BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG
PHỤ GIA ĐỂ ỔN ĐỊNH
NECTAR DỨA

Họ và tên sinh viên: PHAN THỊ TRÚC PHƯƠNG
Ngành: BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM
Niên khóa: 2006 - 2010

Tháng 08/2010


BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG
PHỤ GIA ĐỂ ỔN ĐỊNH
NECTAR DỨA

Tác giả

PHAN THỊ TRÚC PHƯƠNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Bảo quản và chế biến nông sản thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn:
TS. Phan Tại Huân


Đề tài nghiên cứu “Bước đầu nghiên cứu sử dụng phụ gia để ổn định nectar
dứa” được tiến hành tại phòng thực hành Kỹ thuật thực phẩm và phòng thí nghiệm
Hóa sinh khoa Công Nghệ Thực Phẩm trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh,
thời gian từ tháng 4/2010 đến tháng 7/2010.
Kết quả thu được như sau:
-

So với pectin, carrageenan, agar, maltodextrin thì CMC, guar gum và
xanthan gum có thể thay đổi độ nhớt của mẫu thí nghiệm.

-

Pectin và xanthan gum có thể làm giảm độ lắng của thịt quả.

-

Sự thay đổi của pH (3,6; 4,6; 5,6) không ảnh hưởng đến độ nhớt của pectin
nhưng sự thay đổi của nồng độ pectin (0,4 %; 1,2 %; 2 %) ảnh hưởng rõ rệt
đến sự thay đổi độ nhớt.

-

Vùng nồng độ pectin 0,4 - 1,2 % là vùng thích hợp cho ổn định thịt quả dứa
trong 2 - 3 giờ.

-

Tỷ lệ pha loãng (nước dứa cô đặc : nước cất) phù hợp nhất là 1 : 6.

-

2.1.4.1 Thu hoạch ..........................................................Error! Bookmark not defined.
2.1.4.2 Bảo quản ............................................................Error! Bookmark not defined.
2.1.5 Tình hình sản xuất dứa ...........................................................................................8
2.1.5.1 Trên thế giới ........................................................................................................8
2.1.5.2 Tại Việt Nam .....................................................Error! Bookmark not defined.
2.2 Khái quát Pectin.........................................................................................................9
2.2.1 Nguồn gốc...............................................................................................................9
2.2.2 Cấu tạo phân tử pectin ............................................................................................9
2.2.3 Tính chất của pectin..............................................Error! Bookmark not defined.
v


2.2.4 Phân loại pectin ....................................................Error! Bookmark not defined.
2.2.4.1 Theo phần trăm nhóm methoxyl có trong phân tử .......... Error! Bookmark not
defined.
2.2.4.2 Theo khả năng hòa tan trong nước ....................Error! Bookmark not defined.
2.2.5 Cơ chế tạo gel của pectin ......................................Error! Bookmark not defined.
2.2.5.1 Loại pectin HMP ...............................................Error! Bookmark not defined.
2.2.5.2 Loại pectin LMP ...............................................Error! Bookmark not defined.
2.2.6 Ứng dụng ..............................................................Error! Bookmark not defined.
2.3 Khái quát về nước quả có thịt quả ...........................Error! Bookmark not defined.
2.3.1 Khái niệm nectar quả ............................................Error! Bookmark not defined.
2.3.2 Quy trình chế biến nectar quả ...............................Error! Bookmark not defined.
2.3.3 Thuyết minh quy trình chế biến nectar quả ..........Error! Bookmark not defined.
2.4 Giới thiệu về thiết kế thí nghiệm Plackett Burman .................................................18
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . Error! Bookmark not
defined.
3.1 Thời gian và địa điểm ..............................................Error! Bookmark not defined.
3.2 Vật liệu ....................................................................Error! Bookmark not defined.
3.2.1 Nguyên vật liệu.....................................................Error! Bookmark not defined.

