Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất nước cốt chanh tươi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM

BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC CỐT CHANH TƯƠI

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: ThS. Như Xuân Thiện Chân

SVTH: Nguyễn Đình Huy

MSSV: 1153010295

Khóa: 2011 - 2015

Bình Dương, tháng 05 năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bài báo cáo khóa luận tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ

lực của bản thân, em còn nhận được nhiều sự động viên, giúp đỡ từ phía gia đình,

thầy cô và bạn bè và em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến :

Cha mẹ người đã sinh thành dưỡng dục và nuôi dạy em nên người, tạo điều

kiện cho em được học tập, tiếp xúc với cuộc đời, với thầy cô, bạn bè . Cảm ơn

gia đình đã luôn ủng hộ em.

Thầy giáo hướng dẫn Ths. Như Xuân Thiện Chân – Giảng viên khoa Công

Nghệ Sinh Học, Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh người đã tận tình

giúp đỡ, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp, tạo mọi

điều kiện tốt nhất cho em thực hiện và hoàn thành bào báo cáo khóa luận tốt

nghiệp này.

Các thầy cô trong trong tổ chuyên ngành Công nghệ thực phẩm cùng các

thầy cô trong Khoa Công nghệ sinh học đã truyền đạt cho em các kiến thức hữu

ích.

Ban giám hiệu nhà trường và thầy cô quản lý phòng thí nghiệm đã tạo điều

kiện để em có thể làm việc tại phòng thí nghiệm.

Cuối cùng em xin cảm ơn tất cả bạn bè đặc biệt là nhóm sinh viên thực hiện

khóa luận tốt nghiệp tại phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm và phòng thí

nghiệm Hóa sinh đã giúp đỡ em rất nhiều trong lúc thực hiện đề tài thực tập tốt

nghiệp.

Bình Dương, Ngày 27 Tháng 05 Năm 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đình Huy

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ……………............................................................... ………..1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................... 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ CHANH .................................................................. 3

1.1.1 Nguồn gốc, phân loại ........................................................................ 3

1.1.2 Thành phần dinh dưỡng và giá trị sử dụng........................................ 7

1.2 TỔNG QUAN VỀ CHẤT ĐẮNG ....................................................... 18

1.2.1 Neohesperidin .................................................................................. 18

1.2.2 Limonin............................................................................................ 18

1.2.3 Naringin ........................................................................................... 19

1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HẠN CHẾ VÀ LOẠI BỎ

CHẤT ĐẮNG .................................................................................................. 21

1.3.1 Chần NaOH...................................................................................... 21

1.3.2 Ngâm nước muối ............................................................................. 21

1.3.3 Cột lọc hấp phụ ................................................................................ 21

1.3.4 Xử lí enzyme.................................................................................... 22

1.3.5 Vi bao............................................................................................... 24

1.3.6 Natribicarbonate............................................................................... 24

1.3.7 Thanh trùng không sử dụng nhiệt.................................................... 24

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ......... 28

2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ................................................................. 28

2.1.1 Địa điểm thí nghiệm: ....................................................................... 28

2.1.2 Nguyên liệu thí nghiệm: .................................................................. 28

2.1.3 Hóa chất thí nghiệm......................................................................... 28

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................ 29

2.2.1 Quy trình công nghệ ........................................................................ 29

2.2.2 Quy trình nghiên cứu ....................................................................... 30

2.3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM........................................................................ 34

2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát quá trình loại bỏ vỏ chanh bằng NaOH .... 34

2.3.2 Thí nghiệm 2 : Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình chần

NaOH. 36

2.3.3 Thí Nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và nồng độ NaOH

đến quá trình chần. ....................................................................................... 37

2.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát quá trình ngâm NaOH ở nhiệt độ phòng... 39

2.3.5 Thí nghiêm 5: So sánh các phương pháp xử lý nguyên liệu: .......... 40

2.3.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát quá trình khử đắng bằng Natri bicarbonate

