Tài liệu Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm nước giải khát lên men lactic từ xoài

i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực tập tốt nghiệp tại phòng thí nghiệm của bộ môn Hóa Vi Sinh và bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Chế biến, trường Đại Học Nha Trang em đã hoàn thành đề tài “ Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm nước giải khát lên men lactic từ xoài ”. Để có được những kết quả trong quá trình nghiên cứu em xin chân thành cảm ơn các cơ quan, phòng ban đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành cuốn đề tài Em xin cảm ơn các cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm bộ môn công nghệ thực phẩm, phòng hóa vi sinh, cùng các thầy cô, đặc biệt là thầy Nguyễn Minh Trí đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ tạo điều kiện cho em trong thời gian thực tập. Nhân đây, em cũng xin cảm ơn các bạn ở lớp 48tp3 đã tham gia góp ý kiến để góp phần hoàn thành tốt cuốn đề tài này. Em xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................i MỤC LỤC........................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................v DANH MỤC HÌNH.............................................................................................vi MỞ ĐẦU..............................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.................................................................................3 1.1 Tổng quan về xoài..........................................................................................3 1.1.1 Nguồn gốc đặc điểm của xoài ..................................................................3 1.1.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm sinh học của xoài ............................................. 3 1.1.1.2 Yêu cầu ngoại cảnh ................................................................................. 4 1.1.2 Tình hình phát triển cây xoài trên thế giới và trong nước .........................4 1.1.3 Tình hình sản xuất cây xoài trên địa bàn tỉnh Khánh Hòa ........................5 1.1.4 Thành phần hóa học của xoài...................................................................6 1.1.5 Tác dụng của quả xoài .............................................................................7 1.2 Tổng quan về đồ hộp – đồ hộp nước quả........................................................7 1.2.1 Cơ sở khoa học của công nghệ chế biến đồ hộp .......................................7 1.2.2 Các loại đồ hộp nước quả ............................................................................. 7 1.2.3 Các biến đổi của rau quả sau khi thu hoạch .............................................9 1.2.3.1 Sự giảm khối lượng ................................................................................ 9 1.2.3.2 Sự thay đổi về thành phần hóa học ........................................................ 9 1.2.4 Các phương pháp bảo quản rau quả .......................................................10 1.2.4.1 Bảo quản rau quả dạng tươi .................................................................. 10 1.2.4.2 Bảo quản rau quả dưới dạng các sản phẩm .......................................... 13 1.2.5 Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic...........................................17 1.2.5.1 Quá trình lên men tổng quát của vi khuẩn lactic ................................. 17 1.2.5.2 Nhóm vi sinh vật lên men lactic ........................................................... 19 1.2.5.2.1 Vi khuẩn lactic ................................................................................. 19 iii 1.2.5.2.2 Nấm mốc .......................................................................................... 22 1.2.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men của dịch quả ................ 22 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................24 2.1 Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................24 2.1.1 Nguyên liệu chính..................................................................................24 2.1.2 Nguyên liệu phụ ...................................................................................24 2.1.2.1 Vi sinh vật .............................................................................................. 24 2.1.2.2 Đường .................................................................................................... 24 2.1.2.3 Nước ...................................................................................................... 24 2.1.2.4 Bao bì thủy tinh .................................................................................... 25 2.1.2.5 Hương liệu ............................................................................................. 