880, và được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1900. Cơng thức hĩa học CH3 – CH = CH – CH = CH – COOH Tính chất: Acid sorbic là bột tinh thể trắng, tan khơng đáng kể trong nước lạnh (0,16 g/100 ml ở 20 oC) và tan dễ hơn trong nước nĩng (ở 100 oC tan 3,9%), cĩ mùi vị chua nhẹ. Muối sorbate kali ở dạng bột hay dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước (58,2 g/100 ml ở 20 oC). Trong dầu ngũ cốc, dạng acid (0,8 g/100 ml) tan nhiều hơn dạng muối kali của nĩ (0,01 g/100 ml). Khi vào cơ thể cùng với thực phẩm, acid sorbic được oxi hĩa thành các chất khơng độc. Các sorbate hoạt động tốt hơn benzoat ở pH 4 – 6. Acid sorbic và muối sorbate ức chế mạnh sự phát triển của nấm men và nấm mốc nhưng yếu hơn đối với vi khuẩn nên chúng thường được dùng cho các sản phẩm cĩ mơi trường acid. Chương 3 : QUY TRÌNH VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH SẢN XUẤT NECTAR, BỘT, MỨT ĐƠNG CHANH DÂY [1] , [3] ,[4], [5] Chanh dây Lựa chọn – phân loại Ủ enzym Chỉnh pH Lấy ruột quả Rửa 3.1 Quy trình sản xuất puree: Trái khơng đạt Chà Vỏ pH= 3.5- 4.5 Pectinase t = 3h, pH= 3.5-4.5 T=40-450C Puree Hình 3.1 Quy trình sản xuất puree chanh dây 3.2 Quy trình sản xuất Nectar, Bột, Mứt đơng chanh dây từ puree: 3.2.1 Quy trình sản xuất Nectar chanh dây từ puree: Puree Đường, phụ gia T0 = 500C Hịa tan Phối trộn Đồng hĩa P = 200 bar T0 = 1210C t = 3-4 s Tiệt trùng UHT Bao bì giấy vơ trùng Rĩt sản phẩm Bảo ơn Nectar Hình 3.2 Quy trình sản xuất nectar chanh dây từ puree 3.2.2 Quy trình sản xuất bột chanh dây từ puree: Puree Bột chanh dây Đường xay Bao bì vơ trùng Bao gĩi Hồn thiện Sấy phun Cơ đặc Phối trộn Lọc bã Maltodextrin 550Bx T=180-2000C; 5-30s Hình 3.3 Quy trình sản xuất bột chanh dây từ puree 650 Bx pH= 3-4 Acid citric, đường Bảo ơn Rĩt bao bì Cơ đặc Phối trộn Puree 3.2.3 Quy trình sản xuất mứt đơng chanh dây từ puree: Pectin, phụ gia Ngâm Lọ thùy tinh vơ trùng Mứt đơng chanh dây Hình 3.4 Quy trình sản xuất mứt đơng chanh dây từ puree 3.3 Thuyết minh quy trình sản xuất puree chanh dây: 3.3.1 Chọn lựa – phân loại: Mục đích: chuẩn bị Loại trừ những nguyên liệu khơng đủ quy cách, sâu bệnh, mốc, thối hỏng ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm; phân chia nguyên liệu đồng đều về kích thước, hình dáng, màu sắc, độ chín. Biến đổi: Nguyên liệu đồng nhất về kích thước, màu sắc, độ chín. Loại bỏ được trái hư hỏng, khơng đạt chất lượng. Phương pháp thực hiện và thiết bị: thủ cơng, thực hiện trên băng tải Hình 3.5 Băng tải di chuyển chanh dây Nguyên liệu được dàn mỏng trên băng tải với bề rộng 60-80 cm và di chuyển với vận tốc 0,1-0,15m/s, hai bên băng chuyền là các cơng nhân làm nhiệm vụ phân loại quả, ở đây loại bỏ những quả cĩ nghi ngờ bị hư hỏng (dập, nát, thối,…), trên băng chuyền này cũng loại ra những quả cĩ kích thước khơng phù hợp cho quá trình sản xuất. Những quả khơng đủ độ chín cĩ thể lưu lại cho đến khi đạt độ chín mới sử dụng. Cịn những quả chín quá cũng cĩ thể được sử dụng nếu chưa cĩ biểu hiện hư hỏng. Nhất thiết phải loại bỏ những quả đã thối rửa hồn tồn vì những vết dập nát thối rửa là cửa ngõ để vi sinh vật xâm nhập và phát triển, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này. Rửa: Mục đích: chuẩn bị Loại trừ tạp chất cơ học như đất, cát, bụi Giảm vi sinh vật bám ngồi vỏ Lộ ra những chổ hư hỏng. Biến đổi: sạch đất cát, bụi bẩn, loại bớt một số vi sinh vật ngồi vỏ quả, lộ ra những phần hư hỏng. Phương pháp thực hiện và thiết bị: sử dụng thiết bị ngâm rửa xối tưới. Chanh dây sẽ trải qua 2 giai đoạn là ngâm và rửa xối. Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu. Thời gian ngâm tùy thuộc vào mức độ bám bẩn của nguyên liệu, cĩ thể từ vài phút đến vài chục phút. Rửa xối là dùng tác dụng chảy của dịng nước để kéo chất bẩn cịn lại trên mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Thường dùng tia nước phun (áp suất 2 – 3 at). Nước rửa phải là nước sạch, lạnh. Thời gian rửa càng nhanh càng tốt. Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn người ta dùng nước chảy liên tục trên các bể. Hình 3.6 Thiết bị rửa xối Thơng số cơng nghệ: Thời gian ngâm: từ vài phút đến vài chục phút. Áp lực phun rửa là 2-3 at Tách ruột quả: Mục đích: Khai thác: Thu nhận ruột quả cho các quá trình sau này. Biến đổi: Nguyên liệu thay đổi hình dạng kích thước, trái chanh dây sau quá trình này chỉ cịn lại ruột, phần vỏ quả loại đi, ruột sau khi được lấy ra sẽ tiếp xúc với mơi trường bên ngồi nên sẽ bị oxy hố vitamin C, vitamin A; lây nhiễm vi sinh vật từ mơi trường ngồi. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Giai đoạn này nên tiến hành càng nhanh càng tốt để hạn chế sự tổn thất vitamin C và các thành phần dinh dưỡng khác trong ruột quả .Thực tế cĩ rất nhiều phương pháp tách thịt quả. Ở Hawai, quả chanh dây sau khi được cắt đơi sẽ được chuyển vào bộ phận ly tâm trục thẳng đứng với đáy cĩ dạng hình nĩn cĩ lỗ đường kính 5 – 8mm. Dưới tác dụng của lực ly tâm, vỏ quả sẽ di chuyển đi lên và được lấy ra ngồi, cịn nước quả cĩ cả hạt sẽ thốt ra ngồi qua lỗ. Ở đây ta cĩ thể sử dụng hệ thống ép trong quy trình sản xuất nước cam để thu ruột quả chanh dây. Chanh dây sau khi cắt làm 2 sẽ được đưa vào khuơn và sau đĩ sẽ cĩ trục quay xoay ép lấy phần dịch quả ra ngồi vỏ. Hình 3.7 Thiết bị tách ruột chanh dây 3.3.4 Chỉnh pH: Mục đích: chuẩn bị, đưa pH về khoảng hoạt động của enzyme pectinase. Biến đổi: ít cĩ sự thay đổi ngồi giá trị pH của nguyên liệu. Phương pháp thực hiện: nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào phần dịch quả, và đo giá trị pH, đưa về giá trị 3.5-4.5. 3.3.5 Ủ enzyme: Mục đích: Phân cắt chuỗi pectin trong thịt quả thành những đoạn cĩ độ dài ngắn hơn nhằm làm giảm độ nhớt, làm trong dịch quả, giúp tách hạt được dễ dàng, tăng năng suất thu nhận dịch quả trong quá trình chà. Biến đổi: chủ yếu xảy ra các biến đổi về mặt hĩa sinh Enzym pectinase sẽ cắt đứt các liên kết a-1.4-glycoside (giữa các acid galacturonic) và các liên kết este (giữa acid galacturonic và nhĩm methyl), mạch pectin bị phân cắt thành các phân tử tự do như acid galacturonic, methanol và các mạch tương đối ngắn. Biến đổi khối dịch quả sau khi thủy phân: khối dịch quả cĩ sự phân lớp rõ ràng. Màng vỏ bao bọc hạt rách, xuất hiện lỗ hỏng do pectinase thuỷ phân. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Đầu tiên, dịch quả sẽ được nâng nhiệt độ lên nhiệt độ tối ưu cho enzyme hoạt động 40 – 450C trong thiết bị trao đổi nhiệt. Sau đĩ, dịch quả được đưa đến thiết bị ủ, đồng thời tiến hành bổ sung chế phẩm pectinase, tiến hành ủ trong thời gian 3 giờ. Trong quá trình ủ thỉnh thoảng tiến hành khuấy trộn đều khối ruột quả để tăng khả năng tiếp xúc giữa enzym và cơ chất, để thúc đẩy quá trình tách hạt. Hình 3.8 Thiết bị ủ enzym Thơng số cơng nghệ: Nồng độ chế phẩm enzyme pectinase sử dụng: 0.1% khối lượng nguyên liệu đem ủ Thời gian ủ enzyme: 3h pH: 3.5-4.5. Sau khi ủ được 3h, ta tiến hành gia nhiệt để vơ hoạt enzyme ở 80oC trong 15 phút. Thiết bị: sử dụng thiết bị hình trụ đáy nĩn, cĩ lớp vỏ áo để gia nhiệt, ổn định nhiệt, bên trong thiết bị cĩ gắn cánh khuấy. 