i
LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian nghiên cứu và học tập tại trường Đại học Nha Trang đến nay
em đã hoàn thành chương trình đào tạo đại học và hoàn thành đồ án tốt nghiệp
đại học. Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:
- Ban Giám Hiệu nhà trường, Khoa Chế Biến, cùng toàn thể các thầy cô
giáo.
- Đặc biệt gửi lời cảm ơn tới thầy T.S Đỗ Văn Ninh đã trực tiếp hướng
dẫn tận tình để em hoàn thành đồ án này
- Cảm ơn các thầy cô giáo phòng thí nghiệm đã giúp đỡ em trong thời gian
vừa qua
- Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn cha mẹ cùng toàn thể bạn bè đã
giúp đỡ động viên em trong suốt thời gian học tập và thực hiện công tác
tốt nghiệp. Nha Trang, tháng 11 năm 2008
Sinh viên
Nguyễn Thị Hảo
ii
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH v
LỜI NÓI ĐẦU 1

2.5.2 Xác định tỷ lệ đường tối ưu của sản phẩm 30
2.5.3 Xác định lượng thạch dừa bổ sung (g/ml) 31
2.5.4 Xác định lượng chất màu bổ sung 31
2.5.5 Xác định lượng tinh dầu cam bổ sung 32
2.5.6 Chọn chế độ thanh trùng 32
2.5.7. Xác định hàm lượng carrageenan bổ sung 33
CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34
3.1 Kết quả nghiên cứu xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa
học của nguyên liệu 34
3.2 Kết quả nghiên cứu xác định các chỉ tiêu của carrageenan thành phẩm 35
3.3 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước cam pha loãng 35
3.4 Kết quả xác định nồng độ đường 36
3.5 Kết quả xác định hàm lượng thạch dừa bổ sung 37
3.6 Kết quả xác định lượng chất màu bổ sung 38
3.7 Kết quả xác đinh lượng tinh dầu cam bổ sung 39
3.8 Chọn chế độ thanh trùng 40
3.9 Kết quả xác định hàm lượng carrageenan bổ sung 41
3.10 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH HOÀN THIỆN SẢN XUẤT NƯỚC ÉP
CAM-THẠCH DỪA BỔ SUNG CARRAGEENAN 42
3.11 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM NƯỚC ÉP CAM-THẠCH
DỪA BỔ SUNG CARRAGEENAN 46
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 50
1. Kết luận 50
2. Đề xuất ý kiến 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO 52
PHỤ LỤC iv
DANH MỤC BẢNG

bổ sung 38
Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan về mùi phụ thuộc lượng tinh dầu
bổ sung (ml/200ml) 39
Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc hàm
lượng carrageenan bổ sung 41

1

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta với khí hậu nhiệt đới nên trái cây rau quả quanh năm tươi tốt,
mùa nào thức nấy. Đó là nguồn dinh dưỡng quan trọng trong cuộc sống, nguồn
nguyên liệu dồi dào cho chế biến và xuất khẩu.
Việc chế biến thành đồ hộp nói chung và đồ hộp nước quả nói riêng đang
ngày càng phát triển về chủng loại phù hợp với túi tiền người sử dụng. Nước ép cam
là loại sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, nhiều vitamin C rất tốt cho cơ thể.
Nhưng cùng với sự phát triển của xã hội, đòi hỏi các nhà sản xuất phải tạo ra các
dạng sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người.
Từ đó với ý tưởng muốn tạo ra một loại nước uống vừa có tác dụng giải
khát vừa có tác dụng chữa bệnh, và cũng nhằm mục đích đẩy mạnh việc nghiên cứu
ứng dụng carrageenan trong nghành thực phẩm nên em thực hiện đề tài tốt nghiệp:
“Nghiên cứu chế biến nước ép cam – thạch dừa bổ sung carrageenan”.
Đề tài gồm các nội dung:
- Tìm hiểu kỹ thuật sản xuất carrageenan và sản xuất được carrageenan dạng