25 2.1.3 Hóa chất dùng trong phân tích ................................................................... 25 2.1.4 Thiết bị sử dụng.....................................................................................25 2.2 Nội dung nghiên cứu ....................................................................................25 2.2.1 Xác định một số thành phần của nguyên liệu .........................................25 2.2.2 Xây dựng thang điểm cảm quan cho sản phẩm nước giải khát lên men lactic xoài.......................................................................................................25 2.2.3 Xây dựng quy trình sản xuất tham khảo.................................................25 2.3 Phương pháp nghiên cứu..............................................................................26 2.3.1 Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu ...................................... 26 2.3.2 Xác định thành phần hóa học và chỉ tiêu hóa lý......................................... 26 2.3.3 Phương pháp phân tích cảm quan ............................................................... 26 2.4 Nghiên cứu các công đoạn của quy trình công nghệ .....................................27 2.4.1 Quy trình sản xuất dự kiến .....................................................................27 2.4.2 Giải thích các công đoạn nghiên cứu......................................................28 2.5 Bố trí thí nghiệm ..........................................................................................30 2.5.1 Nghiên cứu xác định tỉ lệ cái: nước........................................................30 2.5.2 Kiểm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm...31 2.5.3 Nghiên cứu xác định nồng độ chất khô cần có trong dịch lên men .........32 iv 2.5.4 Nghiên cứu xác định tỷ lệ vi khuẩn lactic cần bổ sung vào ....................33 2.5.5 Nghiên cứu xác định thời gian lên men..................................................34 2.5.6 Nghiên cứu xác định hàm lượng hương xoài bổ sung ............................35 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...............................36 3.1 Kết quả nghiên cứu xác định thành phần khối lượng và một số thành phần hóa học của xoài ....................................................................................36 3.2 Kết quả nghiên cứu các công đoạn của quy trình......................................36 3.2.1 Xác định tỉ lệ cái: nước..........................................................................36 3.2.2 Kết quả kiểm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm ........................................................................................................39 3.2.3 Kết quả nghiên cứu xác định hàm lượng chất khô..................................39 3.2.4 Kết qủa nghiên cứu xác định tỷ lệ vi khuẩn lactic cần bổ sung vào ........42 3.2.5 Kết quả xác định thời gian lên men........................................................44 3.2.6 Kết quả xác định hàm lượng hương liệu bổ sung ...................................47 3.3 Đề xuất quy trình .........................................................................................49 3.3.1 Quy trình sản xuất .................................................................................49 3.3.2 Thuyết minh quy trình ...........................................................................50 3.4 Kết quả sản xuất thử nghiệm ........................................................................51 3.5 Chi phí nguyên vật liệu ................................................................................51 3.5.1 Tiêu hao nguyên liệu chính....................................................................51 3.5.2 Nguyên liệu phụ ....................................................................................52 3.5.3 Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 chai nước giải khát lên men lactic từ xoài...................................................................................................53 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN..................................................................54 1. Kết luận .........................................................................................................54 2. Đề xuất ý kiến................................................................................................54 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................55 PHỤ LỤC ..........................................................................................................56 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học của các loại xoài................................................. 6 Bảng 1.2: pH thích hợp cho các loại vi sinh vật. ................................................23 