3.3.6 Chà: Mục đích: khai thác: tách phần thịt chanh dây ra khỏi hạt, các chất xơ và biến đổi phần thịt quả thành dạng nhuyễn. Biến đổi: Nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát. Giảm khối lượng, tăng độ mịn. Phần thịt quả giảm kích thước tương ứng với lỗ rây sử dụng, chuyển thành dạng nhuyễn. Puree đồng nhất, loại bỏ hạt. Dịch bào thốt ra dễ bị chuyển hĩa và vi sinh vật tấn cơng. Trong quá trình chà, thịt quả tiếp xúc nhiều với khơng khí, cĩ thể xảy ra các phản ứng oxy hĩa làm biển màu nguyên liệu. Giải phĩng các enzyme oxy hĩa khử (catalase, dehydrogenase, …), enzyme thủy phân ( pectinesterase, polymethylgalacturonase,…), enzyme ascorbinoxydase xúc tác quá trình oxy hĩa acid ascorbic thành dạng khử hidro. Phương pháp thực hiện và thiết bị: sử dụng thiết bị chà trục cánh đập. Quá trình chà làm cho khối ruột quả bị ép mạnh vào mặt rây cĩ đục lỗ nhỏ. Phần qua lưới rây là dịch puree cịn lại thải ra là bã chà chứa các chất xơ và hạt. Hình 3.9 Thiết bị chà cánh đập Thơng số cơng nghệ: Sử dụng lưới rây cĩ đường kính 0.75mm. 3.4 Thuyết minh quy trình sản xuất nectar chanh dây từ puree: 3.4.1 Phối trộn: Mục đích: Chế biến: điều chỉnh thành các phần như đường, acid, nước, dịch quả… hài hồ theo hướng tạo ra sản phẩm cuối cùng. Bảo quản: bổ sung thêm kali sorbate chống vi sinh vật Các biến đổi: Chủ yếu thay đổi về thành phần hố học đường, nước, acid…và tăng nhiệt độ. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Sử dụng thiết bị phối trộn hình trụ, cĩ cánh khuấy cĩ vỏ áo gia nhiệt. Hình 3.10 Thiết bị phối trộn. Thơng số cơng nghệ: Nhiệt độ phối trộn là 500C để giảm độ nhớt khi khuấy trộn. Tỉ lệ phối trộn như sau: Dịch quả: 10% ; đường 13% ; nước 76,5% ; pectin 800-1000ppm ; acid citric 0.5% ; kali sorboate : 2000 ppm 3.4.2 Đồng hố: Mục đích: bảo quản Làm đồng nhất sản phẩm tăng khả năng phân tán, giảm hiện tượng tách pha trong thời gian bảo quản sản phẩm. Biến đổi: Các thành phẩn được trộn lẫn tốt hơn, tạo dung dịch đồng nhất, do cĩ tăng nhiệt độ nên oxy hố vitamin, biến tính protein làm thất thốt dinh dưỡng Phương pháp thực hiện và thiết bị: thiết bị đồng hố áp suất cao Hình 3.11 Thiết bị đồng hĩa áp suất cao Thơng số cơng nghệ: Áp suất đồng hố: 200 bar 3.4.3 Tiệt trùng UHT: Mục đích: bảo quản Tiêu diệt vi sinh vật, đình chỉ hoạt động của các enzyme oxy hố. Biến đổi: Vi sinh vật bị tiêu diệt, enzyme bất hoạt. Nhiệt độ tăng làm oxy hố vitamin, biến tính protein, xảy ra phản ứng tạo màu như caramel, maillard… Phương pháp thực hiện và thiết bị: sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng. Thơng số cơng nghệ: Nhiệt độ tiệt trùng 1210C trong 3 giây. Hình 3.12 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng 3.4.4 Rĩt sản phẩm: Mục đích: Hồn thiện: phân chia sản phẩm vào các hộp, tạo ra các đơn vị sản phẩm tiện lợi cho người tiêu dùng Bảo quản: cách ly sản phẩm với mơi trường, tránh hiện tượng tái nhiễm sau tiệt trùng Biến đổi: Khơng xảy ra biến đổi đáng kể ngồi trừ vi sinh vật cĩ thể lây nhiễm trong khi rĩt Phương pháp thực hiện và thiết bị: Sử dụng tủ rĩt vơ trùng Sử dụng bao bì giấy phải được tiệt trùng trước bằng H2O2 và khí nĩng ở 1800C. Bao bì sử dụng cĩ 6 lớp: polyethylene, giấy, carton,polyethylene, giấy nhơm, polyethylene. Thơng số cơng nghệ: Nhiệt độ sản phẩm rĩt là 900C và thể tích mỗi sản phẩm là 220ml và 180ml. 3.4.5 Bảo ơn: Mục đích: Nhằm kiểm tra chất lượng sản phẩm sau một thời gian bảo quản. Kết thúc thời gian bảo ơn, sản phẩm được kiểm tra, loại bỏ những đơn vị hư hỏng. Nếu tỉ lệ hư hỏng, phồng vượt quá mức cho phép, cần phải xem xét lại quá trình sản xuất, tìm nguyên nhân hư hỏng để khắc phục. Biến đổi: Bị phồng hộp, cĩ mùi hơi đối với những sản phẩm bị hư do vi sinh vật phát triển. Phương pháp thực hiện và thiết bị: bảo quản trong điều kiện thường, trong thời gian 14 – 20 ngày. 3.5 Thuyết minh quy trình sản xuất bột chanh dây từ puree: 3.5.1 Lọc: Mục đích: tách hạt và các phần bã có kích thước lớn ra khỏi dịch quả, làm trong dịch quả, tránh ảnh hưởng xấu đến quá trình sấy phun sau này. Các biến đổi: khối lượng riêng hỗn hợp giảm , giảm thành phần pha phân tán trong dung dịch , vi sinh vật cĩ điều kiện tiếp xúc với dung dịch. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Thiết bị: thiết bị lọc khung bản . Dịch lọc chảy từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngồi. Bã được giữ trên bề mặt của vách ngăn lọc và được chứa trong khung. Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã. Thơng số cơng nghệ: Áp lực lọc: 2 - 3at (được tạo ra bởi bơm nhập liệu) Hình 3.13 Thiết bị lọc khung bản 3.5.2 Phối trộn: Mục đích: trộn thêm chất độn hay chất mang vào dịch quả để vừa làm tăng hàm lượng chất khô, giảm chi phí cô đặc, vừa tạo nên cấu trúc dạng bột mịn cho sản phẩm, tăng hiệu suất thu hồi của quá trình sấy. Các biến đổi: hàm lượng chất khô và độ nhớt của dung dịch tăng lên, màu sắc và mùi vị của dịch quả thay đổi không đáng kể. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Thiết bị: sử dụng thiết bị phối trơn cĩ cánh khuấy. (hình 3.10). Trộn maltodextrin vào dịch quả đã pha loãng để tạo ra các hàm lượng chất khô tương ứng cho dung dịch trước khi sấy. Thơng số: yêu cầu độ khơ dịch quả sau khi phối trộn là 25% 3.5.3 Cơ đặc: Mục đích: Nâng cao độ khơ của sản phẩm để thực hiện quá trình sấy phun lúc sau. Ngồi ra cơ đặc cịn giúp thanh trùng dịch quả, tránh sự hư hỏng sản phẩm làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm. Các biến đổi: Vật lý: Thể tích giảm, khối lượng giảm, khối lượng riêng tăng. Hĩa lý Hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm trong quá trình sấy Một số chất thơm bay hơi theo ẩm và bị phân hủy do nhiệt độ gây tổn thất chất thơm. Ngược lại một số hương thơm được phát huy hay tạo thành trong quá trình sấy do phản ứng maillard, caramen… Hĩa học: Phản ứng hĩa học tăng do nhiệt độ vật liệu tăng như: phân hủy vitamin, phản ứng oxy hĩa, phản ứng maillard giữa đường khử và acid amin tạo màu cho sản phẩm . Protein, tinh bột, đường bị biến đổi. Sinh học: ức chế một phần vi sinh vật trên bề mặt vật liệu, kéo dài thời gian bảo quản. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Thiết bị: Sử dụng thiết bị cơ đặc chân khơng. Thơng số kỹ thuật: Độ khơ sau cơ đặc : 55oBx Hình 3.14 Thiết bị cơ đặc chân khơng. 3.5.4 Sấy phun Mục đích : Cung cấp nhiệt làm bốc hơi nhanh nước trong dịch sau phối trộn quả tạo sản phẩm dạng bột với độ ẩm thấp để bảo quản được lâu hơn. Là quá trình chế biến, nâng cao hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm, giảm thể tích bao bì, khối lượng vận chuyển. Các biến đổi: Vật lý: Thể tích giảm, khối lượng giảm, khối lượng riêng tăng. Hĩa lý Hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm trong quá trình sấy Một số chất thơm bay hơi theo ẩm và bị phân hủy do nhiệt độ gây tổn thất chất thơm. Ngược lại một số hương thơm được phát huy hay tạo thành trong quá trình sấy do phản ứng maillard, caramen… giảm giá trị cảm quan Hĩa học: Tốc độ phản ứng hĩa học tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng như: phân hủy vitamin, phản ứng oxy hĩa, phản ứng maillard giữa đường khử và acid amin tạo màu cho sản phẩm . Protein, tinh bột, đường bị biến đổi. Sinh học: ức chế một phần vi sinh vật trên bề mặt vật liệu, kéo dài thời gian bảo quản. Cảm quan: nguyên liệu chuyển từ dạng lỏng sang dạng cấu trúc bột mịn, màu sắc mùi vị thay đổi. Phương pháp thục hiện và thiết bị: Thiết bị: hệ thống sấy phun. Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống sấy phun Quạt A hút khơng khí thơng qua màng lọc B và chuyển vào caloriphe C để gia nhiệt. Khơng khí sau khi gia nhiệt sẽ được thổi vào buồng sấy D. Bơm cao áp E sẽ bơm nhập liệu từ bể chứa F vào cơ cấu phun sương G. Nhập liệu sau đĩ sẽ được chuyển thành sương mù, tiếp xúc trực tiếp với khơng khí nĩng trong buồng sấy, diễn ra quá trình sấy. Đa số bột thành phẩm sẽ được tháo ra ở đáy của buồng sấy, thơng qua van H và được vận chuyển đến thùng chứa thơng qua đường ống dẫn I. Khơng khí rời khỏi buồng sấy thơng qua ống J, qua cyclon thu hồi sản phẩm K để tận thu lại số bột bị hơi lơi cuốn theo. Lượng bột thu được cĩ thể được vận chuyển vào buồng chứa cùng với lượng bột trên thơng qua van M, hoặc cĩ thể được hồi lưu lại gần vùng phun sương trong buồng sấy. Thơng số cơng nghệ: Nồng độ chất khơ của dung dịch trước khi sấy phun: 550Bx Nhiệt độ tác nhân sấy đầu vào: 1800C – 2000C Nhiệt độ tác nhân sấy đầu ra: 79 – 850C Độ ẩm của bột chanh dây sau khi sấy: 3 -4% Kích thước hạt: 30 - 80µm Thời gian lưu: 5-30s 3.5.5 Hồn thiện: Mục đích : hồn thiện sản phẩm Phối trộn thêm đường, chất màu, hương, các vitamin…làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm, tạo sự hấp dẫn đối với người tiêu dùng. Phối trộn đường ở giai đoạn sau sấy phun cịn giúp cho qua trình sấy phun được thực hiện dễ dàng, tránh làm hư sản phẩm khi sấy do trành được hiện tượng nĩng chảy của đường làm dính bột trong thiết bị sấy. Biến đổi: Vật lý: thay đổi về khối lượng riêng, độ dẫn nhiệt, thể tích … Hĩa học: tăng thành phần các chất trong hỗn hợp. Cảm quan: tăng vị ngọt, vị chua, màu sắc thay đổi và tăng mùi thơm cho sản phẩm. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Lượng đường bổ sung vào khoảng: 40-45% so với 100g sản phẩm. Quá trình phối trộn được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất thường. Thiết bị : sử dụng thiết bị hình trụ đáy nĩn, bên trong thiết bị cĩ gắn cánh khuấy. (hình 3.10) 3.5.6 Đĩng gĩi: Mục đích Hồn thiện: nhằm tạo thuận tiện cho người tiêu dùng, sản phẩm cĩ trọng lượng phù hợp cho người tiêu dùng sử dụng; bên cạnh đĩ dựa vào màu sắc và cách bố trí cịn làm cho sản phẩm thu hút người tiêu dùng. Bảo quản: bao bì giúp bảo vệ thực phẩm tránh khỏi ảnh hưởng khơng tốt của mơi trường xung quanh như: độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng… Các biến đổi: khơng đáng kể Phương pháp thực hiện và thiết bị: Quá trình đĩng gĩi được diễn ra ở nhiệt độ và áp suất thường. Trọng lượng: 100-500g/gĩi. Nhiệt độ ghép mí: 1500C Thiết bị: Thiết bị đĩng gĩi Hình 3.16 Thiết bị đĩng gĩi. 3.6 Thuyết minh quy trình sản xuất mứt đơng chanh dây từ puree: 3.6.1 Phối trộn: Mục đích: Khi chế biến mứt quả đơng người ta thường phối trộn đường, acid thực phẩm để chỉnh pH vào dịch quả theo tỉ lệ nhất định tạo điều kiện gel hĩa cho sản phẩm. Các biến đổi: Trong quá trình chế biến, tanin trong quả thường bị oxi hố tạo thành flobafen cĩ màu đen. Để chống hiện tượng này người ta thường thêm chất chống oxi hố, mà thường dùng nhất là acid ascorbic (vitamin C) vừa cĩ tác dụng ổn định màu sắc, vừa tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm nhưng khơng nên cho nhiều vitamin C quá nĩ sẽ gây vị chua gắt và hắt. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Thiết bị: Sử dụng thiết bị phối trộn hình trụ bên trong cĩ cánh khuấy.(hình 3.10) Thơng số kỹ thuật: Đường thêm vào: 55% pH dịch sau khi phối trộn : 3-4. 