- i -
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1 Tổng quan về cây dừa 3
1.1.1 Giới thiệu chung: 3
1.1.2 Phân loại cây dừa ở Việt Nam: 4
1.1.3 Tình hình sản xuất các sản phẩm từ cây dừa theo hướng tổng hợp lợi
dụng: 4
1.1.4 Sơ lược về ñặc tính sinh học của cây dừa: 6
1.1.5 Tìm hiểu về nước dừa và sự hình thành nước dừa: 6
1. Tìm hiểu về nước dừa 6
2. Quá trình hình thành nước trong quả dừa trải qua các giai ñoạn sau 7
1.1.6 Công dụng của nước dừa: 8
1.2 Tổng quan về màu thực phẩm và phụ gia tạo màu: 9
1.2.1 Tìm hiểu chung về chất màu: 9
1.2.2 Ý nghĩa của các chất màu trong sản xuất thực phẩm: 10
1.2.3 Vai trò 11
1.2.4 Các loại phụ gia tạo màu: 11
1. Chất màu hữu cơ tự nhiên: 11
2. Chất màu hữu cơ tổng hợp: 12
1.2.5 Tìm hiểu chung về màu caramen. 13
1. Phân loại màu caramen (caramel): (E150) 13
2. Màu caramen trên thị trường. 13
1.3 Giới thiệu khái quát về một số phản ứng tạo ra những chất màu mới từ những
hợp phần có trong nguyên liệu: (Phản ứng nâu hóa phi enzyme) 14
1.3.1 Tạo màu mới do phản ứng caramen (Caramelisation): 14
1.3.2 Phản ứng Melanoidin (Maillard): 16
ii
1. Giới thiệu về phản ứng melanoidin: 16
2. ðiều kiện tiến hành của phản ứng tạo melanoidin: 17
3.3. Kết quả nghiên cứu sử dụng nước cất ñể hòa tan sản phẩm caramen 51
3.4. Kết quả nghiên cứu thử nghiệm hòa tan sản phẩm caramen trong hỗn hợp
nước cất và rượu: 52
3.5. Màu caramen ñược sản xuất theo quy trình ñã chọn và kết quả xác ñịnh các
thành phần của sản phẩm: 53
KẾT LUẬN VÀ ðỀ XUẤT Ý KIẾN 55
1. KẾT LUẬN. 55
2. HẠN CHẾ 56
3. ðỀ XUẤT Ý KIẾN 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Các sản phẩm chính trong chế biến tổng hợp lợi dụng từ quả dừa 5
Hình 1.2: Cấu tạo của trái dừa 7
Hình 1.3: Quá trình tạo melanoidin. 20
Hình 3.1: Nồng ñộ chất khô của nước dừa theo thời gian cô ñặc 42
Hình 3.2: ðộ tăng nồng ñộ chất khô của nước dừa 42
Bảng 2.4: Các acid amin ñược tìm thấy trong nước dừa 27
Bảng 2.5: Hệ số quan trọng của các chỉ tiêu 37
Bảng 2.6: Mô tả thang ñiểm cảm quan của màu caramen sau cô ñặc 37
Bảng 2.7: Mô tả thang ñiểm cảm quan của màu caramen sau khi pha loãng 38
Bảng 2.8: Mô tả thang ñiểm cảm quan cho màu caramen ñược hòa tan bằng hỗn
hợp nước cất và rượu 40
Bảng 3.1: Kết quả xác ñịnh hàm lượng nước của hai mẫu 49
Bảng 3.2: Hàm lượng tro sunphat của sản phẩm 53
- 1 -
MỞ ðẦU
Ăn uống và sức khỏe ngày càng ñược con người chú ý. Ngày càng có
nhiều nghiên cứu chứng minh rằng: giữa ăn uống và sức khỏe có sự liên quan
chặt chẽ với nhau. Ăn uống không chỉ ñáp ứng nhu cầu cấp thiết hằng ngày, mà
còn là liệu pháp ñể duy trì, nâng cao sức khỏe và tăng tuổi thọ cho con người [7].