 Nhiều kết quả cho rằng cam trồng hiện nay có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới
và cận nhiệt đới Đông Nam Á. Cam có rất nhiều loài và được trồng rộng rãi trong
cả nước với qui mô lớn. Theo thống kê năm 1994 và ước tính, diện tích trồng cam
quýt chanh cả nước là 60.000 ha, sản lượng gần 200.000 tấn.
 Đồng Bằng Sông Cửu Long có khoảng 35.000 ha, chiếm 37,86% diện tích
trồng cây có múi của cả nước, sản lượng 124.548 chiếm 76,04%. Nguồn nguyên
liệu cam chủ yếu do các vùng lân cận trong và ngoài tỉnh cung cấp giống như Long
An, Bến Tre, Đồng Tháp…Đây là nguồn nguyên liệu khổng lồ của các tỉnh Miền
Tây,năng suất hàng triệu tấn/ năm. Do tính chất mùa vụ nên sản lượng cam biến đổi
theo mùa nhưng với kĩ thuật canh tác và chăm bón của nông dân hiện nay, ta có
được nguồn nguyên liệu trong suốt năm và không ngừng tăng nhanh trong những
năm tới.
 Các giống cam đang được ưa trồng ở nước ta:
3

 Cam Xã Đoài (Nghệ An): thuộc loại cam chanh, có vỏ mỏng và bóng, vị
ngọt đậm, hương thơm, ít xơ, trọng lượng quả trung bình 180-200g. Trong
công nghệ đồ hộp, cam chanh nói chung, cam Xã Đoài nói riêng dùng để chế
biến nước cam, mứt cam.
 Cam Bố Hạ ( Hà Bắc): là điển hình của loại cam sành (citrus sp) thực chất là
loại lai từ quýt và cam chua (citrus cusrantium) nên có tên là
Citrusnolelic.Vỏ quả sần sùi, cùi trắng dày, ruột nhỏ vàng đậm, hương vị
ngon ngang quýt Ôn Châu (Nhật Bản) là giống quýt nổi tiếng nhất thế giới.
Rất thích hợp để làm đồ hộp quả nước đường
 Quýt, cam đường, cam giấy: Đều thuộc loại quýt có vỏ mỏng dễ bóc, múi dễ
bóc, vị ngọt, hương thơm. Ở nhiều nước trên thế giới có giống quýt không
hạt (như quýt Gra-zia của Liên Xô, quýt Ôn Châu của Nhật Bản). Quýt Bố
Hạ (Hà Bắc) và Lí Nhân (Nam Hà) là những giống quýt ngon, rất thích hợp
để chế biến quả nước đường.
 Cam giấy, cam mật: Là giống cam thường được trồng ở các tỉnh Đồng Bằng

Độ axit (%)
pH
40

4510

0.75

-

260

8811.5

-

3.2

240

8011.5


Fructoza (%) 1.45

3.24

1.45

3.54

0.56

0.72

Glucoza (%) 1.25

3.49

1.04

3.06

0.62

3.67

Saccaroza (%) 3.59

1.22

4.85


Caroten (mg%) 0.09

0.22

0.24

0.43

Vết

0.03

Vitamin C (mg%) 65

170

38

131

55

149

Vitamin B1 (mg%) 0.01

0.02

0.06


Pectin (%) 1.41

0.22

0.65

3.87

1.12

7.05

Xenlulose (%) 0.47

3.49

0.34

3.53

0.52

4.44

Chất khoáng (%) 0.49

0.67

0.45

hình thành huyết khối.
 Các nhà nghiên cứu Canada đã chứng minh rằng việc dùng 750 ml nước cam
mỗi ngày sẽ làm tăng tỷ lệ cholesterol tốt (HDL) trong máu người bệnh bị
cholesterol máu cao. Khi cholesterol tốt gia tăng thì nguy cơ mắc bệnh tim mạch
giảm đi. Các nhà khoa học quy hiệu quả này cho một loại flavonoid có trong cam,
đó là chất hesperidine.
 Các chất terpene trong cam quýt còn hỗ trợ có tác dụng của những enzim tẩy
độc, chống tác nhân ung thư. Trong cam, quýt có vitaminB9(acid folic), một chất
giúp ngăn ngừa bệnh tim mạch.
 Các acid hữu cơ trong cam, quýt (được cảm nhận qua vị chua) có hiệu quả
làm kiềm hoá vì chúng tập hợp những muối khoáng như natri, tạo thành những
bicacbonate bù trừ lại tính acid của cơ thể. Do đặc tính lý thú này mà cam, quýt
6

