Tài liệu Khảo sát quy trình chế biến nƣớc dâu hạ châu có gas

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG THẠCH TOÀN TRUNG KHẢO SÁT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN NƢỚC DÂU HẠ CHÂU CÓ GAS LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NĂM 2014 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG THẠCH TOÀN TRUNG KHẢO SÁT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN NƢỚC DÂU HẠ CHÂU CÓ GAS LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CÁN BỘ HƢỚNG DẪN TS. LÊ NGUYỄN ĐOAN DUY NĂM 2014 Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ LỜI CẢM ƠN Sau hơn ba tháng tìm hiểu và nghiên cứu đề tài "Khảo sát quy trình chế biến nƣớc dâu Hạ Châu có gas", cho đến nay tôi đã hoàn thành và chế biến thành công sản phẩm. Tôi xin đƣợc gởi lời cám ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu trƣờng Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm - trƣờng Đại học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy, chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức vô giá cũng những đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành khóa học một cách thuận lợi nhất. Đặc biệt, tôi xin cảm ơn chân thành đến Ts Lê Nguyễn Đoan Duy, thầy đã trực tiếp hƣớng dẫn tận tình và giúp tôi vƣợt qua những khó khăn trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Đồng thời, xin gởi lời cám ơn đến Ks Huỳnh Trần Huyền Trang - cán bộ quản lý phòng D106 bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, các anh chị học viên cao học, các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm khóa 37 đã hết lòng giúp đỡ, hƣớng dẫn và động viên tinh thần của tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, tôi xin gởi lời chúc tốt đẹp đến quý thầy cô, các anh chị cùng các bạn. Chúc quý vị dồi dào sức khỏe và đạt nhiều thành công trong công việc. Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi nhận thấy còn nhiều thiếu sót. Vì vậy, rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của thầy, cô để bài luận văn hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày 16 tháng 12 năm 2014 Sinh viên thực hiện Thạch Toàn Trung Trang i Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết luận văn này hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi. Các kết quả của nghiên cứu này chƣa đƣợc dùng cho bất cứ luận văn cùng cấp nào khác. Cần Thơ, ngày 16 tháng 12 năm 2014 Giáo viên hƣớng dẫn Ngƣời viết Thạch Toàn Trung Trang ii Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ TÓM TẮT Quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp là quá trình nghiên cứu chế biến nước dâu Hạ Châu có gas, nhằm phát triển loại sản phẩm mới chưa từng xuất hiện trên thị trường. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi phối chế dịch quả dâu Hạ Châu : nước bão hòa CO2 ở tỷ lệ 20:80 (%) cùng 0,1% acid citric, 0,02% gellan gum sẽ cho giá trị cảm quan tốt nhất. Nước dâu Hạ Châu có gas sau khi phối chế được thanh trùng với môi trường truyền nhiệt là nước ở 800C trong thời gian 15 phút (giá trị PU = 5,22 phút) đảm bảo an toàn về vi sinh cũng như các hoạt chất sinh học vẫn còn giữ ở hàm lượng khá cao như polyphenol tổng số 0,0475 mg GAE/ml, khả năng kháng oxi hóa 49,85%, hàm lượng vitamin C 0,518%  l, flavonoid tổng 9,068  g Q/ml. Sản phẩm sau 3 tuần bảo quản vẫn đạt yêu cầu về chất lượng. Các hoạt chất sinh học trong sản phẩm biến đổi không đáng kể so với lúc đầu. Trang iii Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ MỤC LỤC TÓM TẮT .......................................................................................................................... iii MỤC LỤC ......................................................................................................................... iv DANH SÁCH HÌNH ........................................................................................................ vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..............................................................................................x CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ...............................................................................................1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................................1 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .....................................................................................2 1.2.1 Mục tiêu chung .......................................................................................................2 1.2.2 Nội dung nghiên cứu ...............................................................................................2 CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU ..............................................................................3 2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .....................................................................................3 2.1.1 Dâu Hạ Châu ...........................................................................................................3 2.1.1.1 Nguồn gốc ........................................................................................................3 2.1.1.2 Đặc điểm hình thái ...........................................................................................4 2.1.1.3 Ứng dụng .........................................................................................................4 2.1.2 Đƣờng .....................................................................................................................5 2.1.3 Nƣớc........................................................................................................................5 2.1.4 Acid citric................................................................................................................7 2.1.5 Kalisorbate ..............................................................................................................7 2.1.6 Gellan gum ..............................................................................................................8 2.1.7 CO2 bão hòa ............................................................................................................8 2.1.7.1. Định nghĩa .......................................................................................................8 2.1.7.2. Tác động của CO2 hòa tan đối với vi sinh vật ................................................8 2.1.7.3. Yêu cầu chất lƣợng CO2 ...............................................................................10 2.1.7.4. Thiết bị nạp CO2 ...........................................................................................10 2.2 HỢP CHẤT CHỨC NĂNG .....................................................................................11 2.2.1 Các hợp chất chống oxi hóa ..................................................................................11 2.2.2 Hoạt tính chống oxi hóa (khả năng quét gốc tự do DPPH) ..................................12 2.3 CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN CƠ BẢN ...............................................................12 2.3.1 Chần ......................................................................................................................12 2.3.2 Phối chế nƣớc chứa CO2 và dịch quả....................................................................13 2.3.3 Thanh trùng ...........................................................................................................13 2.3.3.1. Động học của quá trình tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt................................13 2.3.3.2. Chọn chế độ thanh trùng ...............................................................................15 2.3.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình thanh trùng ..........................................16 2.3.4 Các nghiên cứu có liên quan .................................................................................17 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................18 3.1. PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU............................................................................18 3.1.1 Thời gian và địa điểm ...........................................................................................18 3.1.1.1 Thời gian ........................................................................................................18 3.1.1.2 Địa điểm .........................................................................................................18 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị ....................................................................................................18 Trang iv Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ 3.1.3 Nguyên liệu thí nghiệm .........................................................................................19 3.1.4 Hóa chất ................................................................................................................19 3.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................20 3.2.1 Phƣơng pháp thu mẫu ...........................................................................................20 3.2.2 Phƣơng pháp thí nghiệm .......................................................................................20 3.2.3 Phƣơng pháp phân tích .........................................................................................20 3.3. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM ..................................................................................21 3.3.1 Giải thích quy trình ...............................................................................................22 3.3.1.1. Nguyên liệu ...................................................................................................22 3.3.1.2. Xử lí sơ bộ.....................................................................................................22 3.3.1.3. Chần ..............................................................................................................22 3.3.1.4. Chà ................................................................................................................22 3.3.1.5. Lọc ................................................................................................................22 3.3.1.6. Phối chế.........................................................................................................22 3.3.1.7. Rót chai, ghép nắp.........................................................................................22 3.3.1.8. Thanh trùng, thành phẩm, bảo quản..............................................................22 3.4. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM ...........................................................................................23 3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế acid citric : dịch quả : nƣớc bão hòa CO2 đến giá trị cảm quan sản phẩm. ................................................................23 3.4.1.1 Mục đích ........................................................................................................23 3.4.1.2 Bố trí thí nghiệm ............................................................................................23 3.4.1.3 Tiến hành thí nghiệm .....................................................................................23 3.4.1.4 Chỉ tiêu đánh giá ............................................................................................23 3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc và môi trƣờng truyền nhiệt là hơi đến chất lƣợng sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas. ...................................................................................................................24 3.4.2.1 Mục đích ........................................................................................................24 3.4.2.2 Bố trí thí nghiệm ............................................................................................24 3.4.2.3 Tiến hành thí nghiệm .....................................................................................25 3.4.2.4 Chỉ tiêu đánh giá ............................................................................................25 3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng kalisorbat đến sự biến đổi chất lƣợng sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas. ...................................................................25 3.4.3.1 Mục đích ........................................................................................................25 3.4.3.2 Bố trí thí nghiệm ............................................................................................25 3.4.3.3 Tiến hành thí nghiệm .....................................................................................25 3.4.3.4 Chỉ tiêu đánh giá ............................................................................................26 3.4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hƣởng của gellan gum đến trạng thái sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas........................................................................................................26 3.4.4.1 Mục đích ........................................................................................................26 3.4.4.2 Bố trí thí nghiệm ............................................................................................26 3.4.4.3 Tiến hành thí nghiệm .....................................................................................26 3.4.4.4 Chỉ tiêu đánh giá ............................................................................................26 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN ...........................................................................27 4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DÂU HẠ CHÂU .............................................27 Trang v Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ 4.2. KẾT QUẢ ẢNH HƢỞNG CỦA TỶ LỆ PHỐI CHẾ NƢỚC BÃO HÕA CO2 : DỊCH QUẢ : TỶ LỆ BỔ SUNG ACID CITRIC