BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT PHỤ GIA ĐẾN CẤU TRÚC CỦA NƯỚC DỨA CÓ BỔ SUNG THỊT QUẢ Họ tên sinh viên: NGUYỄN ĐỨC PHƯỚC Ngành: BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM Niên khóa: 2005-2009 Tháng 08/2009 BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT PHỤ GIA ĐẾN CẤU TRÚC NƯỚC DỨA CÓ BỔ SUNG THỊT QUẢ Tác giả Nguyễn Đức Phước Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Bảo quản Chế biến Nông sản thực phẩm Giáo viên hướng dẫn: T.S Phan Tại Huân Tháng 08/2009 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành biết ơn sâu sắc đến gia đình, người tạo điều kiện vật chất lẫn tinh thần để giúp tơi hồn thành đề tài Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt q thầy khoa Công Nghệ Thực Phẩm giảng dạy truyền đạt cho kiến thức quý báu suốt bốn năm học vừa qua Đặc biệt xin chân thành cám ơn thầy Phan Tại Huân tận tình giúp đỡ, dẫn truyền đạt cho kinh nghiệm q báu để tơi hồn thành đề tài Cuối xin chân thành cám ơn bạn giúp đỡ, động viên vượt qua khó khăn suốt năm qua suốt thời gian làm đề tài Nguyễn Đức Phước ii TÓM TẮT Đề tài “Bước đầu khảo sát ảnh hưởng số chất phụ gia đến cấu trúc nước dứa có bổ sung thịt quả” tiến hành phòng thực hành Kỹ thuật thực phẩm, phòng thí nghiệm Hóa Sinh, Trung tâm nghiên cứu chế biến rau trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, thời gian tiến hành từ ngày 01/04 đến ngày 14/08/2009 Đề tài thực nhằm mục đích thử nghiệm chất phụ gia để treo thịt nước dứa thời gian cần thiết để tạo giá trị cảm quan người tiêu dùng, thí nghiệm đề tài bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên Nguyên liệu chất phụ gia sử dụng đề tài guar gum carboxymethyl cellulose, ngồi có dứa tươi để lấy thịt nước dứa cô đặc Đề tài khảo sát số thông số kĩ thuật để xây dựng quy trình chế biến sau: - Độ nhớt động học carboxymethyl cellulose guar gum tăng theo nồng độ, độ nhớt guar gum tăng nhanh - Độ nhớt động học thích hợp nước trái khoảng từ 6.10-6 m2/s đến 12.10-6 m2/s - Nhìn chung nước dứa hỗn hợp chất phụ gia thích hợp carboxymethyl cellulose 0,05% đến 0,2% guar gum 0,05% đến 0,1% - Khi ngâm thơm dung dịch nước đường 30% sorbitol 30% có khác biệt nhiên việc ngâm đường sorbitol làm cho thịt có nhiều phần xơ lắng nhanh so với không ngâm iii MỤC LỤC Trang Trang tựa .i Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục .iv Danh sách bảng viii Danh sách hình .ix Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Yêu cầu đề tài 1.4 Giới hạn đề tài .2 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu dứa 2.1.1 Nguồn gốc 2.1.2 Phân loại .3 2.1.3 Thu hoạch bảo quản .5 2.1.3.1 Thu hoạch 2.1.3.2 Bảo quản 2.1.4 Tình hình sản xuất dứa .5 2.1.4.1 Trên giới 2.1.4.2 Tại Việt Nam 2.1.5 Thành phần dinh dưỡng dứa 2.2 Tổng quan nước ép rau 2.2.1 Giới thiệu chung sản phẩm nước ép rau 2.2.2 Phân loại nước trái .8 2.2.2.1 Phân loại theo mức độ tự nhiên nước 2.2.2.2 Phân loại theo phương pháp bảo quản iv 2.2.2.3 Phân loại theo trạng thái sản phẩm nước 2.2.3 Quy trình chế biến nước có thịt 2.2.3.1 Khái niệm nước có thịt 2.2.3.2 Quy trình chế biến nước 10 2.3 Chất phụ gia ổn định cấu trúc 13 2.3.1 Carboxymethyl cellulose (CMC) .13 2.3.1.1 Nguồn gốc cấu tạo 13 2.3.1.2 Tính chất CMC .14 2.3.1.3 Ứng dụng CMC .14 2.3.2 Guar gum 15 2.3.2.1 Vài nét guar gum 15 2.3.2.2 Tính chất chủ yếu guar gum 16 2.3.2.3 Ứng dụng guar gum 17 2.4 Các phụ liệu khác 17 2.4.1 Đường saccharose 17 2.4.2 Sorbitol .18 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .20 3.1 Địa điểm thời gian 20 3.2 Vật liệu thí nghiệm 20 3.2.1 Nguyên vật liệu .20 3.2.2 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm 20 3.3 Phương pháp nghiên cứu .20 3.3.1 Thí nghiệm khảo sát (trên nước cất) 21 3.3.