TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ HẠT ĐIỀU NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH TIỆT TRÙNG VÀ MỨC ĐỘ CHẤP NHẬN CỦA KHÁCH HÀNG TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ HẠT ĐIỀU NGHIÊN CỨU Ả.
TỔNG QUAN
Tổng quan về điều
Cây Điều hay còn gọi là đào lộn hột, có tên khoa học là Anacardium occidentale L.
- Lớp: Cây hai lá mầm (Dicotyledoneae)
- Lớp phụ: Có cánh tràng rời (Arichichlamideae)
Hình 2.1 Quả và hạt điều tươi
2.1.2 Nguồn gốc và phân bố
Cây điều, một loại cây thường xanh có nguồn gốc từ đông bắc Brazil, đã tự nhiên mở rộng sang các nước Nam Mỹ Vào thế kỷ 16, người Bồ Đào Nha đã giới thiệu cây điều vào Ấn Độ và Châu Phi, từ đó cây điều lan rộng khắp Đông Nam Á.
Cây điều phát triển mạnh mẽ ở các quốc gia cận xích đạo với khí hậu ấm áp và độ ẩm cao, nằm trong khoảng vĩ tuyến 30° Bắc và 31° Nam Trên thế giới hiện có 32 quốc gia trồng cây điều, trong đó Ấn Độ dẫn đầu về diện tích và sản lượng điều thô cũng như nhân điều chế biến Các nước như Brazil, Việt Nam và nhiều quốc gia châu Phi như Bờ Biển Ngà, Tanzania, Guinea Bissau, Benin, Nigeria, Mozambique, Senegal và Kenya cũng nổi bật trong sản xuất điều, đóng góp khoảng 500.000 tấn điều thô hàng năm cho tổng sản lượng toàn cầu Cây điều đã trở thành một loại cây ăn quả nhiệt đới quan trọng với tiềm năng kinh tế lớn.
2.1.3 Sản xuất điều trên thế giới
Cây điều, ban đầu chỉ được thổ dân như bộ tộc Tikuna ở tây bắc Amazon sử dụng làm thuốc, đã được biết đến với nước ép trái điều giúp chống bệnh cúm Đến đầu thế kỷ 20, cây điều đã trở thành một cây kinh tế quan trọng nhờ sự ưa chuộng của người tiêu dùng đối với các sản phẩm như hạt điều, nhân điều và dầu vỏ hạt điều, biến chúng thành những mặt hàng thương mại quốc tế.
Sản xuất toàn cầu hạt điều năm 2014 đạt 629,668 tấn, tăng 7% so với năm trước và 16% so với năm 2004 Ấn Độ, Brazil và Việt Nam là những nước chế biến lớn nhất, với Ấn Độ dẫn đầu sản xuất 164,286 tấn, chiếm 26% tổng sản lượng toàn cầu, tiếp theo là Việt Nam với 119,048 tấn (19%) và Côte d'Ivoire với 109,583 tấn (17%) Các nước Đông và Tây Phi chủ yếu xuất khẩu hạt điều thô sang Ấn Độ, Việt Nam và Brazil để chế biến Trong giai đoạn 2015 – 2016, sản lượng hạt điều toàn cầu tiếp tục tăng lên 738,861 tấn, tăng 3% so với năm trước.
Hình 2.2 Số liệu đánh giá sản lượng hạt điều nhân/tấn của các nước năm 2014
Hình 2.3 Sản lượng điều nhân tăng 16% từ năm 2004 đến năm 2014
Việt Nam và Ấn Độ là hai quốc gia hàng đầu trong xuất khẩu hạt điều nhân, với sản lượng lần lượt đạt 289,000 tấn và 116,500 tấn Hoa Kỳ là thị trường chính cho hạt điều xuất khẩu từ cả hai nước, chiếm 32% tổng sản lượng xuất khẩu của Việt Nam và 25% tổng xuất khẩu của Ấn Độ.
