TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐẶNG THỊ NHI
MSSV: 2051660
NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN NƯỚC
CHANH DÂY - MẬT ONG
Luận văn tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giáo viên hướng dẫn
Ths. LÊ MỸ HỒNG
Ths. LÂM THỊ VIỆT HÀ
Cần Thơ, 2009
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa NôngNghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang i
LỜI CẢM TẠ
Trước tiên em xin cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy
và truyền đạt những kiến thức vô cùng quí báu cho em trong những năm học vừa qua.
Xin chân thành cảm ơn quí thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông
nghi
ệp & SHƯD đã truyền đạt cho em những kiến thức chuyên ngành là nền tảng
vững chắc, là cơ sở quan trọng để thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn cô Lê Mỹ Hồng đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những
kiến thức vô cùng quí báu trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài tại trường.
Và cũng xin cảm ơn các bạn sinh viên lớp Công nghệ thực phẩm khóa 31 đã giúp đỡ,
cùng trao đổi, thảo luận để có th
êm những kiến thức giúp hoàn thành luận văn tốt
nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn!
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang iv
MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................................ I
TÓM LƯỢC.............................................................................................................................. II
MỤC LỤC ...............................................................................................................................IV
DANH
SÁCH BẢNG..............................................................................................................VI
DANH S
ÁCH HÌNH ............................................................................................................. VII
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................1
1.1 T
ỔNG QUAN................................................................................................................1
1.2 M
ỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ..........................................................................................1
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ................................................................................2
2.1 GI
ỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU ......................................................................................2
2.1.1 Chanh dây ................................................................................................................2
2.1.2 M
ật ong ....................................................................................................................5
2.1.3
Đường ......................................................................................................................9
2.2 CƠ SỞ CỦA SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ .....................................................................10
2.2.1 Yêu cầu của nguyên liệu trong sản xuất nước quả ................................................10
2.2.2 Nguyên lý c
ơ bản của chế biến trái cây đóng hộp.................................................10
2.2.3 Quan h
ệ giữa vi sinh vật và thực phẩm đóng hộp .................................................10
2.2.4
Cơ sở lý luận của thanh trùng đồ hộp....................................................................13
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................................26
4.1 K
ẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU.......................................26
4.2 K
ẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ PHỐI CHẾ ĐẾN CHẤT
LƯỢNG SẢN PHẨM
.........................................................................................................26
4.3 K
ẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ MẬT ONG SỬ DỤNG ĐẾN
CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM..............................................................................................28
4.4 K
ẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ THANH TRÙNG...............29
4.4.1 Đồ thị biểu diễn quá trình thanh trùng ..................................................................29
4.4.2 Các thông s
ố động học của quá trình thanh trùng và giá trị thanh trùng.............31
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................37
5.1 K
ẾT LUẬN..................................................................................................................37
5.2
ĐỀ NGHỊ .....................................................................................................................38
TÀI LI
ỆU THAM KHẢO .......................................................................................................39
PH
Ụ LỤC..............................................................................................................................VIII
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang vi
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1. Thành phần cấu tạo quả chanh dây.........................................................................2
B
ảng 2. Giá trị dinh dưỡng của chanh dây (purple passionfruit).........................................3
ảng 16. Ảnh hưởng của tỉ lệ mật ong đến chất lượng của sản phẩm...............................28
B
ảng 17. Hằng số tốc độ tiêu diệt vi sinh vật k
T
ở các chế độ thanh trùng .......................31
B
ảng 18. Giá trị D
T
ở các nhiệt các nhiêt độ thanh trùng khác nhau.................................31
B
ảng 19. Giá trị thanh trùng PU của các chế độ thanh trùng sản phẩm, (phút).................33
B
ảng 20. Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến giá trị cảm quan sản phẩm...................33
B
ảng 21. Biến đổi nồng độ đường của sản phẩm theo thời gian bảo quản,
0
Bx................35
B
ảng 22. Biến đổi hàm lượng acid của sản phẩm theo thời gian bảo quản, % (tính theo
acid citric). .........................................................................................................................35
B
ảng 23. Biến đổi mật số vi sinh vật theo thời gian bảo quản sản phẩm, (cfu/ml) ...........36
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang vii
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. Nguyên liệu chanh dây............................................................................................2
Hình 2. M
ật ong .................................................................................................................15
Hình 3. S
ự tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt theo thời gian..................................................15
phẩm...................................................................................................................................32
Hình 13.