41

2.3.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát quá trình khử đắng bằng β – cyclodextrin 42

2.3.8 Thí nghiệm 8: Khảo sát chế độ thanh trùng..................................... 43

2.3.9 Đánh giá toàn diện sản phẩm:.......................................................... 44

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................... 45

3.1 THÍ NGHIỆM 1: KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH LOẠI BỎ VỎ CHANH

BẰNG NAOH.................................................................................................. 45

3.2 THÍ NGHIỆM 2: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN

QUÁ TRÌNH CHẦN NAOH........................................................................... 45

3.2.1 Kết quả và nhận xét ......................................................................... 45

3.2.2 Kết luận............................................................................................ 48

3.3 THÍ NGHIỆM 3 : KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN VÀ

NỒNG ĐỘ NAOH ĐẾN QUÁ TRÌNH CHẦN .............................................. 49

3.3.1 Kết quả và nhận xét: ........................................................................ 49

3.3.2 Kết luận:........................................................................................... 54

3.4 THÍ NGHIỆM 4: KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH NGÂM NAOH Ở NHIỆT

ĐỘ PHÒNG ..................................................................................................... 55

3.4.1 Kết quả và nhận xét: ........................................................................ 55

3.4.2 Kết luận............................................................................................ 59

3.5 THÍ NGHIỆM 5: SO SÁNH CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NGUYÊN

LIỆU…............................................................................................................. 59

3.5.1 Kết quả và nhận xét ......................................................................... 59

3.5.2 Kết luận............................................................................................ 61

3.6 THÍ NGHIỆM 6: KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH KHỬ ĐẮNG BẰNG

NATRIBICARBONATE ................................................................................. 62

3.6.1 Kết quả và nhận xét ......................................................................... 62

3.6.2 Kết luận............................................................................................ 64

3.7 THÍ NGHIỆM 7: KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH KHỬ ĐẮNG BẰNG β –

CYCLODEXTRIN........................................................................................... 65

3.7.1 Kết quả và nhận xét ......................................................................... 65

3.7.2 Kết luận............................................................................................ 66

3.8 THÍ NGHIỆM 8: KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ THANH TRÙNG ............... 67

3.8.1 Nhận xét........................................................................................... 67

3.8.2 Kết quả kiểm tra vi sinh................................................................... 68

3.9 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ TOÀN DIỆN SẢN PHẨM ........................... 69

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................... 70

4.1 KẾT LUẬN.......................................................................................... 70

4.2 KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 71

PHỤ LỤC…………….. ................................................................................... i

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cây chanh............................................................................................... 4

Hình 1.2: Cấu tạo quả chanh................................................................................ 6

Hình 1.3: Công Thức Cấu Tạo Hesperidin ........................................................ 18

Hình 1.4: Công Thức Cấu Tạo Limonin ............................................................ 18

Hình 1.5: Quy Trình Tạo Limonin Gây Đắng .................................................... 19

Hình 1.6: Công Thức Cấu Tạo Naringin............................................................ 19

Hình 3.1: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của việc thay đổi nhiệt độ trong quá trình

chần NaOH đến hàm lượng naringin của các nghiệm thức ................................. 46

Hình 3.2: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của việc thay đổi nhiệt độ trong quá trình

chần NaOH đến cảm quan về mùi của các nghiệm thức ..................................... 48

Hình 3.3: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của việc thay đổi thời gian và nồng độ

trong quá trình chần NaOH đến hàm lượng naringin của các nghiệm thức ........ 50

Hình 3.4 : Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của việc thay đổi thời gian và nồng độ

trong quá trình chần NaOH đến giá trị cảm quan về mùi ở các nghiệm thức...... 52

Hình 3.5: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của việc thay đổi thời gian và nồng độ

trong quá trình ngâm NaOH đến giá trị hàm lượng naringin ở các nghiệm thức 56

Hình 3.6: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của việc thay đổi thời gian và nồng độ

trong quá trình ngâm NaOH đến giá trị cảm quan về mùi ở các nghiệm thức .... 57

Hình 3.7: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của việc thay đổi phương pháp xử lý

nguyên liệu đến hàm lượng naringin của các nghiệm thức ................................. 60