ĐẾN GIÁ TRỊ CẢM QUAN SẢN PHẨM ............................................................................................................................28 4.2.1 Kết quả đánh giá cảm quan ảnh hƣởng của quá trình phối chế tỷ lệ acid citric : dịch quả dâu Hạ Châu : nƣớc bão hòa CO2. ..................................................................28 4.3. KẾT QUẢ CỦA CHẾ ĐỘ THANH TRÙNG ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC CỦA NƢỚC DÂU HẠ CHÂU CÓ GAS.......................................30 4.3.1 Sự thay đổi nhiệt độ tâm của quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi và môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc .........................................................................30 4.3.2 Chỉ tiêu vi sinh vật hiếu khí và nấm men, nấm mốc còn lại sau quá trình thanh trùng ...............................................................................................................................34 4.3.3 Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến mức độ tổn thất vitamin C37 4.3.4 Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến hàm lƣợng polyphenol tổng số ....................................................................................................................................38 4.3.5 Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến hoạt tính chống oxi hóa ...39 4.3.6 Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến hàm lƣợng flavonoid tổng số ....................................................................................................................................41 4.4. KẾT QUẢ ẢNH HƢỞNG CỦA HÀM LƢỢNG KALISORBAT ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM NƢỚC DÂU HẠ CHÂU CÓ GAS .......................42 4.4.1 Ảnh hƣởng của hàm lƣợng kalisorbat đến mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số cùng nấm men, nấm mốc ...............................................................................................42 4.4.2 Ảnh hƣởng của kalisorbat đến giá trị dinh dƣỡng của sản phẩm ..........................43 4.4.2.1 Hàm lƣợng polyphenol tổng số ......................................................................43 4.4.2.2 Hàm lƣợng vitamin C ....................................................................................44 4.4.2.3 Khả năng chống oxi hóa ................................................................................44 4.4.2.4 Hàm lƣợng flavonoid tổng số .......................................................................45 4.5. KẾT QUẢ ẢNH HƢỞNG CỦA GELLAN GUM ĐẾN TRẠNG THÁI SẢN PHẨM NƢỚC DÂU HẠ CHÂU CÓ GAS ...................................................................45 4.5.1 Ảnh hƣởng gellan gum đến trạng thái sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas ........45 4.6. QUY TRÌNH ĐỀ XUẤT ........................................................................................47 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .........................................................................48 5.1. KẾT LUẬN .............................................................................................................48 5.2. ĐỀ NGHỊ ................................................................................................................48 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................49 PHỤ LỤC.............................................................................................................................x Trang vi Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Dâu Hạ Châu ........................................................................................................3 Hình 2.2: Thiết bị nạp CO2 vào nƣớc ................................................................................10 Hình 3.1 Sơ đồ quy trình chế biến nƣớc ép dâu Hạ Châu có gas ......................................21 Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhiệt độ tâm của nƣớc dâu Hạ Châu có gas trong quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi ở nhiệt độ 700C ........................31 Hình 4.2 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhiệt độ tâm của nƣớc dâu Hạ Châu có gas trong quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi ở nhiệt độ 800C. .......................31 Hình 4.3 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhiệt độ tâm của nƣớc dâu Hạ Châu có gas trong quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi ở nhiệt độ 900C ........................31 Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhiệt độ tâm của nƣớc dâu Hạ Châu có gas trong quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc ở nhiệt độ 900C .....................32 Hình 4.5 