Cũng như chúng ta ñã biết trong ẩm thực: với nền văn hóa ñậm nét phương
ðông ở nước ta thì gia vị là cái quan trọng nhất làm nên bản sắc món ăn.
Từ xưa, miền nam Việt Nam ñang lưu truyền cách thức sử dụng nước dừa
già ñể làm ra sản phẩm nước màu làm gia vị phục vụ trong các góc bếp gia ñình
với các món ăn truyền thống như cá, tôm, thịt kho, các món ram mang ñậm
phong cách Việt. Ngày nay, gia vị này ñang len vào xứ người, bước ñầu là ñể
phong phú của Việt Nam, cộng thêm tài khéo léo của người chế biến ñể làm cho
trái dừa không chỉ là nguồn nguyên liệu thô mà nó ñã ñược nâng giá trị lên nhiều lần.
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về cây dừa:[2], [4], [22], [23], [26]
1.1.1 Giới thiệu chung:
Dừa có tên khoa học là Cocos nucifera. Là cây thuộc ngành Hiển hoa bí tử,
lớp ñơn tử diệp, bộ Spacidiflorale, họ Palmae, chi Cocos, loài Nucifera. [4]
Theo các số liệu thống kê của tổ chức IPGRI vào năm 2000, trên thế giới
ñã có 86 quốc gia trồng dừa với tổng diện tích 11,6 triệu hecta tập trung chủ yếu
ở các vùng ðông Nam Á và ở ñảo Thái Bình Dương. Một số quốc gia như:
Philippin, Inñônêxia, Sri Lanka, Brazil, Thái Lan [2].Trong ñó các nước Châu Á
chiếm khoảng 90% tổng diện tích, ñặc biệt là ba quốc gia: Philippin, Inñônêxia,
Việt Nam.
có nhiều giống rất phong phú như: dừa ta xanh, dừa ta vàng, dừa dâu xanh, dừa
dâu vàng, dừa xiêm xanh, dừa xiêm vàng, dừa ẻo, dừa Tam Quan, dừa dứa, các
giống dừa lai như PB 121, PB 141, JVA 1, JVA 2; ngoài ra còn vài giống ñược
gặp như dừa bung, dừa sọc, dừa sáp [26]
1.1.3 Tình hình sản xuất các sản phẩm từ cây dừa theo hướng tổng hợp
lợi dụng: [2], [21], [23]
Lúc trước, chúng ta chưa tận dụng hết xơ, sọ, nước dừa. Phần lớn xơ dừa
dùng ñể ñun, nước dừa ở các cơ sở ép dầu còn bỏ ñi, khô dầu dừa làm thức ăn
gia súc Nhưng hiện nay, con nguời ñã nghiên cứu và ứng dụng sử dụng quả
dừa theo hướng tổng hợp lợi dụng, kết quả thu ñuợc trên 100 sản phẩm chính từ
quả dừa chẳng hạn (dầu dừa, các loại nước giải khát, bánh kẹo, các loại ñồ hộp
từ cơm và nước dừa, thức ăn gia súc từ khô dừa, than hoạt tính từ sọ dừa, thảm
và tấm ép cách nhiệt từ xơ dừa Vì vậy có thể nói: các sản phẩm công nghiệp
chế biến từ trái dừa phục vụ cho xuất khẩu ngày càng ña dạng phong phú về chất
lượng, mẫu mã, chủng loại góp phần ñáng kể vào việc nâng cao ñời sống cho con
người [2]. Ví dụ: Trong năm 2003, tỉnh Bến Tre ñã sản xuất chế biến xuất khẩu ñược
5
tổng cộng ñến hàng vạn tấn sản phẩm từ dừa các loại; ñạt tổng kim ngạch xuất khẩu
hơn 29,2 triệu USD, chiếm ñến hơn 1/2 tổng kim ngạch xuất khẩu của toàn tỉnh trong
cả năm 2003. [21], [23]
Nước dừa
Cúc khảm,
thìa, gáo ph
ễu
Bột dừa hòa
tan
Cơm dừa
Giải khát lên
men, th
ạch
ðồ hộp các
