Đề tài Nghiên cứu sản xuất nước quách

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH HỘI ĐỒNG KHOA HỌC BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƯỚC QUÁCH Chủ nhiệm đề tài: NGUYỄN THỊ DIỂM MY NGUYỄN THỊ MỸ TRINH Chức vụ: Sinh viên Đơn vị: Lớp: Cao đẳng Công Nghệ Sau Thu Hoạch khóa 2010, Trung tâm Công Nghệ Sau Thu Hoạch Khoa Nông Nghiệp – Thủy Sản Trà Vinh, ngày tháng năm 2013 ISO 9001 : 2008 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH HỘI ĐỒNG KHOA HỌC BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT NƯỚC QUÁCH Xác nhận của cơ quan chủ quản (Ký, đóng dấu, ghi rõ họ tên) Chủ nhiệm đề tài (Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Thị Diểm My Trà Vinh, ngày 16 tháng 09 năm 2013 ISO 9001 : 2008 - i - LỜI CẢM ƠN Qua quá trình thực hiện đề tài chúng tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến cô Nguyễn Thị Hồng Thắm đã tận tình hướng dẫn chúng em trong suốt thời gian qua. Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và cán bộ phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ Sau thu hoạch, Trường Đại Học Trà Vinh giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để chúng tôi thực hiện đề tài. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn sinh viên lớp CA10STH khóa 2010, Trường Đại Học Trà Vinh đã giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Cuối cùng chúng tôi xin chân thành cảm ơn và chúc sức khỏe, sự thành đạt đến quí thầy cô và các bạn sinh viên Trường Đại Học Trà Vinh luôn dồi dào sức khỏe và thành công trong mọi công việc. - ii - TÓM TẮT Với mục tiêu "Xây dựng quy trình sản xuất nước quách đóng chai" nhằm tạo ra sản phẩm nước quách thơm ngon, bổ dưỡng. Nội dung nghiên cứu được thực hiện với các khảo sát sau: - Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ cái/nước đến giá trị cảm quan sản phẩm. - Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đường đến giá trị cảm quan của sản phẩm. - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến giá trị cảm quan của sản phẩm. Sản phẩm nước quách sau quá trình thí nghiệm được phân tích thành phần hóa học, chỉ tiêu hóa lý và vi sinh nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng cao về mặt cảm quan và cả về mặt vi sinh. Qua kết quả nghiên cứu ta chọn được nước quách có chất lượng tốt thì phải đạt các yêu cầu sau: Tỉ lệ pha loãng cái/nước là 1/8, nồng độ đường là 17%, nhiệt độ và thời gian thanh trùng là 70oC trong 10 phút. - iii - MỤC LỤC Trang PHẦN MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1 PHẦN NỘI DUNG ............................................................................................... 4 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................. 4 1.1. Sơ lược về quả quách và nước quả .............................................................. 4 1.1.1. Sơ lược về quả quách ................................................................................. 4 1.1.2. Sơ lược về nước quả ................................................................................... 9 1.2. Các chất sử dụng trong chế biến ................................................................. 11 1.2.1. Đường Saccharose (đường đôi) ................................................................ 11 1.2.2 Acid citric ................................................................................................. 12 1.2.3. Natribisunfit (NaHSO3 ) ........................................................................... 14 CHƯƠNG 2 – QUY TRÌNH DỰ KIẾN VÀ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH ........ 15 2.1. Quy trình sản xuất nước quách dự kiến ..................................................... 15 2.2. Giải thích qui trình ...................................................................................... 16 2.2.1. Nguyên liệu .............................................................................................. 16 2.2.2. Rã đông ................................................................................................... 