VIỆN SINH HỌC & THỰC PHẨM
Môn: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ HỘP
TIỂU LUẬN:T.p Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2012
GVHD: ThS.Nguyễn Thị Thanh Bình
LỚP : ĐHTP6ALT – Nhóm 12
SVTH : Nguyễn Thanh Thanh Huyền (10306011)
Dương Bích Hằng (10312211)
Tào Thị Thu Hằng (10314971)
Nguyễn Văn Anh (05046731)
Trần Nguyễn Anh Tiến (10335281)
MỤC LỤC
VI N SINH H C & TH C PH MỆ Ọ Ự Ẩ 1
1
Môn: CÔNG NGH S N XU T H PỆ Ả Ấ ĐỒ Ộ 1
LỜI MỞ ĐẦU
Rau quả là những thức ăn thiết yếu của con người. Rau quả cung cấp cho con
người nhiều glucid, vitamin, chất khoáng, ngoài ra còn cung cấp cho cơ thể nhiều chất
xơ, có tác dụng giải các độc tố phát sinh trong quá trình tiêu hoá thức ăn và có tác dụng
chống táo bón.
Vì thế, tìm hiểu và nghiên cứu những sản phẩm đa dạng từ trái cây có thể bảo
quản dùng trong những tháng trái mùa vừa làm tăng hiệu quả kinh tế, vừa làm đa dạng
hoá các loại sản phẩm thực phẩm là cần thiết.
Trong đó, mứt trái cây là sản phẩm đã có từ lâu đời, đặc biệt món mứt khô được
xem như là một món truyền thống của nước ta thường được dùng nhiều vào các ngày
lễ tết như mứt bí, mứt hạt sen, mứt gừng, mứt mãng cầu, mứt khoai lang, mứt dừa, v…
v…
phẩm không quá 0,025%. Tùy theo độ nhớt của nước quả
và độ đông của sản phẩm mà người ta pha hoặc không pha thêm pectin.
1.2.2. Mứt đông jam (Mứt nhuyễn):
Mứt đông chế biến từ puree quả, có thể dùng riêng một chủng
loại hoặc hỗn hợp nhiều loại quả, có thể dùng puree quả tươi hay
puree quả bán chế phẩm.
1.2.3. Mứt miếng đông smarmalade:
Mứt miếng đông chế biến từ quả (tươi, sunfit hoá hay lạnh
đông) để nguyên hay cắt miếng, nấu với đường, có pha hoặc không pha thêm acid
thực phẩm và pectin.
1.2. Nguyên liệu sản xuất mứt đông
1.2.1. Nguyên liệu chính:
1.2.1.1. Trái cây:
Hầu hết các chủng loại trái cây đều có thể được sử dụng để chế biến mứt đông.
Nguyên liệu trái cây dùng trong sản xuất mứt đông thường ở các dạng sau:
- Trái cây tươi.
Nhóm 12 1
Đề tài: CNSX MỨT ĐÔNG GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH
- Trái cây được trữ lạnh hoặc lạnh đông.
- Trái cây hoặc bột trái cây được bảo quản bằng nhiệt.
- Trái cây hoặc bột trái cây đã được sunfite hóa (bảo quản bằng SO
2
).
- Trái cây đã được sấy khô.
Trong đó trái cây tươi được xem là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất mứt đông
Đối với trái cây nguyên liệu, ngoài các chỉ tiêu về khối lượng riêng, hàm lượng
chất khô, chất thơm, chất màu… thì chỉ số pectin và acid có thể được xem là quan
trọng nhất để sản xuất ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn vì khả năng tạo gel của chúng trong
nguyên liệu. Vì vậy, dựa vào hàm lượng acid và pecin, trái cây có thể được chia thành
bốn nhóm chính
Vai trò:
− Cùng với pectin và acid, đường là một trong ba thành phần quan trọng nhất
trong việc tạo nên cấu trúc gel của sản phẩm.
− Cung cấp năng lượng.
− Điều chỉnh hài hòa giữa độ chua, độ
ngọt và mùi thơm.
