Đề tài Nghiên cứu chống biến màu khi sản xuất cà chua cô đặc

quả cà chua [2],[5] Thành phần hoá học của quả cà chua bao gồm tất cả các hợp chất vô cơ, hữu cơ cấu tạo nên tế bào và các mô của quả. Thành phần hoá học quyết định đến tính chất cảm quan và giá trị dinh dưỡng của quả. Trong quá trình sống luôn xảy ra các quá trình trao đổi chất và chuyển hóa nên thành phần hoá học không ngừng thay đổi trong khi sống và ngay cả khi chế biến. Thành phần hoá học của quả cà chua có thể chia làm 2 phần là nước và chất khô. -Nước: chiếm tỉ lệ khá cao khoảng 70 - 90%, thành phần nước trong quả có thể chia làm 3 loại: nước tự do, nước liên kết, nước hoá hợp. + Nước có vai trò chứa các chất dinh dưỡng và vận chuyển các chất dinh dưỡng. + Các hoạt động sống của quả có liên quan chặt chẽ với lượng nước có trong nó. + Nước nhiều hay ít đều ảnh hưởng không tốt đến sự phát triển của quả. -Chất khô: hàm lượng chất khô khoảng 10 - 20%, chất khô trong quả là tất cả các thành phần hoá học trừ nước. Bao gồm chất khô hoà tan và chất khô không hoà tan. + Chất khô hoà tan: axit hữu cơ, protein, chất khoáng (Ca , P, Fe...) + Chất khô không hoà tan: xenluloza, hemixenluloza, các vitamin như vitamin B, C.... Thành phần hoá học của quả cà chua như sau: Bảng1.1. Thành phần hóa học của cà chua CÁC CHẤT TỈ LỆ (%) Gluxit 3 - 4 Protein 30 - 35 Lipit 17 - 29 Axit 0.25 - 0.5 Xenluloza 0.8 Tro 0.4 Caroten 1.2 - 1.6 mg% Vitamin C 20 - 40 mg% Vitamin PP 0.08 - 16.5 mg% 1.1.3 . Gía trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế [8],[10] 1.1.3.1. Gía trị dinh dưỡng Hàm lượng sinh tố: Khi cà chua chín màu đỏ tươi của cà chua tạo nên vẻ đẹp rất bắt mắt trong việc trình bày các món ăn. Màu đỏ của cà chua cũng cho thấy hàm lượng vitamin A thiên nhiên trong cà chua cao, trung bình 100g cà chua chín tươi sẽ đáp ứng được 13% nhu cầu hằng ngày về vitamin A, vitamin B6, vitaminC, ngoài ra còn có vitamin B1, B2. Chất bổ dưỡng: đạm, đường, chất béo và cung cấp ít năng lượng do vậy rất thích hợp với người sợ mập. Khoáng vi lượng: Canxi, sắt, kali, phospho, lưư huỳnh, niken, iôt, các axit hữu cơ dưới dạng muối citrat, malat và tuỳ môi trường trồng mà cà chua còn có đồng, molibden. Hợp chất caroten trong quả cà chua là chất có khả năng chống oxi hoá phổ biến. Ngoài tác dụng làm tiền chất tạo ra vitamin A giúp cho sự tăng trưởng đổi mới tế bào, hợp chất caroten còn có tác dụng bảo vệ mạnh mẽ tế bào, bảo vệ niêm mạc, miệng, mũi, đường hô hấp ... Hàm lượng vitamin C có tác dụng ngăn ngừa nhiễm trùng, giảm nhẹ dị ứng do các nguyên nhân như phấn hoa, khói bụi. Ngoài ra vitamin C còn có tác dụng chống oxi hoá, còn giúp cho cơ thể hấp thụ tốt các chất vi lượng cần thiết cho cơ thể như: Cu, Zn Chính nhờ các yếu tố trên mà cà chua được xem là một thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng, dễ tiêu hoá, tăng cường sức đề kháng của cơ thể. Lượng vitamin C trong cà chua thay đổi theo mùa, thường thấp nhất vào mùa xuân (12 mg/100g)so với đầu hè (15 mg/100g) và cao nhất vào cuối hè. Cà chua rất giàu lycopen có khả năng trung hoà các gốc tự do trước khi chúng chưa kịp gây hại vì thế nó được xem là