Trên thị trường quốc tế, sản phẩm điều chính bao gồm hạt điều thô, nhân điều và dầu vỏ hạt điều Nhân điều được tiêu thụ phổ biến dưới dạng món ăn nhẹ, như hạt rang muối hoặc snacks ngọt, và là nguyên liệu cho bánh kẹo, sản phẩm bánh mì cũng như các món ăn khác Đặc biệt, nhân điều chứa nhiều khoáng chất quan trọng, thường không có trong chế độ ăn hàng ngày.
Các sản phẩm từ điều đa dạng trên thị trường thế giới
Hình 2.4 Các sản phẩm từ điều
2.1.4 Sản xuất điều ở Việt Nam
Vào giữa thập niên 80, ngành chế biến hạt điều tại Việt Nam còn rất hạn chế với một số cơ sở nhỏ lẻ Đến năm 1988, Việt Nam lần đầu tiên xuất khẩu 33,6 tấn nhân điều sang thị trường Pháp, đánh dấu bước khởi đầu cho ngành chế biến hạt điều trong nước Tuy nhiên, chỉ đến giữa thập niên 90, ngành này mới thực sự bùng nổ, với số lượng cơ sở chế biến tăng lên hơn 60 và tổng công suất chế biến vượt quá mức trước đó.
200000 tấn hạt điều thô/năm Chế biến điều đã thực sự trở thành một ngành công nghiệp mới ở Việt Nam [4]
Theo Tổng cục Hải quan, năm 2016, Việt Nam xuất khẩu 346.844 tấn hạt điều, đạt kim ngạch 2,8 tỷ USD, tăng 5,7% về lượng và 18,3% về giá trị so với năm 2015 Kết quả này khẳng định ngành điều Việt Nam là nông sản chủ lực, chiếm 50% tổng giá trị nhân điều xuất khẩu toàn cầu.
Trong số rất nhiều thị trường tiêu thụ hạt điều của Việt Nam, có 6 thị trường đạt trên
100 triệu USD, đó là: Hoa Kỳ 970 triệu USD (chiếm 34% trong tổng kim ngạch xuất khẩu hạt điều của cả nước; tăng 17,6% so với năm 2015); Trung Quốc 422,6 triệu
USD (chiếm 15%, tăng 19,8%); Hà Lan 382,7 triệu USD (chiếm 13,5%, tăng 24%); Anh 118,8 triệu USD (chiếm 4,2%, tăng 17%); Australia 120,8 triệu USD (chiếm 4,3%, tăng 3,7%); Đức 103,4 triệu USD (chiếm 3,6%, tăng 50%) [8]
Tại Việt Nam, mặc dù là quốc gia đứng thứ hai thế giới về xuất khẩu hạt điều, người dân vẫn chưa nhận thức đầy đủ về giá trị dinh dưỡng của hạt điều Họ thường xem hạt điều chỉ là một món ăn vặt, mà chưa nhận ra rằng đây là thực phẩm giàu dinh dưỡng và có lợi cho sức khỏe.
Mức tiêu thụ nội địa của ngành điều tại Việt Nam, với dân số 90 triệu người, vẫn còn khiêm tốn, chỉ đạt khoảng 5-6% tổng sản lượng Để đảm bảo sự phát triển bền vững cho ngành điều, nâng cao tiêu thụ nội địa là một trong những mục tiêu quan trọng mà VINACAS hướng đến trong thời gian tới.
Hiện nay, nghiên cứu về sản phẩm từ hạt điều đang được chú trọng nhằm đa dạng hóa nguồn sản phẩm trên thị trường Ngoài hạt điều rang muối truyền thống, còn có các sản phẩm mới như hạt điều da cá với nhiều hương vị phong phú, bột điều giải khát, mứt điều, si-rô điều, và rượu vang điều cùng với rượu cao độ được chưng cất từ rượu vang điều.