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa Log(D
T
) và nhiệt độ thanh trùng sản phẩm.33
Hình 14.
Đồ thị biểu diễn tỉ lệ tổn thất vitamin C trong quá trình thanh trùng .................34
Hình 15. Qui trình ch
ế chiến nước chanh dây – mật ong ..................................................37
Hình 16. S
ản phẩm nước chanh dây – mật ong .................................................................38
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 1
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 TỔNG QUAN
Rau quả đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của con người, chúng không
những cung cấp cho con người những dưỡng chất cần thiết mà còn giúp cho quá
trình tiêu hóa các ch
ất dinh dưỡng một cách đễ dàng. Những năm gần đây chế biến
sản phẩm rau quả có những bước phát triển mạnh đóng góp vào sự phát triển
chung của nền kinh tế quốc dân. Đặc biệt, thị trường nước ép quả trong nước đã
được mở rộng với nhiều chủng loại phong phú và đa dạng hơn trước và chúng
ngày càng được cải tiến về mẫu mã, chất lượng và giá cả để tạo nên sức hấp dẫn
đối với người ti
êu dùng. Hiện nay, sản phẩm nước trái cây của Việt Nam chiếm từ
70- 80% thị trường trong nước.
“Hướng về
tự nhiên” là vấn đề đang được quan tâm hiện nay, việc chế biến trái
cây cũng không ngoại lệ. Các loại nước quả không thêm hóa chất vào khi điều chế,
giữ nguyên chất nước ép, màu sắc, mùi vị đó là xu hướng của thị trường quốc tế.
đồng bằng Sông Cửu Long.
Chanh dây là loại quả mới rất được ưa chuộng ở nước ta trong những năm gần
đây. Từ một loại cây mọc leo hoang dại, ngày nay chanh dây đ
ã được trồng đại trà
ở Đà Lạt, với sản lượng ngày càng tăng theo nhu cầu chế biến.
Trái chanh dây chứa nhiều loại vitamin cùng những nguyên tố vi lượng khác có
ích cho tim mạch. Mùi vị của dịch quả cũng rất đặc biệt. Hiện nay, sản phẩm chế
biến từ chanh dây trên thị trường chủ yếu là nước giải khát đóng chai. Các sản
phẩm khác cũng đang được nghiên cứu sản xuất thử nghiệm. Bột chanh dây
được nghi
ên cứu sản xuất thử dựa trên mục đích kéo dài thời gian bảo quản, tăng
tính tiện dụng, tạo ra một dạng sản phẩm mới từ quả chanh dây.
Thành phần cấu tạo quả chanh dây
Thành phần Tỷ lệ, %
Vỏ quả 49,19
Hạt 4,81
D
ịch quả 46,00
(Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2001)
Vỏ quả chiếm tỷ lệ cao trên tổng khối lượng quả, ngoài ra do cấu tạo phần ruột có
những màng bao bọc hạt, nên trong thực tế, tỷ lệ thu dịch quả thường nhỏ hơn kết
quả cho ở bảng trên.
