Lời mở đầu Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 1 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là một nước nhiệt đới nên rất phong phú và đa dạng về các chủng loại rau củ quả. Thị trường nước giải khát ở nước ta hiện nay có rất nhiều loại sản phẩm, đặc biệt là các sản phẩm nước giải khát không cồn. Nền công nghiệp ngày càng phát triển, mức sống ngày càng tăng cao, nhu cầu lựa chọn sản phẩm thực phẩm của con người ngày càng kỹ lưỡng và phong phú. Do đặc thù khí hậu nước ta nóng ẩm nên nhu cầu tiêu thụ nước giải khát của người dân rất lớn. Và hiện nay người tiêu dùng càng quan tâm đến chất lượng của sản phẩm, giá trị dinh dưỡng và dược tính mà sản phẩm mang lại cho sức khỏe. Trước tình hình đó chúng tôi thực hiện đề tài "Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát từ củ sen" nhằm tạo ra một loại sản phẩm mới góp phần làm phong phú thêm thị trường nước giải khát vốn luôn sôi động. Cây sen được trồng nhiều ở nước ta và tất cả các bộ phận của cây đều được sử dụng với những mục đích và công dụng khác nhau. Các sản phẩm từ sen vẫn thường được sử dụng theo dạng truyền thống trong gia đình: ăn tươi và chế biến các món ăn. Về quy mô công nghiệp, các sản phẩm từ sen chưa đa dạng, đặc biệt trong lĩnh vực nước giải khát hầu như không có. Tôi cho rằng nước giải khát từ củ sen là một sản phẩm khá mới mẻ nhưng sẽ dễ dàng được người tiêu dùng chấp nhận bởi củ sen có giá trị dinh dưỡng và dược tính cao đồng thời nước củ sen có màu vàng nhạt đẹp mắt và mùi thơm dễ chịu.  Mục đích nghiên cứu - Khảo sát các thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm "Nước giải khát củ sen". - Khảo sát mức độ ưa thích và chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm.  Nội dung đề tài - Tìm hiểu nguồn nguyên liệu củ sen và tình hình nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu này. - Nghiên cứu, xác định các thông số có trong quy trình chế biến. Lời mở đầu Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 2 - Lựa chọn và xác định các chất phụ gia bổ sung vào để làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm và bảo quản. - Xác định chế độ tiệt trùng. - Hoàn thiện quy trình chế biến nước giải khát củ sen.  Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Tạo ra mặt hàng mới từ nguồn nguyên liệu củ sen, làm phong phú đa dạng các mặt hàng nước giải khát có nguồn gốc thiên nhiên trên thị trường, đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. - Tạo ra một hướng nghiên cứu mới về củ sen. - Bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu nhằm vận dụng kiến thức đã học vào thực hành. Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 4 1.1 Tổng quan về nguyên liệu 1.1.1 Sen [13] [14] [15] [18] 1.1.1.1 Sơ lược về nguồn gốc - Cây sen (Nelumbo nucifera gaertn hay Nelumbium speciosum Willd) có nguồn gốc ở châu Á, xuất phát từ Ấn Độ (Makino, 1979), sau đó lan qua Trung Quốc và vùng đông bắc Úc châu. Cây sen là loài thủy sinh được tiêu thụ mạnh ở châu Á. Lá, hoa, hạt và củ đều là những bộ phận có thể ăn được. Riêng hoa sen được sử dụng trong nhiều lễ hội ở các nước châu Á. Tuy nhiên, củ sen lại có thị trường lớn nhất so với các bộ phận khác của cây sen. - Hoa sen có thể là một trong những cây xuất hiện sớm nhất. Năm 1972, các nhà khảo cổ của Trung Quốc đã