dứa .................................................................................................................................39
4.2.4 Thí nghiệm chính 4: Xác định hàm lượng purê dứa và nồng độ pectin thích hợp
cho nectar dứa ................................................................Error! Bookmark not defined.
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..........................Error! Bookmark not defined.
5.1 Kết luận....................................................................Error! Bookmark not defined.
5.2 Đề nghị ....................................................................Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: High Methoxyl Pectin...................................................................................11
Hình 2.2: Low Methoxyl Pectin ...................................................................................11
Hình 2.3: Quy trình chế biến nectar quả tham khảo .....................................................15
Hình 4.1: Biểu đồ so sánh mức độ ảnh hưởng đến độ nhớt của 7 chất phụ gia ...........31
Hình 4.2: Biểu đồ so sánh độ nhớt của 7 chất phụ gia .................................................32
Hình 4.3: Biểu đồ so sánh mức độ ảnh hưởng đến độ lắng thịt quả của 7 chất phụ gia
.......................................................................................................................................33
Hình 4.4: Biểu đồ so sánh độ lắng thịt quả của 7 chất phụ gia ....................................33
Hình 4.5: Ảnh hưởng của pH và nồng độ lên độ nhớt pectin .......................................36

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Đặc tính chung của các giống dứa trồng chủ yếu ở Việt Nam .......................5

phẩm. Phát triển nước giải khát từ trái cây còn giúp giải quyết đầu ra cho sản
xuất nông nghiệp.Vấn đề đặt ra cho ngành đồ uống Việt Nam là các mặt hàng
nước giải khát chế biến từ nguyên liệu thiên nhiên có tốc độ tăng trưởng chưa
cao. Nước trái cây ngoài việc giúp giải khát còn giúp bổ sung một số chất dinh
dưỡng thiết yếu cho cơ thể như các vitamin và các chất xơ. Khi đời sống được
nâng cao, quỹ thời gian không có nhiều thì việc sử dụng các loại nước trái cây
sản xuất công nghiệp sẽ tăng lên.
Nước ta có khí hậu nóng ẩm rất thích hợp cho sự phát triển của nhiều
loại trái cây. Tuy nhiên trái cây nước ta phụ thuộc rất nhiều vào mùa vụ, khó
vận chuyển và bảo quản trong thời gian dài. Đối với một số trái cây như dứa,
dâu, cam,…thì cô đặc là phương pháp hữu hiệu để giữ lại hương vị, các tính
chất của nước trái cây đồng thời giải quyết tốt các vấn đề về mùa vụ, vận
chuyển và bảo quản. Vì vậy, việc chế biến các sản phẩm nước trái cây từ nước
trái cây cô đặc đang trở nên phổ biến hiện nay.
Hầu hết các loại nước trái cây có chứa phần thịt quả đều có hiện tượng
lắng, tách lớp. Trên thị trường có nhiều loại phụ gia, mỗi loại phụ gia có tính
chất và công dụng khác nhau. Vì vậy, làm thế nào để chọn được loại phụ gia

1


thích hợp và ổn định được phần thịt quả trong nước trái cây là vấn đề đang
được các nhà sản xuất quan tâm.
Từ thực tiễn trên, được sự cho phép của Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, cùng với sự hướng dẫn
của Tiến sĩ Phan Tại Huân tôi tiến hành đề tài “Bước đầu nghiên cứu sử dụng
phụ gia để ổn định nectar dứa”.
1.2 Mục đích và yêu cầu đề tài
1.2.1



-

Xác định hàm lượng purê dứa và nồng độ pectin thích hợp cho sản xuất
nectar dứa.

2


Chương 2
TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về nguyên liệu dứa
2.1.1

Nguồn gốc và đặc điểm thực vật
Dứa là một loại cây ăn trái nhiệt đới có tên khoa học là Ananas comosus,
thuộc họ tầm gửi Bromeliaceae, rất được ưa chuộng ở phương Tây, được mệnh
danh là “vua hoa trái”. Dứa có đủ đặc tính của một loại trái ngon: mùi dứa
mạnh, hấp dẫn, độ ngọt cao và luôn đi đôi với độ chua không bao giờ thiếu.
Nguồn gốc cây dứa là từ Nam Mỹ, trong khu vực tứ giác bao gồm vùng
phía nam Brazil và bắc Argentina, Paraguay, nơi người da đỏ bản xứ đã tuyển
chọn và trồng trọt dứa lâu đời.
Ngày nay, dứa được trồng phổ biến ở tất cả các nước nhiệt đới và một số
nước á nhiệt đới có mùa đông ấm, tập trung nhất là ở Hawai (33 % sản lượng
thế giới), Thái Lan (16 %), Brazil (10 %) và Mehico (9 %).
Cây dứa thuộc loại cây sống lâu năm, sau khi thu hoạch trái thì chồi nách
trên cây mẹ lại tiếp tục phát triển thành một cây mới và có trái, thường bé hơn
vụ trước. Chỉ nên thu hoạch 2 - 3 vụ trái, kéo dài hơn nữa thì năng suất thấp,
trái nhỏ dần, chất lượng kém, sâu bệnh phát triển nặng.