16 2.2.3. Xử lý........................................................................................................ 16 2.2.4. Pha loãng ................................................................................................ 17 2.2.5. Thanh trùng bằng NaHSO3 (140mg/l) ..................................................... 17 2.2.6. Lọc lần 1 ................................................................................................. 18 2.2.8. Thanh trùng 2 .......................................................................................... 18 2.2.9. Lọc lần 2 - Rót chai - bài khí ................................................................... 19 - iv - 2.2.10. Bảo ôn và bảo quản sản phẩm ............................................................... 20 2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến ............................................ 20 2.3.1 Hệ vi sinh vật trong đồ hộp....................................................................... 20 2.3.2. Ảnh hưởng của nguyên liệu ..................................................................... 21 2.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ đường đến sản phẩm ......................................... 22 2.3.4. Ảnh hưởng quá trình thanh trùng đế chất lượng sản phẩm ...................... 22 2.3.5. Ảnh hưởng của quá trình lọc lần 2 - Rót chai - Bài khí ............................ 22 CHƯƠNG 3 - KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG TỈ LỆ CÁI/NƯỚC ĐẾN GIÁ TRỊ CẢM QUAN ....................................................................................................... 23 3.1. Mục đích nghiên cứu ................................................................................... 23 3.2. Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 23 3.3. Kết quả thí nghiệm ...................................................................................... 25 CHƯƠNG 4 - KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG NỒNG ĐỘ ĐƯỜNG ĐẾN GIÁ TRỊ CẢM QUAN SẢN PHẨM .................................................................................. 27 4.1. Mục đích nghiên cứu ................................................................................... 27 4.2. Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 27 4.3. Kết quả thí nghiệm ...................................................................................... 29 CHƯƠNG 5 - KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN THANH TRÙNG ĐẾN GIÁ TRỊ CẢM QUAN ................................................ 31 5.1. Mục đích nghiên cứu ................................................................................... 31 5.2. Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 31 5.3. Kết quả thí nghiệm ...................................................................................... 33 CHƯƠNG 6 - HIỆU SUẤT SỬ DỤNG .............................................................. 37 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 38 - v - TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 41 - vi - DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1. Hình ảnh trái quách ........................................................................... 4 Hình 1.2. Hình ảnh cây quách ............................................................................ 4 Hình 1.3. Hình ảnh loại quách to ....................................................................... 6 Hình 1.4. Hình ảnh loại quách nhỏ ...................................................................... 6 Hình 1.5. Hình ảnh đường .................................................................................. 11 Hình 1.6. Hình ảnh acid ..................................................................................... 13 Hình 1.7. Hình ảnh ............................................................................................. 