lo
ại
Thức ăn gia
súc, phân bón,
nguyên li
ệu
Bánh kẹo
Ép dầu
Dừa xiêm, dừa dâu
Giải khát
Dừa lạnh ñông xuất
khẩu
6
Hình 1.2: Cấu tạo của trái dừa
2. Quá trình hình thành nước trong quả dừa trải qua các giai ñoạn sau [4], [26]
Trước tiên, túi phôi phát triển thành xoang rỗng ở giữa và thể tích xoang
tăng dần. Từ tháng thứ ba, gáo bắt ñầu hình thành. Lúc ñầu lớp tế bào có thành
mềm, về sau hóa gỗ dần dần, ñạt tối ña vào tháng thứ bảy. Nước dừa xuất hiện từ
tháng thứ ba sau khi hoa thụ phấn và ñạt thể tích lớn nhất ở tháng thứ tám, thể
tích giảm dần khi trái khô. Nước dừa phát sinh từ dung dịch dưỡng chất bên
ngoài, ñược cây hấp thụ và ñược hệ thống mạch dẫn truyền tới trái. Sau ñó dung
dịch này ñược các lớp tế bào bên trong làm thay ñổi thành phần do các phản ứng
sinh hóa xảy ra ở tế bào.
Từ tháng thứ bảy, cơm dừa bắt ñầu hình thành. Tế bào ở lớp cơm dừa hấp
thụ nuớc dừa nên lượng nước giảm dần, ñể lại một khoảng trống chứa không khí
ở trong xoang. Dưỡng chất có trong nước dừa và oxy trong lớp không khí này
cần thiết cho quá trình nẩy mầm về sau.
Lúc quả già (11 ÷ 12 tháng tuổi), gáo gần như hóa gỗ, trở nên rất cứng và
không thấm nước. Tuy nhiên, các quá trình trao ñổi chất vẫn còn tiếp tục một
cách hạn chế ở con mắt mềm vì nơi ñây lớp tế bào nội bì mỏng và ít.
8
+ Sản xuất rượu: nước dừa có khoảng 4% ñường, do ñó sản xuất rượu có
ñộ cồn thấp. Tuy nhiên ñể làm tăng hàm lượng cồn thì thêm ñường tới 20 ÷ 25 %
và thêm nhiều dưỡng chất khác ñể giúp cho nấm men phát triển tốt.
+ Làm nước ngọt, nước uống có gaz, rượu (ñảm bảo ñược hương vị ñặc
trưng của nước dừa và giữ ñược hương vị ổn ñịnh ở nhiệt ñộ phòng).
+ Sản xuất dịch truyền: Có nhiều báo cáo về việc sử dụng nước dừa làm
dung dịch tiêm truyền vào máu trong những trường hợp cấp cứu trong chiến
tranh. Nước dừa vô trùng không chất sinh nhiệt và dùng ñược ngay không qua
chế biến. [20]
+ Nuôi nấm men Saccharomyces fragilis tạo nên protein ñơn bào ñể bổ
sung thêm nguồn ñạm thực phẩm dùng cho người (sử dụng nước dừa nuôi nấm
men có ưu thế không cần thêm chất dinh dưỡng cao).
+ Làm chất ñông keo: Khi làm nước dừa bốc hơi chậm ta thu ñược một thể
siro ñặc.
+ Bên cạnh ñó, cũng có một số hướng tận dụng chưa hợp lý, chưa ñuợc
người tiêu dùng chấp nhận. Chẳng hạn, ñối với nước dừa già nghèo chất dinh
dưỡng hơn, sau khi ñược lấy ra khỏi trái dừa, ñược bổ sung thêm các chất phụ
gia như ñường, các axit thực phẩm rồi thanh trùng, vô chai, nạp khí, rồi lại
thanh trùng bằng nhiệt thì sản phẩm bị mất mùi vị ñặc trưng. Tuy nhiên, trong
dân gian có một cách sử dụng nước dừa già rất hiệu quả, ñó là cô ñặc nước dừa
già thành sản phẩm nước màu dừa, làm gia vị trong nhà bếp (ướp thịt, cá kho ,
các món ram ).