Nguyên liệu chanh dây
Quả sống Quả chín Quả được thu hoạch
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 3
2.1.1.2Thành phần hóa học của chanh dây
Giá trị dinh dưỡng của chanh dây (purple passionfruit)
Thành phần Đơn vị Hàm lượng
Nước % 75,1
thành phần chủ yếu. Hàm lượng đường ảnh hưởng đến vị ngọt của chanh dây
Tinh bột: dịch quả có hàm lượng tinh bột cao. Nuớc chanh dây ép có hàm lượng
tinh bột từ 0,5 đến 3%. Nhiệt độ đông đặc của tinh bột thấp, ảnh hưởng đến quá
trình xử lý nhiệt trong quá trình sản xuất nước chanh dây. Do dịch quả bám lên bề
mặt trao đổi nhiệt, gây nóng cục bộ, ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt và làm
gi
ảm chất lượng nuớc chanh dây.
Các acid hữu cơ: chanh dây có hàm lượng acid citric cao. Acid citric bao gồm tất
cả các loại acid không bay hơi chiếm 93-96% tổng lượng acid, acid malic chiếm từ
4 -7%. Tác d
ụng của acid citric là giúp bảo vệ, hỗ trợ hấp thu kẽm và các nguyên
t
ố vi lượng khác.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 4
Các acid amin: Các acid amin trong chanh dây gồm có: arginine, acid aspartic,
glycine, leucine, lysine, proline, threonine, tyrosine và valine.
Enzyme: trong thành phần của dịch quả chanh dây vàng có chứa catalase, có thể bị
vô hoạt hoàn toàn ở 79
0
C trong vòng 75 giây. Còn trong dịch quả chanh dây tím
có ch
ứa enzyme metylesterase, có thể bị vô hoạt ở 80
o
C trong 60 giây. Ngoài ra,
trong chanh dây còn có enzyme protease và SH- protease.
Các vitamin và nguyên tố khoáng
Vitamin C: chanh dây rất giàu vitamin C. Vitamin C tan tốt trong nước và đóng vai
trò là một chất oxy hoá, giúp bảo vệ phần mô mềm của cơ thể. Ngoài ra, vitamin C
còn
8
của các acid béo thường
gặp ở nhiều loại trái cây khác. Các sản phẩm phân huỷ của các carotenoid, các cấu
tử chứa S và các ester béo hiếm gặp đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra
các hương vị đặc biệt của chanh dây.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 5
Sắc tố: sắc tố chính trong dịch quả chanh dây là carotenoid. Nước chanh dây ép
chứa rất nhiều loại sắc tố vàng và cam này. Cho đến nay có khoảng 13 loại
carotenoid được t
ìm thấy trong dịch quả canh dây.
Các Sterol thực vật: chanh dây chứa tổng hàm lượng sterol thực vật cao nhất so
với các loại trái cây ăn được khác. Các Sterol thực vật được tìm thấy trong tất cả
các loại thức ăn có nguồn gốc thực vật và được các nhà khoa học cho là có khả
năng làm hạ thấp cholesterol máu
.
2.1.2 Mật ong
2.1.2.1Thành phần hóa học của mật ong
Thành phần mật ong rất phức tạp và thay đổi theo
từng loại mật. Cho đến nay người ta đã phát hiện
thấy trong mật ong có trên 100 chất có tác dụng sinh
học quan trọng và cần cho cơ thể.
Tỷ lệ nước trong mật ong thường từ 16–22%, trung
bình là 20%. Các ch
ất khô chiếm khoảng 80%.
Đường: đường là thành phần chính trong mật ong.
Có 3 loại đường chủ yếu là glucose, fructose và
saccharose.
Glucose là lo
ại đường đơn giản nhất, ít ngọt nhưng cơ thể người hấp thu trực tiếp
acid oxalic, citric, lactic.
Chất khoáng: hàm lượng chất khoáng trong mật ong thiên nhiên chứa khoảng
0,03-0,2% và đáng chú ý là số lượng một số muối khoáng trong mật ong rất giống
trong máu người.
Vitamin: hàm lượng vitamin trong mật ong không nhiều lắm nhưng có nhiều loại.