14 Hình 2.1: Rã đông quách .................................................................................... 16 Hình 2.2: Quách sau khi xử lý............................................................................ 16 Hình 2.3: Quách pha loãng với nước ................................................................. 17 Hình 2.4: Thanh trùng bằng NaHSO3 ............................................................... 17 Hình 2.5: Nước quách sau khi lọc lần 1 ............................................................. 18 Hình 2.6: Thanh trùng nước quách ................................................................... 18 Hình 2.7. Hình nước quách ................................................................................ 20 - vii - DANH MỤC BẢNG – BIỂU – SƠ ĐỒ Trang Bảng 1.1. Giá trị dinh dưỡng trong 100g thịt quả ............................................... 7 Bảng 3.1. Kết quả thống kê ảnh hưởng tỉ lệ cái/nước đến chất lượng cảm quan sản phẩm nước quách ......................................................................................... 25 Bảng 4.1. Kết quả thống kê ảnh hưởng nồng độ đường đến giá trị cảm quan sản phẩm ............................................................................................................. 29 Bảng 5.1. Bảng bố thí nghiệm 3 ......................................................................... 31 Bảng 5.2. Kết quả thống kê ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến giá trị cảm quan của sản phẩm .......................................................................... 33 Bảng 5.3. Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm ..................................................................................... 34 Bảng 5.4. Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm ..................................................................................... 35 Bảng 6.1. Kết quả hiệu suất sử dụng của quả quách ........................................ 37 Biểu đồ 3.1. Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỉ lệ cái/nước đến giá trị cảm quan sản phẩm .................................................................................................... 26 Biểu đồ 4.1. Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nồng độ đường đến giá trị cảm quan sản phẩm .................................................................................................... 30 Biểu đồ 5.1. Biểu đồ thể hiên sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thanh trùng đến giá trị cảm quan sản phẩm ................................................................ 34 Biểu đồ 5.2. Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng nhiệt độ thanh trùng đến chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm ..................................................................................... 35 Biểu đồ 5.3. Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng thời gian thanh trùng đến chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm ..................................................................................... 36 - viii - Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 .................................................................................... 24 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 .................................................................................... 28 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 .................................................................................... 32 Sơ đồ quy trình sản xuất nước quách hoàn thiện thực nghiệm ........................ 