tìm thấy hóa thạch của hạt sen 5000 năm tuổi ở tỉnh Vân Nam (Trung Quốc). Năm 1973, hạt sen 7000 năm tuổi khác được tìm thấy ở tỉnh Chekiang (Wu- Han, 1987). Các nhà khảo cổ của Nhật Bản cũng tìm thấy các hạt sen bị thiêu đốt ở trong hồ cổ sâu 6m tại tỉnh Chiba, 1200 năm tuổi (Iwao, 1986). Họ tin rằng có một số giống sen xuất phát từ Nhật Bản, nhưng sen lấy củ thì từ Trung Quốc (Takashashi, 1994). Một số giống sen từ Trung Quốc khi du nhập sang Nhật Bản một thời gian thì mang tên Nhật như Taihakubasu, Benitenjo, Kunshikobasu, Sakurabasu và Tenjikubasu. 1.1.1.2 Diện tích và thị trường sen ở Việt Nam - Ở Việt Nam hiện chưa có số liệu thống kê chính xác về diện tích trồng sen. Và Đồng Tháp được xem là tỉnh có diện tích trồng sen lấy hạt lớn nhất nước, với diện tích 750 ha, tập trung ở 2 huyện Cao Lãnh và Tháp Mười. - Sen ở những khu vực này được trồng trên đất ruộng với mật độ 2000 cây/ ha (hàng cách hàng 2.5- 3 m, cây cách cây 2- 2.5 m). Sau khi trồng 3 tháng, bắt đầu thu hoạch gương sen kéo dài trong khoảng 2 tháng. Năng suất bình quân 30.000- 45.000 gương sen/ ha với giá 250- 450 đồng/ gương. Tiền lãi chỉ ở mức 6- 7 triệu đồng/ ha do chi phí đầu tư rất thấp. Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 5 - Năm 1996, Việt Nam bắt đầu xuất khẩu 3 tấn củ sen muối sang Nhật với giá CIF 343Yen/ kg, trong khi của Trung Quốc chỉ có 84 Yen/ kg. - Năm 1997, xuất được 50 tấn với giá CIF 93 Yen/ kg. 1.1.1.3 Phân bố, sinh thái - Ở Việt Nam, người ta cho rằng cây sen mọc hoang dại chủ yếu ở vùng Đồng Tháp Mười thuộc tỉnh Đồng Tháp và An Giang hiện nay. Theo nhân dân địa phương, cây mọc trong trạng thái tự nhiên đã có từ lâu đời. Hàng trăm hecta sen mọc tập trung và gần như thuần loại ở đây đã góp phần tạo nên cảnh quan sinh thái đặc biệt của vùng ngập nước Đồng Tháp Mười. - Bên cạnh quần thể hoang dại, sen cũng là cây trồng quen thuộc ở các tỉnh đồng bằng và trung du suốt từ Nam đến Bắc. Cây được trồng ở các vùng ao hồ, nước nông và trung bình. Do ưa khí hậu nóng và ẩm của vùng nhiệt đới nên sen cũng được trồng nhiều ở hầu hết các nước khu vực Đông Nam Á và Nam Á như Campuchia, Thái Lan, Malaysia, Ấn Độ và một số tỉnh phía Nam Trung Quốc. - Sen có hệ thống thân rễ phát triển, phần nhánh ngang nằm sâu ở lớp bùn đến 0.5m. Từ các đốt vào phần đầu của thân rễ, hằng năm mọc lên nhiều lá. Độ dài cuống lá tùy thuộc vào mực nước nông hay sâu, để phiến lá vượt khỏi mặt nước và thực hiện chức năng hô hấp, quang hợp. Cây ra hoa, quả nhiều hằng năm, hoa nở vào buổi sáng, thụ phấn vào buổi trưa hoặc đầu buổi chiều. Gió và côn trùng là tác nhân truyền phấn quan trọng của cây. Khả năng tái sinh tự nhiên của sen chủ yếu từ hạt, tuy nhiên, các đoạn thân rễ cũng được sử dụng để nhân giống. Đời sống của sen phụ thuộc vào sự sinh trưởng phát triển của lá. - Sen là cây bán tàn lụi (chỉ phần lá) vào mùa đông, cây sinh trưởng mạnh vào mùa hè, thu. 1.1.1.4 Phân loại khoa học Giới (regnum): Plantae Ngành (division): Magnoliophyta Lớp (class): Magnoliopsida Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 6 Bộ (ordo): Proteales Họ (familia): Nelumbonaceae Chi (genus): Nulumbo Loài (species): N. Nucifera - Cây sen có hai loại phân bố theo địa lý Loại hoa màu vàng (N. lutea Pers.) mọc ở miền Trung và Bắc châu Mỹ. Loại màu hồng và màu trắng (N. alba Hort) mọc ở châu Á và châu Úc. - Ngoài ra, còn có loại sen thấp (sen sẻ N. nelumbo Druce var. nanum Horst), sen lá to (sen hoàng hậu Victoria regia Lindl. Var. Amazonia (Poep) Klotzoch, sen cạn (địa liên Tropaelum majus Linn.). Sen cạn là loại sen mọc trên cạn, lá giống như lá sen nhưng nhỏ hơn nhiều. 