Đề tài Chế biến nước thanh long cô đặc từ nguồn nguyên liệu thanh long Bình Thuận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ CƯƠNG TỐT NGHIỆP CHẾ BIẾN NƯỚC THANH LONG CÔ ĐẶC TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU THANH LONG BÌNH THUẬN SVTH: TRẦN THANH TÀI NGÀNH: BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM NIÊN KHÓA : 2007 - 2011 Tháng 3/2011 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Với những điều kiện thuận lợi về đất đai và khí hậu của vùng nhiệt đới, nguồn nguyên liệu trái cây của Việt Nam rất đa dạng và phong phú. Đây là điều kiện thuận lợi để phát triển ngành công nghiệp nước giải khát có nguồn gốc thiên nhiên. Đã có nhiều loại nguyên liệu trái cây được chọn để chế biến như cam, chanh, xoài, măng cụt…và thanh long là nguồn nguyên liệu đang được nhiều xí nghiệp chú ý. Thanh long là cây ăn quả được trồng khá phổ biến ở miền trung và miền nam Việt Nam như Bình Thuận, Long An, Tiền Giang…Đây là loại quả có hàm lượng dinh dưỡng cao, vị dễ chịu và là nguồn nguyên liệu xuất khẩu có giá trị. Tỉnh Bình Thuận đang được coi là vùng đất của thanh long với sản lượng lớn nhất Việt Nam. Bên cạnh những trái thanh long đủ tiêu chuẩn để xuất khẩu dưới dạng tươi thì vẫn còn một lượng không đủ tiêu chuẩn xuất khẩu và không tiêu thụ hết trong nước gây lãng phí cho nền kinh tế Bình Thuận nói riêng và Việt Nam nói chung. Vì vậy cần đa dạng hóa sản phẩm thanh long để tránh lãng phí. Từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Chế biến nước thanh long cô đặc từ nguồn nguyên liệu thanh long Bình Thuận”. Mục đích đề tài Tận dụng nguồn nguyên liệu thanh long chất lượng thấp giá rẻ của Bình thuận để chế biến sản phẩm mới có chất lượng dinh dưỡng cao hơn. Nghiên cứu xây dựng thử nghiệm quy trình sản xuất nước thanh long cô đặc để đa dạng hóa sản phẩm. Yêu cầu đề tài Xây dựng thử nghiệm quy trình sản xuất nước thanh long cô đặc. Xác định được các công thức phối chế. Xác định được các thông số kĩ thuật cho quy trình chế biến. Khảo sát chế độ cô đặc. Khảo sát chế độ thanh trùng. Đánh giá chất lượng sản phẩm sau thời gian bảo quản. TỔNG QUAN TÀI LIỆU Đặc điểm cây thanh long, tham khảo tài liệu: Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, 1996. Công nghệ sau thu hoạch và chế biến rau quả. NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội. Hoạt động sản xuất và xuất khẩu thanh long tỉnh Bình Thuận, tham khảo tài liệu: Lý thuyết cô đặc và chế độ thanh trùng dành cho sản phẩm rau quả có pH <4.6 thì thường thanh trùng ở nhiệt độ 80- 1000C. Nước quả cô đặc được chế biến từ nước quả tự nhiên, có thể cô đặc bằng nhiệt hay lạnh đông để đạt được hàm lượng chất khô hòa tan cao từ 40% - 50%, tham khảo tài liệu: Lê Mỹ Hồng, 2005. Giáo trình công nghệ chế biến thực phẩm đóng hộp. Trường đại học Cần Thơ. Chế độ thanh trùng 800C/30 phút đối với sản phẩm thanh long đóng hộp được đánh giá cao và rút ra kết luận sản phẩm từ quả thanh long chỉ thích hợp với chế độ xử lý thấp, tham khảo kết quả nghiên cứu của: Cao Thị Trúc Linh. Bước đầu thử nghiệm chế biến thanh long đóng hộp từ nguồn nguyên