vũ khí để chống lại các nếp nhăn và đột quị. Các nghiên cứu cho thấy lycopen có khả năng chống ung thư cao gấp 2 lần so với hợp chất caroten. Cà chua cũng chứa sắt nên ngăn ngừa bệnh thiếu máu và mệt mỏi. Ăn cà chua giúp cơ thể chống hoại huyết, chuyển hoá tốt, tăng sức đề kháng, miễn dịch. Vỏ, hạt, thịt quả cà chua giúp nhu động ruột dễ dàng hơn, quét sạch cặn bã trong ruột. 1.1.3.2. Gia trị kinh tế Cây cà chua có thể trồng được 4 vụ trong một năm, do vậy ở Việt Nam cây cà chua được xếp vào loại rau có giá trị kinh tế cao, diện tích trồng cà chua lên đến hàng chục ngàn ha tập trung chủ yếu ở đồng bằng và trung du phía bắc. Hiện nay có một số giống chịu nhiệt mới lai tạo chọn lọc có thể trồng tại miền trung, tây nguyên và nam bộ nên diện tích ngày càng được mở rộng. Nhiều giống cà chua lai ghép chất lượng tốt được phát triển mạnh ở Đà Lạt, Lâm Đồng. Một số giống cà chua chất lượng tốt đã được xuất khẩu ra thị trường thế giới. 1.1.4 . Phân loại cà chua [8] Có nhiều giống cà chua được trồng ở Việt Nam. Có thể chia cà chua thành 3 loại dựa vào hình dạng: Cà chua hồng: quả có hình dạng giống như quả hồng, không có múi hoặc múi không rõ ràng. Thịt quả đặc, nhiều bột, lượng đưòng trong quả cao. Năng suất thường đạt từ 25-30 tấn / ha. Các giống thường gặp như: Balan, hồng lan của viện cây lương thực, giống 214, HP5 của Hải Phòng. Cà chua múi: quả to, có nhiều ngăn rõ rệt tạo thành múi, là giống cây sinh trưởng vô hạn thời gian sinh trưởng dài, năng suất và khả năng chống chịu khá nhưng chất lượng không bằng cà chua hồng. Cà chua bi: quả nhỏ, chua, giá trị kinh tế thấp thường dùng để làm nguyên liệu tạo giống. 1.2. Chất màu trong cà chua [2],[6],[7] 1.2.1. Chất tạo nên màu sắc cho cà chua [7] Carotenoit là nhóm chất màu hoà tan trong chất béo làm cho rau quả có màu da cam, màu đỏ. Nhóm này gồm 65 -70 chất màu tự nhiên, tiêu biểu là caroten, licopen, xantofil, capxantil và xitroxantin. Tất cả các caroten tự nhiên có thể xem như dẫn xuất của licopen và caroten. Licopen là một trong những đồng phân của caroten, là những hợp chất hữu cơ không no có công thức C40H56, các đồng phân này khác nhau về vị trí nối đôi và đặc tính vòng cacbon ở cuối phân tử. Licopen có sắc tố màu đỏ có trong cà chua và một số loại quả khác. Màu đỏ của cà chua chín chủ yếu là do licopen, mặc dầu trong cà chua còn nhiều sắc tố khác nữa như caroten, fitofutin... Trong quá trình chín thì hàm lượng licopen tăng lên 10 lần. Do vậy khi cà chua chín sẽ có màu đỏ, màu đỏ này tăng lên nhiều so với quả còn xanh. =>Như vậy, màu đỏ của quà chua chủ yếu là do hợp chất licopen quyết định. Hợp chất này nhiều hay ít sẽ làm cho quả cà chua có màu đậm hay nhạt. 1.2.2. Các nguyên nhân làm biến đổi chất màu [2],[6],[7] 1.2.2.1. Nguyên nhân hóa học Trong thành phần hóa học của cà chua có chứa 3 - 4% gluxit (chủ yếu là fructoza, glucoza và saccaroza, tinh bột không quá 0.25%). Do vậy, trong quá trình chế biến dưới tác dụng của nhiệt độ (đun nóng, cô đặc) thì đường trong quả sẽ bị caramen hóa, làm cho cà chua bị biến màu hoặc sẫm màu. Bản chất của phản ứng caramen hóa chính là sự mất nước dưới tác dụng của nhiệt