1.2 Tổng quan về màu thực phẩm và phụ gia tạo màu: [11], [13]
1.2.1 Tìm hiểu chung về chất màu:
Phụ gia tạo màu: Là các chất có tác dụng làm tăng chất lượng thị giác của
thực phẩm. Chúng là các chất màu tự nhiên ñược tách chiết từ thực vật hay là
những chất màu tổng hợp.
Cùng với sự phát triển về dân số, kinh tế và xã hội, cũng như về khoa học
10
+ Tách ra, cô ñặc và bảo quản các chất màu từ chính nguyên liệu thực vật
ñó hoặc từ các nguyên lỉệu khác giàu màu sắc ấy. Sau ñó từ các chất màu tự
nhiên ñã cô ñặc này có thể dùng ñể nhuộm màu cho chính nguyên liệu ñó hoặc
cho những dạng nguyên liệu hoàn toàn khác.
+ Tổng hợp nhân tạo các chất màu giống như các màu tự nhiên của sản
phẩm thực phẩm rồi dùng chúng ñể nhuộm màu cho các sản phẩm khác mà ở
dạng tự nhiên không ñủ mạnh hoặc bị mất màu ban ñầu do quá trình chế biến.
+ Dùng các biện pháp kỹ thuật thích hợp ñể ñiều chỉnh các phản ứng theo
chiều tạo ra những chất màu mới từ những hợp phần có trong nguyên liệu.
1.2.3 Vai trò: [11]
Ngày nay, ñối với các sản phẩm thực phẩm thì màu sắc là chỉ tiêu cảm
quan trọng ñầu tiên mà người tiêu dùng chú trọng quan tâm ñể bảo vệ sức khỏe
cho bản thân và gia ñình (do ngày nay vấn ñề màu thực phẩm tấn công trên thị
trường ngày càng nhiều). Chất màu thường không có ý nghĩa nhiều về mặt dinh
dưỡng nhưng có ý nghĩa quan trọng trong:
+ Củng cố hay tăng cường màu ban ñầu tự nhiên của thực phẩm ñể thu
hút người tiêu dùng.
+ Tạo màu cho một số thực phẩm làm tăng giá trị cảm quan như: Các loại
kẹo, snash, nước giải khát
1.2.4 Các loại phụ gia tạo màu: [11]
Các loại phụ gia tạo màu ñuợc chia làm hai nhóm chính: chất màu tự nhiên
và chất màu tổng hợp.
1. Chất màu hữu cơ tự nhiên:
Ưu ñiểm, nhược ñiểm của chất màu hữu cơ tự nhiên:
+Ưu ñiểm: Tạo màu ñẹp trong chế biến thực phẩm với ñộ an toàn cao và màu
giống với nguồn tự nhiên.
+Nhược ñiểm: Chất màu thực phẩm từ nguồn tự nhiên không bền như các chất
12
màu tổng hợp. Ngoài ra do chúng tồn tại trong thực vật, ñộng vât, và chất khoáng nên
chất khác nhau. Do ñó việc sử dụng chúng trong thực phẩm cần phải ñược
nghiên cứu hết sức nghiêm ngặt và có những quy ñịnh chặt chẽ. Các loại chất
màu hữu cơ tổng hợp ñược chia làm ba nhóm: Nhóm A, nhóm B, nhóm C.
+ Nhóm A: Gồm các chất màu không mang ñộc tính và gây ngộ ñộc tích lũy.