Đặc điểm, hình thái của hạt điều
Hạt điều có hình thận với màu xanh sẫm khi tươi và chuyển sang nâu xám khi khô Kích thước trung bình của hạt điều thông thường là từ 2,5 đến 3,5 cm về chiều dài, 2 cm về chiều rộng và có độ dày nhất định.
1 – 1,5 cm, trọng lượng trung bình 5 – 6 g.
Cấu tạo hạt điều gồm 3 phần:
Vỏ hạt (45 – 50%) điều gồm có 3 lớp:
Lớp ngoài cùng nhẵn, dai, màu xám hoặc nâu xám.
Lớp vỏ giữa dày nhất, xốp, có cấu trúc tổ ong dày khoảng 2 – 3 mm, có chứa một chất lỏng có tính nhựa, nhớt, màu nâu đỏ
Vỏ lụa (2 – 5%): màu nâu hơi đỏ bao bọc nhân điều.
Nhân (20 – 25%): là phần ăn được, hình thận, hàm lượng lipid (trên 40% theo trọng lượng) và protein (khoảng 20%).
Thành phần và giá trị dinh dưỡng của hạt điều nhân
Tại hội nghị quốc tế “Hạt cây, Sức khỏe và chế độ ăn Địa Trung Hải” diễn ra ở San Francisco, Mỹ vào năm 1994, một chế độ ăn cân bằng theo hình chóp đã được giới thiệu, trong đó các loại hạt ăn được được khuyến nghị là một phần quan trọng trong khẩu phần hàng ngày.
Hình 2.5 Tháp chế độ ăn cân bằng theo hình chóp
Dẫn đầu các nhà dinh dưỡng quốc tế đã đưa ra một chế độ ăn cân bằng theo hình chóp
The Mediterranean Diet Pyramid emphasizes the nutritional benefits of plant-based foods, particularly nuts and seeds The American Heart Association recommends incorporating nuts into daily diets due to their clear cardiovascular benefits.
Hạt điều là một bổ sung tuyệt vời cho chế độ ăn uống của trẻ em, phụ nữ mang thai và bà mẹ cho con bú Chúng có thể giúp cải thiện tình trạng chán ăn, trầm cảm, suy nhược thần kinh và bệnh còi Hạt điều cung cấp riboflavin, giúp cơ thể duy trì năng lượng và hỗ trợ điều trị thiếu máu nhờ vào hàm lượng sắt cao Ngoài ra, hạt điều còn có lợi cho các vấn đề liên quan đến dạ dày, ngực, tiết niệu và gan Về mặt dinh dưỡng, hạt điều chứa phenolic lipid, chất béo bão hòa và không bão hòa, tocopherols, squalenes, phytosterols cùng nhiều hợp chất hoạt tính sinh học như β-carotene, lutein, zeaxanthin, α-tocopherol, γ-tocopherol, thiamin, acid stearic, acid oleic và acid linoleic Các chất chống oxi hóa flavonoids như catechin, epicatechin và epigallocatechin cũng được tìm thấy và tăng cường khi nhiệt độ gia tăng.
Hàm lượng các thành phần trong cây trồng có sự khác biệt tùy thuộc vào vị trí địa lý, khí hậu, môi trường và điều kiện trồng trọt ở từng vùng Điều này được thể hiện rõ ràng trong bảng 2.1.
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của nhân điều tại nhiều vùng khác nhau
Giá trị trung bình Độ lệch chuẩn
(Nguồn: Food Sci Nutr 2016 Mar; 4(2): 329–338.)
Bài viết này phân tích thành phần dinh dưỡng của hạt điều tươi, bao gồm hạt nhân và những biến đổi của chúng dựa trên nguồn gốc Hạt điều từ các vùng sản xuất chính như Brazil, Ấn Độ, Việt Nam, Đông và Tây Phi được so sánh để làm nổi bật sự khác biệt trong chất lượng và thành phần.