3.6.2 Cơ đặc: Mục đích: Nâng cao độ khơ của sản phẩm tuỳ theo yêu cầu nhằm tạo điều kiện cho quá trình gel hố sản phẩm. Ngồi ra cơ đặc cịn giúp thanh trùng dịch quả, tránh sự hư hỏng sản phẩm làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm. Các biến đổi: Vật lý: Thể tích giảm, khối lượng giảm, khối lượng riêng tăng. Hĩa lý Hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm trong quá trình sấy Một số chất thơm bay hơi theo ẩm và bị phân hủy do nhiệt độ gây tổn thất chất thơm. Ngược lại một số hương thơm được phát huy hay tạo thành trong quá trình sấy do phản ứng maillard, caramen… Hĩa học: Phản ứng hĩa học tăng do nhiệt độ vật liệu tăng như: phân hủy vitamin, phản ứng oxy hĩa, phản ứng maillard giữa đường khử và acid amin tạo màu cho sản phẩm . Protein, tinh bột, đường bị biến đổi. Sinh học: ức chế một phần vi sinh vật trên bề mặt vật liệu, kéo dài thời gian bảo quản. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Mứt quả được chế biến bằng cách cơ đặc hỗn hợp đã phối trộn theo phương pháp đun nĩng. Sau khi hỗn hợp được cơ đặc đến độ khơ yêu cầu, ta đổ dịch pectin đã chuẩn bị sẵn (pectin đã được ngâm nước) vào khuấy đều và chuẩn bị rĩt bao bì. Thiết bị: Sử dụng thiết bị cơ đặc chân khơng.( hình 3.14) Thơng số kỹ thuật: Độ khơ sau cơ đặc : 65oBx Lượng pectin đưa vào : 5% 3.6.3 Rĩt bao bì: Mục đích: Hồn thiện: nhằm tạo thuận tiện cho người tiêu dùng, sản phẩm cĩ trọng lượng phù hợp cho người tiêu dùng sử dụng; bên cạnh đĩ dựa vào màu sắc và cách bố trí cịn làm cho sản phẩm thu hút người tiêu dùng. Bảo quản: bao bì giúp bảo vệ thực phẩm tránh khỏi ảnh hưởng khơng tốt của mơi trường xung quanh như: độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng… Các biến đổi: khơng đáng kể. Phương pháp thực hiện và thiết bị: Hình 3.17 Thiết bị chiết rĩt. Thơng số kỹ thuật: thường nhiệt độ rĩt khoảng 80 ÷900C 3.6.4 Bảo ơn: Mục đích: Nhằm kiểm tra chất lượng sản phẩm sau một thời gian bảo quản. Kết thúc thời gian bảo ơn, sản phẩm được kiểm tra, loại bỏ những đơn vị hư hỏng. Nếu tỉ lệ hư hỏng, phồng vượt quá mức cho phép, cần phải xem xét lại quá trình sản xuất, tìm nguyên nhân hư hỏng để khắc phục. Biến đổi: Bị phồng hộp, cĩ mùi hơi đối với những sản phẩm bị hư do vi sinh vật phát triển. Phương pháp thực hiện và thiết bị: bảo quản trong điều kiện thường, trong thời gian 14 – 20 ngày. Chương 4 SẢN PHẨM [2] Nectar chanh dây: Một số hư hỏng thường gặp của nectar chanh dây: Sản phẩm bị tách lớp. +Nguyên nhân: quá trình đồng hĩa khơng tốt. +Khắc phục: bổ sung phụ gia hổ trợ quá trình đồng hĩa để hạn chế quá trình tách lớp. Sản phẩm bị phồng hộp, xì mí trong quá trình bảo ơn. +Nguyên nhân: khơng kiểm tra kỹ bao bì trước khi rĩt sản phẩm, sự phát triển của vi sinh vật. +Khắc phục: kiểm tra khâu bao bì và chế độ thanh trùng cùng mơi trường rĩt sản phẩm. Sản phẩm bị nhớt, sủi bọt. +Nguyên nhân: sản phẩm bị nhiễm vi sinh vật. +Khắc phục: Kiểm tra chế độ tiệt trùng và bao bì. 4.1.2 Chỉ tiêu chất lượng Thành phần dinh dưỡng Bảng 4.1 Thành phần dinh dưỡng của nectar chanh dây Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng ( tính theo 100g dung dịch) Hàm lượng chất khơ 17g Glucid 15.4g Protein 0.22g Lipid 0.07g Acid citric 1g Xơ 0,1g Vitamin A 70IU Vitamin C 3mg Chỉ tiêu hố lý: TCVN 6299: 1997 Bảng 4.2 Chỉ tiêu kim loại nặng của nectar chanh dây Chỉ tiêu Yêu cầu Hàm lượng kim loại nặng Sn Pb Zn Cu Asen Fe Tổng hàm lượng Cu, Fe, Zn SO2 Khơng lớn hơn 200ppm 0,3ppm 5ppm 5ppm 0,2ppm 15ppm 20ppm 10ppm Chỉ tiêu vi sinh : TCVN 6299:1997 Bảng 4.3 Chỉ tiêu vi sinh của nectar chanh dây Vi sinh vật Giới hạn cho phép ( cfu/1ml sản phẩm) Tồng số vi khuẩn hiếu khí Colifroms Escherichia coli