Hình 3.8: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng độ Natri bicarbonate đến hàm

lượng naringin có trong mẫu dịch ép chanh......................................................... 62

Hình 3.9: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng độ Natri bicarbonate đến cảm

quan về vị của các mẫu dịch ép chanh. ................................................................ 64

Hình 3.10 : Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng độ β – cyclodextrin đến cảm

quan về vị của các nghiệm thức dịch ép chanh.................................................... 65

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Giá trị dinh dưỡng trên 100g các phần ăn được của chanh tươi........... 8

Bảng 1.2: Diện tích và sản lượng cây ăn quả có múi năm 2001 – 2005............ 16

Bảng 2.1 Tổng quát các giai đoạn nghiên cứu..................................................... 32

Bảng 2.2 : Bảng bố trí thí nghiệm loại bỏ vỏ bằng NaOH.................................. 35

Bảng 2.3: Bảng mã hóa nhiệt độ của thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần NaOH. 36

Bảng 2.4: Bảng bố trí thí nghiệm quá trình chần NaOH...................................... 38

Bảng 2.5: Bảng bố trí thí nghiệm của thí nghiệm ngâm NaOH ở nhiệt độ phòng

.............................................................................................................................. 39

Bảng 2.6: Bảng mã hóa nghiệm thức so sánh ...................................................... 40

Bảng 2.7: Bố trí thí nghiệm khảo sát nồng độ Natri bicarbonate ....................... 41

Bảng 2.8 : Bố trí thí nghiệm khảo sát nồng độ β – cyclodextrin ........................ 42

Bảng 2.9: Bảng bố trí thí nghiệm khảo sát quá trình thanh trùng bằng Kalisorbat.

.............................................................................................................................. 43

Bảng 2.10 : Chỉ tiêu vi sinh theo TCVN 7401 – 2002........................................ 44

Bảng 3.1: Kết quả định lượng Naringin theo phương pháp quang phổ Davis.... 46

Bảng 3.2: Đánh giá cảm quan về mùi khi thay đổi nhiệt độ trong quá trình chần

NaOH ................................................................................................................... 47

Bảng 3.3: Kết quả định lượng Naringin theo phương pháp quang phổ Davis..... 49

Bảng 3.4: Bảng điểm cảm quan mùi trong quá trình chần NaOH ....................... 51

Bảng 3.5: Kết quả định lượng Naringin theo phương pháp quang phổ Davis..... 55

Bảng 3.6 : Bảng điểm cảm quan mùi trong quá trình chần NaOH ...................... 57

Bảng 3.7: Kết quả định lượng Naringin theo phương pháp quang phổ Davis..... 60

Bảng 3.8: Kết quả hàm lượng naringin theo phương pháp quang phổ Davis khi

xử lý dịch ép chanh với Natri bicarbonate ........................................................... 62

Bảng 3.9: Kết quả cảm quan vị của các nghiệm thức trong xử lý dịch ép chanh

với Natri bicarbonate............................................................................................ 63

Bảng 3.10: Kết quả cảm quan vị của các nghiệm thức dịch ép chanh xử lý với β

– cyclodextrin....................................................................................................... 65

Bảng 3.11: Bảng theo dõi nước cốt chanh trong thời gian thanh trùng bằng

Kalisorbate ........................................................................................................... 67

Bảng 3.12: Kết quả kiểm tra vi sinh.................................................................... 68

Bảng 3.13: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm nước cốt chanh.................... 69

Báo Cáo Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS. Như Xuân Thiện Chân