Nguồn gốc của vitamin này là do phấn hoa lẫn vào. Theo kết quả phân tích trong
1kg m
ật ong có tới 0,1mg vitamin B
2
; 0,1mg vitamin B
1
; 2mg vitamin B
3
; 1mg
vitamin PP; 5mg vitamin B
6
; 30-54mg vitaminC ngoài ra còn có các vitamin E, K
và các carotenoids.
Chất màu: những chất này chưa được nghiên cứu nhiều và hàm lượng của chúng
có thể tùy vào nguồn mật hoa. Chất màu tạo ra những loại mật ong có màu sắc từ
vàng hổ phách đến màu nâu sẫm.
Chất thơm: ong lấy các chất này từ cây cho mật. Trong mật ong còn có các acid
amin, các n
ội tiết tố thực vật, các chất kích thích sinh trưởng và nếu gặp phải cây
độc th
ì trong mật ong cũng có những chất gây độc cho cơ thể.
Thành phần của mật ong
Thành phần Đơn vị Hàm lượng
Độ ẩm % w.w.b. 15-19
Fructose % 36-50
cam, quýt hay m
ật hoa rừng. Mùi vị tuy không là yếu tố quyết định chất lượng
dinh dưỡng hay tác dụng chữa bệnh của mật ong nhưng màu sắc và hương vị li
ên
quan v
ới nhau. Màu nhạt thì thơm nhẹ, màu sẫm thì hương nồng. Màu sắc mùi vị
thường làm cho người tiêu dùng ưa thích có khi c
òn quyết định giá thương phẩm.
2.1.2.3 Bảo quản mật ong
Các chất đường trong mật ong rất ổn định, tuy nhiên mật ong còn nhiều chất khác
dễ hỏng cho nên cũng có yêu cầu nhất định về bảo quản. Mật ong không đòi hỏi
cao nhưng muốn giữ được chất lượng th
ì phải đóng gói và tồn trữ dù ở quy mô
công nghiệp hay gia đình đều phải tuân theo những điều kiện sau:
Hạn chế việc tiếp xúc với không khí, tránh ẩm để mật ong không biến chất và
nh
ất là lên men chua.
Đặt nơi tối, đặt biệt là đồ dùng trong suốt thì càng phải chú ý ánh sáng để mật
ong không bị đổi màu và giữ được lâu tác dụng kháng khuẩn.
Sử dụng các vật liệu thích hợp để bao gói.
Để nơi mát, nhiệt độ tối ưu vào khoảng 14
0
C, tránh hết sức những biến thiên
l
ớn về nhiệt độ.
Không để những nơi có mùi khó chịu như: xăng, dầu, hành, tỏi,… mật ong sẽ
bắt mùi nhanh và hỏng.
2.1.2.4 Công dụng của mật ong
Do các thành phần hóa học hết sức phong phú, mật ong từ cổ xưa đã được dùng
làm thu
Mật ong giúp tăng thêm sắc đẹp cho da. Mật ong là nguyên liệu rất tốt để làm các
m
ặt hàng dùng trong mỹ phẩm vì dễ hấp thụ qua da và là một chất dinh dưỡng có
giá trị với da.
Mật ong dùng làm thực phẩm
Các loại mật ong khác nhau đều có những đặc tính chung là cung cấp năng lượng,
phục hồi sức khoẻ và chống stress. Mật ong từ hoa Cam, Quýt có tác dụng tốt đối
với hệ thần kinh, được xem là một loại thuốc an thần tuyệt hảo. Mật ong từ hoa
Hướng dương có tác dụng hấp thu Cholesterol dư thừa trong máu v
à là vị thuốc
quý cho bệnh nhân xơ vữa động mạch và huyết áp cao.