+ Nhóm B: Gồm 5 loại màu, ñòi hỏi phải ñược nghiên cứu kĩ trước khi sử
13
dụng: β-carotene tổng hợp, xanh (kí hiệu CI 42090), Erythozin (kí hiệu CI 45430),
Indigotin (kí hiệu CI 73015), xanh lục.
+ Nhóm C: Bao gồm tất cả các màu hữu cơ tổng hợp khác chưa ñược
nghiên cứu hoặc các nghiên cứu chưa rõ ràng.
Ngoài ra, còn một số chất màu vô cơ: hiện nay các chất màu vô cơ ñược
sản xuất rất nhiều: NaNO
3
, NaNO
2
Tuy nhiên trong chế biến thực phẩm chỉ
ñược phép sử dụng CuSO
4
ñể giữ màu cho hoa quả
Ưu nhược ñiểm của chất màu tổng hợp:
+ Ưu ñiểm: Cho nhiều gam màu phong phú, rẻ tiền, và tiện lợi trong chế
biến thực phẩm.
+ Nhược ñiểm: Ảnh hưởng ñến sức khỏe của con người ñặc biệt là có nguy
cơ gây bệnh ung thư.
1.2.5 Tìm hiểu chung về màu caramen.
1. Phân loại màu caramen (caramel): (E150) [28]
Caramen là hỗn hợp màu nâu ñen phức tạp, ñươc tạo ra từ việc ñốt cháy
ñường trong các môi trường khác nhau: alkali, ammonia, sulphit
E150a Alkaline caramel.
thuộc vào nồng ñộ ñường, thành phần pH của môi trường, thời gian ñun nóng
người ta vẫn tìm thấy các sản phẩm của sự caramen ở nhiệt ñộ thấp hơn ñiểm nóng
chảy của ñường. Ví dụ, sacaroza có thể bắt ñầu biến ñổi ngay ở nhiệt ñộ 135
o
C.
Giai ñoạn ñầu của phản ứng tạo nên các anhydrit của glucoza, fructoza,
sucroza như glucozan, fructozan, sucrozan là những hợp chất không màu.
Sau ñó, bên cạnh sự dehydrat hóa còn xảy ra sự trùng hợp hóa các ñường
ñã ñược dehydrat hóa ñể tạo thành các hợp chất có màu nâu vàng.
Chẳng hạn, với sacaroza, sơ ñồ phản ứng caramen hóa như sau:
C
12
H
22
O
11
- H
2
O C
6
H
10
O
5
+ C
6
H
10
O
5
O
9
hoặc C
24
H
36
O
18
) có màu vàng:
2C
12
H
20
O
10
C
12
H
18
O
9
hoặc C
24
H
36
O
18
Izosaccarozan Caramelan.
Khi mất ñi 14% nước sẽ tạo thành caramelen:
các sản phẩm caramen hóa ñều có vị ñắng. [10], [13]
Bảng 1.2: Các giai ñoạn của phản ứng caramen từ sacaroza [18]
STT
Nhiệt ñộ (
o
C)
Miêu tả
1 100 Bay hơi nước, ñường hòa tan.
2 102 Màu và mùi chưa có sự thay ñổi, sử dụng làm lớp phủ (kem,
ñường trên bánh ngọt
3 104 Màu và mùi chưa có sự thay ñổi, khi làm nguội thì có trạng
thái rất mềm
4
110-115
Màu và mùi chưa có sự thay ñổi nhiều, khi làm nguội thì có
trạng thái mềm vừa, dùng trong bánh kem, kẹo mềm, kẹo dẻo
5
112- 129
Màu và mùi chưa có sự thay ñổi nhiều, làm nguội thì ñược
trạng thái giòn, sử dụng trong kẹo cứng vừa, kẹo caramen
6 165- 166 Màu và mùi chưa có sự thay ñổi nhiều, khi làm nguội ñược
trạng thái cứng.
7 168 Màu vàng sáng. Ứng dụng trong sản xuất kẹo.
8 180 Màu hổ phách ñến vàng nâu, dùng trong sản xuất kẹo.