SVTH: Nguyễn Đình Huy Trang 1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cây chanh là một trong những loài cây hết sức gần gũi với con người Việt Nam

từ bao đời nay. Nó được coi là sản vật của các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Mọi

bộ phận của cây chanh đều được dùng làm thuốc chữa bệnh, thức ăn bốn mùa. Các

sản phẩm của chanh rất gần gũi và cần thiết trong đời sống của nhân dân ta như: pha

chế làm nước giải khát, làm rượu, mứt, thuốc chữa bệnh, làm mỹ phẩm, làm gia vị

không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày. Do hàm lượng nước của chanh có thể lên

đến 90% nên chanh được dùng để pha chế làm nước giải khát rất tốt. Trong quả

chanh còn có hàm lượng vitamin C và hàm lượng axit rất cao, bên cạnh đó còn có

các vitamin như B1, B2, PP, các chất khoáng và pectin. Các nghiên cứu đã chứng

minh rằng uống nước chanh mỗi ngày giúp tăng cường sức đề kháng, chống lại các

bệnh cảm lạnh và cảm cúm, theo một nghiên cứu của Nhật cho thấy nước cốt chanh

giúp lưu lượng máu trong tĩnh mạch tăng 19% và giảm nguy cơ đông máu.

Theo đánh giá của Sở Nông ngiệp, quả chanh có nhược điểm là vỏ mỏng,bảo

quản vận chuyển khó, không có thị trường xuất khẩu, chủ yếu tiên thụ nội địa ,sản

lượng quá lớn, cung vượt cầu tới 60-70% nên giá chanh bị giảm thấp, thậm chí chỉ

tiêu thụ được chanh loại 1 loại 2, còn loại 3 phải đổ bỏ, gây thiệt hại cho người

trồng chanh. Vì vậy việc chế biến trái chanh ra nhiều sản phẩm khác để phục vụ tiêu

dùng là một hướng giải quyết cho bài toán nan giải này nhằm hỗ trợ nhân dân tìm

đầu ra cho cây cây chanh. Trong đó nước cốt chanh tươi hiện nay đang là một dòng

sản phẩm được chú ý trong nghành công nghiệp thực phẩm và nhiều người tiêu

dùng quan tâm. Tuy nhiên việc sản xuất nước cốt chanh tươi đang gặp nhiều khó

khăn do có nhiều thành phần gây đắng và gây tủa làm ảnh hường đến giá trị cảm

quan cũng như chất lượng sản phẩm.[20]

Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó chúng tôi quyết định tiến hành nghiên cứu các

biện pháp nhằm hạn chế và loại bỏ tối đa các chất gây đắng để hoàn thiện quy trình

công nghệ sản xuất nước cốt chanh đạt chất lượng đáp ứng nhu cầu của người tiêu

dùng thông qua đề tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất nước cốt chanh

tươi”

Báo Cáo Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS. Như Xuân Thiện Chân

SVTH: Nguyễn Đình Huy Trang 2

Trong phạm vi nghiên cứu, thời gian hạn chế nên chúng tôi chỉ khảo sát trên

giống chanh ta (Citrus aurantifolia) là đối tượng nghiên cứu và tiến hành khảo sát

tiền xử lí nghiên liệu trước khi ép bao gồm: loại bỏ bớt những thành phần gây đắng

như vỏ xanh, vỏ lụa ... Sau đó tiến hành chần NaOH hay ngâm nước muối để loại

bớt một phần chất gây đắng trong nguyên liệu. Tiếp theo chúng tôi tiến hành khảo

sát các phương pháp nhằm hạn chế và loại bỏ tối đa lượng chất gây đắng có trong

dịch ép như dùng cột lọc trao đổi, enzyme, vi bao…cuối cùng sẽ khảo sát các chế

độ thanh trùng không sử dụng nhiệt kết hợp với bảo quản lạnh để có thể đảm bảo

yêu cầu vi sinh và tạo ra một sản phẩm cốt chanh tươi hoàn thiện

Với đề tài này chúng tôi hy vọng sẽ đưa ra được quy trình sản xuất nước cốt

chanh hoàn thiện với các biện pháp tối ưu nhất để có thể hạn chế và loại bỏ tối đa

các chất gây đắng và từ đó tạo ra một sản phẩm nước cốt chanh tươi đạt yêu cầu

chất lượng.