Hạt điều chứa 46,3% chất béo, trong đó 82% là acid béo chưa bão hòa, với tỷ lệ acid béo chưa bão hòa đơn và đa là 4:1 Những chất béo này không chỉ không làm tăng cholesterol mà còn giúp điều hòa và giảm cholesterol trong máu, góp phần phòng ngừa các bệnh tim mạch.
Các acid béo thiết yếu (EFAs) đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh cân bằng giữa các chất béo bão hòa và cholesterol trong tế bào Chúng là yếu tố quyết định giúp duy trì tính linh hoạt của màng tế bào và hỗ trợ hình thành cũng như sửa chữa các mô Thiếu hụt EFAs có thể dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như bệnh tiểu đường, hen phế quản, rối loạn thận và viêm khớp.
Hạt điều chứa mười bốn loại acid béo, trong đó acid oleic chiếm tỷ lệ cao nhất với 60,7 ± 1,7% tổng hàm lượng chất béo, tiếp theo là acid linoleic với 17,8%.
Nhân điều chứa khoảng 20% hydrat carbon, trong đó chỉ có 1% là đường hòa tan, góp phần tạo ra hương vị ngọt thanh dễ chịu và hấp dẫn mà không gây béo phì.
Nhân điều chứa thành phần xơ có lợi, giúp giảm hấp thu cholesterol từ thực phẩm và hỗ trợ điều trị bệnh táo bón Việc bổ sung nhiều chất xơ vào khẩu phần ăn không chỉ bảo vệ cơ thể khỏi ung thư mà còn giảm nguy cơ mắc các vấn đề về thận và viêm ruột thừa.
Về mặt cung cấp năng lượng thì nhân điều vượt tốt so với ngũ cốc, thịt và trái cây:
Nhân điều chứa hơn 20% protein thực vật, tương đương với lượng protein trong đậu nành và đậu phộng Tuy nhiên, chất lượng protein của nhân điều lại tương đương với sữa, trứng và thịt.
Protein trong nhân điều chứa hầu hết các acid amin thiết yếu Mặc dù số lượng acid amin không nhiều, nhưng sự hiện diện đồng thời và cân đối của chúng đảm bảo hiệu quả dinh dưỡng đầy đủ.
Hạt điều chứa các sterol như campesterol và stigmasterol, giúp chống viêm và có lợi cho sức khỏe tim mạch Campesterol cạnh tranh với cholesterol, giảm sự hấp thu cholesterol trong ruột, trong khi stigmasterol có thể hỗ trợ phòng ngừa một số loại ung thư, bao gồm ung thư buồng trứng, tuyến tiền liệt, vú và ung thư ruột kết.
Nhân điều chứa nhiều vitamin B, đặc biệt là thiamin (B1), giúp kích thích cảm giác thèm ăn và hỗ trợ hệ thống thần kinh Ngoài ra, nhân điều còn giàu vitamin E, có tác dụng chống lại tình trạng suy nhược cơ thể và thiếu máu.
Các khoáng chất như Canxi, Selenium, Magie, Kẽm, Phospho, Đồng và Sắt dưới dạng hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe và hệ thống thần kinh của con người.
2.3.2 Giá trị dinh dưỡng hạt điều nhân
Chất lượng và phân loại hạt điều nhân
Nhân điều là sản phẩm thu được sau khi tách vỏ hạt điều và bóc vỏ lụa Nhân hạt điều phải được sấy khô, có hình dạng đặc trưng.
Hạt điều nguyên chất phải không dính dầu, không còn vỏ lụa và tỷ lệ nhân còn sót vỏ lụa không vượt quá 1% Đường kính của mảnh vỏ lụa còn sót cũng không được quá 1mm, đồng thời không lẫn tạp chất từ bên ngoài.
Nhân hạt điều phải đảm bảo không có sâu mọt, nấm mốc, và không bị ô nhiễm bởi loài gặm nhấm Hạt điều cũng không được hư hại do sâu mọt có thể nhìn thấy bằng mắt thường hoặc kính phóng đại Để đạt chất lượng tốt, độ ẩm của nhân hạt điều cần duy trì trong khoảng 5 – 6% và có màu trắng ngà.