Sulfuric acid 1.3.2 Phản ứng Melanoidin (Maillard): [1], [5], [10], [13], [14], [19]
1. Giới thiệu về phản ứng melanoidin: [13]
Phản ứng melanoidin có vai trò ñặc biệt quan trọng trong kỹ thuật sản
xuất thực phẩm. Các hợp phần tham gia phản ứng là protein (các sản phẩm phân
giải của chúng) và gluxit.
ðiều kiện ñể phản ứng xảy ra ñược là chất tham gia phản ứng phải có
nhóm cacbonyl (>C=O). Khác với phản ứng caramen hóa, phản ứng ozamin ñòi
hỏi năng lượng hoạt hóa bé hơn, nhưng ñể tiến hành phản ứng bắt buộc trong
môi trường phản ứng phải có nhóm amin.
Theo Hodge, phản ứng tạo melanoidin bao gồm một loạt các phản ứng
xảy ra song song hoặc nối tiếp. Dựa vào mức ñộ về màu sắc của các sản phẩm có
thể chia thành ba giai ñoạn kế tiếp nhau:
Monosacarit
ðường
Sugar syrup
Hợp chất có màu nâu, có mùi
caramen
Syrup sacaroza Các hợp chất có mùi
Syrup glucoza
17
- Sản phẩm của giai ñoạn ñầu không màu và không hấp thụ ánh sáng cực
tím. Giai ñọan này gồm hai phản ứng: phản ứng ngưng tụ cacbonylamin và phản
ứng chuyển vị Amadori.
- Sản phẩm của giai ñoạn thứ hai: không màu hoặc có màu vàng nhưng
2
tự
do quyết ñịnh. Nhóm –NH
2
trong protein càng nhiều thì khả năng tạo
melanoidin càng mạnh.
+Cường ñộ của phản ứng cũng phụ thuộc vào ñường:
Bản chất của ñường khử: Glucoza phản ứng mãnh liệt hơn cả, sau ñến
galactoza và lactoza. Sacaroza không phản ứng với axitamin. Theo Kretovic,
fructoza phản ứng nhanh hơn glucoza, còn pentoza lại có hoạt ñộng cao
nhất Mantoza cũng phản ứng như glucoza.
Nồng ñộ ñường: Tỉ lệ giữa axitamin và ñường thích hợp nhất là 1/2
hoặc 1/3. Cùng với việc tăng hợp phần ñường thừa sẽ làm cho melanoidin tạo
ñược có dạng hòa tan ngay cả khi nồng ñộ rất cao. Do ñó, người ta có khuynh
hướng xê dịch tỉ lệ về phía tăng hàm lượng ñường. Nói chung, phản ứng có
thể tiến hành ngay cả khi nồng ñộ axitamin không ñáng kể và tỉ lệ
axitamin/ñường rất bé 1/40 thậm chí 1/300.
Ảnh hưởng của nước:
ðể phản ứng melanoidin tiến hành cực ñại thì xung quanh mỗi phân tử
protein phải tạo nên lớp ñơn phân glucoza và lớp ñơn phân nước. Như vậy, sự có
mặt của nước là ñiều kiện cần thiết ñể tiến hành phản ứng. Nồng ñộ chất tác
dụng càng cao, lượng nước càng ít thì tạo thành melanoidin càng mạnh.
Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và pH môi trường:
+ Khác với phản ứng caramen xảy ra ở nhiệt ñộ trên 120
o
C, ở ñây phản ứng
melanoidin có thể xảy ngay ở nhiệt ñộ phòng. Ở 0
o
C và dưới 0
o
20
+
CO
2
Ketosamin
Amin
ðường khử
Glycosilamin
Ketosamine
Hoặc
Aldosamine
Các hợp chất
có hoạt tính
cao
Các polymer có màu nâu các
hợp chất bay hơi có mùi
Amin
Quá trình
ngưng kết
Maillard
Các hợp chất
có nhóm -C=O
tự do
Amino acid
Protein
Cacbonylamin
BiếnñổiAmadori