39 Trang 1 PHẦN MỞ ĐẦU  Tính cấp thiết của đề tài Quách là nguyên liệu phổ biến được trồng rải rác trong các phum sóc trên giồng đất của người Khmer ở Trà Vinh, Sóc Trăng, nhưng nhiều nhất là ở Trà Vinh, ngoài ra trong trái quách còn cung cấp nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu cho cơ thể con người như: vitamin, muối khoáng, carbohydrate, nước. Hiện nay trên thị trường có rất ít sản phẩm về trái quách và chưa được sử dụng phổ biến, việc sử dụng trái quách cho đến nay vẫn chỉ mang tính chất gia đình nên giá trị kinh tế không cao, không thể phát triển đại trà và có những nơi người ta cũng chưa biết gì về trái quách. Đối với người dân trong và ngoài nước người ta chỉ sử dụng quách làm mứt, kem, tương, Tuy nhiên ở nước ta hiện nay đã có một số bài nghiên cứu về công dụng cũng như các thành phần dinh dưỡng trong trái quách, nghiên cứu tạo ra sản phẩm mới như: Nghiên cứu sản xuất rượu vang quách – Nguyễn Thị Hồng Thắm – Trường Đại Học Trà Vinh; Khảo sát khả năng chế biến nước quách lên men – Nguyễn Văn Mười, Thạch Rach Tana, Trần Thanh Trúc (Trường Đại Học Cần Thơ)... nhưng chưa có sản phẩm về nước quách đóng chai. Do vậy nhóm nghiên cứu sản xuất nước quách nhằm đa dạng thêm các sản phẩm về nước quả, có thêm sản phẩm mới trên thị trường, tăng giá trị kinh tế cho quả quách.  Mục tiêu của đề tài Xây dựng quy trình sản xuất nước quách đóng chai.  Nội dung nghiên cứu - Thiết lập quy trình chế biến nước quách. - Bố trí thực nghiệm. - Phân tích thành phần hóa học (xác định hàm lượng đường, acid toàn phần) - Xác định hiệu suất sử dụng của quả. Trang 2 - Phân tích các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh. - So sánh kết quả và chọn thông số kỹ thuật. - Xây dựng quy trình sản xuất nước quách.  Phương pháp nghiên cứu * Kiểm tra một số chỉ tiêu hóa học - Xác định độ acid bằng pH kế - Xác định độ brix bằng chiết quang kế. - Xác định hàm lượng acid toàn phần bằng phương pháp chuẩn độ NaOH 0,1N. - Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Bertrand. - Xử lí số liệu nghiên cứu bằng Statgraphics. * Kiểm tra một số chỉ tiêu vi sinh - Kiểm tra tổng số vi sinh vật hiếu khí bằng phương pháp tham chiếu NMKL 86, được áp dụng để đếm tổng số vi sinh vật hiếu khí. - Phân tích nấm men, nấm mốc theo tham chiếu MNKL98 - 2, ấn bảng lần 3, 1995.  Địa điểm, thời gian, dụng cụ, hóa chất tiến hành thí nghiệm * Địa điểm, thời gian thí nghiệm Thời gian: Từ 01/05/13 -30/08/13. Địa điểm: Tại Trung tâm Công nghệ sau thu hoạch và Trung tâm thí nghiệm. * Dụng cụ, hóa chất sử dụng trong quá trình thí nghiệm - Dụng cụ: Cốc thủy tinh Bình định mức Micro Pibet pH kế Ống đong Chiết quang kế Trang 3 Màng lọc Cân phân tích Nhiệt kế Tủ sấy Bếp đun Burret - Hóa chất sử dụng: Sử dụng các hóa chất sau: Natribisunfit, Acid citric, Phenolphtalein, Natrihydroxyde. Yêu cầu của các hóa chất: - Không độc hại đối với người sử dụng. - Các hóa chất phải nằm trong danh mục cho phép. - Sử dụng đúng liều lượng và phù hợp với sản phẩm. * Chỉ tiêu đánh giá cảm quan sản phẩm Sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan theo tiêu chuẩn Việt Nam 3215-75. Trang 4 PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Sơ lược về quả quách và nước quả [1], [2], [7], [8], [16] 1.1.1. Sơ lược về quả quách Cây quách tên khoa học là Ferinia Limania Swingle (syns.f.elephant correa; limonnia acidissima L; schinus limonia L) là loài duy nhất thuộc chi trong chủng loại Rutaceae. Quách có tên tiếng Anh là Wood Apple, ở Việt Nam quách thường được gọi là trái bầu nâu hay cây Trái Nấm. Ngoài ra quách còn có nhiều tên khoa học khác như là: Eleplant Apple, Monkey Fruit, Curd Fruit, Kathble và nhiều tên gọi khác ở Ấn Độ. Ở Malay, quách tên là Gelinggai hoặc Belinggai. Ở Thái Lan được gọi là Ma-khavit, ở Campuchia gọi là Kranmsang, ở Lào gọi là Ma-fit. Trong tiếng Pháp, quách tên là Pomme d' elephant, Pomme de bois, hoặc Citron desmois. Cây quách có nguồn gốc phổ biến ở vùng khô và hoang dại của Ấn Độ. 1.1.1.1. Đặc điểm hình thái Quách là loại cây cao khoảng 7 - 8m, lá nhỏ và thân giống như cây cần thăng, trồng khoảng 7 năm thì cho trái. Quách già hàng chục tuổi, cho hàng trăm trái. Cây quách phát triển chậm thẳng đứng với một số điểm sau: Nhánh vươn lên và uốn cong ra ở phần đỉnh, nơi mà chúng được chia nhỏ ra thành Hình 1.1. Hình ảnh trái quách Hình 1.2. Hình ảnh cây quách Trang 5 những nhánh nhỏ rũ xuống