Stapylococus aureus Streptocci Pseudomonas aeruginosa Clotridium perfringens Tổng số tế bào nấm men, nấm mốc 100 10 0 0 0 0 0 10 Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm : TCVN 4042-82 Bảng 4.4 Chỉ tiêu cảm quan của nectar chanh dây Chỉ tiêu Yêu cầu Trạng thái Thể lỏng, đục mịn đổng nhất. Cho phép khơng đáng kể chấm đen do mãnh hạt lẫn vào. Nếu đề lâu thịt trái cĩ thể lắng xuống, song khi lắc mạnh thì phải phân tán đều, khơng vĩn cục. Khơng cĩ tạp chất lạ Màu sắc Màu vàng đặc trưng cho nước chanh dây Mùi Cĩ mùi thơm, vị chua ngọt tự nhiên chanh dây, khơng cĩ mùi lạ 4.2 Bột chanh dây: 4.2.1 Một số hư hỏng thường gặp của bột chanh dây: Đọng ẩm trong bao bì vì làm nguội khơng triệt để đã địng gĩi. Vĩn cục, khĩ hịa tan do hạt mịn, thành phần pectin cao. Mốc do nhiễm vi sinh vât. Khắc phục: Phải chờ thật nguội rồi mới đem bột đi đĩng gĩi. Cần chọn bao bì kín, sử dụng gĩi hút ẩm. Tạo hạt to cho bột. Chỉ tiêu chất lượng: Thành phần dinh dưỡng: Hàm lượng đường : 60% Hàm lượng vitamin C: 0.05% Tro: khơng quá 6.5% Tạp chất: khơng quá 0.3% Chỉ tiêu hĩa lý Độ ẩm : 4 %. Chỉ tiêu cảm quan: Sản phẩm cĩ dạng bột mịn, màu vàng tươi, cĩ mùi thơm và vị chua đặc trưng. Khi pha phân tán tốt trong nước tạo dung dịch puree chanh dây cĩ màu sắc mùi vị tự nhiên tương tự như puree quả tươi. Dung dịch đồng nhất, khơng tách lớp. Vị: Vị chua, ngọt hài hịa khơng quá gắt. 4.3 Mứt đơng chanh dây: 4.3.1 Một số hư hỏng của mứt đơng chanh dây: Đường bị kết tinh (hiện tượng lại đường): do nồng đọ đường quá cao, nấu mứt quá lâu. Vữa: do phá vỡ cân bằng ẩm – khơ và cân bằng hệ keo, chất tạo đơng cĩ chất lượng kém , khả năng giữ nước kém. Mốc do nhiễm vi sinh vật. Khắc phục: Thay thế một phần đường saccarose bằng đường khử, điều chỉnh thời gian nấu phải chính xác. Tránh đảo trộn lắc đảo sản phẩm. Chọn lại điều kiện tạo đơng cho phù hợp. Chọn bao bi thích hợp , sử dụng gĩi hút ẩm. Chỉ tiêu chất lượng: Chỉ tiêu hĩa học: Hàm lượng đường: 68-700Bx Hàm lượng vitamin C: 0.05% Kalisorbat: 250 ppm. Chỉ tiêu hĩa lý: pH: 3.5-4.5 Độ đồng nhất >95% Sản phẩm phải cĩ độ sệt cao. Cĩ thể thử bằng cách lật ngược lọ đựng, nếu sản phẩm bị chảy hoặc nhỏ giọt là khơng đạt yêu cầu. Chỉ tiêu cảm quan: Cấu trúc: bề mặt phẳng, bĩng mềm, hình khối đồng nhất, cấu trúc gel mềm, độ đơng tốt, khơng bọt. Màu vàng tự nhiên của dịch quả, đồng nhất trong tồn khối sản phẩm. Vị: ngọt chua tự nhiên đặc trưng của quả. Mùi: mùi thơm tự nhiên của dịch quả, khơng cĩ mùi lạ. Chương 5 ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ MỚI TRONG SÀN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỪ CHANH DÂY. Tiệt trùng puree chanh dây bằng điện trường cao áp: [10] PEF (pulsed electric field) đây là một phương pháp khác trong bảo quản nước trái cây. Mục đích của cơng nghệ này là vơ hoạt vi sinh vật và hoạt tính enzyme và làm tăng thời gian sử dụng của thực phẩm và khơng cĩ những ảnh hưởng khơng mong muốn khi dùng nhiệt và hĩa chất. Kĩ thuật PEF dùng điện thế cao từ 20-80kv/cm trong thời gian ngắn ms. Kĩ thuật PEFdựa trên lí thuyết sử dụng điện trường ngồi để phá vỡ ổn định màng tế bào Cơ chế vơ hoạt bởi PEF dựa trên đánh thủng điện mơi của màng tế bào điện trường ngồi cĩ một điện thế rất lớn so với điện thế của tế bào, khi vượt qua gía trị giới hạn tế bào sẽ bị “gãy”(giá trị tới hạn điện thế của nhiều màng tế bào :0.7-1.1. Màng tế bào được ví như tụ điện vật liệu cách điện. Điện tích tự do cĩ thể tích điện ở hai bên bề mặt màng. Những điện tích cĩ thể xuất hiện bằng cách dùng điện trường ngồi và tăng các điện thế khác nhau qua màng. Điện tích ở hai bên màng tế bào được tích