Tài liệu Hoàn thiện một số thông số công nghệ sản xuất nước quả trong từ dịch chiết táo mèo

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN HOÀNG BÁCH HOÀN THIỆN MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ TRONG TỪ DỊCH CHIẾT TÁO MÈO Ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 60 54 01 03 Người hướng dẫn khoa học: TS. Đặng Hồng Ánh TS. Đinh Thị Hiền NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Trần Hoàng Bách i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc TS. Đặng Hồng Ánh – Chủ nhiệm bộ môn Công nghệ Đồ uống, Viện Công nghiệp thực phẩm và TS. Đinh Thị Hiền, giảng viên Bộ môn Công nghệ chế biến, Khoa Công nghệ Thực phẩm đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Công nghệ chế biến, Khoa Công nghệ Thực phẩm - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Viện Công nghiệp thực phẩm đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Trần Hoàng Bách ii MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục .......................................................................................................................... iii Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi Danh mục bảng ............................................................................................................... vii Danh mục hình ............................................................................................................... viii Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix Thesis abstract.................................................................................................................. xi Phần 1. Mở đầu .............................................................................................................. 1 1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1 1.2. Mục đích – yêu cầu ............................................................................................ 2 1.2.1. Mục đích ............................................................................................................ 2 1.2.2. Yêu cầu .............................................................................................................. 3 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................ 4 2.1. Táo mèo ............................................................................................................. 4 2.1.1. Đặc điểm của cây và quả táo mèo...................................................................... 4 2.1.2. Thành phần hóa học và giá trị của quả táo mèo................................................. 5 2.1.3. Tình hình nghiên cứu các sản phẩm từ táo mèo tại Việt Nam ........................... 5 2.2. Chế phẩm Enzyme Pectinex Ultra Clear ........................................................... 7 2.2.1. Giới thiệu về chế phẩm Enzyme Pectinex Ultra Clear ...................................... 7 2.2.2. Cơ chế tác dụng của chế phẩm Enzyme Pectinex Ultra Clear .......................... 8 2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzyme pectinase .............................. 10 2.2.4. Ứng dụng ezyme pectinase trong công nghiệp thực phẩm .............................. 11 2.3. Chế phẩm enzyme tannase ............................................................................... 12 2.3.1. Giới thiệu chung về chế phẩm enzyme tannase .............................................. 12 2.3.2. Hình thức của hoạt động thủy phân ................................................................. 13 2.3.3. Các nguồn thu nhận enzyme tannase ............................................................... 13 2.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme tannase ............................... 15 2.3.5. Ứng dụng của enzyme tannase trong công nghiệp thực phẩm ........................ 17 2.4. Giới thiệu về nước quả..................................................................................... 20 2.5. Sự biến đổi chất lượng khi bảo quản nước quả................................................ 22 iii 2.6. Vai trò của SO2 trong bảo quản nước quả ....................................................... 