độ. Mà quá trình cô đặc chính là làm bay hơi nước dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Do vậy phản ứng này xảy ra mạnh mẽ trong quá trình cô đặc. Ta có phản ứng xảy ra như sau: C12H22O11 - H2O C6H10O5 + C6H10O5 Saccaroza Fructoza Glucoza C6H10O5 + C6H10O5 C12H22O10 Glucoza Fructoza Izosaccaroza ( màu vàng) Khi nhệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước và tạo thành caramenlan có màu nâu vàng. C12H20O10 - 2H2O 2C12H18O9 hoặc C24H36O18 Izosaccarozan Caramenlan Khi mất đi 14% nước sẽ tạo thành caramenlen có màu nâu. C12H20O10 + C24H36O18 - 3H2O C36H48O24.H2O Khi mất đi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu đen 4C24H36O18 - 21H2O C96H102O51 Các sản phẩm tạo thành trong các phản ứng đều làm cho màu sắc của cà chua bị biến đổi, ảnh hưởng lớn đến quá trình chế biến. Phản ứng giữa đường và axit amin tạo ra sản phẩm cuối cùng là melanoidin làm cho cà chua bị sẫm màu, phản ứng bắt đầu ở nhiệt độ 30 0C tăng nhanh khi nhiệt độ 600C, khi nhệt độ khoảng 100-1200C thì phản ứng xảy ra rất nhanh. Trong quá trình đun nóng và xé nhỏ thì hàm lượng caroten bị tổn thất khoảng 16-20%. Caroten là một trong những thành phần chính tạo nên màu sắc cho cà chua, hàm lượng caroten càng nhiều thì màu sắc của cà chua càng đậm. Mặckhác caroten là tiền chất để tạo ra vitamin A, do vậy trong quá trình đun nóng dưới tác dụng của nhiệt độ đặc biệt nếu như đun nóng lâu và ở nhiệt độ cao thì các vitamin A bị phá hủy, từ đó các caroten cũng bị phá hủy do vậy hàm lượng caroten bị tổn thất trong quá trình đun nóng làm giảm màu sắc của cà chua trong quá trình chế biến. Mặc khác trong công đoạn xé tơi (xé nhỏ) cà chua để phục vụ cho công đoạn đun nóng cũng làm cho hàm lượng caroten bị tổn thất. Màu sắc của cà chua bị biến đổi chính là do các phản ứng hóa học giữa các sắc tố có trong cà chua và ion kim loại như các lưỡi dao dùng để xé nhỏ hay các dụng cụ chứa đựng làm bằng đồng, sắt. Khi cô đặc sản phẩm ở điều kiện áp suất thường thì nhiệt độ sôi của sản phẩm sẽ cao Do vậy thời gian cô đặc sẽ kéo dài và quá trình mất nước cũng xảy ra chậm. Thời gian càng về sau thì nhiệt độ càng cao do đó sự mất nước sẽ xảy ra càng nhanh, khi đó sẽ kèm theo các phản ứng caramen hóa tạo thành các sản phẩm không mong muốn làm cho màu sắc bị biến đổi trong quá trình cô đặc. Xảy ra phản ứng oxi hóa do tiếp xúc với oxi không khí trong quá trình cô đặc do sử dụng thiết bị cô đặc hở. 1.2.2.2. Nguyên nhân vật lý Qúa trình khuấy trộn, đảo trộn không đều làm cho sản phẩm bị cháy và ảnh hưởng đến màu sắc. 1.2.2.3. Nguyên nhân do nhiệt độ Dưới tác dụng của nhiệt độ cao nhiều vitamin bị phá hủy, đặc biệt nếu đun lâu ở 1000C thì vitamin A bị phá hủy, hợp chất caroten cũng bị phá hủy làm mất màu của sản phẩm. 1.2.3. Các phương pháp chống lại sự biến màu của cà chua khi sản xuất cà chua cô đặc [2],[6] 1.2.3.1 Chống lại sự biến màu do các nguyên nhân hóa học Khi cô đặc ở điều kiện áp suất thường thì thời gian cô đặc kéo dài, do vậy ta có thể giảm thời gian cô đặc bằng cách thực hiện ở điều kiện áp suất chân không. Nếu thời gian cô đặc giảm thì có thể hạn chế được các phản ứng caramen