giúp chống bệnh loãng xương vì khi tính acid tăng cao thì cơ thể lấy canxi từ trong
xương ra để cân bằng acid- kiềm.
 Theo các nhà khoa học Anh: Bình quân trong một trái cam có chứa 170mg
phytochemicals bao gồm các chất dưỡng da và chống lão hoá.
 Ngoài vitamin C có tác dụng gia tăng sức đề kháng và tăng tính hấp thu chất
sắt, thực vật… Nước cam còn chứa nhiều canxi hơn các sản phẩm từ sữa.
 Đặc biệt chất canxi còn tập trung nhiều hơn trong vỏ cam , không những thế
vỏ cam còn có tác dụng chữa bệnh ho có đờm và rã rượu rất hiệu quả.
- Nên dùng nước cam hàng ngày, nhất là một ly cam vắt tươi vào mỗi buổi sáng
sớm, hay dùng làm tráng miệng cũng rất tốt. Đây không chỉ là cách tốt giúp giải
khát và giúp làm việc hiệu quả mà còn là một giải pháp tối ưu cho những người béo
đặc biệt là những người không có thói quen uống sữa
1.2 RONG SỤN (Kappaphycus alvarezii)
Rong sụn là loại rong mới được du nhập vào nước ta từ tháng 2/1993 đây là
loại rong có nguồn gốc từ Philipines các công trình nghiên cứu về đặc tính sinh lý
của rong sụn khẳng định: Rong sụn là loài rong hoàn toàn có khả năng sinh trưởng

Rong sụn có chứa hàm lượng tro rất đáng kể nhưng khi xử lý, chế biến thành thực
phẩm thì hàm lượng tro còn lại so với lúc chưa xử lý là 6/10 hay đạt khoảng 16% trọng
lượng khô. Như vậy hàm lượng khoáng bám trên lớp tế bào bên ngoài đã giảm đi rất
nhiều, mặc dù vậy rong sụn vẫn chứa một hàm lượng khoáng rất cao ở bên trong tế
bào bao gồm các khoáng vi lượng như: Mo, Fe, Cu, Ca, Na, I…trong đó I, Fe, Cu
có hàm lượng cao nhất, bên cạnh đó nguyên liệu vẫn còn tồn tại một số kim loại
nặng như: Hg, As, Cd, Sb với tỷ lệ vừa phải vẫn nằm trong giới hạn cho phép thể
hiện ở (Bảng 1.3).
Bảng 1.3: Thành phần hóa học của rong sụn
Thành phần Hàm lượng

Đơn vị tính

Thành phần

Hàm lượng

Đơn vị tính

Protein 2,4 % Fe 2,4 ppm
Đường tổng số 0,0 % Cu 2,6 %
Cellulose 4,0 % S
tổng
8,08 %
Nước 19,6 % SO
4
2-
23,0 ppm
Tro tổng số 20,0 % I 6,87 %
Carrageenan 40,0 % Cl 0,01 %

4
, Ca
2+
, và 3,6
anhyddro-D-galactose. Dạng tồn tại trong tế bào rong đỏ của carrageenan luôn được
gắn với Ca
2+
, K
+
, Na
+
, như: R-(OSO
3
)
2
Ca, hoặc R-(OSO)
3
K.
Trong công trình ban đầu thủy phân carrageenan cho thấy có 2 phân đoạn là:
Kappa- carrageenan và lamda- carrageenan. Kappa được định nghĩa là phân đoạn
kết tủa trong dung dịch KCl trong khi lamda là phân đoạn tan trong dung dịch này.
Về cấu trúc hóa học gần một nửa gốc đường trong Kappa là 3,6 anhydro-D-
Glactose trong khi Lamda chứa ít hoặc không chứa gốc này.
9

Người ta phân carrageenan ra làm các loại là: mu, kappa, nu, iota, lamda, theta và
xi. Các loại này chỉ khác nhau ở mức độ sunphat hóa, mức độ dehydrate hóa.
a). Kappa- carrageenan
Kappa- carrageenan là một loại polymer mạch ngắn xen kẽ giữa D-
galactose-4- sunphate (Gal S) và 3,6 anhydro-D-galactose (Gal A). Cấu trúc phân tử

2
OH O
O O O
OSO
3

OH

n
I - Carrageenan

c). Lamda- carrageenan
Trong mạch phân tử, các đơn vị monomer được xen kẽ với nhau, các đơn vị
gồm: D-galactose-2-sunphate (1,3) và D-galactose-2,6-disunphate (2,6)
10
OSO
3
O O
CH
2
O
OSO
2
CH
2
OH O
O