23 2.7. Quy trình sản xuất nước quả táo mèo .............................................................. 25 2.7.1. Sơ đồ quy trình................................................................................................. 25 2.7.2. Thuyết minh quy trình ..................................................................................... 26 Phần 3. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu ...................................... 27 3.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 27 3.1.1. Nguyên liệu ...................................................................................................... 27 3.1.2. Dụng cụ, hoá chất và thiết bị phân tích............................................................ 27 3.1.3. Địa điểm nghiên cứu ........................................................................................ 28 3.2. Nội dung nghiên cứu........................................................................................ 28 3.2.1. Xác định một số thành phần hóa học của quả táo mèo .................................... 28 3.2.2. Nghiên cứu kỹ thuật chế biến siro ................................................................... 28 3.2.3. Nghiên cứu sử dụng enzyme pectinase trong việc làm trong dịch quả .......... 28 3.2.4. Nghiên cứu sử dụng enzyme tannase trong việc làm giảm vị chát dịch quả ......... 28 3.2.5. Lựa chọn công thức phối chế ........................................................................... 28 3.2.6. Đánh giá chất lượng sản phẩm......................................................................... 28 3.3. Bố trí thí nghiệm .............................................................................................. 28 3.3.1. Nội dung 1: Đánh giá một số chỉ tiêu để lựa chọn nguyên liệu phù hợp cho sản xuất ..................................................................................................... 28 3.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu kỹ thuật chế biến siro ............................................... 29 3.3.3. Nghiên cứu sử dụng enzyme Pextinex Ultra Clear để làm trong dịch quả............. 30 3.3.4. Nội dung 4: Nghiên cứu sử dụng enzyme Tannase trong việc làm giảm vị chát dịch quả ................................................................................................ 31 3.3.5. Nội dung 5: Lựa chọn công thức phối chế ....................................................... 32 3.3.6. Nội dung 6: Nghiên cứu sử dụng chất chống oxy hóa để chống biến màu sản phẩm .......................................................................................................... 33 3.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 33 3.4.1. Phương pháp hóa lý ......................................................................................... 33 3.4.2. Phương pháp vi sinh ........................................................................................ 40 3.4.3. Đánh giá cảm quan chất lượng ........................................................................ 40 3.4.4. Phương pháp xử lí số liệu ................................................................................ 41 Phần 4. Kết quả và thảo luận ...................................................................................... 42 4.1. Xác định một số thành phần của quả táo mèo ................................................. 42 iv 4.2. Nghiên cứu kỹ thuật chế biến Sirô táo mèo ..................................................... 44 4.2.1. Kết quả khảo sát lượng sirô đường bổ sung trên dịch nghiền táo mèo. ........... 44 4.2.2. Kết quả khảo sát hàm lượng K2S2O5 bổ sung dịch nghiền táo mèo ................ 49 4.3. Kết quả về nghiên cứu sử dụng chế phẩm Enzyme Pectinex Ultra Clear ....... 54 4.3.1. Kết quả khảo sát lựa chọn hàm lượng chất khô hòa tan tổng số của siro táo mèo hợp lý để xử lý enzyme ...................................................................... 54 4.3.2. Kết quả khảo sát lựa chọn nồng độ chế phẩm enzyme Pectinex Ultra Clear ......... 