Bảng 3.1: Kết quả xác định thành phần khối lượng và một số thành phần hóa học của xoài .............................................................................................................36 Bảng 3.2: Mô tả chất lượng cảm quan dịch xoài tương ứng với tỷ lệ cái: nước khác nhau ..........................................................................................................37 Bảng 3.3: So sánh mẫu có đồng hóa trước khi lên men và mẫu không đồng hòa trước khi lên men...............................................................................................39 Bảng 3.4: Nhận xét cảm quan sản phẩm tương ứng với các hàm lượng chất khô khác nhau ...................................................................................................40 Bảng 3.5: pH các dịch lên men tương ứng với nồng độ chất khô khác nhau.......40 Bảng 3.7: Hàm lượng acid tổng số của các mẫu tương ứng với các tỷ lệ vi khuẩn khác nhau ..........................................................................................................43 Bảng 3.8: Nhận xét cảm quan chất lượng sản phẩm tương ứng với các thời gian lên men khác nhau.............................................................................................45 Bảng 3.9: Hàm lượng acid tổng số của các mẫu tương ứng với thời gian lên men khác nhau ..........................................................................................................45 Bảng 3.10: Nhận xét cảm quan chất lượng sản phẩm tương ứng với các hàm lượng hương xoài bổ sung vào khác nhau ..........................................................47 Bảng 3.11: Điểm cảm quan sản phẩm nước giải khát lên men lactic xoài ..........51 Bảng 3.12: Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 chai.........................53 vi DANH MỤC HÌNH Trang Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến ............................................................27 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ cái: nước. .....................................30 Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm..............................................................................................31 Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất khô cần có trong dịch lên men..................................................................................................................32 Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn lactic cần bổ sung vào...33 Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men. ...............................34 Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng hương xoài cần bổ sung................35 Hình 3.1: Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan dịch xoài tương ứng với tỷ lệ cái: nước khác nhau .....................................................................................................38 Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan có trọng lượng chất lượng sản phẩm tương ứng với các nồng độ chất khô khác nhau .....................................................41 Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan có trọng lượng chất lượng sản phẩm tương ứng với các tỉ lệ vi khuẩn lactic cần bổ sung khác nhau ...............................43 Hình 3.4: Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan có trọng lượng chất lượng sản phẩm tương ứng với thời gian lên men khác nhau ...........................................................46 Hình 3. 5: Điểm cảm quan chất lượng sản phẩm tương ứng với các hàm lượng hương xoài bổ sung vào khác nhau ........................................................................48 Hình 3.6: Sơ đồ quy trình sản xuất nước giải khát lên men latic từ xoài.................49 1 MỞ ĐẦU Nước ta là một nước nhiệt đới, có khí hậu thuận lợi cho việc trồng các loại rau quả. Rau quả không những cung cấp một lượng lớn Gluxit, một số chất kháng sinh, xenlulo và các enzim… giúp con người tiêu hóa được dễ dàng mà còn cung cấp các vitamin (A, B1, B2, B6, C, PP…), các chất khoáng cần thiết cho cơ thể mà cơ thể con người không tự tổng hợp được. Hàng năm rau quả được sản xuất với số lượng lớn nên có ý nghĩa rất quan trọng trong tăng trưởng kinh tế và phát triển công nghiệp chế biến, bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên, rau quả tươi rất dễ bị hư hỏng trong quá trình bảo quản. Vào những vụ rộ, sản lượng rau quả rất lớn nên xảy ra hiện tượng thừa, ứ, dập úng, giá rất rẻ, giá cả bấp bênh gây thiệt hại cho nhà nông. Trong số các loại rau quả đó, phải nói đến quả xoài. Chỉ nói riêng tại tỉnh Khánh Hòa, một trong những tỉnh có sản lượng trồng xoài nhiều nhất cả nước cũng gặp phải tình trạng xoài lúc vào vụ thì dư thừa, người nông dân bị ép giá, giá xoài rất rẻ, chủ yếu được sử dụng để ăn tươi, còn khi