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhiệt độ tâm của nƣớc dâu Hạ Châu có gas trong quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc ở nhiệt độ 800C .....................32 Hình 4.6 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nhiệt độ tâm của nƣớc dâu Hạ Châu có gas trong quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc ở nhiệt độ 700C .....................32 Hình 4.7 Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lƣợng vitamin C sau quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc của sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas ........................37 Hình 4.8 Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lƣợng vitamin C sau quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi của sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas ..........................37 Hình 4.9 Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc đến hoạt tính chống oxi hóa ......................................................................................40 Hình 4.10 Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi đến hoạt tính chống oxi hóa .....................................................................................40 Hình 4.11 Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của chế độ bảo quản đến hàm lƣợng polyphenol tổng số trong sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas sau 3 tuần bảo quản ...........................43 Hình 4.12 Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của chế độ bảo quản đến hàm lƣợng vitamin C trong sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas sau 3 tuần bảo quản .................................................44 Hình 4.13 Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của chế độ bảo quản đến hoạt tính chống oxi hóa trong sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas sau 3 tuần bảo quản ........................................44 Hình 4.14 Đồ thị thể hiện ảnh hƣởng của chế độ bảo quản đến hàm lƣợng flavonoid trong sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas sau 3 tuần bảo quản .................................................45 Hình 4.15. Sơ đồ quy trình chế biến nƣớc dâu Hạ Châu có gas ........................................47 Trang vii Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Chỉ tiêu hóa lý của đƣờng.....................................................................................5 Bảng 2.2 Chỉ tiêu cảm quan của nƣớc uống đóng chai (theo TCVN 6096-2004) ...............6 Bảng 2.3 Các chỉ tiêu vi sinh của nƣớc uống (quy định số 80/778/EEC) ...........................6 Bảng 2.4 Quy định về acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516-1991) ....................7 Bảng 2.5 Ảnh hƣởng của CO2 trên sự phát triển của một số loài vi khuẩn .........................9 Bảng 2.6 Chế độ xử lý nhiệt đề nghị cho các loại sản phẩm có pH khác nhau .................15 Bảng 3.1 Thể hiện một số phƣơng pháp phân tích ............................................................20 Bảng 4.1: Tỷ lệ các thành phần của dâu Hạ Châu .............................................................27 Bảng 4.2: Thành phần hóa lý của dịch quả dâu Hạ Châu ..................................................27 Bảng 4.3 Thành phần các hợp chất dinh dƣỡng của dịch quả dâu Hạ Châu .....................28 Bảng 4.4 Thể hiện sự ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế acid citric, dịch quả, nƣớc bão hòa CO2 đến giá trị cảm quan màu sắc của nƣớc dâu Hạ Châu có gas .....................................28 Bảng 4.5 Thể hiện sự ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế acid citric, dịch quả, nƣớc bão hòa CO2 đến giá trị cảm quan mùi vị của nƣớc dâu Hạ Châu có gas .......................................29 Bảng 4.6 Thể hiện sự ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế acid citric, dịch quả, nƣớc bão hòa CO2 đến giá trị cảm quan trạng thái của nƣớc dâu Hạ Châu có gas...................................29 Bảng 4.7: Giá trị PU thanh trùng nƣớc dâu Hạ Châu có gas ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi ............................................................................33 Bảng 4.8: Giá trị PU thanh trùng nƣớc dâu Hạ Châu có gas ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc .........................................................................33 Bảng 4.9 Thể hiện kết quả ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi đến mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số ....................................................................34 Bảng 4.10 Thể hiện kết quả ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi đến mật số nấm men, nấm mốc.......................................................................35 