55 4.3.3. Kết quả khảo sát lựa chọn thời gian xử lý chế phẩm enzyme pectinex Ultra Clear ................................................................................................................. 56 4.3.4. Kết quả khảo sát lựa chọn nhiệt độ xử lý chế phẩm enzyme Pectinex Ultra Clear ................................................................................................................. 57 4.4. Kết quả về nghiên cứu sử dụng chế phẩm enzyme tannase ......................................... 58 4.4.1. Kết quả khảo sát lựa chọn nhiệt độ xử lý chế phẩm enzyme tannase .............. 59 4.4.2. Kết quả khảo sát lựa chọn nồng độ cơ chất và nồng độ enzyme tannase ........ 60 4.4.3. Kết quả lựa chọn thời gian xử lý cho enzyme tannase .................................... 62 4.4.4. Kết quả sự biến đổi độ trong và hàm lượng axit tannic của dịch quả theo thời gian ........................................................................................................... 64 4.5. Kết quả lựa chọn tỷ lệ bổ sung dịch quả sau xử lý enzyme vào sản phẩm và đánh giá chất lượng nước quả thu được ...................................................... 65 4.6. Kết quả nghiên cứu sử dụng chất chống oxy hóa để chống biến màu sản phẩm ...... 66 4.7. Quy trình sản xuất ............................................................................................ 67 Phần 5. Kết luận và đề nghị ........................................................................................ 69 5.1. Kết luận ............................................................................................................ 69 5.2. Đề nghị ............................................................................................................. 69 Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 71 Phụ lục ......................................................................................................................... 74 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng việt CT Công thức ĐH Đại học MĐC Mẫu đối chứng NXB Nhà xuất bản OD Mật độ quang PE Enzyme pectinesterase PG Enzyme polygalacturonase PMG Polymethylgalacturonase TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Ths Thạc sỹ TN Thí nghiệm TS Tiến sỹ TSS Nồng độ chất khô hòa tan vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Định hướng sự phát triển của một số sản phẩm từ quả táo mèo tại Bắc Yên Sơn La .......................................................................................... 7 Bảng 2.2. Các vi sinh vật có khả năng sản sinh tannase (Bhat et al., 1998) ............. 15 Bảng 2.3. Nhiệt độ tối ưu và ổn định của enzyme tannase ....................................... 16 Bảng 2.4. Chỉ tiêu chất lượng của K2S2O5 ................................................................ 24 Bảng 3.1. Các chỉ tiêu theo dõi đánh giá thành phần dinh dưỡng táo mèo ............... 29 Bảng 3.2. Các mức chất lượng .................................................................................. 41 Bảng 3.2. Chỉ tiêu đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi vị, trạng thái của nước quả táo mèo. .............................................................................................. 41 Bảng 4.1. Thành phần dinh dưỡng của quả táo mèo ở các thời điểm thu hái ........... 42 Bảng 4.2. Đánh giá cảm quan chất lượng dịch siro quả ............................................ 49 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của hàm lượng K2S2O5 bổ sung đến màu sắc ...dịch siro táo mèo 52 Bảng 4.4. Đánh giá cảm quan chất lượng dịch siro táo mèo ..................................... 54 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô hòa tan tổng số của siro táo mèo đến thủy phân pectin của enzyme và độ trong sản phẩm ......................... 55 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của nồng độ xử lý enzyme đến khả năng thủy phân .............. 56 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến khả năng thủy phân pectin và độ trong sản phẩm sau xử lý enzyme ........................................ 