.
galactose của mạch này và gốc tương tự ở một mạch khác.
 Tỷ lệ các nhóm SO
4
2-
ở carrageenan khá cao làm cho các polyme ở dạng
anion này phản ứng với các phân tử protein tích điện dương do đó làm cho độ nhớt
của dung dịch tăng lên. Khi có mặt ion K
+
thì carrageenan sẽ tạo gel giống như gel
của Agar.
Carrageenan được chia làm hai nhóm chính
 Nhóm 1: Chứa các loại mu, nu, kappa, iota và các dẫn xuất của chúng.
Các carrageenan này tạo gel với ion K
+
hoặc có thể xử lý kiềm để có
tính chất tạo gel.
11

 Nhóm 2: Chứa các loại lamda, xi, theta, và các dẫn xuất lai giữa
chúng, nhóm này không có khả năng tạo gel ngay cả trước và sau khi
xử lý kiềm. Carrageenan có tính chất tạo gel đông giống như Agar
nhưng sức đông kém hơn bởi lực đẩy tĩnh điện của các nhóm –SO
3
-
.
Tuy nhiên trong môi trường có Ca
2+
thì sức đông tăng lên rất lớn
(1000 g/cm

(tetrasodium
pyrophosphate)
Đặc hoặc tạo gel Đặc hoặc tạo gel Tăng đ
ộ đặc hoặc
tạo độ gel
Dung dịch đường Tan trong dung d
ịch
lạnh và nóng
Khó tan Tan trong dung d
ịch
nóng
Dung dịch muối
Không tan trong
dung dịch nóng
Tan trong dung d
ịch
nước nóng
Tan trong dug dung
dịch nóng
Dung dịch hữu cơ Không tan Không tan Không tan

12

Carrageenan tan trong nước đặc biệt là nước nóng (có thể tan tới 10%) tuy
nhiên tính tan còn phụ thuộc vào loại carrageenan. Muối sodium của k-carrageenan
và i-carrageenan hòa tan trong nước lạnh, trong khi đó muối Ca
2+
, K
+
của

món ăn, các loại dầu dấm để trộn salad, món thịt đông có trứng.
 Carrageenan còn ứng dụng để mạ băng cho sản phẩm đông lạnh nhằm làm
giảm sự hao hụt trọng lượng do nước bay hơi và giảm biến đổi chất lượng
thực phẩm do oxy hóa bởi không khí.
+ Trong y dược
Carrageenan được dùng để sản xuất các loại dược phẩm quan trọng như: sản
xuất các loại thuốc tạo nhờn, nhũ tương để xoa lên các vết thương rất hữu hiệu.
Carrageenan có cấu trúc sulphate có khả năng ngăn cản trực tiếp sự đóng cục
máu đặc. Nhờ có carrageenan mà con người đã nghiên cứu thử nghiệm để điều trị
bệnh cho con người.
+ Trong mỹ phẩm
Carrageenan được dùng để sản xuất ra các loại kem dưỡng da, các loại nước
hoa
Có khả năng tạo nhũ hóa tốt cho việc dệt nhuộm.
+Trong việc nghiên cứu
Carrageenan là môi trường để nuôi cấy các loại vi sinh vật, môi trường cố định
enzym, là chất xúc tác trong công nghiệp tổng hợp và chuyển hóa các chất khác.
Carrageenan được cấy trên các mẫu thực vật, động vật để nghiên cứu các loại
chất mới.
Ngoài ra carrageenan còn được dùng như một chất mềm, dịu hay chất ổn
định cho hệ polyme.
+ Trong nông nghiệp
Carrageenan được dùng làm phân bón hữu cơ.
+ Trong các ngành khác
Dùng carrageenan để sản xuất các loại sợi nhân tạo, sơn nước, phim ảnh,
giấy viết
14

1.2.2.4. MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CARRAGEENAN
Một số quy trình sản xuất carrageenan đã đang được áp dụng hiện nay:

Sản
phẩm
Lọc áp suất
Chất trợ lọc
Bã lọc
Nước nóng
T = 180-200
0
F
τ = 40-60 phút
Rong chrondrus
Rửa
Cắt nhỏ
Ngâm chiết
Làm lạnh ở nhiệt độ phòng
Khuấy và kết tủa
15

Quy trình chiết rút carrageenan của tác giả Đống Thị Anh Đào –
Trường Đại Học Kỹ Thuật