Bảng 4.11 Thể hiện kết quả ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc đến mật số vi sinh vật hiếu khí tổng số ........................................................35 Bảng 4.12 Thể hiện kết quả ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc đến mật số nấm men, nấm mốc ....................................................................36 Bảng 4.13 Kết quả ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi đến hàm lƣợng polyphenol tổng số (mg GAE/ml) ............................................................38 Bảng 4.14 Kết quả ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc đến hàm lƣợng polyphenol tổng số (mg GAE/ml) ............................................................39 Trang viii Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ Bảng 4.15 Kết quả ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc đến hàm lƣợng flavonoid tổng số (  g Q/ml)....................................................................41 Bảng 4.16 Kết quả ảnh hƣởng của chế độ thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi đến hàm lƣợng flavonoid tổng số (  g Q/ml)....................................................................41 Bảng 4.17: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng kalisorbat đến vi sinh vật hiếu khí tổng số trong sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas ..................................................................................42 Bảng 4.18: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng kalisorbat đến nấm men, nấm mốc trong sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas ..................................................................................................42 Bảng 4.19 Thể hiện sự ảnh hƣởng của gellan gum đến giá trị cảm quan trạng thái ở điểm trung bình không có trọng lƣợng của nƣớc dâu Hạ Châu có gas .......................................46 Trang ix Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DPPH: 2,2 - diphenyl - 1 - picrylhydrazin GAE: Gallic acid equivalent PPO: Enzyme polyphenoloxidase PCA: Môi trƣờng Plate Count Agar SDA: Môi trƣờng Sabouraud Dextrose Agar Q: Quercetin TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam Trang x Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Dâu (Baccaurea ramiflora L,) là cây đặc sản ở Đông Nam Á nhƣ Malaysia, Philippin, Indonesia và Việt Nam. Ở Việt Nam cây dâu đƣợc trồng từ miền Bắc vào đến Phú Quốc (Phạm Hoàng Hộ, 2003). Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long dâu đƣợc trồng với nhiều giống nhƣ dâu Xanh, dâu Vàng, dâu Bòn Bon, dâu Xiêm và dâu Hạ Châu. Riêng dâu Hạ Châu đƣợc xem là giống dâu có phẩm chất vƣợt trội hơn so với các giống dâu khác đƣợc trồng ở Việt Nam. Cũng nhƣ các vùng miền khác, Đồng Bằng Sông Cửu Long nổi tiếng với nhiều loại trái cây đặc sản nhƣ: sầu riêng Cái Mơn (Bến Tre), vú sữa Lò Rèn Vĩnh Kim, xoài cát Hòa Lộc (Tiền Giang), xoài cát Chu, quýt hồng Lai Vung (Đồng Tháp), chôm chôm, cam sành, bƣởi Năm Roi (Vĩnh Long), bƣởi Năm Roi Phú Hữu (Hậu Giang) và dâu Hạ Châu Phong Điền (Cần Thơ).... Các loại trái cây này có thể cạnh tranh tốt với trái cây của các vùng miền khác và trái cây nhập ngoại cùng loại. Nổi bật trong số đó có thể kể đến là dâu Hạ Châu Phong Điền. Dâu Hạ Châu không những đƣợc ngƣời dân Việt Nam mà còn đƣợc nhiều ngƣời nƣớc ngoài ƣa thích, đặc biệt là ngƣời dân Campuchia, Thái Lan. Dâu Hạ Châu đã có thƣơng hiệu từ năm 2006, tính đến nay thì dâu Hạ Châu đã đƣợc rất nhiều ngƣời biết đến. Đối với các loại trái cây nhiệt đới nói chung và dâu Hạ Châu nói riêng đều rất dễ bị hƣ hỏng và hóa nâu do nhiều nguyên nhân khác nhau nhƣ trầy xƣớc, va chạm trong khi thu hoạch, bị nám quả do nắng nóng... sau thu hoạch. Điều này ảnh hƣởng đến giá trị cảm quan của trái từ đó gây ra ảnh hƣởng đến giá trị kinh tế của trái dâu Hạ Châu. Bên cạnh đó, trên thị trƣờng hiện nay các sản phẩm chế biến từ trái cây còn rất ít, chủ yếu là trái cây đóng hộp, nƣớc quả đóng hộp, trái cây sấy mà thiếu các sản phẩm có giá trị gia tăng cao nhƣ rƣợu vang trái cây, nƣớc ép trái cây. Mặt khác, phần lớn trái cây hiện nay điều đƣợc tiêu thụ ở dạng tƣơi, nên dễ phát sinh tình trạng "đƣợc mùa mất giá". Vì vậy, để nâng cao giá trị kinh tế cũng nhƣ nhằm góp phần tạo nên sự đa dạng hóa sản phẩm từ trái cây là một nhu cầu hết sức cần thiết. Đề tài "Khảo sát quy trình chế biến nước dâu Hạ Châu có gas" đƣợc thực hiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trƣờng và đa dạng hóa nhiều loại sản phẩm từ trái cây tự nhiên. Trang 1 Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu chung Nghiên cứu chế biến nƣớc dâu Hạ Châu có gas thanh trùng nhằm tạo ra sản phẩm mới từ trái dâu Hạ Châu, góp phần đa dạng hóa sản