57 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzyme đến khả năng thủy phân pectin và độ trong sản phẩm sau xử lý enzyme ........................................ 58 Bảng 4.9. Cường độ màu ở OD 620nm, 420nm của nước quả táo mèo theo thời gian ........................................................................................................... 64 Bảng 4.10. Hàm lượng tannic còn lại trong dịch sau các tuần .................................... 64 Bảng 4.11. Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm ở các tỷ lệ phối chế dịch quả khác nhau ........................................................................................... 65 Bảng 4.12. Ảnh hưởng của hàm lượng Vitamin C bổ sung đến màu sắc OD 420 nm của nước quả táo mèo ......................................................................... 66 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Quả táo mèo .................................................................................................. 4 Hình 2.2. Sơ đồ phân loại enzyme pectinase ................................................................ 9 Hình 2.3. Con đường thủy phân acid tannic bởi enzyme tannase............................... 13 Hình 2.4. Quy trình sản xuất nước quả táo mèo từ siro quả ...................................... 25 Hình 4.1. Ảnh hưởng của lượng siro đường bổ sung đến sự biến đổi nồng độ chất khô hòa tan trong dịch siro táo mèo .................................................... 45 Hình 4.2. Ảnh hưởng của lượng siro đường bổ sung đến sự biến đổi hàm ................ 46 Hình 4.3. Ảnh hưởng của lượng siro đường bổ sung đến sự biến đổi hàm lượng vitamin C trong dịch siro táo mèo............................................................... 47 Hình 4.4. Ảnh hưởng của lượng siro đường bổ sung đến màu sắc dịch siro quả táo mèo ........................................................................................................ 48 Hình 4.5. Ảnh hưởng của hàm lượng K2S2O5 bổ sung đến nồng độ chất khô hòa tan tổng số của dịch siro thu được .............................................................. 50 Hình 4.6. Ảnh hưởng của hàm lượng K2S2O5 bổ sung đến tổng số vi sinh vật có trong dịch siro táo mèo ............................................................................... 51 Hình 4.7. Ảnh hưởng của hàm lượng K2S2O5 bổ sung dịch siro táo mèo đến hàm lượng acid tổng số của dịch quả táo mèo ............................................ 53 Hình 4.8. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ của tannase....................................... 59 Hình 4.9. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất tannic đến hoạt độ của tannase ............... 61 Hình 4.10. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tannase đến hoạt độ của tannase ............ 62 Hình 4.11. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hoạt độ của tannase ..................... 63 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Trần Hoàng Bách Tên Luận văn: “Hoàn thiện một số thông số công nghệ sản xuất nước quả trong từ dịch chiết táo mèo”. Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Tên cơ sở đào tạo: Mã số: 60 54 01 03 Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: Xác định được các thông số kỹ thuật của công đoạn xử lý nguyên liệu đạt yêu cầu về chất lượng. Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất nước quả táo mèo có chất lượng cảm quan ổn định về độ trong và màu sắc, và chất lượng nhưng rút ngắn được thời gian sản xuất. Phương pháp nghiên cứu: Để xác định được một số thông số công nghệ sản xuất nước quả trong từ dịch chiết táo mèo, chúng tôi đã sử dụng các phương pháp sau: xác định hàm lượng vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ Iod, xác định hàm lượng acid hữu cơ bằng chuẩn độ NaOH, xác định nồng độ chất khô hòa tan bằng máy đo chiết quang kế theo TCVN 7771:2007, xác định pH bằng máy đo pH Inolab, xác định độ trong bằng cách đo OD ở bước sóng 620nm và độ màu ở bước sóng 420 nm, xác định hàm lượng pectin bằng phương pháp kết tủa canxipeptat, phân tích enzyme tannase bằng phương pháp