− Tăng hàm lượng chất khô, tăng thời
gian bảo quản sản phẩm nhờ tăng áp lực
thẩm thấu.
Tính chất
− Tính chất vật lý
Saccharoza là một disaccaride được cấu tạo từ hai đường đơn là α- d glucoza và β-
d fructoza.
Công thức phân tử: C
12
H
22
O
11
Công thức cấu tạo:
Nhóm 12 3
Tinh thể đường
Đề tài: CNSX MỨT ĐÔNG GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH
Tinh thể màu trắng, không mùi, có vị ngọt
Tỷ trọng 1,5897 g/cm
3
Nhiệt độ nóng chảy: 186 – 188
o
C
Tính tan: dễ tan trong nước đặc biệt là khi nước ở
sôi (
o
C) % đường T
o
sôi (
o
C) % đường
100 0 101,5 40 112 80
100,4 10 102,5 50 130 90
100,6 20 103 60 130 100
101 30 106,5 70
Độ hòa tan tăng khi có mặt KCl, NaCl, độ hoà tan giảm khi có mặt CaCl
2
.
Hiện tượng co thể tích xảy ra khi làm nguội và tạo hình, nguyên nhân là do
các tạp chất như keo trên bề mặt saccharoza tạo nên.
Tính hút ẩm: saccharoza chưa phân giải hút ẩm yếu, khi độ ẩm không khí ≥
90% thì saccharoza mới bắt đầu hút ẩm trong không khí. Gia nhiệt đến 135
o
C thì hầu
như không hút ẩm. Ta tăng tính hút ẩm bằng cách: gia nhiệt trong thời gian dài (quá 2
giờ) hoặc gia nhiệt trong thời gian ngắn với nhiệt độ cao hơn.
Bảo quản: tuy ít bị vi sinh vật làm biến chất vì hàm lượng nước trong
saccharoza thấp nhưng vẫn cần được để nơi khô ráo, tránh ẩm ướt và đóng cục gây khó
khăn trong công đoạn hòa tan
Một số chỉ tiêu của đường saccharoza
Các chỉ tiêu Chất lượng đường tinh
luyện RE
Độ Pol (%) 99,80
Độ ẩm (%) 0,05
nhiều trong mô trái cây còn xanh. Quá trình chín sẽ kèm theo sự thủy phân protopectin
thành pectin, sau đó kết hợp với sự demethyl hóa dưới tác dụng của enzyme và sự
depolymer hóa của pectin tạo thành pectate và cuối cùng là các loại đường hòa tan và
acid.
Nhóm 12 6
Pectin
Đề tài: CNSX MỨT ĐÔNG GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH
Pectin được thu nhận qua quá trình tách chiết dịch của nguyên liệu thực vật,
thường là táo hay các quả có múi. Đây là một loại phụ gia quý, vô hại được sử dụng
với liều lượng phụ thuộc vào từng quy trình công nghệ, dùng để tạo đông và tạo gel.
Nguồn nguyên liệu chứa:
Pectin chứa nhiều trong các loại quả của trái cây: Táo, mận, cam, chanh, cà rốt,
sơn trà, lê, cà chua…
Bảng Thành phần và hàm lượng của pectin trong các loại quả tính theo %
Tên rau quả Tinh bột
Đường
Pectin xenluloza
Saccaroza glucoza fructoza Cộng
Khoai tây 17,7 0,6 0,2 0,1 0,9 0,7 1,0
Cải bắp 0 0,1 2,6 1,6 4,3 0,3 1,2
Cà rốt 0 3,7 2,9 - 6,6 0,4 1,0
Cà chua <0,1 0,2 1,5 1,0 2,8 0,1 0,9
Hành 0 6,3 1,3 1,2 8,8 0,3 0,8
Cam 0 3,6 1,3 1,5 6,3 0,9 0,5
Quýt 0 4,9 1,0 1,5 7,4 0,7 0,3
Chanh 0 0,9 0,6 0,6 2,1 1,1 0,5
Mận 0 5,4 3,4 0,8 9,6 1,1 0,6
Trong quá trình phát triển và già chín của rau quả, hàm lượng pectin luôn biến
đổi. Thường cao nhất khi chín tới sau đó giảm dần do bị demetoxin hóa và depolymer
hóa. Khi bị thối rửa thì hàm lượng pectin bị phân hủy.