1.1.1.5 Mô tả cây sen Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 7 Hình 1.1 Các bộ phận của cây sen [17] - Có người cho rằng sen là biểu tượng của sự thịnh vượng, thiêng liêng và bất tử của nhiều nền văn hóa ở các nước châu Á. Hàng ngàn năm trước, hoa sen là biểu tượng chính của nhiều tôn giáo ở châu Á. - Cây sen thuộc loại cây thảo, sống ở nước, to khỏe và cao hơn 1m. - Cây sen có thân hình trụ (ngó sen), rễ mập (củ sen) sống lâu năm. Lá gần như tròn, mọc trải trên mặt nước, trên một cuống dài, lá màu xanh bóng, nổi gân rất rõ. Hoa to trên cuống dài, có nhiều cánh hoa mềm, xếp tỏa tròn đều, màu hồng trắng (còn gọi là Lotus Magnolia= N. alba) hay vàng (tùy chủng loại). Hoa có nhiều nhị (tua sen) màu vàng và những lá noãn rời, những lá noãn này sau đó hình thành quả gắn trên một đế hoa hình nón ngược màu xanh (gương sen). Mỗi quả chứa một hạt, hạt thuộc loại bế quả, trong có một chồi mầm (tâm sen). Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 8 - Thân rễ mọc bò dài trong bùn, củ sen chia thành nhiều lóng, giữa hai lóng có một phần thắt lại gọi là mấu. Bén rễ ở những mấu, từ đó mọc lên thân và lá. Lóng là phần rễ của cây sen. Mỗi lóng của củ sen dài ngắn không nhất định, đường kính từ 3-5 cm, mặt ngoài màu vàng nhạt, trong mỗi lóng có nhiều lỗ thủng tròn, nhỏ, chạy dọc theo trục của lóng. Hình 1.2 Củ sen [13] - Mấu là chỗ tiếp giáp giữa hai lóng, là nơi phát sinh ra các thân, cọng của cây sen. Mỗi lá sen hay mỗi hoa sen chỉ phát triển ra từ một thân cọng tròn, nằm trong nước, người ta gọi là "ngó sen". Chỗ giữa lá, nơi gắn với cuống lá thường trũng xuống, mặt sau đôi khi điểm những đốm màu tía. Cuống lá dài đính vào giữa lá, có nhiều gai nhỏ, cứng, nhọn. - Hoa sen to, mọc riêng rẽ lên cuống dài và thẳng, phủ đầy gai nhọn. Đường kính hoa khoảng 8-12 cm, có nhiều cánh hoa màu hồng, hồng đỏ, màu trắng, có 3-5 lá đài, màu lục nhạt, rụng sớm. Những cánh hoa phía ngoài to, khum lồng máng, những cánh hoa ở giữa và trong nhỏ, hẹp dần, giữa cánh hoa và nhị có những dạng chuyển tiếp. Nhị có số lượng lớn, màu vàng, chỉ nhị mảnh, có phần phụ (gạo sen) màu trắng và thơm. Bộ nhụy gồm nhiều lá noãn rời nằm lên một đế hoa hình nón ngược (gương sen). - Quả bế có núm nhọn, thường gọi là hạt sen, phần ngoài mỏng và cứng có màu lục tía, phần giữa mềm chứa tinh bột màu trắng ngà và phần trong là lá mầm dày, màu lục sẫm, có tên là tâm sen. Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 9 1.1.1.6 Trồng trọt và thu hoạch - Cây sen đòi hỏi đất nhiều mùn, phát triển tốt trong nước đến độ sâu 2.5 m. Nhiệt độ tốt nhất cho cây là ở 23- 27 o C trong mùa sinh trưởng và thời gian sinh trưởng là 5 tháng. - Cây phát triển từ rễ hoặc hạt giống, chúng là hoa lưỡng tính nên thụ phấn khá dễ dàng. Tuy nhiên, sen thường được trồng bằng mầm ngó sen, ít khi trồng bằng hạt, được trồng vào giữa mùa xuân, khi thời tiết đã ấm, trồng xong cho nước ấm vào hồ từ từ, ngập 2/3 thân cây, giữ mức nước như vậy 3- 4 tháng. Thông thường