Báo Cáo Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS. Như Xuân Thiện Chân

SVTH: Nguyễn Đình Huy Trang 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN VỀ CHANH

1.1.1 Nguồn gốc, phân loại

[17]

Nguồn gốc

Nguồn gốc chính xác của chanh đến nay vẫn chưa được xác định rõ ràng, mặc

dù chanh được trồng phổ biến và những cây chanh đầu tiên đã được trồng tại Ấn

Độ,miền bắc Myanma và Trung Quốc. Ở Đông Nam Á, chanh đã được biết đến với

tính chất sát trùng và chanh đã được sử dụng như một thuốc giải độc cho các chất

độc khác nhau. Chanh được nhập vào Châu Âu (gần phía nam nước Ý) vào khoảng

trước thế kỷ thứ nhất, trong thời kì Roma cổ đại. Tuy nhiên, cây chanh lại không

được trồng rộng rãi. Sau đó chanh được những người thương buôn mang sang Ba

Tư và sau đó đến Iraq và Ai Cập vào khoảng những năm 700 sau công nguyên.

Chanh được phân phối rộng rãi khắp thế giới Ả Rập và và vùng Địa Trung Hải vào

những năm giữa năm 1000 và năm 1150 sau Công Nguyên.

Ở Châu Âu việc trồng chanh được bắt đầu tai Genoa (nước Ý) vào giữa thế kỉ

XV. Sau đó vào năm 1493 nhà thám hiểm huyền thoại Christopher Columbus đã

đem những hạt giống chanh đi trồng tại vùng đất Hispaniola (nước Mĩ ngày nay).

Những người Tây Ban Nha đã chinh phục Thế Giới Mới ( Châu Mĩ) và họ đã trồng

rộng rãi cây chanh trên khắp lục địa này. Chanh chủ yếu được dùng làm cây cảnh và

thuốc chữa bệnh. Vào những năm 1700 và cuối những năm 1800 khi chanh được sử

dụng làm hương liệu và là một loại thực phẩm phổ biến thì chanh được trồng rộng

rãi tại Florida và California.

Báo Cáo Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS. Như Xuân Thiện Chân

SVTH: Nguyễn Đình Huy Trang 4

Phân loại khoa học

Chanh thuộc:

Giới: Plantae

Ngành: Angiospermae

Lớp: Eudicots

Bộ: Sapindales

Họ : Rutaceae

Chi: Citrus

Loài: C. aurantifolia

Danh pháp :Citrus aurantifolia.(CHRISTM.)

SWINGLE

Hình 1.1 Cây chanh

Tên gọi tại một số nước:

Chanh là loài cây dễ trồng, dễ thích nghi với các loại đất khác nhau và chịu

đựng được với các điều kiện thời tiết khắc nghiệt nên được trồng ở khá nhiều nơi

trên thế giới. Chính vì thế chanh được biết đến với nhiều tên goi khác nhau như :

Anh ( Lime, Common lime, Acid lime, Mexican lime…), Trung Quốc (Lai

meng…), A Rập (Limah), Đức (Limettenbaum, Limettenzitrone….), Thái Lan

(Manao, Som manao…), Việt Nam (Chanh ta, chanh giấy…).

Mô tả thực vật và đặc điểm sinh thái, sinh trưởng và phát triển

[2,4]

Theo Võ Văn Chi, cây chanh ta được mô tả như sau:

Cây gỗ nhỏ, cao 3 - 4 m hay hơn, thân cổ nhiều cành, gai ỏ cành thẳng, dài 1

cm, còn gai ở thân dài 2-3 cm. Lá nhỏ, hình bầu dục, nguyên, hơi dày và màu lục,

bóng, dài 4-6 cm, rộng 3 - 4 cm, có nhiều tuyến nhỏ, cuống lá có đốt, dài 1 cm; có

cánh hẹp.