Phân loại theo kích cỡ
Nhân điều loại 1 phải có kích cỡ theo quy định, còn các loại nguyên khác thì có thể phân ra thành nhiều loại khác nhau.
- Tỷ lệ bể vỡ trong nhân điều nguyên không vượt quá 10% trọng lượng.
- Tỷ lệ vụn trong loại bể góc và bể đôi không vượt quá 10% trọng lượng.
- Tỷ lệ vỡ trong các cấp loại thấp hơn không vượt quá 5% trọng lượng.
Hạt nguyên (Whole - W): nhân điều nguyên là nhân điều có hình dạng đặc trưng, còn nguyên hạt, tỷ lệ bể không quá 1/8.
Nhân vỡ ngang (Butts – B): những hạt này bị bể theo chiều ngang ít hơn 7/8 nhưng không dưới 3/8 nhân nguyên, mầm vẫn còn dính tự nhiên trong hạt bể.
Nhân vỡ dọc (Splits – S): nhân điều bị bể đôi theo chiều dài của hạt, làm hai lá mầm tách rời nhau, và mỗi lá mầm không bị vỡ quá 1/8.
Hạt bể lớn (large Pieces – LP): đây là những mảnh vỡ của loại bể đôi dưới 7/8 lá mầm, và không lọt qua lỗ sàng 4,75 mm (Tiêu chuẩn Mỹ số 4).
Hạt bể nhỏ (Small Pieces – SP): đây là những mảnh vỡ loại bể đôi dưới 5/8 lá mầm, và không lọt qua sàng lỗ 2,80 mm (Tiêu chuẩn Mỹ số 7).
Hạt bể nhỏ kiểu Brazil (SSP): đây là những mảnh vỡ từ loại bể đôi dưới 5/8 lá mầm, và không lọt qua lỗ sàng 2,36 mm (Tiêu chuẩn Mỹ số 8).
Vụn cám (Baby Bits hoặc Granules – BB): đây là phần vụn bể đôi và không lọt qua sàng lỗ 1,70 mm (Tiêu chuẩn Mỹ số 12).
Hình 2.6 Hình ảnh các loại kích thước vỡ và hư của hạt điều
Sữa thực vật
Ngày nay, sữa từ thực vật ngày càng phổ biến trên toàn thế giới, trở thành lựa chọn thay thế cho sữa bò, đặc biệt cho những người dị ứng hoặc không dung nạp lactose Sản phẩm này không chỉ giúp kiểm soát lượng đường huyết mà còn hỗ trợ giảm béo phì Ngoài ra, sữa thực vật còn mang lại giá trị dinh dưỡng cao và hương vị thơm ngon, với nhiều nguồn nguyên liệu đa dạng.
• Ngũ cốc: sữa yến mạch, sữa gạo lứt, sữa bắp,
• Cây họ đậu: sữa đậu nành, sữa đậu phộng,
• Các loại nguyên liệu chứa nhiều béo: sữa hạnh nhân, sữa dừa,
Sữa từ thực vật có thể dùng ở dạng nguyên chất một nguyên liệu, hoặc phối trộn nhiều loại thêm hoặc thêm hương.
Mặc dù nhiều sản phẩm từ thực vật đang được phát triển để thay thế sữa bò, nhưng chúng gặp phải một số vấn đề về công nghệ trong chế biến và bảo quản Hầu hết các loại sữa thay thế đều thiếu sự cân bằng dinh dưỡng so với sữa bò, tuy nhiên, chúng lại chứa các thành phần chức năng có lợi cho sức khỏe, điều này thu hút sự quan tâm của người tiêu dùng.