hóa và các phản ứng hóa học khác làm cho màu của sản phẩm tốt hơn, giữ được màu sắc tự nhiên. Khi cà chua càng mịn thì độ nhớt càng thấp điều này sẽ làm giảm thời gian cô đặc, giảm được sự biến đổi các chất màu, vitamin A và caroten bị phá hủy ở mức độ thấp. Để thu được cà chua càng mịn đồng nhất ta có thể dùng 2-3 máy chà đặt liên tiếp nhau, máy đầu (lỗ rây: 1.1-1.5 mm) để loại bỏ vỏ và hạt, máy 2 (lỗ rây : 0.5-0.75 mm), máy 3 (lỗ rây: 0.5 mm). Hạn chế dùng các dụng cụ bằng kim loại để giảm phản ứng giữa các sắc tố có trong cà chua với ion kim loại, nên sử dụng các thiết bị làm bằng thép không rỉ. Sử dụng các loại hóa chất như: bisunfit, metabisunfit, H2SO3. H2SO3 có tác dụng ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin (là chất gây nên hiện tượng sẫm màu cho sản phẩm) Hạn chế sự tiếp xúc với oxi không khí trong quá trình cô đặc bằng phương pháp sử dụng thiết bị cô đặc chân không. 1.2.3.2. Chống lại sự biến màu do các nguyên nhân vật lý Thực hiện quá trình đảo trộn và khuấy trôn liên tục để tạo cho quá trình đối lưu tốt, truyền nhiệt nhanh giúp cho sản phẩm không bị cháy xém, rút ngắn thời gian cô đặc nên hạn chế được sự biến màu của sản phẩm. 1.2.3.3. Chống lại sự biến màu do tác nhân nhiệt Các chất màu trong cà chua dễ bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt độ cao, do vậy ta có thể chiết xuất chất màu trong cà chua và cô đặc chất màu dưới dạng chế phẩm màu. Sau đó có thể bổ sung các chế phẩm màu vào sản phẩm sau khi thực hiện xong các quá trình liên quan đến nhiệt độ cao. Sử dụng thiết bị cô đặc ở điều kiện áp suất chân không để giảm nhiệt độ sôi của dung dịch trong quá trình cô đặc, khi đó nhiệt độ sôi sẽ nhỏ hơn so với nhiệt độ sôi bình thường do vậy thời gian cô đặc sẽ ngắn lại, hạn chế được các biến đổi không có lợi làm giảm sự biến màu của sản phẩm. 1.3. Giới thiệu một số sản phẩm từ cà chua [2],[5] Không chỉ là loại rau bổ dưỡng có giá trị kinh tế cao cà chua còn được dùng để sản xuất các loại sản phẩm khác nhau: Nước ép cà chua: có thể tự làm bằng cách chọn quả cà chua chín đỏ không vết đen, rau sạch rồi cắt thành từng miếng ép lấy nước, lọc qua vải bỏ bã và hạt, lấy nước. Nước này chứa lycopen, các vitamin C và vitamin nhóm B. Khi uống pha thêm nước đun sôi để nguội, do lượng calo thấp nên những người thừa cân có thể dùng nước này. Viên Arlyce của Imexpharm: viên chứa 5 mg lycopen (từ cà chua) phòng bệnh mãn tính và duy trì sức khỏe. Nhu cầu nói chung mỗi người cần 5 mg / 1 ngày. Nước dưa hấu và nước cà chua: lấy nước ép từ dưa hấu và cà chua với tỉ lệ bằng nhau cho vào một ít muối và khuấy đều. Hỗn hợp nước trên có tác dụng kiện tỳ, lợi thấp, giảm chứng kém ăn. Bột cà chua: là dạng bột phổ biến nhất vừa dùng để chế biến nước giải khát vừa dùng để nấu các món ăn. Chọn giống cà chua có độ khô khá cao (7 - 8%) ít hạt để có hiệu qủa thu hồi cao, cà chua chín sau khi rửa sạch được xé nhỏ đun nóng đến 850C rồi chà ở hệ thống rây có kích thước lần lượt là 5;1.5; 0.75 mm. Purê cà chua đem cô đặc ở độ khô 14-16% sau đó trộn với 0.5 - 1.5% tinh bột khoai tây, nâng lên nhiệt độ 70-750C và đưa đi sấy bằng máy sấy trục rỗng, thời