− Các nhóm pectin: Ba nhóm pectin khác nhau được phân lập từ tế bào thực
vật, đó là:
- Nhóm homogalacturonan: được kết hợp bởi một liên kết chính là α-(1-4)
polygalacturonic.
- Nhóm homogalacturonan thay thế: được thay thế bởi liên kết β-D-xylose của
C
3
, hoặc thay thế dạng vòng furanose ở mạch chính với liên kết β-D-Apiosyl-(1,3')-β-
D-Apiose.
Nhóm 12 9
Poly- α-(1-4) galacturonic acid chính, methyl hóa và acetyl hóa một phần
ngẫu nhiên
Đề tài: CNSX MỨT ĐÔNG GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH
-Rhamnogalacturonan I: được kết hợp bởi α-(1-4) galacturonosyl và phần còn
lại α-(1-2) rhamnosyl, chủ yếu là oligo α-(1-3) arabinose và oligo β-(1-4) galactose
phân nhánh.
Nhóm 12 10
A-xen (1,2)-L-rhamnosyl- α-(1,4)-D galacturonosyl chính với hai loại
nhánh từ một sản phẩm của ribfuranose hoặc galactose
Đề tài: CNSX MỨT ĐÔNG GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH
- Rhamnogalacturonan II: được tạo thành từ một α-(1-4) polygalacturonic acid
chính phân nhánh, với sự kết hợp trên 11 loại monosaccharide.
− Nhóm thế CH
3
O – metoxy: Đặc tính quan trọng của pectin là khả năng
tạo gel, vì vậy mà pectin lấy từ các nguồn nguyên liệu khác nhau sẽ có sự khác nhau về
khả năng tạo gel và khác nhau ít nhiều về số nhóm thế CH
3
O – metoxy trong phân tử.
Pectin hòa tan là polysacaride cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic trong đó
điều kiện pH = 3,1–3,4 và nồng độ đường trên 60%.
High Methoxyl Pectin – HMP
Pectin methoxyl hóa thấp (Low Methoxyl Pectin – LMP): DE<50% hay
MI ≤ 7%. Được sản xuất bằng cách giảm nhóm methoxyl trong phân tử pectin. Pectin
methoxy thấp có thể tạo đông trong môi trường không có đường. Chúng thường được
dùng làm màng bao bọc các sản phẩm.
Nhóm 12 12
Đề tài: CNSX MỨT ĐÔNG GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH
Low Methoxyl Pectin – LMP
Dựa trên khả năng hòa tan trong nước:
_ Pectin hòa tan: methoxyl polygalacturonic.
_ Pectin không hòa tan: protopectin – là dạng kết hợp của pectin với araban
(polysaccharide ở thành tế bào).
2.2.1.1.7. Tính chất hóa lý của pectin
−Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu.
−Trong cồn và dung dịch muối thì pectin bị kết tụ.
−Pectin không tan trong dung dịch ethanol.
−Pectin tan trong nước tạo thành dung dịch có tính keo cao. Keo pectin có độ
nhớt và độ bền rất lớn nên gây khó khăn trong quá trình làm trong khi cô đặc nước quả.
−Các pectin đều là những chất keo háo nước nên có khả năng hydrat hóa cao
nhờ sự gắn các phân tử nước vào nhóm hydroxyl của chuỗi polymethyl galacturonic.
Ngoài ra, trong phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn
nhau có khả năng làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch. Khi làm giảm độ
tích điện và hydrat hóa sẽ làm cho sợi pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau
tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong.
−Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài làm giảm tính
đông của sản phẩm khi cô đặc.
−Trong quá trình chín, dưới tác dụng của enzim pectinaza hoặc với sự tham
gia của acid hữu cơ, protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan cường lực liên kết
giữa các tế bào giảm. Khi quả chín pectin hòa tan chuyển thành acid pectic.
làm giảm độ tích điện và hydrate hóa sẽ làm cho các sợi pectin xích lại gần nhau và
tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới 3 chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong.