cuối vụ xoài khan hiếm, giá xoài lại cao. Do đó, tìm một hướng mới tiêu thụ các sản phẩm rau trong mùa vụ là điều cần thiết. Hiện nay, rau quả được sử dụng nhiều để sản xuất đồ hộp rau quả, nước quả có lên men hoặc không lên men. Có thể thấy trên thị trường rất đa dạng các sản phẩm được làm từ rau quả, đặc biệt là các sản phẩm lên men rượu quả, như rượu nho, rượu mít, rượu sơri... và nhiều loại rượu khác nữa. Tuy nhiên, trên thị trường vẫn chưa thấy xuất hiện các loại nước uống lên men lactic, mặc dù loại nước uống này rất bổ dưỡng, có khả năng kích thích tiêu hóa giúp ăn ngon miệng hơn. Do vậy, em chọn đề tài là: “Sản xuất thử nghiệm nước uống lên men lactic từ xoài”. Với nội dung nghiên cứu như sau: - Nghiên cứu các thông số quan trọng trong quy trình sản xuất: + Xác định tỷ lệ cái: nước + Xác định hàm lượng chất khô cần có trong dịch lên men + Xác định tỷ lệ vi khuẩn lactic cần bổ sung vào + Xác định thời gian lên men thích hợp + Kiếm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm 2 + Xác định hàm lượng hương xoài cần bổ sung vào - Đề xuất quy trình sản xuất - Đánh giá chất lượng sản phẩm - Sơ bộ tính chi phí nguyên vật liệu để sản xuất sản phẩm Đây là bước đầu làm quen với một đề tài nghiên cứu để sản xuất ra một sản phẩm nên còn gặp nhiều khó khăn và bỡ ngỡ nên không tránh khỏi những thiếu sót trong đề tài. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn Nha Trang, ngày 21 tháng 6 năm 2010 Sinh viên thực hiện Phạm Nữ Kim Hương 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về xoài 1.1.1 Nguồn gốc đặc điểm của xoài 1.1.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm sinh học của xoài Xoài có tên khoa học là Mangifera india, thuộc họ Anacadiaceae. Đây là loại cây ăn trái nhiệt đới có nguồn gốc từ Ấn Độ, đã trồng từ hơn 4000 năm.  Đặc điểm sinh học của cây xoài: - Rễ: Phần lớn rễ phân bố ở tầng đất 0 – 50 cm ở những vùng có mực nước ngầm thấp hay đất cát rễ có thể ăn rất sâu (6 – 8m). Tuy nhiên, phần lớn rễ tập trung trong phạm vi cách gốc khoảng 2m. - Thân, tán cây: Xoài là loại cây ăn quả thân gỗ mọc rất khỏe. Tán cây lớn hoặc nhỏ tùy theo giống. - Lá và cành: Một năm xoài có thể ra 3 – 4 đợt chồi tùy theo giống, tùy vào tuổi cây, thời tiết khí hậu và tình hình dinh dưỡng; cây con ra nhiều đợt chồi hơn so với cây đang cho quả; cây già rất khó ra chồi. Lá non sau 35 ngày mới chuyển xanh hoàn toàn, mỗi lần ra lá, cành xoài dài thêm 20 – 30 cm. - Hoa: Hoa ra từng chùm ở ngọn cành, chùm hoa dài khoảng 30 cm, có 200 – 400 hoa. Mỗi chùm thường có 2 loại hoa: hoa lưỡng tính và hoa đực. Tỉ lệ hoa đực và hoa lưỡng tính trên cây phụ thuộc vào giống và điều kiện khí hậu ở địa điểm trồng. Thường thì hoa lưỡng tính chiếm từ 1 – 36%. Xoài là cây thụ phấn chéo, thụ phấn nhờ côn trùng là chủ yếu. Thời gian tiếp nhận hạt phấn của nhụy rất ngắn, chỉ sau vài giờ. Ở xoài nhụy thường chín trước, thời gian tốt nhất để nhụy tiếp nhận hạt phấn là lúc mặt trời mọc, trong khi đó nhụy đực tung phấn chỉ vào khoảng 8 – 10 giờ sáng. Sự không trùng hợp này là nguyên nhân cản trở sự thụ phấn và thụ tinh của xoài. Những nguyên nhân khác làm xoài đậu quả kém là ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh như: vào thời gian hoa nở gặp mưa, lạnh, độ ẩm và nhiệt độ không khí cao. - Quả: Sau khi thụ tinh thì quả phát triển. Thời gian từ thụ tinh đến chín là 2 tháng đối với giống chín sớm, 2 – 3,5 tháng đối với giống chín trung bình, 4 tháng đối với giống chín muộn. 4 1.1.1.2 Yêu cầu ngoại cảnh Xoài có thể chịu đựng được nhiệt độ 100C – 460C nhưng thích hợp nhất ở nhiệt độ 24 – 27oC, nhiệt độ cao và ẩm độ không khí cao gây hại cho sự phát triển của cây. Xoài không kén đất, xoài có thể trồng được trên nhiều loại đất khác nhau miễn là có tầng mặt sâu vì rễ xoài là loại rễ cọc. Chính nhờ bộ rễ khỏe ăn sâu nên xoài chịu hạn tốt. Xoài phát triển tốt trên đất phù sa ven sông như ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, độ pH thích hợp nhất là 5,5 – 7. 1.1.2 Tình hình phát triển cây xoài trên thế giới và trong nước Xoài là cây ăn trái được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới. Theo các số liệu của Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO), năm 2007, Ấn Độ chiếm 40% tổng sản lượng xoài toàn thế giới, theo sau là Trung Quốc (11%), Pakistan (7%), Mexico (6%) và Thái Lan (5%). Ấn Độ và Trung Quốc là những nước sản xuất lớn nhưng thị trường tiêu thụ nội địa của những nước này cũng rất lớn. Ấn Độ là nước xuất khẩu xoài lớn trên thế giới, chiếm 23% kim ngạch xuất khẩu của thế giới giai đoạn 2003 – 2005, theo sau là Mexico chiếm 20%. Với gần 2%, kim ngạch xuất khẩu của Trung Quốc rất nhỏ. Các nước xuất khẩu nhiều xoài khác bao gồm Brazil (13%), Pakistan (7%) và Peru (6%). Hiện nay, sản lượng xoài trên toàn thế giới đang tăng lên rất nhanh chóng. [10] Ở