liệu thanh long Bình Thuận. Luận văn tốt nghiệp Trường đại học Nông Lâm Tp.HCM Chế độ thanh trùng 850C/7 phút cho sản phẩm nước ép thanh long dạng đóng chai có chất lượng tốt, đảm bảo chỉ tiêu vi sinh, cảm quan và dinh dưỡng. Thanh long đông lạnh 3 ngày và rã đông tự nhiên tăng hiệu suất thu hồi dịch ép 50.19% so với nguyên liệu tươi và dịch ép trong hơn. Tỉ lệ đường 13% và acid 0.15% được đa số cảm quan viên đánh giá cao, tham khảo kết quả nghiên cứu của: Trần Thị Xuân Ghi. Nghiên cứu chế biến sản phẩm nước ép thanh long từ nguồn nguyên liệu thanh long Bình Thuận. Luận văn tốt nghiệp Trường đại học Nông Lâm Tp.HCM Phương thức cấp đông rồi ép cho hiệu suất thu hồi cao nhất 79.17% so với các phương thức khác và chất lượng dịch quả tốt nhất, tham khảo kết quả nghiên cứu của: Phan Quốc Nghiệp. Khảo sát ảnh hưởng của một số phương thức xử lý đến hiệu suất thu hồi và chất lượng dịch quả trong quá trình ép thanh long. Luận văn tốt nghiệp Trường đại học Nông Lâm Tp.HCM Phương pháp làm lạnh đông chậm được thực hiện ở nhiệt độ cao hơn -250C với vận tốc đối lưu không khí nhỏ hơn 1m/s trong thời gian 15 đến 20 giờ có tác dụng tăng hiệu suất thu hồi dịch ép trong việc chế biến rau quả, tham khảo tài liệu: Trần Đức Ba và ctv, 2006. Lạnh đông rau quả xuất khẩu. NXB đại học Quốc Gia Tp.HCM. Chế độ thanh trùng 850C/10 phút cho sản phẩm nước ép thanh long dạng lon có chất lượng tốt, đảm bảo chỉ tiêu vi sinh, cảm quan và dinh dưỡng, tham khảo kết quả nghiên cứu của: Nguyễn Thị Kim Phượng, 2008. Nghiên cứu chế biến sản phẩm nước ép thanh long từ nguồn nguyên liệu thanh long Bình Thuận. Luận văn tốt nghiệp Trường đại học Nông Lâm Tp.HCM. Cô đặc nước măng cụt bằng thiết bị chân không ở 550C và tiến hành cô đặc đến độ Brix 46 ± 0,7 oBx trong 66 giờ và tham khảo điều kiện thanh trùng đối với nước trái cây (cam và dâu) Bảng 1: Chế độ thanh trùng cho các sản phẩm nước trái cây Sản phẩm  Chế độ thanh trùng    Thời gian (phút)  Nhiệt độ (oC)   Nước cam giàu carbonate (2,5 v/v CO2)  10 - 20  65 – 70   Nước cam không chứa carbonate  10 -15  70 -75   Nước cam cô đặc (pH = 3,0; 50oBrix)  1 - 5  85 – 90   Mứt dâu (pH = 3,3; 58oBrix)  5 – 10  80   Mứt dâu ít calo (pH = 3,5; 30oBrix)  5 -15  80 -85   (FDA, 2001) Nguyễn Thị Ngọc Lệ. Nghiên cứu quy trình sản xuất nước măng cục cô đặc giàu hoạt tính chống oxy hóa. Luận văn tốt nghiệp Trường đại học Nông Lâm Tp.HCM - NƯỚC QUẢ LỰU CÔ ĐẶC Chủng loại nguyên liệu: Lựu quảĐộ Brix: 65±10BxAcid: 1.8 - 5 %pH: 2.5 — 4 - NƯỚC CAM CÔ ĐẶC Chủng loại nguyên liệu: Cam quảĐộ Brix: 40-50BxAcid: 3.2 - 3.4 %pH: 2.1 — 3.1 - NƯỚC DỨA CÔ ĐẶC Chủng loại nguyên liệu: dứa Cayeen Độ Brix: 60±1:65±1Acid: 1.8-4 %pH: 3.2-4.0 Hàm lượng đường thích hợp cho vào khi cô đặc cà chua là 5%. Vói lượng đường này khi cô đặc sẽ cho độ Brix khá cao cùng với chỉ tiêu cảm quan tốt nhất: sản phẩm có màu đỏ tươi, cấu trúc mịn, vị vừa, mùi đặc trưng, tham khảo kết quả nghiên cứu của: Nguyễn Thị Thanh Tuyền. Sản xuất nước sốt cà chua cô đặc. Luận văn tốt nghiệp Trường đại học Nông Lâm Tp.HCM. III. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM Vật liệu thí nghiệm Nguyên liệu chính: thanh long từ vùng nguyên liệu thanh long Bình Thuận không bị dập nát,hư hỏng có độ chín đồng đều Nguyên liệu phụ: Đường RE Hóa chất: Dd NaOH 0,1N Dd phenolphtalein 1 % / cồn 90o Natri Benzoat Dụng cụ và vật liệu: Máy ép, nồi thanh trùng, tủ đông, máy đo pH, khúc xạ kế đo độ Brix, dụng cụ chuẩn độ, cân điện tử. Dao, rổ, thớt, nồi… Quy trình chế biến thử nghiệm Thuyết minh quy trình Nguyên liệu thanh long: Thanh long tươi sau khi mua về phải đem đi sơ chế ngay. Yêu cầu thanh long phải có độ chín đồng đều, không bị dập nát, hư hỏng. Gọt vỏ, cắt miếng: Thanh long sau khi rửa với nước có pha chlorine 0,05 ppm rồi rửa lại bằng nước sạch, được gọt vỏ cắt thành từng miếng nhỏ để đem đi lạnh đông chậm, thuận lợi cho quá trình ép. Lạnh đông chậm – rã đông: Thanh long sau khi gọt vỏ, cắt miếng nhỏ được cho vào tủ đông ở -250C trong 3 ngày. Sau đó lấy ra và cho rã đông tự nhiên. Ép: Khi rã đông hoàn toàn thì cho vào túi ép và ép bằng máy. Trước khi ép thì túi ép phải được thanh trùng kĩ đồng thời máy ép cũng phải được rửa sạch lau khô tránh nhiễm bẩn. Phối chế: Khảo sát tỉ lệ bổ sung nồng độ đường. Cô đặc: Khảo sát chế độ cô đặc thích hợp đối với sản phẩm. Sau khi kết thúc quá trình cô đặc thì bổ sung 0.05% Natribenzoat so với dịch quả. Rót chai: Nước cô đặc trước khi rót chai được đun nóng lên tới 70 – 800C/ 5 phút. Chai và nắp phải được thanh trùng kĩ. Thể tích rót chai không được quá đầy phải chừa một khoảng không cho chất lỏng giãn nở khi thanh trùng. Thanh trùng –làm nguội: Khảo sát chế độ thanh trùng để đảm bảo chất lượng vi sinh và chất lượng cảm quan cho sản phẩm. Sản phẩm sau khi thanh trùng và được làm nguội nhanh bằng nước lạnh. Sau khi làm nguội sản phẩm cần phải bảo ôn 2 tuần trước khi sử dụng và 1 tuần trước khi kiểm tra. Sản phẩm và cách sử dụng: Nước quả cô đặc làm nguyên liệu cho các nhà máy thực phẩm khác và bán trên thị trường, người tiêu dùng có thể pha chế uống ngay với nước hoặc với nước quả khác. Phương pháp thí nghiệm Nguyên liệu dùng trong mỗi thí nghiệm đều được xác định các chỉ tiêu hóa lý cần thiết. Thông số của các yếu tố thí nghiêm được dựa vào các kết quả nghiên cứu được công bố kết hợp với cơ sở lý thuyết. Các thí nghiệm được tiến hành trên cơ sơ chọn nghiệm thức tối ưu của thí nghiệm trước làm thông số cho thí nghiệm sau. Mỗi chỉ tiêu được đo lặp lại 3 lần, sau đó lấy kết quả trung bình. Thí nghiệm thăm dò Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ cô đặc đến thời gian cô đặc, chỉ tiêu hóa học và chất lượng cảm quan của sản phẩm. Mục đích: Chọn ra được khoảng nhiệt độ cô đặc thích hợp. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố với 3 mức nhiệt độ cô đặc và 3 lần lặp lại. Sơ đồ thí nghiệm: Nhiệt độ cô đặc  50  55  60   Số lần lặp lại (n)  3  3  3   Cách tiến hành: Thí nghiệm gồm 3 mẫu: + Mẫu 1: Cân 0,5 kg dịch ép thanh long cho vào bình cầu. Tiến hành cô đặc ở nhiệt độ 60 0C và 690 mmHg. Cô đặc sản phẩm đến khi đạt khoảng 400Bx. Trong quá trình cô đặc cứ sau mỗi 15 phút dùng ống hút lấy 10 ml dung dịch cho vào ống nghiệm để đánh giá