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát độ nhớt chất phụ gia nồng độ pH khác .21 3.3.1.2 Thí nghiệm 2: Xác định mối liên hệ nồng độ chất phụ gia, độ nhớt thời gian lắng thịt 21 3.3.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng chế độ khuấy trộn đồng hóa đến độ nhớt dung dịch .22 3.3.2 Thí nghiệm 22 v 3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát độ brix ưu thích .22 3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát mức độ ưa thích tỉ lệ thịt nước dứa pha loãng 23 3.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian lắng thịt sau bổ sung hỗn hợp chất phụ gia 23 3.3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng việc ngâm đường đến thời gian lắng thịt .24 3.4 Phương pháp xử lí số liệu 24 3.5 Phương pháp đánh giá cảm quan .24 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 4.1 Kết thí nghiệm khảo sát 25 4.1.1 Kết thí nghiệm 1: Độ nhớt chất phụ gia nồng độ pH khác .25 4.1.2 Kết thí nghiệm 2: Khảo sát mối liên hệ nồng độ chất phụ gia, độ nhớt thời gian lắng thịt .27 4.1.3 Kết thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng chế độ khuấy trộn đồng hóa đến độ nhớt dung dịch 28 4.2 Kết thí nghiệm 30 4.2.1 Kết thí nghiệm 1: Khảo sát độ brix ưa thích nước dứa pha lỗng 30 4.2.2 Kết thí nghiệm 2: Khảo sát mức độ ưa thích tỉ lệ thịt nước dứa pha loãng 30 4.2.3 Kết thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian lắng thịt bổ sung hỗn hợp chất phụ gia 31 4.2.4 Kết thí nghiệm 4: Khảo sát việc ngâm đường đến thời gian lắng thịt .36 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39 5.1 Kết luận 39 5.2 Đề nghị 39 vi TÀI LIỆU THAM KHẢO .40 PHỤ LỤC 42 Phụ lục A 43 Phụ lục B 47 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Thành phần trung bình 100 g dứa Bảng 4.1 Thời gian lắng hỗn hợp nước chất phụ gia có bổ sung thịt .27 Bảng 4.2 Độ nhớt động học tổ hợp chất phụ gia sử dụng đũa khuấy 29 Bảng 4.3 Độ nhớt động học tổ hợp chất phụ gia sau sử dụng máy đồng hóa 29 Bảng 4.4 Kết khảo sát độ brix sản phẩm .30 Bảng 4.5 Kết khảo sát tỉ lệ bổ sung thịt .31 Bảng 4.6 Nồng độ hỗn hợp chất phụ gia sau giảm 25%, 50%, 75% .32 Bảng 4.7 Thịt dung dịch nước dứa sau khoảng thời gian khác .32 Bảng 4.8 Thời gian lắng thịt hỗn hợp chất phụ gia sau giảm nồng độ .34 Bảng 4.9 Bảng độ nhớt số mẫu giảm nồng độ .35 Bảng 4.10 Kết cảm quan mẫu giảm 50% nồng độ 36 Bảng 4.11 Kết khảo sát ngâm đường so với không ngâm 37 viii DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Quy trình chế biến sản phẩm nước có thịt tham khảo 10 Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc cellulose .13 Hình 2.3 Sơ đồ cấu trúc mắc xích carboxymethyl cellulose với ds=1 14 Hình 2.4 Sơ đồ cấu trúc chuỗi guar gum lấy từ nội nhũ Cyamopsis tetragonolobus 15 Hình 2.5 Sơ đồ cấu trúc đơn vị guar gum gồm galactose mannose .16 Hình 4.1 Độ nhớt động học (ν.106 m2/s) CMC nhiệt độ phòng với nồng độ pH khác 25 Hình 4.2 Độ nhớt động học (ν.106 m2/s) guar gum nhiệt độ phòng với nồng độ pH khác 26 ix Sau ngâm đường tiến hành xay thơm máy xay sinh tố cho thịt vào dung dịch nước dứa có chứa phụ gia, chúng tơi đánh giá thời gian lắng thịt dung dịch kết Bảng 4.12 Bảng 4.11 Kết khảo sát ngâm đường so với không ngâm Mẫu Không ngâm đường Thời gian sorbitol Ngâm đường sorbitol Chỉ mẫu L3 bị Thịt phân bố Sau lắng ít, mẫu số xơ lắng xuống giữ nguyên cấu trúc lúc đáy vừa khuấy Mẫu L3 lắng hoàn toàn; Phần xơ lắng mẫu L1, L4 xảy mẫu L2, L5, mẫu tượng tách lớp Các lại K3, K4, K1 bị Sau giữ lắng gần hoàn toàn nguyên cấu trúc Tuy nhiên mẫu lại nhiều thịt nhở lơ lửng làm dung dịch nước dứa bị đục Hầu hết mẫu tách Các mẫu lắng gần Sau lớp rõ, trừ mẫu L2 hoàn toàn dung dịch đục Tất mẫu lắng Hầu hết tất mẫu Sau hoàn toàn lắng hồn tồn nhiên có nhiều thịt nhỏ nên dung dịch đục Sau tiến hành thí nghiệm rút kết luận sau: - Việc ngâm đường sorbitol làm cho liên kết thịt nhỏ xơ xơ yếu làm cho dung dịch trở nên đục phần xơ dễ dàng lắng so với không ngâm 37 - Khơng có khác biệt đáng kể ngâm đường sorbitol - Sự tách lớp ngâm đường sorbitol dung dịch nước không rõ ràng có nhiều thịt nhỏ, phần xơ lắng nhanh so với khơng ngâm Qua thí nghiệm khảo sát chúng tơi thấy có khác biệt việc ngâm đường so với không ngâm: - Đối với không ngâm dung dịch tách lớp thành lớp phần thịt (gồm xơ) phần nước với ngâm hóa chất thịt dung dịch sau lắng chia thành lớp nước trên, thịt nhỏ phần xơ cuối - Khi ngâm thịt có nhiều xơ lớn lắng nhanh Như vậy, ngâm đường/sorbitol có ảnh hưởng đến cấu trúc thơm trái nhiên việc ngâm làm cho thịt sau xay có nhiều phần xơ lớn phân loại thịt theo trọng lượng trước bổ sung vào nước dứa để đạt giá trị cảm quan cao 38 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Qua thí nghiệm chúng tơi rút kết luận sau: - Độ nhớt của chất phụ gia phụ thuộc vào nồng độ, nồng độ tăng lên độ nhớt tăng, nhiên độ nhớt guar gum tăng nhanh CMC Đối với CMC khó tan nhiệt độ thường nên cho từ từ vào khuấy nhẹ cho bột hydrate hóa dễ dàng - Độ nhớt thích hợp nước trái khoảng 6.10-6 m2/s đến 12.10-6 m2/s - Nhìn chung nước dứa nồng độ thích hợp hỗn hợp chất phụ gia: CMC từ 0,05 đến 0,2%, guar từ 0,05 đến 0,1% - Khi ngâm thơm dung dịch nước đường 30% sorbitol 30% có khác biệt nhiên việc ngâm đường sorbitol làm cho thịt có nhiều phần xơ lắng nhanh so với không ngâm 5.2 Đề nghị Do thời gian điều kiện thực đề tài có hạn khơng tránh khỏi sai sót nên chúng tơi có số đề nghị sau: - Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất phụ gia pH cao - Khảo sát thời gian trùng nhiệt độ trùng hỗn hợp nước dứa có bổ sung chất phụ gia - Khảo sát ngâm thơm với chất phụ gia khác - Tiến hành làm thí nghiệm loại nước khác - Sử dụng máy đồng hóa thịt thay đơn sử dụng máy xay sinh tố 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Tiếp, Quách Đĩnh, Ngô Mỹ Văn, 2000 Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau Nhà xuất Thanh Niên, TP Hồ Chí Minh, 296 trang Nguyễn Văn Tiếp, Quách Đỉnh, Nguyễn Văn Thoa, 1996 Công nghệ sau thu hoạch chế biến rau Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Đinh Ngọc Loan, 2004 Bảo quản chế biến rau Trường Đại học Nông