trái dấu và hút lẫn nhau dẫn đền ép màng làm giảm bề dày của màng. Tế bào bị gãy khi lực ép lớn hơn lực đàn hồi và nĩ xảy ra khi điện áp đánh thủng tới hạn bằng tăng độ lớn điện trường ngồi ảnh hưởng của PEF với vi sinh vật . Nấm men thì nhạy cảm hơn vi khuẩn .Vi khuẩn Gram Âm nhạy cảm hơn Ảnh hưởng của PEF đối với chất lượng thực phẩm: gây ra ít biến đổi chất lượng hơn so với quá trình thanh trùng bằng nhiệt thơng thường. Lưu ý thực phẩm phải bài khí trước khi dùng PEF bởi điện mơi đánh thủng thường gây ra bởi bong bĩng khí (do diện trường được tặng thêm trong bọt khí). Phương pháp PEF làm tổn thất protein và vitamin C ít hơn qúa trình nhiệt. Và nước ép cĩ màu tự nhiện hơn.Ví dụ trong quá trình sản xuất nước cam ép thì hợp chất màu bị mất ở 30kv/cm trong 240-480s là 3-9% so với qúa trình nhiệt là 22%. Ảnh hưởng của PEF đối vơí enzyme: ít cĩ thơng tin . TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1]. Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tơn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thị Thu Trà, Cơng Nghệ Chế Biến Thực Phẩm, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2010, 1019tr. [2.]. Tơn Nữ Minh Nguyệt, Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thị Thu Trà, Cơng Nghệ Chế Biến Rau Trái, Tập 1, Nguyên Liệu Và Cơng Nghệ Bảo Quản Sau Thu Hoạch, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2008. 580tr. [3]. Nguyễn Thị Hiền, Lại Quốc Đạt, Lê Văn Việt Mẫn, Nguyễn Thị Nguyên, Trần Thị Thu Trà, Tơn Nữ Minh Nguyệt, Thí Nghiệm Cơng Nghệ Thực Phẩm, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2007. [4]. Nguyễn Văn Tiếp, Quách Đình, Ngơ Mỹ Văn (2000), Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau quả, Nxb Thanh Niên. [5]. Lê Mỹ Hồng, Cơng Nghệ Chế Biến Thực Phẩm Đống Hộp, Trường Đại Học Cần Thơ, 2005 [6]. TCVN 5660- 92, Phụ gia thực phẩm, Hà Nội. [7]. TCVN 6959: 2001, Đường trắng, Hà Nội. [8]. TCVN 5502: 2003, Nước cấp sinh hoạt- Yêu cầu chất lượng, Hà Nội. [9]. Eloı ´ sa Rovaris Pinheiro , Iolanda M.D.A. Silva , Luciano V. Gonzaga , Edna R. Amante ,Reinaldo F. Teo ´filo ,Ma ´rcia M.C. Ferreira, Renata D.M.C. Amboni, Optimization of extraction of high-ester pectin from passion fruit peel (Passiflora edulis flavicarpa) with citric acid by using response surface methodology, 2008. [10]. S.F. Aguilar-Rosas, M.L. Ballinas-Casarrubias, G.V. Nevarez-Moorillon, O. Martin-Belloso and E. Ortega-Rivas, Thermal and pulsed electric fields pasteurization of apple juice: Effects on physicochemical properties and flavour compounds, Department of Food Science and Technology, University of Lleida, Av. Alcalde Rovira Roure 177, 25198 Lleida, Spain, 2007. [11]. Hons J. Beilig and Joachim Wener, Fruit juice processing, FAO, 1986. [12]. Coronel, Promising Fruits of the Philippines, CA-UPLB, p.502; USDA Handbook No.8, 1986 [13]. J.W.Knight, The Starch Industry, Robert Maxwell, M.C, M.P. [14]. Morton.J, Fruits of warm climates, 1987. [15]. The Passion fruit, edis.ifas.ufl.edu/MG328 [16]. Specialists for pectin – Herbstreith & Fox [17]. Passionfruit,www.hort.purdue.edu/newcrop/morton/passionfruit.html [18]. Passionfruit,www.wholehealthmd.com/refshelf/foods_view/1,1523,257,00.html [19]. Passion fruit facts, www.crfg.org/pubs/ff/passionfruit.html [20]. Royal Botanic Gardens, Kew: Information Sheets: Passion Flower, www.rbgkew.org.uk/ksheets/passion.html [21]. Parcha (Passiflora Edulis) Passion Fruit,www.caribbeanseeds.com/parcha.htm [22]. [23]. [24]. [25]. [26]. [27]. [28]. [29]. [30]. [31]. [32].www.dairyfoods.com/CDA/ArticleInformation/ features [33]. www.enzymes.co.uk