Spanish: quả to hơn dứa nhóm Queen nhưng bé hơn dứa nhóm Cayenne,

trọng lượng quả trung bình xấp xỉ 1 kg, mắt to và sâu, thịt quả màu vàng nhạt,
vị hơi chua, giòn hơn dứa Queen. Nhóm này có chất lượng không tốt nên không
phổ biến.
Ngoài ra còn có nhóm Abacaxi với quả hình thoi, màu sáng, thịt quả
màu trắng. Kích thước và màu sắc không phù hợp cho chế biến (Trần Thế Tục
và ctv, 2000).

4


Bảng 2.1: Đặc tính chung của các giống dứa trồng chủ yếu ở Việt Nam
Nhóm Cayenne (1)

Nhóm Spanish (2)

Nhóm Queen (3)

Khối lượng

Cao

Thấp hơn Cayenne

Thấp

Hình dạng

Hình ống


trắng.

Mờ đục, dòn, màu

Trái

vàng.
Vị

Ngọt và chua

Không ngọt bằng 1

Không chua bằng 1

Đường kính lõi

Trung bình

To hơn Cayenne

Bé hơn cayenne

Cách sử dụng

Làm đồ hộp

Chủ yếu để xuất tươi


biến đồ hộp, đông lạnh, nước giải khát, rượu quả, mứt, kẹo, cồn, giấm, citrate,
chế phẩm bromeline, thức ăn gia súc và phân bón. Trên thị trường thế giới, dứa
được trao đổi 90 % ở dạng đồ hộp làm từ nhóm dứa Cayenne (Nguyễn Vân
Tiếp và ctv, 1996).
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của dứa
Thành phần hóa học

Hàm lượng

Nước (%)

72 - 88

Chất khô (%)

15 - 24

Đường (%)

8 - 19

Protein (%)

0,5

Acid (%)

0,3 - 0,8

Vitamin C (mg / 100g)


6,6 - 11,9 mg

Carotene

0,003 - 0,055 mg

Thiamine

0,048 - 0,138 mg

Riboflavin

0,011 - 0,04 mg

Niacin

0,13 - 0,267 mg

Ascorbic Acid

27,0 - 165,2 mg

(Nguồn: Theo Nguyễn Ý Đức, 2010)
6


2.1.4

Thu hoạch và bảo quản

Tùy theo vĩ độ ở nơi trồng, dứa hoa thu hoạch tự nhiên vào tháng 3, 4, 5
và 6; dứa Cayenne thu hoạch vào tháng 6, 7, 8; dứa ta thu hoạch vào tháng 6, 7.
Trong những năm gần đây do có tiến hành xử lý dứa hoa bằng đất đèn, người ta
có thể cho dứa hoa kết trái vào bất kỳ lúc nào, có nghĩa là có thể thu hoạch
quanh năm.
Dứa là loại trái không có đỉnh hô hấp nên không thể thu hoạch khi còn
xanh như các loại trái khác mà phải thu hoạch lúc trái chín. Do đó, dứa sau khi
thu hoạch rất dễ bị dập, gãy cuống, làm ảnh hưởng đến chất lượng.
Thu hoạch dứa bằng cách dùng dao cắt cuống, thực hiện thu hoạch nhẹ
nhàng, tránh làm bầm dập, gãy ngọn hoặc gãy cuống. Cắt trái kèm theo một
đoạn cuống dài 2 - 3 cm, vết cắt phẳng, nhẵn, không được dập cuốn. Thu hoạch
vào ngày tạnh, ráo, không thu họach lúc đang mưa. Sau khi hái để từng trái nhẹ
nhàng vào bao bì hay giỏ, thúng tre và chuyển sang thùng gỗ chở đi. Giữa các
trái nên độn vật mềm để tránh cọ sát (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2008).