(Nguồn: Đặng Thanh Khôi, 1984)
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 9
Tác dụng chống oxy hóa của mật ong
Hai công trình nghiên cứu mới của Đại học Illinois (UI) là tin hấp dẫn cho những
người y
êu thích mật ong. Một trong hai công trình này cho biết, tính chất chống
oxy hóa của mật ong có thể dùng để bảo quản thịt mà không làm hỏng mùi vị. Một
công trình mới đăng cho biết, bằng việc nghiên cứu máu người trong phòng thí
nghi
ệm, người ta phát hiện, mật ong có tác dụng làm chậm quá trình oxy hóa
lipoprotein m
ật độ thấp (LDL), một quá trình dẫn đến sự kết lắng hạt gây xơ vữa
động mạch.
Cũng như công trình nghiên cứu của UI năm 1999, các nhà nghiên cứu hai công
trình này nhận định, mật ong có màu sẫm, đặc biệt là mật ong từ hoa lúa kiều
mạch có khả năng bảo vệ hơn mật ong màu sáng. Nhà nghiên cứu cơ bản Nicki
Engeseth, Giáo sư hóa học thực phẩm thuộc Đại học Khoa học Nông nghiệp,
Người tiêu dùng và Môi trường của UI cho biết: "Vẫn c
2.2 CƠ SỞ CỦA SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ
2.2.1 Yêu cầu của nguyên liệu trong sản xuất nước quả
Người ta dùng nhiều chủng loại hoa quả khác nhau để chế biến nước quả. Nguyên
li
ệu cần có đủ các chất đường, acid, tanin, chất thơm, chất màu và dịch quả. Các
chỉ tiêu quan trọng nhất, đặc trưng cho phẩm chất dịch quả là khối luợng riêng,
hàm lượng các chất khô và độ acid.
Quả dùng để chế biến nước quả phải tươi tốt, không bầm dập, sâu thối, ở độ chín
thích hợp. Nếu quả chưa đủ chín thì màng tế bào cứng, dịch bào ít nên nhiều phế
liệu, và do hàm lượng đường thấp acid cao nên chua nhiều. Nhưng quả quá chín
thì mô qu
ả mềm và bở, khi ép thịt quả kết lại không cho dịch quả thoát ra, dịch
quả có nhiều bọt và khó lắng, lọc.
Những quả có vết rám ở ngoài vỏ không có ảnh hưởng đến hương vị của dịch quả,
vẫn dùng được. Kích thước và hình dáng của quả cũng không ảnh hưởng nhiều
đến phẩm chất nước quả n
ên không hạn chế.
2.2.2 Nguyên lý cơ bản của chế biến trái cây đóng hộp
Thực phẩm đóng hộp các khâu bài khí, đóng hộp thanh trùng ngăn chặn sự phát
triển của vi sinh vật để thời gian lưu trữ được lâu dài. Thông qua thao tác bài khí
làm gi
ảm phần lớn lượng khí trong hộp, rồi đóng kín hộp để ngăn chặn thực phẩm
với bên ngoài, sau đó thanh trùng giết chết các vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn gây
thối rữa làm hư thực phẩm bên trong hộp. Do hộp trong điều kiện đóng kín nên
khí oxy và vi sinh v
ật bên ngoài không thể xâm nhập vào bên trong hộp, làm cho
th
ực phẩm đem ra ngoài thị trường đạt tới trạng thái vô khuẩn và có thể lưu giữ
được. Tác dụng chủ yếu là có thanh trùng hoàn toàn hay không. Bài khí và đóng
kín hộp có tác dụng không thể thiếu.
C.
Bacillus Subtilis: có nha bào, không gây bệnh, phát triển rất mạnh ở 25-35
0
C. Loại
này có trong đồ hộp cá, rau
, thịt, không gây mùi lạ.
Loại kỵ khí
Clostridium sporogenes: cố định ở trạng thái tự nhiên của mọi môi trường. Chúng
có trong hầu hết đồ hộp, phát triển ở 27-58
0
C.
Clostridium patrificum: có nha bào, không gây bệnh, nhiệt độ tối thích là 37
0
C.
Lo
ại này có trong mọi loại đồ hộp.