tại nách đinh. Vỏ cây có dạng vẩy nhiều vết nứt theo luồng và có nhiều gai nhọn ở trên lá, các cành nhỏ hình zigzag. Mỗi năm thay lá, các lá nhỏ xen kẽ và cách nhau. Lá xanh thẳm, bền thường có nhiều răng cưa nhỏ, cành hoặc khía hình chữ V, tại chóp đuôi có tuyến dầu rải đều và khi ép có hương chanh nhẹ. Hoa có màu nâu xanh hoặc lục to khoảng 1,25cm được nằm trong một cụm hoa nhỏ và thả lỏng ở phần chót, hoa dạng lưỡng tính. Trái hình tròn, vỏ quả thuộc gỗ cứng có vẩy. Thịt quả có màu nâu, vị ngọt hoặc chua có mùi thơm, ngoài ra còn có chất nhựa, chất tạo đông, nhiều hạt trắng nhỏ. 1.1.1.2. Thời vụ thu hoạch Quách có lá rụng vào tháng 1, ra hoa tháng 2-3. Ở Malaysia trái chín vào tháng 10-11, ở Ấn Độ trái chín từ tháng 10 đến suốt tháng 3, ở Việt Nam quách thường thu hoạch từ nửa tháng 9 đến tháng 1. Trồng quách có ưu điểm nổi bật nhất là không cần phải trèo lên cây hái, quách bắt đầu chín thì tự rụng và dù rơi từ trên cao xuống nhưng quách không dập vỡ vì vừa chớm chín trái còn rắn. 1.1.1.3. Sự phân bố và phân loại quách * Sự phân bố Quách là loại cây trồng phổ biến ở những vùng đất khô, hoang du của miền Ấn Độ và vùng Ceylen, nó được mọc dọc theo những con đường ranh giới của những cánh đồng hoặc trong vườn cây ăn trái một cách ngẫu nhiên. Quách cũng thường được phát triển trên khắp khu vực Đông Nam Á, ở miền bắc Malay và trên đảo Penang. Ở Ấn Độ, trái quách là thức ăn quen thuộc của người nghèo từ xa xưa mãi đến khi Công nghệ chế biến được phát triển vào giữa những năm 1950. Ở Việt Nam, quách được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía nam như: Trà Vinh, Vĩnh Long, Bến Tre, Sóc Trăng, Đồng Nai,... Và tại tỉnh Trà Vinh, quách được tìm thấy nhiều ở các huyện như: Cầu Kè, Càng Long, Châu Thành, Cầu Ngang... Điều kiện sống: Đất đai, sự chăm sóc và những điều kiện vi khí hậu có ảnh Trang 6 hưởng rất lớn, quyết định đến tính chất của nguyên liệu thực phẩm. Về khí hậu, cây quách phát triển ở độ cao 450m so với mặt nước biển. Quách thích hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa với một mùa khô rõ rệt. Đất trồng, mỗi loại quách có sự khác biệt về đất trồng, nhưng thích hợp với nó nhất vẫn là loại đất xốp, ẩm, màu mỡ. Về giống, nhìn chung quách được trồng từ hạt. * Phân loại quách Quách được phân làm 2 loại: Một loại quả to và một loại quả nhỏ + Loại quả to: Trái quách tròn như quả bóng nhựa. Vỏ quả thuộc gỗ cứng có vẩy màu bạc trắng với nhiều hạt li ti trên thân. Vừa chín tới, quách tỏa hương thơm, thịt quả có màu nâu, vị ngọt, ngoài ra còn có chất nhựa, chất tạo đông, nhiều hạt trắng nhỏ. + Loại quả nhỏ: Trái hình tròn, đen dạng trái son với vỏ quả thuộc gỗ cứng có vẩy màu trắng sáng. Thịt quả có màu nâu, vị chua hơn quả quách to, có mùi thơm, ngoài ra còn có chất nhưạ, chất tạo đông, nhiều hạt trắng nhỏ. 1.1.1.4. Thành phần hóa học Ngoài thành phần chủ yếu là nước, trong quách còn có chứa nhiều chất khô như sau: - Vitamin: Trong quách chứa các vitamin, đặc biệt là vitamin chống oxi hóa như vitamin A, vitamin C, hàm lượng vitamin C khá cao có tác dụng tăng sức đề kháng cho cơ thể. Hình 1.3. Hình ảnh loại quách to Hình 1.4. Hình ảnh loại quách nhỏ Trang 7 - Enzyme: Đây là những chất xúc tác sinh hóa có tác dụng giúp tiêu hóa, ăn những mô chết của vết thương, giảm đau. Một số enzyme trong quách như: oxidase, amylase, catalase, alinase,... Đặc biệt, trong thịt quả quách xảy ra hiện tượng hóa nâu rất mạnh đó là do enzyme pholyphenoloxydase. - Chất khoáng: Mặt dù chất khoáng là những yếu tố vi lượng chỉ cần một lượng rất ít nhưng chúng rất cần thiết cho sự hoạt động của hệ thống enzyme trong quá trình trao đổi chất. Trong quách có nhiều chất khoáng và yếu tố vi lượng như: calcium, sodium, potassium, magnesium, copper, chromium,... - Lignin (chất gỗ): Là những chất trơ, giúp những thành phần khác có thể được đa hấp thụ. Chất gỗ là hình thức tách nước từ đường để tạo ra cấu trúc vòng thơm. - Acid béo: Gồm campesterol, sisoterol là những acid béo có nguồn gốc t