của K.C Mondal, phân tích hàm lượng tannic trong dịch quả theo phương pháp của James F. Harbertson và Douglas O. Adams; định lượng vi sinh vật tổng số bằng phương pháp đếm khuẩn lạc phát triển trên môi trường đặc, đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79, xử lí số liệu bằng excel và minitab. Kết quả chính và kết luận: Chúng tôi đã đạt được một số kết quả như sau: Xác định được tỷ lệ bổ sung siro đường bão hòa trên dịch nghiền táo mèo trong chế biến siro táo mèo là 1,75 lít/kg cùng với lượng K2S2O5 bổ sung là 300 mg/l; lựa chọn được nồng độ xử lý enzyme pectinex Ultra Clear thích hợp là 0,2% để xử lý dịch cốt siro táo mèo có TSS= 20oBx ở nhiệt độ 550C trong 60 phút; xác định được điều kiện hoạt động tối ưu của chế phẩm enzyme tannase với nồng độ enzyme 2% ở 600C trong 60 phút; lựa chọn được tỷ lệ bổ sung dịch siro táo mèo sau xử lý enzyme vào sản phẩm là 25% (v/v) và 150 mg/l chất chống oxy hóa vitamin C. ix Trên cơ sở những kết quả thu được từ nghiên cứu, chúng tôi đã thiết lập một quy trình sản xuất nước táo mèo trong ở quy mô phòng thí nghiệm. Tuy nhiên cần có những nghiên cứu tiếp theo để hoàn thiện quy trình hơn nữa để có thể áp dụng vào quy trình chế biến nước quả ở quy mô lớn. x THESIS ABSTRACT Author: Tran Hoang Bach Thesis title: Completing process parameters for production of clarified fruit juice from the docynia indica extracts. Major: Food Technology Code: 60 54 01 03 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture Research objectives Determining technical parameters for raw materials processing to meet the quality requirements. Constructing a technological process for production of docynia indica juice with stable sensory quality in terms of clarity and color, and quality but shortening production time. Research methods To determine some process parameters for clarified fruit juice production from docynia indica extracts, we used following methods: determination of vitamin C content by Iodometric titrations; determination content of organic acid by NaOH titration; determine the concentration of dissolved dry matter by Digital Brix Refractometer according to TCVN 7771: 2007; determine the pH by inolab pH meter, determine the transparency and colorimetric by measuring the OD at wavelength of 620 nm and 420 nm, respectively; determination of pectin content by calcium pectate precipitation method; analysis of tannase enzyme by KC Mondal method, analysis of tannic content as described by James F. Harbertson and Douglas O. Adams; quantity of total culture microorganims by counting colonies on plate, sensory evaluation according to TCVN 3215-79, data analyes using excel and minitab. Main results and conclusions We obtained results as follows: determined additive rate of the saturated sugar syrup in apple cat litter in mashed docynia indica was 1.75 l/kg with the supplemented K2S2O5 content of 300 mg/l; selected the optimal concentration of pectinex Ultra Clear enzyme treatment was 0.2% for treatment of serum docynia indica with TSS = 20oBx at 550C for 60 min; determined the optimum operating conditions of tannase enzyme at concentration of 2% and 600C for 60 min; selected the optimum ratio of enzyme syrup after enzyme treatment to the product was 25% (v/v) and 150 mg/l acid ascorbic as antioxidants. xi Based on the results of our research, we created a process for production of clarified docynia indica juice in a laboratory scale. However, further research is needed to further improve the process so that it can be applied to large scale fruit juice processing. xii PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Lĩnh vực sản xuất nước giải khát đã có lịch sử phát triển lâu đời, đây là một nghành công nghiệp hấp dẫn bởi thị trường tiêu thụ rất lớn, thu hồi vốn nhanh, có tỷ lệ sinh lời cao và giải quyết được nhiều công ăn việc làm. Cùng với sự phát triển của xã hội, nước giải khát ngày càng thể hiện vai trò quan trọng của mình, nó không chỉ cung cấp nước cho cơ thể sống mà còn là cách thưởng thức hương vị thơm, ngon, ngọt, mát, bổ... từ những năm cuối thế kỷ XX đời sống xã hội được nâng cao, người ta ngày càng quan tâm hơn đến sức khỏe và bản chất tự nhiên của thực phẩm. Do vậy mà nhu cầu tiêu dùng các loại nước uống có ga ít bổ dưỡng, các loại nước uống được bổ sung phẩm màu, chất phụ gia, hương liệu ngày càng giảm sút và thay vào đó nhu cầu tiêu thụ các loại nước bổ dưỡng như nước khoáng nước quả ngày càng tăng. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới có khí hậu nóng nhiều nên nhu cầu về sử dụng các loại nước giải khát rất lớn. Do vậy sản xuất nước quả không những đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của thị trường mà còn góp phần nâng cao sức khỏe của người dân. Nước ta có một điều kiện sinh thái rất đa dạng nên có tiềm năng phát triển về cây ăn quả hết sức to lơn và nhiều chủng loại, đây thực sự là nguồn nguyên liệu vô cùng quý báu tao điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của tiểu ngành công nghiệp sản xuất nước quả tươi. Điều này càng có giá trị hơn khi thị hiếu của người tiêu dùng đang ngày càng nghiêng về các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên. Thực tế cho thấy các sản phẩm nước quả tươi chưa nhiều do nhiều nguyên nhân khác nhau mà trong đó nguyên nhân chính là do giá thành sản phẩm còn quá cao so với mức sống trung bình của người dân và chất lượng chưa cao do vậy việc nghiên cứu công nghệ tạo ra một loại nước quả có chất lượng cao, thơm ngon bổ dưỡng, giá thành phù hợp là một hướng đi cần chú trọng. Táo mèo có vị chua chát, ngọt thơm rất đặc trưng được sử dụng rộng rãi trong chế biến nước quả, rượu và là vị thuốc quý trong đông y. Trong đó táo mèo Sơn La có vị thơm rất phù hợp cho sản xuất công nghiệp các sản phẩm đồ uống như: rượu vang, nước ép. Trong các cây trồng bản địa cần đầu tư phát triển phù hợp với ngành chế biến tạo đòn bẩy kinh tế tại Sơn La thì cây táo mèo tỏ ra là 1 loại cây chiếm ưu thế vượt trội. Tuy tiềm năng và vai trò của cây táo mèo rất lớn song việc chế biến táo mèo chưa khai thác được 1/50 tiềm năng thực tế, việc sản xuất kinh doanh còn manh mún, nhỏ lẻ, hiệu quả thấp do khó khăn về vốn kỹ thuật và nhân lực. Việc chế biến táo mèo thành dạng nước uống hầu như chưa được chú ý đến nhiều. Trước đây trong một số đề tài nghiên cứu cấp Bộ của Viện Công nghiệp Thực phẩm, táo mèo chủ yếu mới được dùng làm nguyên liệu phụ cùng một số loại nguyên liệu quả khác để làm rượu vang hỗn hợp quả do tận dụng hương thơm và vị chát của quả táo mèo. Việc xử lý táo mèo để làm dịch quả dùng cho lên men chủ yếu được sử dụng công nghệ ngâm chiết bằng đường do quả táo mèo là loại quả có hàm lượng nước không nhiều, giàu tannin nên việc xử lý dịch đảm bảo độ trong và giữ được màu sắc tươi sáng không bị sẫm màu vẫn còn là tồn tại chưa được các nghiên cứu đề cập. Mặc dù với sự phát triển của công nghệ enzym đã làm thay đổi công nghệ sản xuất rượu vang và nước quả tươi tại Việt Nam nhưng các nghiên cứu chủ yếu áp dụng trên các loại quả phổ biến như dứa, nho, dâu tằm, mơ... chủ yếu là các loại quả mềm, hàm lượng nước cao dễ ép thu dịch quả. Hiện trong số các sản phẩm đồ uống táo mèo có trên thị trường thì chủ yếu mới có một số sản phẩm rượu táo mèo ngâm, rượu vang táo mèo... được sản xuất tại vùng nguyên liệu Yên Bái, Sơn La... còn hầu như chưa có sản phẩm nước quả được chế biến. Công ty Bắc Sơn (Bắc Yên – Sơn La) đã thử nghiệm sản xuất nước quả táo mèo tuy nhiên sản phẩm chưa đạt yêu cầu chất lượng, chỉ sau một thời gian ngắn đã bị đục cặn, màu sắc và hương thơm tự nhiên bị biến đổi, sản phẩm chưa có tính ổn định về vi sinh vật (chưa xác định được thời gian bảo quản sản phẩm), chưa có quy trình ổn định (Đặng Hồng Ánh, 2015). Nhận thấy ý nghĩa kính tế và xã hội quan trọng của táo mèo, đề tài này mong muốn tìm ra giải pháp kỹ thuật để chế biến và mở rộng thị trường sản phẩm nước quả táo mèo dạng trong có chất lượng cao, ổn định có tính cạnh tranh cao để từ đó nâng cao giá trị của nguồn nguyên liệu táo mèo Sơn La. Do vậy chúng tôi chọn và thực hiện nghiên cứu đề tài: “Hoàn thiện một số thông số công nghệ sản xuất nước quả trong từ dịch chiết táo mèo”. 