Loại vừa hiếu khí, vừa kỵ khí
Bacillus thermophillus: không gây bệnh, có nha bào. Loại này có rất ít trong đồ
hộp nhưng khó loại trừ, nhiệt độ tối thích 60-70
0
C.
Staphylococus pyrogenes aureus: không có nha bào, thỉnh thoảng gây bệnh vì có
sinh s
ản độc tố, phát triển nhanh ở nhiệt độ thường.
Nấm mốc: ít thấy trong đồ hộp, dễ bị tiêu diệt ở nhiệt độ thấp.
Nấm men: chủ yếu là Saccharomyces elipsoides có trong thiên nhiên. Nấm men
phẩm tính acid (độ pH từ 4,5 trở xuống) và thực phẩm tính acid thấp (độ pH từ
4,5– 7,0). Khả năng kháng nhiệt của vi sinh vật tỉ lệ nghịch với độ acid của thực
phẩm, vì thế việc lựa chọn nhiệt độ thanh trùng của thực phẩm đóng hộp lấy pH là
4,5 làm biên gi
ới phân chia. Ở pH thấp hơn 4,5 có thể dùng áp suất thường để
thanh trùng, tức là dùng nhiệt độ 100
0
C hoặc thấp hơn 100
0
C; còn pH cao hơn 4,5
phải sử dụng áp suất mạnh hơn để thanh trùng, tức là dùng nhiệt độ 100
0
C trở lên.
Vì th
ế khi thêm acid vào trong thực phẩm có acid thì có thể nâng hiệu quả thanh
trùng.
2.2.3.4
Phương pháp truyền nhiệt
Xử lý thanh trùng trái cây đóng hộp ngoài việc phải hiểu rõ sức kháng nhiệt của vi
sinh vật, còn phải hiểu rõ tình trạng truyền nhiệt của đồ hộp trong quá trình tăng
thêm nhiệt. Như vậy mới có thể nắm chắc điều kiện để thanh trùng.
Phương thức truyền nhiệt là dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt. Khi thanh
trùng trái cây đóng hộp, nhiệt lượng từ mặt ngo
ài của hộp truyền đến chính giữa
hộp, chủ yếu tiến hành theo cách dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt. Nếu là thực phẩm ở
trạng thái lỏng có thể lưu động (chảy theo dòng) dùng phương thức đối lưu là chủ
yếu; nếu thực phẩm ở trạng thái đặc, rắn thì chủ yếu dựa vào phương thức truyền
nhiệt; khi thực phẩm hỗn hợp giữa trạng thái rắn và trạng thái lỏng thì dùng cả 2
phương thức. Trong đó tốc độ truyền nhiệt của phương thức đối lưu
nhiệt nhanh
trong điều kiện b
ình thường không bị hư thối. Căn cứ vào thực nghiệm chứng
minh: hiệu quả thanh trùng bằng sức nóng khi vượt qua giới hạn nhiệt độ thích
ứng của vi sinh vật, nhiệt độ c
àng cao thì hiệu quả diệt cũng tăng nhanh theo tốc
độ tương ứng. V
ì thế, chỉ cần chúng ta tăng nhiệt độ trong hộp đến mức đủ giết
chết vi sinh vật thì có thể tạo nên tác dụng giết chết vi sinh vật. Nhưng trong thực
tế áp dụng không thể nâng cao nhiệt độ một cách không hạn chế, nhiệt độ quá cao
mặt dù có thể nâng cao hiệu quả thanh trùng, nhưng như thế có thể phá hoại
nghiêm trọng phẩm chất và mùi vị của thực phẩm. Cho nên chọn lựa nhiệt độ
thanh trùng phải là mức nhiệt độ tạo nên hiệu ứng tiêu diệt các vi sinh vật có hại
đối với thực phẩm trong hộp, v
à mức nhiệt độ này cũng không phát sinh ảnh
hưởng lớn đố
i với thực phẩm trong hộp. Vì vậy, cần nghiên cứu mối quan hệ giữa
nhiệt độ thanh trùng và thời gian thanh trùng, chính là khi nhiệt độ đạt đến mức
gây nên tác dụng giết chết vi sinh vật trở lên thì nhiệt độ thanh trùng càng cao,
th
ời gian thanh trùng càng ngắn. Ngược lại, thì phải kéo dài thời gian thanh trùng.