cây ra hoa nhiều vào mùa hè. - Mùa thu hái thường vào tháng 7- 9 trong năm. - Sen là một giống cây dễ trồng, ít công chăm sóc mà cho lợi nhuận cao. Để trồng sen đạt hiệu quả cao, một số hộ dân còn kết hợp nuôi cá trắng, cá mè, cá phi… trong ruộng sen để có thêm thu nhập sau khi kết thúc 1 chu kì của sen. 1.1.1.7 Thành phần hóa học Thành phần hoá học thay đổi tuỳ theo thành phần của cây. - Lá sen: chứa nhiều alkaloid (tỉ lệ toàn phần 0.2- 0.5%), trong đó có Nuciferin (0.15%), Roemerin, Coclaurine, d-l armepavin, O- (như gluconic acid, acid citric, malic acid, succinic acid…), tanins, vitamin C…, các flavonoids (quercetin, isoquercetin…). - Ngó sen: Glucid tổng số (14%), Asparagin, Trigonellin… - Củ sen: ngoài các thành phần dinh dưỡng trên, trong đốt củ sen còn có chứa chất tannin, có hiệu quả trị liệu nhất định đối với bệnh xuất huyết giảm tiểu cầu vô căn, đồng thời cũng là thuốc cầm máu trứ danh. Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 10 Bảng 1.1 Thành phần hóa học trong 100g củ sen tƣơi Thành phần Đơn vị Hàm lƣợng Thành phần Đơn vị Hàm lƣợng Nước g 81 Na mg 19 Đường g 51.8 Ca mg 17.6 Protein g 1.8 Sắt mg 0.5 Chất xơ dễ tiêu g 0.6 Vitamin C mg 37 Chất béo g 0 Vitamin B 1 mg 0.07 K mg 350 Vitamin B 2 mg 0.01 P mg 55 Niacin mg 0.2 - Hạt sen: ngoài thành phần dinh dưỡng trên còn có những alkaloids như Lotusine, Demethyl, Coclaurine, Liensinine, iso-liensinine… (Hsu, H Y., 1986, Onishi, E. và CTV., 1984, Ishida, H. và CTV.,1988). Bảng 1.2 Thành phần hóa học trong 100g hạt sen tƣơi Thành phần Đơn vị Hàm lƣợng Thành phần Đơn vị Hàm lƣợng Năng lượng Kcal 162 Năng lượng KJ 677 Nước g 57.9 Ca mg 76 Protein tổng số g 9.5 P mg 164 Protein thực vật g 9.5 Sắt (Fe) mg 1.4 Glucid tổng số g 30 Beta caroten mg 2 [...]... NGHIÊN CỨU Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 27 Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu Nhằm tạo ra một loại nước giải khát, vừa cung cấp dưỡng chất đồng thời mang giá trị dược tính, giúp cải thiện sức khỏe của con người 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu Củ sen tươi và các thành phần bổ sung như: nước, đường, acid citric 2.3 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu quy trình. .. chai Thanh trùng Làm nguội Bảo ôn Sản phẩm Sản phẩm Hình 2.2 Quy trình sản xuất dự kiến nƣớc giải khát củ sen Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 32 Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 2.5.3 Thuyết minh quy trình [7] 2.5.3.1 Nguyên liệu Chất lượng củ sen ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm do đó yêu cầu đối với củ sen nguyên liệu như sau: - Củ tươi, chắc, da sáng bóng - Lớp... các sản phẩm từ sen sẽ có nhiều tiềm năng lớn trên thị trường tiêu thụ hiện nay 1.1.1.10 Một số nghiên cứu sản phẩm từ sen - Trên thế giới đã có một số nghiên cứu các sản phẩm thực phẩm từ sen - Ở Viện Nghiên cứu thực vật Wuban Trung Quốc có 125 giống sen trồng được đưa vào nghiên cứu chủ yếu theo 3 hướng: cho gương hay hạt sen, cho hoa và cho củ sen Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen. .. Một số sản phẩm có mặt trên thị trường STT Tên sản phẩm 1 Hạt sen sấy khô 2 Mứt hạt sen 3 Hình minh họa Bánh đậu xanh hạt sen Ghi chú Thành phần: bột đậu xanh nguyên chất 30%, bột hạt sen 32%, đường, dầu thực vật vanillin 