1.2. MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU 1.2.1. Mục đích - Xác định được các thông số kỹ thuật của công đoạn xử lý nguyên liệu đạt yêu cầu về chất lượng. 2 - Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất nước quả táo mèo có chất lượng cảm quan ổn định về độ trong và màu sắc và chất lượng nhưng rút ngắn được thời gian sản xuất. 1.2.2. Yêu cầu - Đánh giá chất lượng nguyên liệu táo mèo để sản xuất nước quả. - Xác định quy trình xử lý enzyme thích hợp. - Đánh giá chất lượng sản phẩm, theo dõi quá trình biến đổi chất lượng sản phẩm trong thời gian bảo quản. 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. TÁO MÈO 2.1.1. Đặc điểm của cây và quả táo mèo Táo mèo (sơn tra) có tên khoa học là Docynia indica (Wall.) Decne., thuộc họ Hoa hồng - Rosaceae. Cây thân gỗ cao 4-5 mét, cành non có gai và lông nhung màu trắng, khi già nhẵn. Cụm hoa chùm 1-3 hoa hoặc hơn, có lông, cuống hoa rất ngắn hoặc không có. Đài có lông màu trắng với năm thùy hình mũi mác nhọn đầu, mặt ngoài có lông, mặt trong nhẵn. Cánh hoa màu trắng, mép có mũi nhọn, nhỏ. Nhị 30 - 50. Bầu 5 ô, mỗi ô có 3 - 10 noãn, xếp theo chiều dọc của bầu, vòi nhụy 5, gắn liền với nhau ở gốc, có lông. Quả dạng quả táo, hạt màu đen. Táo mèo có mùa ra hoa vào tháng 3 - 4, mùa quả chín vào tháng 9 - 10 là thời điểm táo mèo chín rộ. Tái sinh bằng hạt, chồi hoặc chiết cành. Táo mèo là cây ưa sáng, mọc rải rác trong rừng hoặc thành quần thể thuần loại trong vùng cây bụi, ven đồi, ở độ cao 1000 - 1500m. Táo mèo có ở Ấn Độ, Myanma, Thái Lan, tây nam Trung Quốc (tây nam Tứ Xuyên, đông bắc Vân Nam), Việt Nam (Sơn La, Lai Châu, Yên Bái, Lào Cai), (Sách đỏ Việt Nam, 2007). Hình 2.1. Quả táo mèo 4 2.1.2. Thành phần hóa học và giá trị của quả táo mèo Táo mèo là một loại quả đa năng, vừa là một vị thuốc quý, vừa dùng để giải khát mát và bổ trong mùa hè. Đây loại quả có vị hơi chua, ngọt - giúp tăng cường tiêu hóa, giúp cho dịch vị tăng khả năng bài tiết pepsin dịch vị và khả năng bài tiết acid mật. Hạt và ruột có nhiều tính năng giảm béo, hạ huyết áp, an thần cân bằng sinh lý và phòng chống các biến chứng do tăng huyết áp gây ra (Ngô Thị Khoa, 2010). Theo nghiên cứu các nhà nghiên cứu Trung Quốc, trong quả táo mèo có acid citric, vitamin C, hydrat cacbon và protein (Dược hoàng liên sơn), tan hoàn toàn trong HCl. Về thành phần hoá học, thịt quả táo mèo tươi chứa 0,7% protein, 0,2% chất béo, 22% chất đường, 2,76% tannin, 16,4% chất đường, 2,7% acid hữu cơ. Các chất tan trong nước là 31%, độ tro 2,25%. Ngoài ra trong táo mèo còn có các acid hữu cơ như crategolic acid, malic acid, stearic acid, oleic acid, vitamin B2, caroten. Táo mèo thuộc loại quả chứa nhiều canxi nhất. Thêm nữa còn có chì, polyphenol, sắt, acetylcholine, phytosterrin (Ngô Thị Khoa, 2010). 2.1.3. Tình hình nghiên cứu các sản phẩm từ táo mèo tại Việt Nam Tại Việt Nam các nghiên cứu điều tra tổng hợp về quả táo mèo có rất ít. Chúng tôi cũng chưa tìm thấy được một nghiên cứu, báo cáo tổng hợp nào về sản lượng chung của táo mèo, sản lượng các loại sản phẩm làm từ táo mèo Việt Nam. Tại Sơn La, vùng có nhiều táo mèo tập trung tại huyện Bắc Yên. Qua khảo sát, huyện Bắc Yên có khoảng 2500 ha rừng có cây táo mèo cho sản lượng hàng năm đạt trung bình gần 1000 tấn quả. Yên Bái cũng là nơi tập trung sản lượng táo mèo lớn ở các xã Nậm Có, huyện Mù Cang Chải ước lượng khoảng 1.700 tấn quả, huyện Trậm Tấu và một số xã của huyện Văn Chấn khoảng 3.000 đến 3.500 tấn quả (Trương Thị Nhinh, 2016). Quả táo mèo ở Việt Nam được sử dụng dưới các dạng: - Làm dược liệu: Quả phơi khô dùng để chế rượu thuốc, nấu cao, có tác dụng bồi bổ sức khỏe, chữa bệnh tim mạnh, huyết áp cao và kính thích tiêu hóa. - Làm đồ uống: Dùng quả tươi để sản xuất rượu vang, ngâm đường làm nước giải khát táo mèo. Một số sản phẩm từ táo mèo đang được bán trên thị trường như: nước ép táo mèo TURI của Công ty nước giải khát Anh Đào, trà táo 5 mèo của Công ty Phúc Vinh, vang sơn tra của HTX Phúc Thịnh, công ty Bắc Sơn là những sản phẩm đã được bán rộng rãi trên thị trường. Hiện nay với những thông tin về tác dụng của dấm táo tới sức khỏe con người từ tài