Việt Nam xoài được trồng rải rác từ Bắc đến Nam, các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ trồng ít vì xoài ra hoa trùng với mùa đông lạnh nhiệt độ thấp, lại mưa phùn, độ ẩm không khí cao nên sản lượng kém. Theo kết quả điều tra của viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam nước ta có khoảng 100 giống xoài được trồng chủ yếu ở Nam Bộ và Nam Trung Bộ, nhưng tập trung nhiều vào các tỉnh Tiền Giang, Vĩnh Long, Đồng Tháp, Cần Thơ, Bến Tre, Hậu Giang, Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Khánh Hòa. Một số giống xoài chủ yếu ở nước ta: - Xoài cát Hòa Lộc: đây là loại xoài có trái to cơm dày, không có xơ hạt nhỏ, khi chín quả màu vàng hương vị thơm ngon nhưng có nhược điểm là khó đậu trái vỏ mỏng nên khó vận chuyển đi xa. - Xoài Cát Chu: Xoài Cát Chu nhỏ hơn xoài cát Hòa Lộc, cơm dày, hạt nhỏ, hương vị thơm ngon dễ đậu trái. 5 - Xoài bưởi (Xoài Ghép): Xoài bưởi cho trái mùi rất thơm do tại lớp vỏ có nhiều túi tinh dầu mùi bưởi. - Xoài tượng: Xoài tượng cho quả to, khi xanh giòn ít chua thường dùng ăn sống chấm muối ớt hoặc làm gỏi. - Ở các tỉnh phía Bắc có trồng muỗm, quéo, quả của chúng thường giống xoài nhưng dẹt hơn đầu hơi cong. Tại Khánh Hòa trồng nhiều loại xoài nhưng nhiều nhất là xoài cát tròn, quả rất chua nhưng khi chín cho vị chua ngọt dịu mùi thơm nhẹ. [3] 1.1.3 Tình hình sản xuất cây xoài trên địa bàn tỉnh Khánh Hòa Tại tỉnh Khánh Hòa, xoài được trồng tập trung chủ yếu ở các huyện: Cam Ranh, Diên Khánh, Nha Trang, Ninh Hòa.  Các giống xoài hiện trồng ở Khánh Hòa: Tại địa bàn Cam Ranh nổi bật nhất có giống xoài Canh Nông (xoài tây) hay xoài Thủy Triều của Cam Ranh và xoài Thanh Ca. Ngoài ra còn một số giống như: Xoài Cát, Xoài Mủ, Xoài Min ở Ninh Hòa, xoài Cát Mật, Cát Bồ ở Diên Khánh….. và đặc biệt những năm gần đây tại Khánh Hòa đã nhân giống và trồng thành công giống xoài Australia, giống xoài này không những được tiêu thụ trong nước mà còn được xuất khẩu đi châu Âu, Trung Quốc và các nước Đông Nam Á.  Thời vụ trồng và thu hoạch: + Thời vụ trồng: phần lớn xoài Khánh Hòa đều được trồng vào đầu mùa mưa (từ tháng 7 đến tháng 9). + Thời vụ thu hoạch: tại Khánh Hòa thời vụ thu hoạch xoài thường có 2 kỳ phụ thuộc thời kỳ ra hoa của vụ chính và trái vụ.  Tình hình chế biến và bảo quản xoài hiện nay: Những năm qua, việc thu hái, bảo quản xoài chỉ được tiến hành thủ công là chính. Tỉ lệ tốn thất sau thu hoạch lên tới 20-25%. Công nghê bảo quản và phương tiện vận chuyển còn lạc hậu, chất lượng thấp và giá thành cao, sản phẩm chưa có sức cạnh tranh trên thị trường xuất khẩu. Bởi thế mà hiện nay tại tỉnh Khánh Hòa đang mở rộng diện tích, phát triển xoài công nghiệp theo công nghệ hướng sạch, hiện nay một công ty chuyên kinh doanh xoài của Úc (EMU) đang hoàn thiện đầu tư xây dựng một nhà máy chế biến và đóng gói xoài hiện đại tại Cam Đức, năng lực 6 có thể bao tiêu một vùng xoài nguyên liệu lên tới 5.000 ha…. Nhà máy này, ngoài xử lý sau thu hoạch, bao gói dán nhãn xuất khẩu trái tươi, còn chế biến kem xoài làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến nước quả, xoài xắt lát sấy khô xuất khẩu… Đây là cơ hội cho cây xoài Úc và tiềm năng xuất khẩu xoài Khánh Hòa. Ngoài ra, một nhà máy Chế biến bánh xoài tại Cam Hải Tây cũng đã hoạt động, hứa hẹn nhiều triển vọng để phát triển cây xoài tại tỉnh Khánh Hòa. Nhưng nhìn chung, tại tỉnh Khánh Hòa công nghệ chế biến và bảo quản xoài sau thu hoạch hiện nay vẫn còn đơn giản, chủ yếu xoài sau khi thu hái sẽ được bảo quản thủ công sau đó được bán tươi trong nội tỉnh và các tỉnh khác. 1.1.4 Thành phần hóa học của xoài Xoài luôn được coi là vua của các loại trái cây, bởi xoài chứa thành phần dinh dưỡng khá cao. Trong xoài có đầy đủ các thành phần hóa học của rau quả. Hàm lượng các chất khác nhau phụ thuộc vào mùa vụ và các giống xoài khác nhau.. Mặt khác xoài cũng giàu vitamin A và C, có một lượng lớn ion K+ và lượng beta carotene. Chứa nhiều xơ năng lượng thấp, có ít chất béo và có ít ion Na+ nên xoài rất tốt cho ăn kiêng. Bảng 1.1: Thành phần hóa học của các loại xoài [3] Thành phần (%) Chất khô Đường khử Saccarose Axit Protein Lipit Xenllulose Tro Giống xoài Xoài ghép Xoài cát Xoài thanh ca Xoài tượng Xoài mủ 18,8 3,72 8,81 1,44 0,32 16,76 3,56 10,06 0,39 0,43 0,47 22,30 3,27 12,06 0,27 0,73 0,86 16,67 0,69 0,08 0,93 0,83 20,07 3,16 12,09 0,42 0,71 0,15 0,59 0,39 7 1.1.5 Tác dụng của quả xoài Xoài có những tác dụng sau: - Xoài là một thức ăn bổ não, rất tốt cho những người làm việc nhiều bằng trí óc, thi cử. - Xoài làm giảm cholesterol, hạ huyết áp phòng chống bệnh tim mạch, tăng nhu động ruột thải nhanh chất cặn bã trong ruột nên phòng chống được bệnh ung thư ruột kết, chống khát khô giọng miệng, ho khản cổ, mất tiếng, viêm họng. Ngoài ra, xoài còn có tác dụng chữa chảy máu chân răng, chống mệt