4 Củ sen giòn Thành phần: củ sen xắt lát, bột chiên giòn, muối, đường Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 15 Chương 1: Tổng quan 5 Củ sen chua ngọt 6 Trà củ sen 7 Mắm... Mắm tôm chua ngó sen Thành phần: tôm tươi, ngó sen, phụ liệu ghém chua 8 Trà tim sen Thành phần: tim sen 30%, cam thảo, bạch mao Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 16 Chương 1: Tổng quan Trà sen túi lọc 9 Thành phần: tim sen 15%, rễ tranh 10%, trà bạch mao (chè) 65%, cam thảo 10% 10 Hồng sen tửu Thành phần: hạt sen, tim sen, củ sen , nếp và men bột sen Và còn nhiều sản phẩm khác như:... trong suốt Bảng 2.2 Các chỉ tiêu của đƣờng ghi trên bao bì Chỉ tiêu Giá trị Đường saccharose ≥ 99.8% Đường khử ≤ 0.03% Độ ẩm ≤ 0.05% Tro ≤ 0.03% Độ màu ≤ 20 ICUMSA 2.5.2 Quy trình sản xuất dự kiến Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 31 Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Củ sen tươi Xử lý Nước Mấu, rễ, vỏ Bột trợ lọc Đất, sình, nước thải Ép Nước Rửa Bã Nấu Lọc thô Bã, cặn... dưỡng hạt sen, bánh trung thu hạt sen, tôm chua củ sen, trà hương sen, … Nhìn chung, trong các sản phẩm có mặt của sen thì thường sen chỉ đóng vai trò là nguyên liệu phụ, ít có sản phẩm mà trong đó sen chiếm 100% và các sản phẩm này chiếm thị phần không lớn Các sản phẩm nước từ sen thì chỉ có trà sen và sâm củ sen, nhưng hiện nay sản phẩm nước sâm củ sen đã không còn trên thị trường Phần lớn sen vẫn thường... trình sản xuất nước giải khát củ sen 28 Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Phân tích một số thành phần hóa học của nguyên liệu Nghiên cứu chế biến sản phẩm Củ sen tươi Khảo sát tỉ lệ dịch củ sen : nước Khảo sát nhiệt độ và thời gian cho quá trình gia nhiệt Khảo sát tỉ lệ dịch đường phối chế Khảo sát chế độ tiệt trùng Đánh giá cảm quan sản phẩm Xác định một số thành phần hóa học của sản phẩm... có  Quy định về hàm lượng kim loại nặng trong nước giải khát Bảng 1.10 Quy định về hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc giải khát Kim loại Yêu cầu (mg/ l) Đồng (Cu) ≤ 10 Thiếc (Sn) ≤ 150 Kẽm (Zn) ≤ 10 Chì (Pb) ≤ 0.3 Asen (As) ≤ 0.2 Thủy ngân (Hg) Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen Không được có 26 Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu CHƢƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN... nguyên liệu phụ 1.1.2.1 Nước [12] - Hầu như mọi quy trình sản xuất đều cần đến nước Trong kỹ thuật nước được phân thành 2 loại là: nước dùng cho sinh hoạt và nước dùng trong sản xuất Nước sản xuất bao gồm nước dùng để rửa nguyên liệu, thiết bị và nước tham gia trực tiếp vào thành phần sản phẩm Vì vậy, chất lượng của nước dùng trong sản xuất đóng vai trò rất quan trọng, nếu nước không đạt chất lượng . hay hạt sen, cho hoa và cho củ sen. Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 18 - Tác giả Karen M. Slimak đã nghiên cứu phương pháp sản xuất bột sen được. hình nghiên cứu sản xuất các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu này. - Nghiên cứu, xác định các thông số có trong quy trình chế biến. Lời mở đầu Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen. Chương 1: Tổng quan Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát củ sen 16 5 Củ sen chua ngọt 6 Trà củ sen 7 Mắm tôm chua ngó sen Thành phần: tôm tươi, ngó sen, phụ liệu ghém