Enzyme
ở phương diện thủy phân thực phẩm cũng tạo nên tác động nhất định.
Trong chế phẩm chế biến nếu như có tồn tại hoạt tính của enzyme thường sẽ dẫn
đến sự biến đổi m
àu sắc, mùi vị và chất lượng sản phẩm. Enzyme là chất xúc tác
sinh học có bản chất là protein, dưới nhiệt độ cao có thể khiến nó bị cắt đứt hoặc
bị phá vỡ cấu trúc vòng, làm mất đi hoạt tính của enzyme. Khi thanh trùng thực
phẩm đồ hộp cần phải vô hoạt enzyme. Đa số enzyme dưới điều kiện nhiệt độ
79,4
0
(2)
V
ới phương trình vi phân (2) có thể được lấy tích phân theo các điều kiện
Ở
thời điểm ban đầu t = 0 thì N=N
0
Ở thời điểm t = t thì N=N
dtk
N
dN
t
T
N
N
.
0
0
(3)
Khi th
ực hiện tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ không đổi, k
T
= hằng số (quá trình
đẳng nhiệt)
Phương tr
ình (3) có thể viết như sau:
t
(6)
T
ừ đó ta có được :
N = N
o
tk
T
e
(7)
Trong đó
N : lượng vi sinh vật trong sản phẩm ở thời điểm t (cfu/ml)
N
o
: lượng vi sinh vật ban đầu (cfu/ml)
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 15
k
T
: hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ T
t : Thời gian gia nhiệt (phút)
Ở nhiệt độ ti
êu diệt vi sinh vật không đổi, lượng vi sinh vật giảm theo hàm số mũ
theo thời gian. Điều này có nghĩa tổng số vi sinh vật không thể giảm đến 0. Vì
v
ậy, không thể đảm bảo tuyệt đối rằng tất cả vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt bởi một quá
trình nào đó.
(9)
Phương trình (8) có thể viết
t
DN
N
1
ln
0
(10)
V
ậy thời gian tiêu diệt vi sinh vật
0
lg
N
N
Dt
(11)
2.2.6 Tính toán ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt
Để xác định mức độ tiêu diệt vi sinh vật, cần phải biết trị số D và z biểu thị cho
loài vi sinh vật cần tiêu diệt.
Như ta đ
ã biết đường “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật trong quá trình xử lý
nhiệt là một đường thẳng, ta vẽ đồ thị biểu diễn (hình 5).
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 17
Biểu diễn “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật
- F : thời gian cần thiết (tính bằng phút) để tiêu diệt vi sinh vật, tại một nhiệt độ
0
C
(3) x
ử lý nhiệt ở 65
0
C
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 18
Xử lý nhiệt đề nghị cho các loại sản phẩm khác nhau
Loại sản phẩm Vi sinh vật liên quan
Quá trình tác
động
cần thiết (phút)
Qui ước
pH < 3,7 Nấm men, mốc
PU
5,5
65
= 16,7
pH 3,7-4,2 Vi khuẩn yếm khí Butyric
PU
3,8
85
= 5
pH 4,0-4,3 Vi khu
ẩn yếm khí Butyric
PU
3,8
3,93
= 5
z
T
t
F 1,121
lg
(14)
z
T
tF
1,121
10.
(15)
M
ột cách tổng quát, giá trị tiệt trùng F được biểu thị:
z
TrefT
z
Tref
tF
10.
(16)
Trong đó
T
Tref
: nhiệt độ “tham chiếu” tương ứng với quá trình xử lý nhiệt (ví dụ đối