Lâm, TP Hồ Chí Minh, 50 trang Lý Thị Minh Hiền, 2005 Bước đầu thử nghiệm chế biến sản phẩm nectar long – tắc đóng lon Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư Công nghệ thực phẩm, Đại học Nơng Lâm, TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam Lê Thanh Phong, Nguyễn Bảo Vệ Giáo trình Cây ăn trái Trường Đại Học Cần Thơ Hồng Kim Anh, 2005 Hóa học thực phẩm Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật, 382 trang Phan Thế Đồng, 2007 Giáo trình Hóa thực phẩm Trường Đại học Nơng Lâm, TP Hồ Chí Minh Hà Duyên Tư, 1991 Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm Giáo trình Đại học Bách Khoa Hà Nội Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, trang 73 – 77 Trương Vĩnh, 2005 Thực hành Thống kê ứng dụng phương pháp thí nghiệm Giáo trình Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh, 52 trang 10 Hồ Hữu Long, 1983 Kĩ thuật sản xuất kẹo Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội, trang – 11 11 Trương Vĩnh ctv, 2005 Thực hành trình công nghệ thực phẩm Khoa công nghệ thực phẩm Trường Đại học Nơng Lâm, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam 12 Bùi Thị Hải Yến, 2007 Khảo sát quy trình chế biến nectar dứa – nha đam Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư thực phẩm, đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, Việt Nam 13 Trương Vĩnh ctv, 2005 Thực hành trình công nghệ thực phẩm Khoa công nghệ thực phẩm Trường Đại học Nông Lâm 40 14 Võ Thị Diệu Hằng, 2005 Trái thơm huyền diệu http://vietsciences.free.fr/timhieu/khoahoc/ykhoa/traithomhuyendieu.htm 15 Báo Nông Thôn Đổi Mới, số 30/04/2006 Cách thu hoạch bảo quản dứa http://vst.vista.gov.vn/home/database/an_pham_dien_tu/nong_thon_doi_moi/20 06/2006_00030/icmagazine_view Tài liệu internet http://www.fao.org/ag/agn/jecfa-additives/specs/monograph3/additive-218.pdf http://www.fao.org/ag/agn/jecfa-additives/specs/Monograph1/additive-396-m1.pdf 41 PHỤ LỤC 42 Phụ lục A: Số liệu thô Bảng A.1: Độ nhớt ν.106 m2/s CMC đo nhiệt độ phòng Nồng độ 0,1% 0,2% 0,4% 3,6 1,452 2,827 6,644 1,441 2,75 6,589 4,4 1,496 2,508 6,468 4,8 1,342 2,409 6,534 5,2 1,397 2,255 6,127 5,6 1,375 2,387 6,028 pH Bảng A.2: Độ nhớt ν.106 m2/s guar gum nhiệt độ phòng Nồng độ 0,1% 0,2% 0,3% 3,6 2,827 6,017 22,572 2,541 6,501 22,77 4,4 2,497 7,227 21,461 4,8 2,244 6,578 20,724 5,2 2,167 7,381 22,572 5,6 1,98 6,479 23,98 pH 43 Bảng A.3: Bảng điểm cảm quan thí nghiệm Br CQV 9 15% Hạng 3 1 3 3 1 3 3 3 2 17% Điểm -0,85 -0,85 0,85 0,85 -0,85 0,85 -0,85 -0,85 -0,85 0,85 0,85 -0,85 -0,85 -0,85 -0,85 -0,85 0,85 -0,85 0,85 0 -0,85 Hạng 2 2 2 1 2 3 1 44 19% Điểm 0,85 0,85 -0,85 0 -0,85 0,85 0,85 -0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0 0,85 -0,85 -0,85 0,85 0,85 Hạng 3 3 3 3 1 Điểm 0,85 -0.85 -0,85 0,85 0,85 -0,85 0,85 -0,85 -0,85 0,85 0,85 -0,85 0,85 -0,85 -0,85 0,85 0,85 -0,85 Bảng A.4: Điểm cảm quan thí nghiệm Thịt CQV 9 5% 10% 15% Hạng Điểm Hạng Điểm Hạng Điểm 2 3 2 3 3 2 1 2 3 -0,85 0,85 0 -0,85 -0,85 0,85 0,85 -0,85 -0,85 -0,85 0,85 -0,85 0 -0,85 0,85 0,85 0 -0,85 -0,85 1 1 2 1 2 1 0,85 -0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 -0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 -0,85 0,85 0 -0,85 0,85 0,85 0,85 3 3 3 2 3 3 3 0,85 -0,85 -0,85 -0,85 0,85 -0,85 -0,85 -0,85 -0,85 0,85 -0,85 -0,85 0,85 -0,85 0,85 -0,85 -0,85 -0,85 0,85 45 Bảng A.5: Bảng so hàng cảm quan nghiệm thức thí nghiệm sau giảm 50% nồng độ so với nồng độ ban đầu CQV 10 10 10 DC 2 6 4 3 2 L3 3 1 3 3 L4 6 5 4 1 3 1 L5 2 6 5 6 2 6 L1 5 4 6 5 5 6 46 L2 4 6 6 4 6 4 Phụ lục B: Kết xử lí thống kê thí nghiệm Thí nghiệm khảo sát Bảng 1.1 Bảng xử lí ANOVA thí nghiệm Analysis of variance -Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level -Between groups Within groups 310112 310112 85.161817 10.645227 029 8705 -Total (corrected) 85.471929 missing value(s) have been excluded Bảng 1.2 Bảng so sánh khác biệt nghiệm thức thí nghiệm Multiple range analysis for DH.SL by DH.NT -Method: 95 Percent LSD Level Count Average Homogeneous Groups -SDH 18.162000 X TDH 18.514200 X -contrast TDH - SDH difference 0.35220 limits 4.75980 -* denotes a statistically significant difference 47 Thí nghiệm Bảng 2.1 Bảng xử lí ANOVA cảm quan thí nghiệm Analysis of variance -Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level -Between groups 1.926667 9633333 Within groups 37.088333 78 4754915 2.026 1387 -Total (corrected) 39.015000 80 missing value(s) have been excluded Bảng 2.2 Bảng so sánh khác biệt nghiệm thức thí nghiệm Multiple range analysis for DNG.SL by DNG.NT -Method: 95 Percent LSD Level Count Average Homogeneous Groups -H1 27 -.1888889 X H3 27 0000000 XX H2 27 1888889 X -contrast difference limits H1 - H2 -0.37778 0.37371 * H1 - H3 -0.18889 0.37371 H2 - H3 0.18889 0.37371 -* denotes a statistically significant difference 48 Thí nghiệm Bảng 3.1 Bảng xử lí ANOVA cảm quan thí nghiệm Analysis of variance -Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level -Between groups 4.977222 2.4886111 Within groups 34.037778 78 4363818 5.703 0049 -Total (corrected) 39.015000 80 missing value(s) have been excluded Bảng 3.2 Bảng so sánh khác biệt nghiệm thức thí nghiệm Multiple range analysis for TQUA.SL by TQUA.NT -Method: 95 Percent LSD Level Count Average Homogeneous Groups -G3 27 -.2203704 X G1 27 -.1259259 X G2 27 3462963 X -contrast difference limits G1 - G2 -0.47222 0.35802 * G1 - G3 0.09444 0.35802 G2 - G3 0.56667 0.35802 * -* denotes a statistically significant difference 49 Thí nghiệm Bảng 4.1 Bảng anova cho kết cảm quan nước dứa thí nghiệm Analysis of variance -Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level -Between groups 14.87227 2.9744547 Within groups 108.87773 174 6257341 4.754 0004 -Total (corrected) 123.75000 179 missing value(s) have been excluded 50 Bảng 4.2 Bảng so sánh khác biệt nghiệm thức nước dứa thí nghiệm Multiple range analysis for TNC4.sl by TNC4.nt -Method: 95 Percent LSD Level Count Average Homogeneous Groups -L2 30 -.3080000 X L5 30 -.2476667 X L1 30 -.2406667 X L4 30 0916667 XX DC 30 2406667 X L3 30 4640000 X -contrast difference limits DC - L3 -0.22333 0.40320 DC - L4 0.14900 0.40320 DC - L5 0.48833 0.40320 * DC - L1 0.48133 0.40320 * DC - L2 0.54867 0.40320 * L3 - L4 0.37233 0.40320 L3 - L5 0.71167 0.40320 * L3 - L1 0.70467 0.40320 * L3 - L2 0.77200 0.40320 * L4 - L5 0.33933 0.40320 L4 - L1 0.33233 0.40320 L4 - L2 0.39967 0.40320 L5 - L1 -0.00700 0.40320 L5 - L2 0.06033 0.40320 L1 - L2 0.06733 0.40320 -* denotes a statistically significant difference 51