gian sấy là 25 - 45s. Bột cà chua sau khi ra khỏi thiết bị có nhiệt độ khoảng 60OC, do vậy để tránh những phản ứng làm giảm chất lượng của sản phẩm thì bột cà chua sau khi sấy cần được làm nguội nhanh xuống nhiệt độ khoảng 20 - 30OC. Cũng có thể sản xuất bột cà chua từ nước cà chua bằng phương pháp sấy chân không hoặc phương pháp sấy màng bọt. Ngoài các sản phẩm trên thì cà chua còn có nhiều loại sản phẩm khác, tất cả các sản phẩm đó đều rất tốt cho sức khỏe của con người. 1.4. Tình hình nghiên cứu về cà chua ở Việt Nam và trên thế giới [8],[9] 1.4.1 Ở Việt Nam Trong số các tỉnh trồng rau, hoa, quả quy mô lớn ở khu vực phía Bắc, Vĩnh Phúc là địa phương trồng các loại rau quả da dạng về chủng loại, với qui mô canh tác khoa học. Vừa qua trung tâm kỹ thuật rau quả tỉnh đã nghiên cứu và trồng thành công 4 giống cà chua nhập nội có năng suất và chất lượng cao, có thể cho thu hoạch quanh năm. Đó là các giống sau: TN5F1 của (Hàn Quốc), 89F1 của (Thái Lan), giống Savior (Đài Loan), giống VL2004(Mỹ). Trường Đại Học Nông Nghiệp 1 đã tạo được giống cà chua ưu thế lai HT.42 cho chất lượng cao. Cà chua lai HT.42 thuộc dạng thấp cây, thân chắt, sinh trưởng khỏe, bộ lá dày, có khả năng phát nhánh, tái sinh mạnh, ra hoa rộ và có nhiều hoa, đậu quả tốt ở điều kiện nhiệt độ thích hợp. 1.4.2. Trên thế giới Những gì mà thế giới cụ thể là Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc … đã nghiên cứu và tìm ra biện pháp phòng tránh bệnh héo rũ do vi khuẩn trên cây cà chua là ghép ngọn loại cây này với gốc cà tím hay một loại cà chua khác có khả năng kháng bệnh và chống chọi tốt. Đây được xem là giải pháp tôt nhất giúp cho người nông dân hóa lo được bệnh héo rủ trên cây cà chua. Theo bác sĩ SidneySmith-chuyên viên khoa học của hiệp hội tim mach Mỹ- đã nghiên cứu và chứng minh rằng hợp chất lycopen có trong cà chua là chất chống oxi hóa tự nhiên, có khả năng ngăn ngừa bệnh ung thư tuyến tiền liệt, giảm nguy cơ bệnh tim, suyễn và ngay cả chứng rỗng xốp của xương. Về màu sắc của cà chua thì cũng có một số nghiên cứu đã cho rằng: quả cà chua khi còn xanh thì chứa nhiều sắc tố tạo nên màu xanh đó chính là hợp chất Solanin. Hợp chất này là chất độc gây hại thần kinh, gây nên hiện tượng chứng đau nửa đầu, khi cà chua bắt đầu chín thì hợp chất trên sẽ chuyển thành hợp chất khác đó chính là lycopen. Do vậy các nhà khoa học đã khuyên chúng ta là không nên ăn cà chua khi nó còn sống. Nhà nghiên cứu CarlJones tại đại học bang Oregan đã nghiên cứu và cho ra đời một loại cà chua có màu tím, trong cà chua tím có hàm lượng anthocyaniscao. Đây là một hóa chất có trong nho và cây việt quất có tác dụng như một chất chống oxi hóa, cà chua tím cũng có lớp vỏ màu đỏ ở trong nên nó vẫn chứa chất lycopen, là một thành phần chống oxi hóa khác. Trong tạp chí Lipids, Rao và đoàn nghiên cứu ở viên đại học Toronto đã nghiên cứu và cho rằng: lycopen ngăn cản sự dưỡng khí hóa hóa chất lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL) (là một hóa chất làm lượng cholesterol trong máu tăng cao). Đồng thời lycopen còn làm giảm thiểu bệnh cứng động mạch và những bệnh về động mạch vành của