7


2.1.4.2

Bảo quản
Bảo quản ở nơi sản xuất: thu hoạch xong thì vận chuyển về nơi râm mát,

sạch, không chất đống ngoài nắng hoặc mưa.
Dứa cũng như các loại trái cây nhiệt đới khác rất nhạy cảm với nhiệt độ.
Nếu nhiệt độ quá cao làm trái dứa bị héo, mềm và màu không còn tươi. Dứa bị
“cảm lạnh” do tác dụng của nhiệt độ thấp, mức độ cảm lạnh tùy theo nhiệt độ,
độ chín của trái, giống dứa,… Dứa xanh bị cảm lạnh ở 9 - 10 oC, dứa chín ở 4 6 oC, triệu chứng là dứa bị nâu đen ở lõi và lan dần ra phía ngoài. Dứa rất chóng
hư hỏng do hô hấp yếm khí, nếu bảo quản dứa trong kho kín, ẩm nước thì rất dễ
làm thối dứa.

Ivory Coast, Costa Rica, Cộng Hòa Dominic, Honduras, Malaysia, Brazil,
Mexico, Hà Lan và Bỉ. Mặc dù Việt Nam là nước có sản lượng dứa cao trên thế
giới nhưng không được xếp hạng trong xuất khẩu, do phẩm chất trái, khả năng
chế biến kém,… (Nguyễn Bảo Vệ và ctv, 2003).
2.1.5.2

Tại Việt Nam
Dứa được trồng rất phổ biến tại nước ta, diện tích trồng của cả nước hiện

nay khoảng 40.000 ha với sản lượng khoảng 500.000 tấn/năm (phía Nam chiếm
khoảng 90 %). Các tỉnh trồng dứa ở phía Nam chủ yếu là Kiên Giang, Tiền
Giang, Cà Mau, Cần Thơ, Long An,…ở miền Bắc là Ninh Bình, Tuyên Quang,
Phú Thọ,…miền Trung là các tỉnh Nghệ An, Thanh Hóa, Quảng Nam, Bình
Định,…
Năng suất trung bình phía Bắc là 10 tấn/ha, phía Nam là 15 tấn/ha. Cây
dứa ra hoa nhiều vụ trong năm. Ở phía Bắc vụ chính ra khoảng tháng 2 - 3 thu
hoạch tháng 6 - 7 , vụ trái ra hoa tháng 6 - 8 thu hoạch tháng 10 - 12. Ở miền
Nam dứa có thể ra hoa quanh năm, song thường tập trung vào tháng 4 - 5 hoặc
tháng 9 - 10. Từ khi ra hoa đến khi thu hoạch trung bình khoảng 4 - 5 tháng
(Rau Hoa Quả Việt Nam, 2007).
2.2 Khái quát Pectin
2.2.1 Nguồn gốc
Pectin là polysaccharide có ở quả, củ hoặc thân cây. Pectin lấy từ các
nguồn khác nhau sẽ khác nhau về khả năng tạo gel và khác nhau ít nhiều về số
nhóm CH3O- (methoxyl) trong phân tử (Tôn Nữ Minh Nguyệt, 2008).
2.2.2 Cấu tạo phân tử pectin
Các chất pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết
giữa các mạch của phân tử acid D-galacturonic C6H10O7, liên kết với nhau bằng
liên kết 1,4-glucoside (Hình 2.1).
Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay

2.2.4.1

Theo phần trăm nhóm methoxyl có trong phân tử
Loại HMP (High Methoxyl Pectin): nhóm có chỉ số methoxyl cao (DE >

50% hay MI > 7%)

Hình 2.1: High Methoxyl Pectin
Loại LMP (Low Methoxyl Pectin): nhóm có chỉ số methoxyl thấp (DE ≤
50% hay MI < 7%)

Hình 2.2: Low Methoxyl Pectin
2.2.4.2

Theo khả năng hòa tan trong nước
Pectin hòa tan (methoxyl polygalacturonic): pectin hòa tan là

polysaccharide cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic, trong đó một số gốc acid
có chứa nhóm methoxyl.
Pectin không hòa tan (protopectin): là dạng kết hợp của pectin với
araban (polysaccharide ở thành tế bào).