Mức độ methoxyl hoá quy định cơ chế tạo gel
HMP : tạo gel bằng liên kết hydro
Khi pectin có chỉ số metyl hóa cao (>7%) có trong các sản phẩm: mứt quả
nghiền, nước quả đông,…mức độ hyrat hóa có thể giảm thấp nhờ thêm đường còn độ
tích điện sẽ hạ đi nhờ thêm ion H
+
hoặc đôi khi chính nhờ độ acid của quả chế biến.
Nhóm 12 14
Đề tài: CNSX MỨT ĐÔNG GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH
Điều kiện tạo gel:[đường] >50%, pH = 3 – 3,5; [pectin] = 0,5 – 1%.
Đường có khả năng hút ẩm, nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử pectin
trong dung dịch. pH acid trung hòa bớt các gốc COO-, làm giảm độ tích điện của các
phân tử.Vì vậy các phân tử có thể tiến lại gần nhau để tạo thành liên kết nội phân tử và
tạo gel. Liên kết hydro được hình thành giữa các phân tử pectin có thể là hydroxyl –
hydroxyl, carboxyl – carboxyl, hoặc hydroxyl – carboxyl. Kiểu liên kết này không bền
do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo bởi tính linh động của các phân tử trong khối gel,
loại gel này khác biệt với gel thạch hoặc gelatin.
Cấu trúc của gel phụ thuộc vào hàm lượng đường, acid và pectin. 30 – 50%
đường thêm vào pectin là sacharose. Do đó cần duy trì pH acid để khi đun nấu sẽ gây
ra quá trình nghịch đảo đường sachrose để ngăn cản sự kết tinh của đường. Tuy nhiên
cũng không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo một lượng
lớn sacharose gây kết tinh glucose và hoá gel nhanh tạo vón cục. Khi lượng pectin
vượt quá lượng thích hợp sẽ gây ra gel quá cứng. Do đó khi dùng một nguyên liệu có
chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng bằng cách đun nấu lâu hơn.
Khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào thì pH, nhiệt độ càng thấp và
hàm lượng đường cao thì gel tạo thành càng nhanh.
Nhóm 12 15
Cơ chế tạo gel bằng liên kết hydro
Chiều dài phân tử pectin quyết định độ cứng của gel, chỉ có pectin có khối
lượng phân tử không bé hơn 10000 mới có khả năng tạo gel, nếu chiều dau quá thấp thì
nó không tạo gel được mặt dù dùng với liều lượng cao.
+ Khi pectin có cùng khối lượng phân tử thì khả năng tạo gel phụ thuộc vào
mức độ este hóa các gốc của mach galacturonic tại các nhóm metoxyl (-OCH
3
).
Nhóm metoxyl tăng từ 8 – 11% thì độ bền đông tụ của nó tăng, ngược lại khả
năng đông tụ giảm.
Pectin có từ 9,5 – 11% nhóm(-OCH
3
) ở môi trường pH = 3 và hàm lượng đường
35% khả năng đông tụ tốt.
Khi hàm lượng metoxyl giảm xuống 5% và thấp hơn khi pectin vẫn giữ được
khả năng đông tụ tạo đông chậm, đòi hỏi thay đổi hàm lượng đương cũng như pectin
và acid.
Nếu pectin có hàm lượng từ 3,5 – 6% nhóm metoxyl khi có sự tham gia của các
muối kim loại nhiều hóa trị như Ca
2+
và trên 35% đường thì nó sẽ tạo ra đông tụ bền
vững.
+ Dạng cation và anion có ảnh hưởng đến độ bền đông tụ các cation Ca
2+
, Al
3+
làm tăng độ bền gel còn cation hóa trị I như Na
+
ở điều kiện xác định có tác dụng
ngược lại.
+ Trong thành phần của phân tử pectin có thể có nhóm acetyl CH
O
2
.