mỏi mùa hè. 1.2 Tổng quan về đồ hộp – đồ hộp nước quả 1.2.1 Cơ sở khoa học của công nghệ chế biến đồ hộp Nguyên liệu thực phẩm như thịt cá, trứng sữa, rau quả…là nguồn nguyên liệu rất giàu chất dinh dưỡng như Protein, Lipid, Glucid, Vitamin… Tuy nhiên động vật sau khi giết mổ hoặc rau quả sau khi thu hái chất lượng của chúng suy giảm rất nhanh do hoạt động của các vi sinh vật và các enzym phân giải. Để duy trì được chất lượng của nguyên liệu thì cần phải có các phương pháp bảo quản và chế biến có khả năng kiểm soát được hoạt động của enzym và vi sinh vật. 1.2.2 Các loại đồ hộp nước quả Những chất dinh dưỡng cao nhất trong rau quả như: đường, acid hữu cơ, vitamin … đều tập trung ở dịch quả. Nhờ có đầy đủ và cân đối các chất ấy nên nước quả có hương vị rất thơm ngon. Đồ hộp nước quả chủ yếu dùng để uống, ngoài ra còn dùng để chế biến xiro quả, rượu mùi, nước giải khát có lạc khí, mứt đông …  Căn cứ theo mức độ tự nhiên người ta chia nước quả thành các loại + Nước quả tự nhiên: Chế biến từ một loại quả không pha thêm đường, tinh dầu, chất màu. Nước quả tự nhiên dùng để uống trực tiếp hoặc để chế biến các loại rượu mùi, nước quả quá chua khi uống phải pha thêm đường để tăng hương vị nước quả đôi khi người ta cho lên men rượu một phần hoặc toàn bộ đường có trong nước quả tự nhiên + Nước quả hỗn hợp: Chế biến bằng cách trộn lẫn nhiều loại nước quả khác nhau, lượng nước quả pha thêm không quá 35% nước quả chính. 8 + Nước quả pha đường: Để tăng vị ngon một số nước quả như chanh, cam, quýt người ta thường pha thêm đường + Nước quả cô đặc: Chế biến bằng cách cô đặc theo phương pháp lạnh đông. Nước quả cô đặc có lợi và đỡ tốn bao bì, vận chuyển và ít bị vi sinh vật làm hỏng.  Căn cứ theo phương pháp bảo quản người ta chia nước quả thành các loại + Nước quả thanh trùng: Đóng vào bao bì kín, thanh trùng bằng cách đun nóng trước hoặc sau khi ép kín. + Nước quả bảo quản lạnh: Bảo quản từ 0 ÷200 C + Nước quả nạp khí: Nạp CO2 để ức chế sự hoạt động của vi sinh vật và tăng tính chất giải khát. + Nước quả sunfit hóa: Bảo quản bằng SO2 dùng làm bán chế phẩm + Nước quả rượu hóa: Pha rượu để ức chế sự hoạt động của vi sinh vật rồi đựng trong bao bì đã thanh trùng.  Căn cứ theo độ trong của sản phẩm chia thành các loại sau: + Nước quả đục: Trong nước quả đục có hai loại là đồ hộp nước quả ép và nước quả nghiền (neta). Nước quả ép được sản xuất từ dịch quả ép, trong loại sản phẩm này cho phép còn lại một lượng thịt quả nhất định. Nước quả nghiền được pha chế từ bột quả nghiền hoặc chà ướt với nước đường theo tỉ lệ nhất định. + Nước quả trong: Khác với nước quả đục, nước quả trong đã phải trải qua công đoạn làm trong khá phức tạp. Tuỳ theo mức độ làm trong, ta có nước quả trong vừa và nước quả trong suốt. Nước quả trong vừa là loại mà trong đó không còn các phần tử thịt quả dù nhỏ nhất, nhưng còn lại các phần tử chất keo. Trong quá trình bảo quản nước rau quả, các chất keo có thể biến tính gây kết tủa. Nước quả trong suốt khác với nước quả trong vừa là ở chỗ: ngoài các phần tử thịt quả bị loại bỏ, các chất keo dễ bị biến tính cũng được tách. Bằng cách đó nước quả trong suốt sẽ giữ được nước quả trong suốt thời gian bảo quản.[8] 9 1.2.3 Các biến đổi của rau quả sau khi thu hoạch 1.2.3.1 Sự giảm khối lượng Sự giảm khối lượng tự nhiên là sự giảm khối lượng của rau quả do bay hơi nước và tổn thất các chất khô qua quá trình hô hấp. Sự giảm khối lượng này phụ thuộc vào các yếu tố sau: giống, loài, điều kiện chăm bón, phương pháp tồn trữ, mức độ nguyên vẹn và độ chín của rau quả. Đối với sự giảm khối lượng tự nhiên của rau quả sẽ ảnh hưởng đến giá thành và hiệu quả sản xuất. 1.2.3.2 Sự thay đổi về thành phần hóa học Trong thời gian bảo quản, rau quả vẫn tiếp tục diễn ra quá trình hô hấp, làm thay đổi nhiều về thành phần hóa học. Đặc biệt là đường sẽ bị tiêu hao mạnh, tuy nhiên nó lại sinh ra do tinh bột thủy phân thành. Đối với quả còn xanh thì tốc độ chuyển hóa tinh bột thành đường cao hơn tốc độ phân hủy đường do hô hấp nên trong quá trình bảo quản sẽ có hiện tượng hàm lượng đường tăng lên đến mức cực đại sẽ dừng và lượng đường lại giảm xuống. Ngoài sự tích tục đường trong thời kỳ chín không phải là do tinh bột thủy phân thành đường mà còn do thủy phân của hemixenlulose tạo thành các đường xiloza, manoza, galactoza và abinona, và cấu trúc tế bào bị phá hủy. Trong quá trình bảo quản rau quả, protopectin cũng bị chuyển hóa thành pectin hòa tan làm cho liên kết giữa mô và các tế bào yếu đi nên làm cho quả mềm nhũng nếu kéo dài sẽ làm cho quả bị hư vì lúc này khả năng bảo vệ không còn nữa nên vi sinh vật dễ dàng xâm nhập sẽ gây hư hỏng rau quả. Đối với thành phần xenlulose hầu như không bị thay đổi nhiều trong quá trình bảo quả. Trong quá trình chín của rau quả hàm lượng acid chung có hiện tượng giảm xuống do nó cũng tham