11


2.2.5 Cơ chế tạo gel của pectin
Tùy loại pectin có mức độ methoxyl hóa khác nhau mà cơ chế tạo gel
khác nhau.
2.2.5.1


kết ion qua các ion hóa trị II đặc biệt là Ca2+. Cấu trúc của gel phụ thuộc vào
nồng độ Ca2+ và chỉ số methoxyl (Tô Thị Mỹ Chinh và ctv, 2006).
12


2.2.6 Ứng dụng
Pectin là tác nhân tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu
trúc gel cho thực phẩm, chủ yếu là những thực phẩm có nguồn gốc từ rau quả.
Tác dụng tạo đặc của pectin được sử dụng chủ yếu ở những loại thực
phẩm mà quy định không cho phép sử dụng những loại gum có giá thành rẻ hơn
hay ở những loại thực phẩm có một hình dáng thật tự nhiên.
Bảng 2.4: Tóm tắt ứng dụng của pectin
Tính chất của pectin

Khả năng ứng dụng

Phân tử pectin dài và dễ vướng vào

Pectin có thể cải thiện cấu trúc nước

nhau  dung dịch có độ nhớt 

uống có hàm lượng đường thấp.

pectin có khả năng tạo đặc.
Nếu hàm lượng đường đủ lớn được bổ
sung vào để giảm độ hydrate hóa của

Mứt trái cây có đường cao phụ thuộc


bị đông tụ vì nhiệt độ  có thể tiệt

đông lại khi gia nhiệt.

trùng UHT.
(Nguồn: Theo Tôn Nữ Minh Nguyệt, 2008)

13


2.3 Khái quát về nước quả có thịt quả (nectar quả)
2.3.1

Khái niệm nectar quả
Nectar được sản xuất bằng pha chế purê quả (dịch quả nghiền cùng với
mô quả) với nước đường theo những tỷ lệ nhất định. Để tăng hương vị và giữ
màu sắc tự nhiên cho sản phẩm, có thể pha thêm acid citric và acid ascorbic
(vitamin C). Hàm lượng purê quả có trong sản phẩm dao động từ 35 đến 70 %,
tùy theo tính chất nguyên liệu và dạng sản phẩm. Nectar thường được chế biến
từ các loại quả khó tách dịch quả bằng phương pháp ép như chuối, xoài, mơ,
mận, ổi, mãng cầu, đu đủ. Cũng chế biến một số dạng nectar từ rau, củ như
nectar cà chua, cà rốt, dưa hấu. Có thể sản xuất nectar từ một loại quả hoặc hỗn
hợp nhiều loại quả. Có thể chế biến từ quả tươi hoặc từ bán phế phẩm quả
(Quách Đĩnh và ctv, 2008).

14


2.3.2


Lựa chọn nguyên liệu
Nguyên liệu dùng chế biến nước quả có hàm lượng cao các chất đường,

acid hữu cơ, chất thơm, chất màu; dịch quả có màu sắc và hương vị hấp dẫn.
Quả dùng để chế biến nước quả tươi tốt, không bầm dập, sâu thối, có độ chín
đúng mức (Quách Đĩnh và ctv, 2008).
-

Rửa
Đây là một trong những công đoạn quan trọng quyết định đến chất lượng

và bảo quản sản phẩm. Hầu hết các loại hoa quả đều bị nhiễm bẩn, trên bề mặt
nguyên liệu có thể còn sót lại các loại thuốc trừ sâu hoặc hóa chất, đáng quan
tâm nhất là các loại vi sinh vật theo bùn đất bám vào quả. Yêu cầu cơ bản của
quá trình rửa: nguyên liệu sau khi rửa thì sạch, không dập nát, các chất dinh
dưỡng ít bị tổn thất, thời gian rửa ngắn. Tùy thuộc vào loại quả và mức độ bẩn
mà nguyên liệu có thể ngâm một thời gian trước khi rửa. Ngoài ra, có thể sử
dụng một số chất tẩy rửa, các thiết bị khuấy đảo, chà sát như hệ thống sục khí,
bàn chải,…
-

Kiểm tra
Nguyên liệu sau khi rửa được kiểm tra và lựa chọn lần nữa để loại bỏ

những phần không đạt cho chế biến nước quả.
-

Chần
Mục đích của quá trình chần là làm bất hoạt các enzyme ảnh hưởng đến