− Hạ cholesterol toàn phần trong máu ở người rối loan lipid máu. Hạ LDL-
loại cholesterol không có lợi cho tim mạch. Ngược lại pectin làm tăng HDL- chất có
lợi cho tim mạch. Một chế độ ăn hằng ngày rất có lợi cho sức khỏe tim mạch, giảm nhẹ
tình trạng tăng cao lipid máu, đường máu, giảm bớt được liều lượng của các thuốc
dùng hằng ngày của bệnh nhân đái tháo đường, cao huyết áp hoặc cholesterol/ lipid
máu cao.
Nhóm 12 18
Đề tài: CNSX MỨT ĐÔNG GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH
− Những người có nguy cơ bị nhiểm Hg (đãi vàng, nơi dùng thuốc nhộm gổ,
giấy…) nên ăn thực vật có chứa nhiều pectin.Do pectin trong thực vật sẽ kết hợp với
Hg, làm giảm nồng độ ion Hg trong máu gúp tăng tốc loại trừ Hg.
2.2.1.1.10. Tác dụng của pectin trong một số loại rau quả
-Bí đỏ : các nhà nghiên cứu đã phát hiện và chỉ ra rằng bí đỏ có lượng lớn chất
pectin và nhiều thành phần khác .
+ Chất pectin có trong bí đỏ, khi ăn cùng với các loại thức ăn loại tinh
bột , sẽ nâng cao độ dính của các chất có trong dạ dày, làm chậm sự hấp thu các chất
đường vào cơ thể.
+ Chất pectin sau khi hấp thụ đầy đủ nước trong đường ruột sẽ hình
thành một dạng chất keo, kéo dài chất keo ở đường ruột, do đó mà khống chế sự tăng
trưởng cao chất mỡ và chất đường trong máu. Như vậy có tác dụng phòng chữa tốt các
bệnh cao huyết áp, bệnh tiểu đường.
+ Chất pectin có trong bí đỏ có thể bảo vệ đường dạ dày và ruột khỏi bị
kích thích bởi thức ăn khô ráp, có tác dụng phòng chữa rất tốt bệnh loét. Nó còn có thể
dính kết với chất cholesterol quá thừa trong cơ thể, do đó mà hạ thấp được hàm lượng
cholesterol trong máu, có tác dụng chữa rất tốt bệnh xơ cứng động mạch.
- Bưởi : bưởi giúp hạ cholesterol.
+ Bưởi chứa vitamin C nhưng nó còn chứa nhiều hoạt chất y học khác rất
thể hấp thụ; tốt cho người bị tim mạch.
2.2.1.1.11. Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến:
Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến
Tiêu chuẩn FAO FCC EEC
Chất dễ bay hơi max. 12% max. 12% max. 12%
Tro không tan trong acid max. 1% max. 1% max. 1%
Sulfur dioxide max. 50 mg/kg max. 50 mg/kg max. 50 mg/kg
Sodium methyl sulfate max. 0,1%
Methanol, ethanol and
isopropanol.
max. 1% max. 1% max. 1%
Hàm lượng Nitrogen max. 2.5% max. 0.5%
Galacturonic acid min. 65% min.65%
Tổng
Nhóm 12 20
Đề tài: CNSX MỨT ĐÔNG GVHD: ThS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH
Anhydrogalacturonides
Mức độ amin hóa max. 25% max. 25% max. 25%
Asen, ppm max. 3 max. 3 max. 3
Chì, ppm max. 5 max. 5 max. 10
Đồng, ppm max. 50
Kẽm, ppm max. 25 max. 25
Đồng và kẽm, ppm max. 50
Kim loại nặng (như Pb),
ppm
max. 20
(FAO: Food and Nutrition Paper, 1992; FCC: Food Chemical Codex; EEC: Eropean
Economic Community)
Bột pectin đạt đăng ký chất lượng của đơn vị, cụ thể là:
• Độ ẩm: 12%
kappa và iota- carrageenan
Công thức cấu tạo của carrageenan
Phương pháp sản xuất carrageenan trong công nghiệp:
Nhóm 12 22