gia vào quá trình hô hấp nên làm cho pH tăng lên, đồng thời độ ngọt cũng tăng lên. Trong quá trình chín sau khi thu hoạch thành phần vitamin A tăng lên và sau đó giảm khi rau quả bị thối rửa. Vitamin C giảm mạnh trong quá trình tồn trữ vì khi rau quả chín sẽ có cấu trúc lỏng lẻo làm cho không khí dễ dàng xâm nhập vào gây ra hiện tượng oxi hóa vitamin C nên làm cho hàm lượng vitamin C giảm đi rõ rệt 10 Ngoài ra, rau quả cũng bị biến đổi về màu sắc, vì khi cấu trúc của rau quả mềm đi nên acid trong không bào dễ dàng thoát ra ngoài và thay thế nhân Magie của Clorofil, do đó màu xanh của quả sẽ mất đi và thay vào các sắc tố mới tổng hợp như: Carotenoid và Antoxian Clorofil + HX Feofitin + MgX2 Trong quá trình bảo quản các hợp chất glucosid và tanin cũng bị phân hủy, hương thơm của rau quả cũng tăng lên. 1.2.4 Các phương pháp bảo quản rau quả 1.2.4.1 Bảo quản rau quả dạng tươi * Bảo quản ở điều kiện thường Yếu tố quan trọng nhất khi bảo quản ở điều kiện thường là thông gió nhằm tạo ra môi trường khí quyển quanh nguyên liệu thoáng, không gian tự do (nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển giống tự nhiên). Ngoài ra rau quả cũng được che chắn khỏi tác động trực tiếp của ánh sáng để hạn chế nguyên liệu tăng cường độ hô hấp. Để đảm bảo chế độ thông gió tự nhiên cũng như cưỡng bức, khối nguyên liệu được xếp sao cho có những kẽ hở để không khí có thể luồn qua. Rau quả đựng trong sọt thưa xếp lên sàn có chiều cao 3 – 4m, sàn kho cần kê cao tạo rãnh hút gió có chiều rộng khoảng 20cm. Bảo quản ở điều nhiệt độ thường có thể kết hợp với các phương pháp như: xử lý hóa chất, đựng trong túi mỏng có độ thoáng khí nhất định, xử lý bằng ngâm nước nóng … * Bảo quản lạnh Rau quả được bảo quản ở môi trường có nhiệt độ từ 20 – 240C đến nhiệt độ gần điểm đóng băng của dịch bào trong nguyên liệu gọi là bảo quản lạnh. Nhiệt độ môi trường càng thấp thì càng có tác dụng ức chế cường độ của các quá trình sinh lý - sinh hóa xảy ra trong rau quả cũng như trong vi sinh vật. Điều đó đảm bảo kéo dài thời gian bảo quản của rau quả tươi. Như vậy bảo quản lạnh là dựa vào nguyên lý tiềm sinh. Đây là phương pháp được ứng dụng nhiều do chất lượng sản phẩm ít bị ảnh hưởng, thời gian bảo quản rau quả dài nhất 11  Yêu cầu kỹ thuật trong bảo quản lạnh Chiều cao của phòng lạnh không quá 7m, Phần bao che tường, trần, sàn của kho được sử dụng các vật liệu cách nhiệt nhằm giảm hao phí lạnh thấp nhất Trong buồng bảo quản cần trang bị đầy đủ các dụng cụ thiết bị như: Nhiệt kế có độ chính xác ± 0,20C, thiết bị đo độ ẩm, hệ thống điều khiển nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển, hệ thống đo và điều khiển dòng khí. Vệ sinh phòng lạnh trước khi bảo quản nhằm ngăn ngừa hoạt động của vi sinh vật và côn trùng, khử mùi kho lạnh để tránh cáo mùi lạ Rau quả được sắp xếp trong bao bì và đặt thành chồng trên giá gỗ kê cao 15cm so với mặt sàng. Chiều cao của chồng cách trần dưới 40cm, chồng cách tường trên 40cm, cách dàn truyền nhiệt trên 50cm, có vách ngăn chống bức xạ, giữa các chồng cách nhau từ 10 đến 15cm. Trước khi bảo quản lạnh dài ngày, rau quả cần được làm lạnh từ từ trong phòng hoặc hầm bảo quản. Tốc độ hạ nhiệt cần phù hợp với tầng của rau quả. Trước khi lấy rau quả ra khỏi kho lạnh cũng thực hiện nâng nhiệt từ từ. * Bảo quản trong môi trường thay đôi khí quyển  Bảo quản CAS ( Control Atmosphere Storage). Đây là phương pháp bảo quản rau quả tươi trong môi trường khí quyển mà thành phần O2 và CO2 được điều chỉnh . Nồng độ O2 trong điều kiện thường là môi trường thuận lợi cho rau quả hô hấp vì vậy bảo quản sẽ ngắn hơn khi hàm lượng O2 được giảm đi 2 -3 %, nếu hàm lượng O2 dưới 2 -3 % thì hô hấp yếm khí bắt đầu xảy ra làm ảnh hưởng không tốt đến chất lượng rau quả như: Vitamin giảm, các loại nấm phát triển . . . Khí CO2 trong môi trường bảo quản ảnh hưởng đến trao đổi chất. Khi nồng độ CO2 cao, độ chua của rau quả tăng do các acid hữu cơ được tạo thành. Nồng độ CO2 còn tạo các chấm bầm trên rau quả. Nồng độ CO2 quá cao còn tạo mùi vị lạ gây độc hại cho sản phẩm. Vì vậy để hạn chế quá trình sinh hóa của rau quả cần: Phòng lạnh có nhiệt độ thấp, nồng độ O2 thấp so với sự có mặt của O2 đối với mỗi loại rau quả có chế độ bảo quản trong môi trường khí quyển điều chỉnh khác nhau. 12  Bảo quản MAP (Modified Atmosphere Package) Đây là phương pháp bảo quản mà rau quả được đựng trong túi màng mỏng Polietylen có tính thẩm thấu chọn lọc, mỗi túi nặng từ 1 – 3kg. Các màng Polietylen giúp chọn lọc khí quyển cho thẩm thấu vào trong hoa quả hoặc cho các chất không tốt trong rau quả đi ra. Tùy thuộc vào môi trường bên trong mà lớp màng cho loại khí nào đi qua. * Bảo quản bằng chitosan (C6H13NO5) Chitosan là một polyme sinh học có hoạt tính cao, đa dạng, dễ hòa hợp với cơ thể sinh học, có tính kháng nấm và khả năng tự phân