tim, lycopen còn có khả năng tiêu diệt sự tổng hợp cholesterol xấu trong tế bào cơ thể. PHẦN II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu [2],[6],[10] 2.1.1. Cà chua Cà chua bao gồm 3 loại chính là cà chua hồng, cà chua múi và cà chua bi. Vừa qua trung tâm kỹ thuật rau quả tỉnh Vĩnh Phúc đã trồng thành công 4 giống cà chua nhập nội có năng suất và chất lượng cao. Đó là các giống cà chua TN5F1( Hàn Quốc), 89F1(Thái Lan) , giống Savior(đài Loan), giống VL2004(Mỹ). Cà chua là nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất cà chua cô đặc. Khi chế biến cà chua cô đặc thì vỏ và hạt sẽ trở thành phế liệu, do vậy ta phải tìm hiểu kỹ đặc điểm cấu tạo của từng loại cà chua và tìm loại phù hợp nhất trong quá trình chế biến. Chọn giống cà chua có vỏ mỏng và ít hạt (chiếm 2-3% khối lượng quả) chọn quả to hình cầu, màu đỏ đều khi đó sẽ cho tỉ lệ phế liệu thấp. Phế liệu thu được trong quá trình sản xuất cà chua cô đặc đó chính là vỏ và hạt. Tuy nhiên hạt cà chua có hàm lượng dầu cao(17 - 29%) do vậy có thể dùng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp ép dầu (để ăn và dùng trong công nghiệp). Để đánh giá năng suất của thiết bị cô đặc thì ta dựa vào hàm lượng chất khô trong cà chua. Nếu độ khô càng cao thì năng suất càng cao và ít tốn nguyên liệu. Thông thường hàm lượng chất khô của cà chua Việt Nam là 5 - 7%. 2.1.2. Phụ gia Ngoài nguyên liệu chính là cà chua, trong quá trình sản xuất cà chua cô đặc ta có thể bổ sung thêm một số chất phụ gia. Yêu cầu của các chất phụ gia: Không độc hại đối với người sử dụng. Các chất phụ gia phải nằm trong danh mục cho phép. Sử dụng đúng liều lượng và phù hợp với sản phẩm. Các chất phụ gia thường sử dụng như: +Đường + Muối +Tiêu, tỏi, ớt +Axit axêtic +Axit ascorbic 2.1.3. Thiết bị trong quá trình cô đặc Cô đặc là quá trình nâng cao nồng độ chất khô của các sản phẩm bằng phương pháp bay hơi nước. Đối với sản phẩm thực phẩm thì đó là quá trình làm đậm đặc dung dịch nhờ đun sôi. Qúa trình cô đặc kèm theo nhiều hiện tượng lý hóa khác nhau dẫn đến sự thay đổi tính chất hóa học của sản phẩm. Do vậy ta phải lựa chọn các thiết bị phù hợp trong quá trình sản xuất. - Máy chà: không nên sử dụng các loại máy chà có kích thước lỗ rây quá lớn vì khi đó ta sẽ thu được dung dịch cà chua không đồng nhất, điều này không có lợi trong quá trình sản xuất vì làm cho thời gian cô đặc kéo dài, làm cho sản phẩm bị biến màu giảm giá trị cảm quan. Ta có thể dùng 2 hoặc máy chà đặt liên tiếp nhau, các máy có kích thước lỗ rây khác nhau. Máy đầu tiên (lỗ rây: 1,1 - 1,5mm) để loại bỏ vỏ và hạt, máy 2 (lỗ rây: 0.5 - 0.75mm), máy 3 (lỗ rây: 0.5mm). Như vậy ta sẽ thu được cà chua mịn, điều này sẽ làm giảm thời gian cô đặc, hạn chế được các phản ứng hóa học xảy ra. -Thiết bị cô đặc hở (thùng cô) -Thiết bị cô đặc chân không -Thiết bị cô đặc màn mỏng. -Thiết bị cô đặc li tâm. => Dùng thiết bị cô đặc chân không, vì khi thực hiện ở điều kiện áp suất chân không thì nhiệt độ sôi của dung dịch sẽ giảm xuống và thời gian cô đặc ngắn hơn. Khi đó sẽ giữ được các thành phần dễ bị biến đổi (như giữ đựơc tính chất tự nhiên của mùi, màu, vị, đảm bảo lượng vitamin không bị tổn thất nhờ nhiệt độ thấp và không tiếp xúc với oxi không khí) Phương pháp này đơn giản, ta có thể nạp liệu bằng bơm hoặc nhờ chân không liên tục đến khi ngập bề mặt truyền nhiệt. Có thể cô đặc dung dịch đến các nồng độ khác nhau. Sản phẩm đựơc xả ra gián đoạn hoặc liên tục. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Thu thập tài liệu Tài liệu đựơc thu thập từ các nguồn sau + Tài liệu được truy cập từ Internet. +Tài liệu được thu thập từ thư viện của trường. + Tài liệu được thu thập từ báo, tạp chí. 2.2.2. Tổng hợp tài liệu Sau khi tìm hiểu và thu thập tài liệu từ các nguồn khác nhau, từ đó em đã đề xuất được các nguyên nhân đã làm biến màu cà chua và các biện pháp chính để ngăn chặn lại sự biến đổi đó. Nhằm mục đích làm rõ được đề tài "Nghiên cứu chống biến màu khi sản xuất cà chua cô đặc" mà em đang nghiên cứu để nó trở nên có ý nghĩa hơn trong thực tiễn. PHẦN III: ĐỀ XUẤT QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1. Qui trình công nghệ [2],[6] Cà chua Rửa sạch Kiểm tra lại Xé tơi Đun nóng Chà Cô đặc Rót vào hộp Ghép nắp Thanh trùng Thành phẩm 3.1.1. Thuyết minh qui trình [2] 3.1.1.1. Yêu cầu của nguyên liệu Quả cà chua gồm có vỏ, thịt quả, dịch quả và hạt. Khi chế biến cà chua cô đặc thì vỏ và hạt tạo thành phế liệu, do đó cần chọn giống có ít vỏ và hạt (chiếm 2 - 3% khối lượng quả). Chọn những quả to, hình cầu, chín đều, không có dấu vết hay sự phá hoại của sâu bọ, côn trùng. Chọn những quả cà chua còn tươi, loại bỏ những quả bị dập nát và héo, chọn những quả mà cuống còn bám chặt vào quả, màu sắc quả tươi sáng. 3.1.1.2. Rửa và xé tơi Cà chua sau khi rửa thì được kiểm tra trên băng chuyền để loại bỏ những quả xanh, sâu bệnh, loại bỏ núm quả và cắt bỏ những chỗ bầm dập. Sau đó cà chua được xé tơi bằng kiểu lưỡi dao cong, kiểu trục đỉnh, kiểu đĩa quay hoặc trên máy vừa xé tơi vừa tách hạt. 3.1.1.3. Đun nóng Cà chua sau khi được xé tơi hoặc tách hạt thì cần qua quá trình đun nóng nhằm các mục đích sau: Giảm phế liệu từ 12% xuống 3.5 - 4% vì khi đun nóng thì protopectin sẽ chuyển thành pectin hòa tan nên vỏ quả khi chà sẽ không bị dính vào thịt quả. Hạn chế hiện tượng phân lớp của sản phẩm, nhất là cà chua cô đặc có độ cô thấp vì giữ được nhiều pectin. Làm cho cà chua chóng sôi và ngăn ngừa hiện tượng cháy xém khi cô đặc. Bài khí trong thịt cà chua để vitamin đỡ bị tổn thất và hạn chế hiện tượng tạo bọt trong khi cô đặc. Nếu tăng nhiệt độ lên 80-1000C thì caroten trong cà chua bị tổn thất, giảm đi nhiều so với cà chua chỉ đun nóng ở 600C và chưa bài hết không khí. Diệt men và vi sinh vật, nếu để cà chua đã xé tơi và không đun nóng trong 10 phút thì các men phân hủy tơi 70% pectin trong nguyên liệu cà chua. Trong quá trình đun nóng thì các vitamin và betacaroten có trong cà chua dễ bị phân hủy khi ở nhiệt độ 1000C, điều này đồng nghĩa với việc màu sắc của cà chua bị biến đổi. Do vậy trong qúa trình đun nóng cà chua để phục vụ cho các công đoạn tiếp theo thì ta cần chú ý đến: + Nhiệt độ, nên đun nóng cà chua ở nhiệt độ khoảng 600C là tốt nhất. + Sử dụng thiết bị đun nóng có khả năng truyền nhiệt cao đó là thiết