Trích
Xử lý
Tạo màng
Bánh tráng
Xay nghiền
Sấy khô
Rong khô
(dạng rau
quả sấy)
Ngâm dung dịch
Thẩm thấu

muối
Thẩm thấu
đư
ờng

Xử lý
Sấy
Hòa tan
Sấy
Trích
Mứt
Rong muối
(dưa dạng rau
hoặc muối)
16

Quy trình công nghệ sản xuất Kappa-carrageenan từ rong sụn nguyên

Ngâm nước qua đêm ở t
0
phòng, lượng
nước gấp 20 lần/khối lượng rong khô
Xử lý NaOH 5-10%,t
0
=95-100
0
C
Rửa
Nấu chiết (90-95
0
C) lượng nước gấp
20 lần/trọng lượng rong khô
Lọc nóng

Kết tủa bằng KCl 1-1,5 %
Rửa sạch KCl
Phơi khô + xay nghiền
Ép tách nước
Carrageenan
(dạng bột)
17

Quy trình chiết xuất carrageenan từ rong sụn Kappaphycus alvarezii
tham khảo từ đề tài: “ Nghiên cứu sản xuất carrageenan dùng làm nguyên liệu
sản xuất kẹo carrageenan – thạch dừa’’ của tác gỉả Ngô Thị Hương sinh viên
lớp 45CB.
Rửa
Xử lý NaOH
Rửa
Trung hòa HCl 0,5%
Nấu chiết lần 1
Lọc nóng
Tạo gel đông
Cắt thỏi, sợi
Làm đông chậm
Phơi khô
Xay nghiền
Carrageenan dạng sợi
- τ ngâm = 9 giờ
- Nước ngâm/rong =
40/1

Bã lọc Nấu chiết lần 2
- τ1 = 60 phút
- τ2 = 60 phút
- T
0
nấu = 90 – 95
0
C
- Tỷ lệ nước nấu/ rong
lần 1 = 20/1; lần 2 =
5/1
- Môi trường trung
tính


2-
của carrageenan, từ đó
làm tăng sức đông của carrageenan, muối hòa tan trong nước nên chúng được loại
ra ngoài trong công đoạn rửa sau:
Bột carrageenan
Bao gói
Bột carrageenan
thành phẩm
19

ROSO
3
-
+2NaOH ROH +Na
2
SO
2
+OH
-

ROSO
3
H +NaOH ROH + Na
2
SO
2
+H
2
O
Việc sử dụng NaOH để xử lý cho rong mang lại nhiều ưu điểm, tuy nhiên

3
H
Tuy nhiên việc sử dụng acid cũng có một số điểm cần lưu ý là cần phải xác
định thời gian, nhiệt độ, nồng độ acid cho phù hợp với từng loại rong để đảm bảo
nâng cao hiệu suất suất thu hồi và đảm bảo chất lượng carrageenan.
Môi trường acid có những ưu điểm riêng nhưng nó cũng có những mặt hạn
chế như: trong môi trường acid thì không thể tẩy được triệt để SO
4
2-
…
Do vậy mà người ta thường kết hợp xử lý kiềm và xử lý axit để đạt được yêu
cầu cao hơn, đồng thời khắc phục được những hạn chế của từng môi trường.
 Qúa trình nấu chiết carrageenan
Nấu chiết carrageenan là khâu quan trọng và chủ yếu của toàn bộ quy trình
sản xuất carrageenan.
20

Quá trình nấu có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi và chất lượng
carrageenan như: môi trường nấu chiết, thời gian, nhiệt độ, lượng nước, thiết bị …
+ Môi trường nấu chiết
Môi trường nấu có thể là môi trường axit, kiềm, môi trường trung tính.
+ Nhiệt độ nấu
Carrageenan không hòa tan trong nước lạnh và nước thường do đó muốn
nâng cao hiệu suất thu hồi carrageenan phải nấu chiết ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ
hòa tan của nó. Nấu chiết carrageenan trong môi trường trung tính với tỷ lệ nước
nấu bằng 20 lần khối lượng rong khô, nấu ở nhiệt độ 90-95
0
C.
Khi nấu ở nhiệt độ cao hơn thì thời gian nấu giảm đi nhưng mạch polyme
của carrageenan bị thủy phân cắt mạch làm giảm sức đông của carrageenan. Mặt