liệu, sách báo nước ngoài, thông tin trên Internet, đặc biệt là cuốn sách truyền tay “Y học dân gian xứ Vermont”do Nguyễn Dương dịch, trong đó đã đánh giá dấm táo có nhiều công dụng với sức khỏe con người, tại Việt Nam đồ uống dấm táo mèo đang trở thành mặt hàng được nhiều cơ sở sản xuất, cũng như các hộ sản xuất gia đình quan tâm. Có thể thấy sản phẩm đồ uống dấm táo mèo được rao bán rất nhiều trên mạng hay tại các chợ nhỏ. Cây táo mèo là một trong những lâm sản quan trọng nhất ở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La. Tại đây, cây táo mèo được trồng bổ sung với sự tài trợ của Chương trình trồng rừng 661 từ năm 2007. Từ năm 1998, tỉnh Sơn La đã triển khai đề tài: “Ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất rượu vang từ quả Sơn Tra. Dự án “Hợp tác kỹ thuật Nhật Bản về phát triển năng lực xúc tiến ngành nghề thủ công phục vụ phát triển kinh tế xã hội ở nông thôn Việt Nam” do JICA tài trợ cho các tỉnh vùng núi phía Bắc Việt Nam đã được thực hiện từ 2008 đến nay, trong đó có triển khai chương trình chế biến quả táo mèo tại vùng Tây Bắc, với sự hợp tác chuyển giao quy trình công nghệ sản xuất rượu vang táo mèo từ Viện Công nghiệp Thực phẩm. Trong đó Công ty Bắc Sơn đang áp dụng các kết quả của Dự án này, cùng các cán bộ Viện Công nghiệp thực phẩm triển khai sản xuất sản phẩm nước quả táo mèo, cũng như cải tiến công nghệ và thiết bị sản xuất vang táo mèo có chất lượng cao. Tại trường ĐH Sư phạm, ĐH Quốc Gia Hà Nội có công trình nghiên cứu các điều kiện lên men thích hợp cho sản xuất rượu vang táo mèo. Tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, cũng có khá nhiều đề tài nghiên cứu phát triển các sản phẩm đồ uống có bổ sung táo mèo với mục đích cung cấp một số hàm lượng tannin như nghiên cứu một số thông số công nghệ ảnh hưởng tới quá trình sản xuất rượu vang từ thanh long bổ sung táo mèo. Đồng thời, theo Hồ Hoài Thương và Nguyễn Thị Mai Lan (2008), tại Công trình tham dự cuộc thi “Sinh viên nghiên cứu khoa học Đại Học Ngoại Thương 2008” đã phân tích và đưa ra định hướng cho sự phát triển sản xuất và mở rộng thị trường các sản phẩm từ quả táo mèo Sơn La dựa trên chuỗi phân tích giá trị. 6 Bảng 2.1. Định hướng sự phát triển của một số sản phẩm từ quả táo mèo tại Bắc Yên Sơn La Stt Sản phẩm Đánh giá Định hướng phát triển 1 Rượu vang táo mèo Trung bình, chủ yếu trong dịp lễ tết 2 Rượu ngâm táo mèo 3 Nước quả táo mèo 4 Dấm táo mèo Nhu cầu thị trường không lớn. Người dân có thể tự sản xuất. Nhu cầu nước giải khát lớn. Nước táo mèo có thể xếp vào thực phẩm chức năng nên có nhiều cơ hội phát triển. Nhu cầu thị trường không lớn. Người dân có thể tự sản xuất. 5 Ô mai táo mèo Nhu cầu thị trường không lớn. Táo mèo khô Nhu cầu thị trường không lớn do không phải vị thuốc đầu ngành. Các nhà thuốc đều thiết lập hệ thống thu mua cố định nên rất khó thâm nhập. 6 Cần tiếp tục sản xuất công nghiệp song chưa nên là sản phẩm chủ đạo Để người dân tự sản xuất theo nhu cầu thị trường. Nên đầu tư mạnh mẽ để phát triển thành sản phẩm mũi nhọn. Để người dân tự sản xuất theo nhu cầu thị trường. Để các hộ sản xuất thủ công tự sản xuất. Để người dân tự sản xuất theo nhu cầu thị trường. Nguồn: Hồ Hoài Thương và cs. (2008) 2.2. CHẾ PHẨM ENZYME PECTINEX ULTRA CLEAR 2.2.1. Giới thiệu về chế phẩm Enzyme Pectinex Ultra Clear Việc sử dụng chế phẩm enzyme đã trở thành một phần không thể thiếu trong chế biến nước quả trong hai thập kỉ qua, nó được sử dụng phổ biến để hỗ trợ cho quá trình chế biến nhằm nâng cao hiệu quả cũng như chất lượng sản phẩm (Naidu and Panda, 1999). Pectin là một polysaccharide tự nhiên có trong nước quả, nó đóng vai trò trong việc hình thành cấu trúc quả. Tuy nhiên pectin cũng là nguyên nhân gây khó khăn trong sản xuất nước quả như pectin không hoà tan sẽ giữ dịch trong suốt quá trình ép, do đó làm giảm sản lượng nước quả tức là giảm hiệu suất thu hồi dịch quả. Trong thời gian bảo quản, do nước quả chứa một lượng acid thực phẩm nhất định nên các hợp chất pectin tiếp tục bị thủy phân thành các acid pectin và bị kết tủa bởi canxi có sẵn trong nước quả hay từ nguồn nước chế biến 7