hủy, khi tạo thành màng mỏng có tính bán thấm và chống nấm. Nhúng quả trong dung dịch Chitosan để tạo thành màng mỏng ức chế hô hấp, giữ lại khí CO2 giảm thiểu lượng etylen (kích thích quá trình chín), kìm hãm biến màu của quả trong bảo quản, tiêu thụ … * Bảo quản bằng hóa chất Đối với rau quả tươi, một số loại hóa chất có khả năng ức chế sự sinh trưởng của rau quả, loại hóa chất khác lại có khả năng thẩm thấu sâu vào màng tế bào của vi sinh vật, tác dụng với protein của nguyên sinh chất làm tê liệt hoạt động sống của tế bào. Chính vì vậy nhược điểm của sử dụng hóa chất để bảo quản là làm biến đổi chất lượng rau quả, tạo mùi không tốt, có thể gây hại với sức khỏe con người, sinh ra một số bệnh nguy hiểm. Triệu chứng của chúng ít thấy ngay mà ảnh hưởng đến sức khỏe lâu dài của con người, có hai nhóm hóa chất chính.  Nhóm tiêu diệt và ức chế sự nảy mầm ví dụ như M-1 (este của acid Naptylacetic và rượu metylic), MH4O ( Hydrazit của acid malic)  Nhóm có khả năng tiêu diệt và ức chế vi sinh vật như KP2 (Pentaclonitrobenzen), Topxin M (tiophanat metyl – C12H24N4O4S2), mertect 90, benlat … * Bảo quản rau quả bằng ozon Ozon được tạo thành khi có sự phóng điện, là hợp chất không bền dễ bị phân hủy thành oxi và oxi phân tử. 13 Ozon có tác dụng mạnh đối với vi khuẩn E.coli. Ngoài ra, ozon còn có tác dụng khử đi những mùi không mong muốn 1.2.4.2 Bảo quản rau quả dưới dạng các sản phẩm * Bảo quản bằng tia bức xạ: Khi chiếu tia bức xạ vào rau quả thì một phần vi sinh vật bị tiêu diệt, mặt khác đối với rau quả tươi quá trình sinh lý, sinh hóa có thể bị ức chế nhờ vậy kéo dài thời gian bảo quản. Bức xạ nhờ các tia như: + Tia âm cực và tia β + Tia Rongen X và tia γ Liều lượng bức xạ dùng cho mỗi loại quả khác nhau, phụ thuộc vào mỗi đặc tính của loại đó. Loại quả có PH > 4,5 thì liều lượng khoảng 4÷5MRad, PH< 4,5 liều lượng 1÷3Mrad. * Bảo quản bằng cách làm giảm hoạt độ nước (Aw) Có hai cách làm giảm hoạt độ nước: làm khô hoặc thêm đường hoặc muối vào thực phẩm  Làm khô thực phẩm: Làm khô thực phẩm thường dùng nhiệt độ cao hoặc giảm nhiệt độ. Nhiệt độ cao có thể thu được từ tự nhiên (năng lượng bức xạ mặt trời) và nhân tạo (lò sấy, thiết bị sấy…) Phơi nắng thực phẩm là phương pháp phổ biến và lâu đời nhất ở các nước có khí hậu nóng, nắng nhiều. Khi làm mất nước thực phẩm nhân tạo, người ta phân biệt: + Làm khô với không khí nóng: Rau quả được đặt trên các giá trong buồng sấy. Không khí nóng được thổi và đồng thời với giảm áp suất không khí để làm nước bốc hơi nhanh chóng. Có một cách sấy không khí nóng đặc biệt trong đó, không khí nóng thổi từ dưới lên và thực phẩm được xáo trộn do đó nó được làm khô đồng đều và nhanh chóng. 14 + Làm khô bằng sấy trục quay: thực phẩm được cán mỏng bằng hai quả lăn được đốt nóng. Thực phẩm khô sẽ sẽ tồn tại dưới dạng các tấm mỏng rồi được bóc dỡ khỏi hai trục quay và bao gói + Làm khô bằng sấy phun: thực phẩm dạng lỏng sẽ được phun vào một cái tháp cao có không khí nóng, thực phẩm khô sẽ rơi dưới đáy tháp và được thu hồi. + Làm khô bằng nhiệt độ thấp: thường được áp dụng ở một số nước trong vùng Bắc cực. Thực phẩm (rau quả) được trải lên trên giá rồi đặt trong các buồng lạnh có áp suất thấp để làm nước bốc hơi. Sau khi làm khô, thực phẩm sẽ giảm kích thước, mất cấu trúc nguyên thủy của nó và được làm chín một phần hay toàn bộ. Do các enzym vẫn còn hoạt tính trong quá trình làm khô nên vẫn có sự thay đổi về màu sắc và vị của rau quả. Để hạn chế ảnh hưởng này, có thể chần hay sunphit hóa rau quả trước khi làm khô chúng. Tuy vậy, sự hoạt động của một số enzym là cần thiết để tạo nên hương vị đặc trưng của thực phẩm nên vẫn cần phải duy trì nó trong quá trình làm khô. Các sản phẩm sấy rất nhạy với các yếu tố ngoại cảnh như oxy, ánh sáng và độ ẩm không khí. Khi tiếp xúc với các yếu tố trên, thực phẩm khô dễ bị oxy hóa, biến màu và vón cục. Do đó cần bao gói kín, chống ẩm và che sáng cho sản phẩm khô và thường phải đóng gói chân không cho thực phẩm sấy thăng hoa.  Thêm đường hoặc muối vào thực phẩm (bảo quản bằng cách tạo áp suất thẩm thấu cao): Hầu hết màng tế bào của thực phẩm và của vi sinh vật có tính chất thẩm thấu chọn lọc nghĩa là có thể cho một số dung môi hay chất hòa tan nhất định đi qua. Khi môi trường có nồng độ chất hòa tan ít hơn so với trong tế bào thực phẩm hay vi sinh vật thì nước ở môi trường xung quanh sẽ đi vào tế bào, đi qua màng tế bào và chất nguyên sinh, ép sát vào màng tế bào và làm căng màng tế bào. Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nguyên sinh. Ở điều kiện trương nguyên sinh thì vi sinh vật phát triển Ngược lại khi tế bào thực phẩm hay vi sinh vật có ở trong môi trường có nồng độ chất hòa tan cao thì nước từ trong tế bào lại thấm qua chất nguyên sinh và màng tế bào ra ngoài làm cho nồng độ chất khô trong dịch bào tăng lên, và làm cho