phẩm nƣớc uống trên thị trƣờng và mang lại giá trị kinh tế cho nông dân trồng dâu. 1.2.2 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ phối chế acid citric : dịch quả : nƣớc bão hòa CO2 đến giá trị cảm quan sản phẩm. - Khảo sát ảnh hƣởng của quá trình thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là hơi và thanh trùng với môi trƣờng truyền nhiệt là nƣớc đến sự biến đổi chất lƣợng sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas. - Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng kalisorbat đến sự biến đổi chất lƣợng sản phẩm nƣớc dâu Hạ Châu có gas. - Khảo sát ảnh hƣởng của gellan gum đến trạng thái sản phẩm. Trang 2 Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2.1.1 Dâu Hạ Châu 2.1.1.1 Nguồn gốc Tên tiếng anh: Baccaurea ramiflora Lour Tên tiếng việt: Dâu gia đất; Dâu thiên; Dâu tiên Tên khoa học: Baccaurea ramiflora Lour Hình 2.1: Dâu Hạ Châu Cây dâu Hạ Châu có tên khoa học là Baccaurea ramiflora Lour bắt nguồn từ ngành Magnoliophyta, lớp Magnoliopsida, bộ Euphorbiales, họ Euphorbiaceae và chi Baccaurea. Dâu đƣợc tìm thấy khắp nơi ở Châu Á, thƣờng trồng nhiều ở Ấn Độ và Malaysia. Nó phát triển trong rừng cây xanh trên một vùng đất rộng hoặc trong rừng độ cao từ 100 đến 1300m (Shu và cộng sự, 2008). Hiện nay, cây dâu là cây đặc sản ở Đông Nam Á, Malaysia, Philippin, Indonesia và Việt Nam (Vũ Công Hậu, 1999). Theo phòng Nông Nghiệp huyện Phong Điền thì dâu Hạ Châu trồng tập trung chủ yếu tại thị trấn Phong Điền và xã Nhơn Ái. Đa số các nhà vƣờn trồng sau này đều bằng cây ghép. Xã Nhơn Ái là xã đầu tiên trồng dâu Hạ Châu sau đó do giống dâu trái ngọt, thơm đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng nên đƣợc nhân giống trồng khắp toàn huyện. Trang 3 Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ 2.1.1.2 Đặc điểm hình thái Dâu Hạ Châu thuộc loại cây đơn tính, cây đực và cây cái riêng biệt. Cây đại mộc cao 10 - 15m, lá thon ngƣợc, to 10-20 x 3-9 cm, đầu nhọn, có mũi, đáy nhọn, dày, không có lông, gân phụ 6 - 8 cặp, cuống 1,5 - 2cm. Chùm trái thòng rất dài từ nhánh già, quả mọng nƣớc có 3 ngăn, mỗi ngăn một hạt, bao quanh một lớp nạc nhiều thịt (Phạm Hoàng Hộ, 2003). Cây dâu Hạ Châu ra hoa tự nhiên vào đầu mùa mƣa và thu hoạch vào tháng chín, tháng mƣời dƣơng lịch (Trần Văn Hâu, Lê Minh Quốc, 2012). Quả dùng để ăn hoặc lên men chế biến thành rƣợu, đồng thời cũng đƣợc dùng trong y học để chữa trị những bệnh về da. Dâu Hạ Châu có ba thời vụ thu hoạch trong năm, vụ nghịch mùa chín vào tháng 5 âm lịch, vụ mùa chín vào tháng 8 âm lịch, vụ muộn chín vào tháng 11 âm lịch. Dâu Hạ Châu trái có màu vàng nhạt, vỏ mỏng, buồng trái dài, mỗi trái có từ 3 đến 4 múi, trái có vị chua chua ngọt ngọt và mùi thơm đặc trƣng (Phạm Văn Öt và Mai Nam, 2007). Dâu Hạ Châu có hai dạng quả là giống quả tròn và giống quả dài. Giống quả tròn cho năng suất cao, thịt trái thơm ngọt và giống quả dài cho năng suất thấp hơn, chùm quả dài, thƣa quả và có vị chua. Vỏ quả dâu Hạ Châu có màu sắc sáng đẹp (màu trắng ngà đặc trƣng) độ ngọt cao (17,67%), độ chua (1,72%) và hàm lƣợng vitamin cao (8,07mg/100g thịt quả) (Trần Văn Hâu, 2012). Dâu Hạ Châu sau thu hoạch đƣợc bảo quản ở nhiệt độ mát (20 0C) bằng màng bao polypropylen (PP) với độ dày khoảng 0,195mm đục lỗ 0,3% hoặc đặt trên khay polystyren (PSE) bao màng polyvinyl chloride (PVC) kết hợp với thùng carton có thể kéo dài đến 17 ngày, giá trị thƣơng phẩm của sản phẩm còn duy trì tốt (Trần Văn Hâu, 2012). 2.1.1.3 Ứng dụng Ở Malaysia, quả đƣợc dùng để ăn với các tác dụng lợi tiêu hóa, trị giun sán công hiệu. Còn ở Vân Nam (Trung Quốc) quả đƣợc dùng ngoài trị sƣng chân và viêm da. Lá giã nát trộn giấm bôi chữa chống sƣng, mụn nhọt, lở loét và dị ứng. Vỏ và rễ cây, gỗ, lá là vị thuốc sử dụng cho trị sản hậu gầy mòn, không muốn ăn uống, bệnh gan, các vấn đề về lƣỡi của trẻ em, các khối u và những lở loét. Trang 4 Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ 2.1.2 Đƣờng Đƣờng (saccharose) đƣợc chế biến từ cây mía hoặc củ cải đƣờng, là thành phần chính ảnh hƣởng đến các chỉ số chất lƣợng của nƣớc giải khát. Ngoài ra đƣờng còn có tác dụng điều hòa vị chua, độ ngọt và mùi thơm của nƣớc giải khát. Chỉ tiêu cảm quan: + Hình dạng: tinh thể đồng đều, tơi khô, không vón cục. + Mùi vị: tinh thể đƣờng cũng nhƣ dung dịch đƣờng tan trong nƣớc cất có vị ngọt, không có mùi lạ. + Màu sắc: tinh thể có màu trắng óng ánh (đƣờng tinh luyện) hoặc trắng sáng (đƣờng cát trắng). Chỉ tiêu hóa lý: đƣợc thể hiện ở bảng 2.1 Bảng 2.1 Chỉ tiêu hóa lý của đƣờng Chỉ tiêu Tiêu chuẩn Độ ẩm < 0,25% Độ tro sulphat < 0,14% Hàm lƣợng đƣờng saccharose > 99,5% (Nguồn: Nguyễn Ngộ, 1984) 2.1.3 Nƣớc Nƣớc là thành phần không thể thiếu trong công nghệ chế biến nƣớc giải khát có gas. Nƣớc giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm. Vì thế chất lƣợng nƣớc đòi hỏi phải cao, phù hợp các tiêu chuẩn cần thiết về:  Chỉ tiêu hóa lý: - Độ cứng tổng < 2 mg đƣơng lƣợng/l - Chất khô < 850 mg/l Trang 5 Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ - Sắt, mangan, nhôm < 0,1 mg/l - Clo: âm tính  Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không có mùi vị lạ. Bảng 2.2 Chỉ tiêu cảm quan của nƣớc uống đóng chai (theo TCVN 6096-2004) Tên chỉ tiêu Mức 1. Màu sắc, TCU, không lớn hơn 15 2. Độ đục, NTU, không lớn hơn 2 3. Mùi, vị Không mùi vị  Chỉ tiêu vi sinh: bao gồm cả nhóm vi sinh vật hoại sinh lẫn nhóm vi sinh vật gây bệnh cho ngƣời. Vi sinh vật có thể tồn tại ở dạng tế bào sinh dƣỡng hoặc bào tử. Trong công nghiệp sản xuất nƣớc uống, yêu cầu hàm lƣợng vi sinh vật trong nƣớc nguyên liệu càng thấp thì càng tốt. Các vi sinh vật gây bệnh cho ngƣời không đƣợc phép có mặt trong nƣớc nguyên liệu. Bảng 2.3 Các chỉ tiêu vi sinh của nƣớc uống (quy định số 80/778/EEC) STT Chỉ tiêu Thể tích mẫu phân tích (ml) Mức khuyến cáo 1000 10 cfu (ở 370C) Mức cao nhất cho phép (*) 1 Tổng vi khuẩn hiếu khí 2 Coliforms tổng số 100 0 3 Coliforms phân 100 0 4 Streptocci phân 100 0 5 Clostridium khử sunfit 20 0 100 cfu (ở 270C) (*): phương pháp đổ hộp (sử dụng màng vi lọc) Tóm lại, để kiểm tra và đánh giá chất lƣợng nƣớc nguyên liệu để sản xuất nƣớc giải khát phải dựa vào cả ba nhóm chỉ tiêu: cảm quan, hóa lý và vi sinh. Trang 6 Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ 2.1.4 Acid citric Công thức phân tử: C6H8O7 - Tên theo IUPAC: Acid 2-hydroxypropan-1,2,3-tricacboxylic. - Tên thông thƣờng: Acid chanh. - Khối lƣợng phân tử: 192,13g/mol. - Có dạng tinh thể màu trắng. Acid citric vừa đóng vai trò là chất tạo hƣơng vị cho sản phẩm, vừa là chất bảo quản thực phẩm và thƣờng đƣợc thêm vào thức ăn và đồ uống để tạo vị chua. Acid citric có tác dụng ức chế vi khuẩn, nấm sợi và nấm men. Ngoài ra nó còn đóng vai trò là chất chống oxi hóa. Acid citric đƣợc sử dụng cùng natri bicacbonat để tạo bọt khí CO2. Bảng 2.4 Quy định về acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516-1991) Yêu cầu chất lƣợng Chỉ tiêu (%) Thƣợng hạng Hạng một Acid citric tính theo mono hydrat > 99,5 > 99,5 Tro < 0,1 < 0,3 H2SO4 < 0,01 < 0,03 Arsen < 0,00007 < 0,00007 2.1.5 Kalisorbate - Công thức phân tử: C5H7COOK - Khối lƣợng phân tử: 150,22g/mol. - Nhiệt độ nóng chảy: 2700C. - Độ tan: 58,2% ở 200C. - Kalisorbat là chất bột trắng kết tinh, dễ tan trong nƣớc. Chúng có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men, nấm mốc nhƣng tác dụng rất yếu đối với các loại vi khuẩn khác nhau. Trang 7 Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ 2.1.6 Gellan gum Gellan là polymer có khối lƣợng phân tử khoảng 500000 Dalton, đƣợc sử dụng trong thƣơng mại dƣới dạng bột màu trắng, tan trong nƣớc tạo gel, không tan trong ethanol. Gellan là exopolysaccharide đƣợc tách từ quá trình lên men tĩnh, hiếu khí của vi khuẩn Sphingomonas paucimobilis. 2.1.7 CO2 bão hòa 2.1.7.1. Định nghĩa Trong ngành công nghiệp nƣớc giải khát, quá trình bão hòa CO2 là quá trình nạp CO2 vào nƣớc đến một giá trị nồng độ nhất định tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ. Vị ngon và độ bọt của nƣớc giải khát đƣợc hình thành phần lớn do CO 2 quyết định (không tách rời sự có mặt của các chất hòa tan khác nhƣ đƣờng, pectin, protein và các sản phẩm thủy phân là các chất giúp cho khả năng tạo bọt và giữ bọt đƣợc lâu tan). Khí CO2 trong nƣớc giải khát không chỉ ảnh hƣởng đến giá trị cảm quan mà còn góp phần làm tăng độ bền sinh học của sản phẩm. Thông thƣờng nƣớc giải khát có gas có hàm lƣợng CO2 trong khoảng 0,4 - 0,5% khối lƣợng. Chỉ tiêu cảm quan: không có mùi cay, mùi hôi của các tạp chất hữu cơ. Chỉ tiêu hóa lý: độ tinh sạch: 99,8%, không lẫn các khí độc 2.1.7.2. Tác động của CO2 hòa tan đối với vi sinh vật  Tác động kìm hãm của CO2 hòa tan đối với vi khuẩn CO2 hòa tan vào môi trƣờng sẽ làm chậm sự phát triển của các vi khuẩn gram dƣơng và gram âm. Việc ảnh hƣởng của CO2 trên từng pha phát triển của chúng phụ thuộc vào từng loại vi sinh vật (bảng 2.5). Tốc độ phát triển của từng pha cũng thay đổi bởi nồng độ CO2. Sự phát triển của vi khuẩn kỵ khí cũng bị kìm hãm bởi sự hiện diện của CO2. Thời gian nhân đôi mật số của vi khuẩn thay đổi theo nồng độ CO2 sử dụng. Tốc độ phát triển cực đại của một số loài vi khuẩn giảm theo nồng độ CO2.  Tác động của CO2 lên bào tử CO2 hòa tan có thể làm suy giảm sự sinh sản của bào tử (Hambleton and Rigby, 1970). Ngoài ra, ngƣời ta cũng đã nghiên cứu ảnh hƣởng của CO2 đến khả năng sinh sản và việc tạo thành các độc tố Clostridium botulinum. Việc hòa tan CO2 đến nồng độ 18,2 mM sẽ làm giảm đáng kể sự sinh sản của C.botulinum. Trang 8