chỉ tiêu hóa học và cảm quan. Lặp lại thí nghiệm 3 lần. + Làm thí nghiệm tương tự đối với mẫu 2 và mẫu 3. Nhiệt độ cô đặc của hai mẫu lần lượt là 55 0C và 50 0C Chỉ tiêu theo dõi: + Thời gian cô đặc + Chỉ tiêu hóa học: Độ Brix: trong quá trình cô đặc cứ sau mỗi 15 phút xác định một lần. Hàm lượng acid tổng và độ pH: Mẫu 1 khi đạt khoảng 400Bx sau thời gian cô đặc là t1. Mẫu 2 đo khi cô đặc đến thời gian t1 và khi đạt khoảng 400Bx tại t2. Mẫu 3 đo khi cô đặc đến thời gian t1, t2 và khi đạt khoảng 400Bx tại t3. + Chỉ tiêu cảm quan: tự đánh giá cảm quan các mẫu bằng phép thử mô tả về màu sắc, mùi, vị, trạng thái ở các thời điểm t1, t2, t3. Thí nghiệm 1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đường và nhiệt độ cô đặc đến chất lượng của sản phẩm. Mục đích: chọn ra công thức chế biến và nhiệt độ cô đặc tối ưu nhất. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 2 yếu tố với 3 mức nồng độ đường và 2 mức chế độ cô đặc. Thí nghiệm lặp lại 3 lần. Sơ đồ thí nghiệm: Nồng độ đường Chế độ cô đặc  A1 (5%)  A2 (7%)  A3 (9%)   B1 (T1 0C; t1 phút)  3  3  3   B2 (T2 0C; t2 phút)  3  3  3   Cách tiến hành: Dựa vào kết quả thí nghiệm thăm dò chọn ra được 2 chế độ cô đặc là: B1 (T1 0C; t1 phút) và B2 (T2 0C; t2 phút) Thí nghiệm gồm 6 mẫu: + Mẫu 1: cân 0,5 kg dịch ép thanh long và bổ sung thêm 5 % đường (so với 0,5 kg dịch ép thanh long) cho vào bình cầu. Tiến hành cô đặc ở chế độ B1 (T1 0C; t1 phút). Sau khi kết thúc quá trình cô đặc, dùng ống hút lấy 10ml dung dịch để đo các chỉ tiêu hóa học. Phần còn lại được bổ sung thêm 0,05% natribenzoat so với dịch cô đặc. Sau đó đun nóng dịch cô đặc đến khoảng 70-80 0C/ 5 phút và đóng vào chai 240 ml. Chai được dán nhãn và bảo quản lạnh để đánh giá cảm quan. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần. + Tương tự, thực hiện thí nghiệm đối với các mẫu 2, 3, 4, 5, 6 lần lượt ở (A2 B1), (A3B1), (A1B2), (A2B2), (A3B2). Chỉ tiêu theo dõi: + Chỉ tiêu hóa học: độ Brix, hàm lượng acid tổng và độ pH được đo sau khi kết thúc quá trình cô đặc. + Chỉ tiêu cảm quan: đánh giá bằng phép thử so hàng thị hiếu. Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hưởng chế độ thanh trùng đến chỉ tiêu hóa học và chất lượng cảm quan của sản phẩm. Mục đích: chọn được chế độ thanh trùng thích hợp. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố với 3 lần lặp lại. Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Nhiệt độ thanh trùng  850C/5 phút  850C/10 phút  850C/15 phút   Số lần lặp lại (n)  3  3  3   Chỉ tiêu theo dõi: + Chỉ tiêu hóa học: độ Brix, acid, pH. + Chỉ tiêu cảm quan: đánh giá bằng phép thử cho điểm về màu sắc, mùi, vị, trạng thái. Thí nghiệm 3: Khảo sát tỉ lệ pha chế sản phẩm thích hợp Mục đích: Tìm ra được tỉ lệ pha chế nước cô đặc thích hợp. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố với 3 lần lặp lại. Sơ đồ thí nghiệm: Nước cô đặc : nước  1:3  1:4  1:5   Số lần lặp lại (n)  3  3  3   Chỉ tiêu theo dõi Chỉ tiêu cảm quan: đánh giá bằng phép thử so hàng về mùi vị. Đánh giá chất lượng sản phẩm sau thời gian bảo quản: + Chỉ tiêu hóa học: độ Brix, acid, pH trong sản phẩm. + Chỉ tiêu vi sinh: Các chỉ tiêu vi sinh kiểm tra được quy định trong TCVN 7401: 2002 về chỉ tiêu vi sinh vật đối với đồ uống pha chế sẵn không cồn như sau: Tổng số vi khuẩn hiếu khí, Coliforms, tổng số nấm men-nấm mốc, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus, E.coli. + Chỉ tiêu cảm quan: đánh giá sản phẩm bằng phép thử thị hiếu. Phương pháp nghiên cứu + Độ Brix: được xác định bằng khúc xạ kế Atago, dựa trên nguyên tắc khúc xạ ánh sáng khi tia sáng đi qua một dung dịch. Độ khúc xạ này sẽ tương ứng với nồng độ chất rắn hòa tan trong dung dịch. Phương pháp tiến hành đơn giản, chỉ cần nhỏ một ít dung dịch lên bề mặt kính của khúc xạ kế, sau đó đọc kết quả. + pH: được đo trực tiếp bằng máy đo pH Metrohm 744. Trước khi đo pH của mẫu, ta cho đầu đo pH vào nước cất, sau đó cho đầu đo vào mẫu cần đo, đọc kết quả hiển thị trên máy. + Hàm lượng axit: được xác định bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch NaOH 0.1N tính theo hàm lượng acid citric. Nguyên tắc Dùng một chất kiềm chuẩn NaOH để trung hòa hết các axit có trong thực phẩm, với chất chỉ thị là phenolphtalein. Hóa chất Dd NaOH 0,1N Dd phenolphtalein 1 % / cồn 90o Cách thực hiện Cân 10g mẫu cho vào bình định mức 100 ml, sau đó thêm nước cất đến vạch định mức, lắc đều và để yên khoảng 10 phút rồi đem lọc. Lấy 10 ml dịch lọc, thêm 1-2 giọt phenolphtalein đem chuẩn độ với dd NaOH từ purret vào bình đang chứa 10ml dịch lọc cho đến khi xuất hiện màu hồng bền. Kết quả hàm lượng axit tổng số có trong mẫu chuẩn được quy về axit citric theo công thức: TA % = 0,0064 * VNaOH * 100 (%) Trong đó: TA: % axit tổng số có trong mẫu chuẩn. VNaOH (ml): thể tích NaOH 0,1N sử dụng chuẩn độ mẫu. - Chỉ tiêu cảm quan + Phép thử cho điểm: BẢNG MÔ TẢ THANG ĐIỂM CHỈ TIÊU  ĐIỂM  YÊU CẦU   MÀU SẮC  5 4 3 2 1 0  Màu sắc tự nhiên, hài hòa, rất đặc trưng. Màu sắc tự nhiên, tương đối đồng đều, đặc trưng. Màu sắc tự nhiên, tương đối đặc trưng. Màu sắc kém tự nhiên, không đồng đều, ít đặc trưng. Màu sắc không tự nhiên, không đặc trưng. Màu của sản phẩm bị hư hỏng   MÙI  5 4 3 2 1 0  Mùi thơm, hài hòa, rất đặc trưng. Mùi thơm đặc trưng. Mùi thơm bình thường. Mùi ít đặc trưng, thoảng có mùi lạ. Mùi không đặc trưng, có mùi lạ. Mùi của sản phẩm bị hư hỏng.   VỊ  5 4 3 2 1 0  Vị ngọt, hài hòa, rất đặc trưng. Vị ngọt đặc trưng. Vị bình thường. Vị ít đặc trưng, thoảng có vị lạ. Vị không đặc trưng, có mùi lạ. Vị của sản phẩm bị hư hỏng.   Trạng thái  5 4 3 2 1 0  Rất trong. Trong. Hơi trong. Không trong. Rất không trong, có nhiều khuyết tật. Rất không trong, sản phẩm bị hư hỏng.   +phép thử so hàng + phép thử thị hiếu PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Dùng phần mềm MS-Excel để tính điểm cảm quan và vẽ đồ thị. Sử dụng phần mềm MINITAB VERSION 12 để xử lý số liệu. TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Nội dung  Tháng 4  Tháng 5  Tháng 6  Tháng 7  Tháng 8   Phân tích nguyên liệu                    Cô đặc                    Phối chế                    Thanh trùng                    Đánh giá sản phẩm                    Xử lý số liệu và báo cáo