bị đun nóng kiểu bản mỏng. + Nhiệt độ tiếp xúc gián tiếp với dung dịch cần đun nóng để tránh được các biến đổi không có lợi cho quá trình sản xuất. 3.1.1.4. Chà Để loại bỏ hạt, vỏ và giúp cho khối thịt quả mịn ngườii ta chà cà chua trên máy chà roi thép hay máy chà cánh đập. Rây chà và cánh chà được chế tạo bằng thép không rỉ, nếu làm bằng đồng hoặc sắt thì vitamin C bị tổn thất nhiều. Khi chà thì cánh đập quay nhanh (700 vòng/phút) cuốn nhiều không khí vào máy nên có hại đến sản phẩm. Do vậy người ta có thể phun hơi nước vào máy. Mức độ mịn của cà chua khi chà sẽ ảnh hưởng nhiều đến quá trình cô đặc, chà chua càng mịn thì độ nhớt càng thấp, khi đó thời gian cô đặc sẽ ngắn lại. Phế liệu trong quá trình chà là 3 - 4%. Trong công đoạn chà mịn cà chua thì ta nên chú ý đến các vấn đề sau, các vấn đề này có khả năng làm biến đổi màu sắc của sản phẩm: + Kích thước lỗ rây không phù hợp với yêu cầu, khi đó dung dịch cà chua thu được sẽ không đồng nhất, dẫn đến thời gian cô đặc kéo dài làm biến màu của sản phẩm. + Sự tiếp xúc giữa cánh chà và dung dịch, nếu cánh chà không được bao bọc bằng cao su hay không được chế tạo bằng loại thép không rỉ thì sẽ xảy ra hiện tượng oxi hóa => làm biến màu của sản phẩm, do vậy ta phải chọn thiết bị chà phù hợp. 3.1.1.5. Cô đặc Trong quá trình cô đặc thì nên chú ý đến sự yêu cầu về nồng độ cuối cùng của sản phẩm. Bởi vì ở các nồng độ khác nhau thì thời gian cô đặc sẽ khác nhau, không thể áp dụng chung một chế độ nhiệt độ. Tiến hành cô đặc cà chua mịn trong thiết bị cô đặc chân không ở nhiệt độ khoảng 70 - 750C và thời gian là 20 phút. Vì ở chế độ nhiệt độ và thời gian như trên sẽ hạn chế được các phản ứng hóa học xảy ra ở mức độ thấp nhất, làm cho màu sắc của cà chua ít bị biến đổi. 3.1.1.6. Rót hộp Cà chua cô đặc được đóng vào các lọ thủy tinh có dung tích khác nhau, đôi khi được đóng vào thùng gỗ hoặc bao PE. Đối với lọ thủy tinh thì cà chua khi rót vào hộp ở nhiệt độ 85 - 900C. Có thể đóng cà chua cô đặc vào ống nhôm có sơn vecni và bảo quản ở nhiệt độ 0 - 50C. 3.1.1.7. Ghép nắp Sau khi rót vào hộp xong ta tiến hành ghép nắp bằng máy ghép nắp có 2 con lăn. Yêu cầu khi ghép nắp: + Mối ghép phải kín không được hở. + Không làm cho hộp bị méo mó hay bị phồng. 3.1.1.8. Thanh trùng Sau khi ghép nắp thì tiến hành thanh trùng ở nhiệt độ 1000C trong vòng 20 - 25 phút tùy theo dạng bao bì. Cũng có thể không thanh trùng nhưng phải bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ 0 - 50C. 3.1.2. Thiết bị tối ưu [4] 3.1.2.1. Thiết bị đun nóng kiểu bản mỏng Cấu tạo: Thiết bị này gồm những bản mỏng ghép lại với nhau, chế tạo từ thép không rỉ. Các tấm có hình chữ nhật, có vách định hướng, có đệm cao su ở phần rìa và có những lỗ thông nhau giữa các tấm. Khi xếp và ép các bản mỏng lại với nhau thì các lỗ sẽ tạo thành rãnh thông kín, giữa các bản mỏng là các khoang kín. Các khoang này chứa đầy dịch cần đun nóng thông với nhau bằng một rãnh thông đặt xen kẽ với các khoang chứa chất tải nhiệt cũng thông với nhau bằng một rãnh thông khác. Các bản mỏng này được ghép chặt với nhau nhờ ốc xiết, đầu ngang và hai đầu mép. Nguyên tắc làm việc: dung