Một số loại sữa từ thực vật
Sữa đậu nành là loại sữa thực vật đầu tiên, giàu acid béo không bão hòa đơn và đa, có lợi cho sức khỏe tim mạch Đậu nành chứa nhiều Isoflavones, đặc biệt là Genistein, có tác dụng chống lại bệnh ung thư, bệnh tim mạch và loãng xương Tuy nhiên, sữa đậu nành truyền thống vẫn gặp khó khăn do mùi vị đặc trưng và một số người có thể dị ứng với protein đậu nành Hiện nay, sữa đậu nành đã được thương mại hóa dưới nhiều thương hiệu nổi tiếng như Silk (Mỹ), Vitasoy (Hong Kong), Alpro (Anh), Tesco (Mỹ) và Vinasoy (Việt Nam).
Sữa đậu phộng, được sản xuất từ hạt đậu phộng giàu dầu, không phổ biến do hương vị đặc trưng của nó Loại sữa này thường được ưa chuộng ở các nước đang phát triển, trong cộng đồng người ăn chay và những người dị ứng với sữa bò Đậu phộng cung cấp nhiều thành phần có hoạt tính sinh học, mang lại lợi ích trong việc phòng ngừa bệnh tật, cải thiện lượng đường trong máu và kéo dài tuổi thọ Một số sản phẩm thương mại nổi bật bao gồm Wonder và Sweety từ Mỹ.
Sữa hạnh nhân là một loại sữa hạt giàu dinh dưỡng, cung cấp nhiều vitamin, đặc biệt là vitamin E, một chất không thể tự tổng hợp trong cơ thể và cần được bổ sung qua chế độ ăn uống Alpha-tocopherol, thành phần chính của vitamin E, đóng vai trò quan trọng như một chất chống oxy hóa, giúp bảo vệ cơ thể khỏi các gốc tự do Một số sản phẩm sữa hạnh nhân thương mại nổi tiếng bao gồm Silk, Wind Almond, Alpro, Hiland và 365.
Sữa dừa là nguồn cung cấp vitamin và khoáng chất phong phú, bao gồm sắt, canxi, kali, magiê và kẽm, cùng với vitamin C và E Sữa dừa mang lại nhiều lợi ích sức khoẻ như chống ung thư, kháng khuẩn và kháng virus Chất béo bão hòa, acid lauric trong sữa dừa, tương tự như trong sữa mẹ, hỗ trợ phát triển não bộ và tăng cường hệ miễn dịch, đồng thời duy trì tính đàn hồi của mạch máu Việc tiêu thụ sữa dừa hiếm khi gây ra phản ứng dị ứng, nhưng hàm lượng chất béo bão hòa có thể hạn chế mức tiêu thụ Một số sản phẩm thương mại nổi bật bao gồm Blue Diamond, Silk, Alpro và Thái Bình Dương.
Hiện nay, sữa thực vật tại Việt Nam chủ yếu là sữa đậu nành, mở ra cơ hội phát triển cho các sản phẩm sữa từ thực vật khác, đặc biệt là sữa từ hạt điều Sữa hạt điều không chỉ có hàm lượng dinh dưỡng cao mà còn đáp ứng nhu cầu về hương vị, tận dụng nguồn nguyên liệu phong phú và dễ tìm, đồng thời khắc phục những nhược điểm của các loại hạt khác.
Các quá trình cơ bản trong quy trình sản xuất sữa thực vật
Lò vi sóng là thiết bị sử dụng sóng vi sóng để làm nóng hoặc nấu chín thực phẩm Sóng vi sóng là dạng sóng điện từ có bước sóng dài hơn tia hồng ngoại nhưng ngắn hơn sóng radio.
Quá trình vi sóng sử dụng sóng điện từ ngắn để tác động lên nước trong thực phẩm, khiến các phân tử nước chuyển động nhanh và sinh ra nhiệt, từ đó làm chín thức ăn.
Vi sóng được tạo ra từ magnetron và được dẫn vào ngăn nấu qua ống dẫn sóng Trong ngăn nấu, sóng vi sóng phản xạ giữa các bức tường và được thức ăn hấp thụ Sóng vi sóng là dao động của trường điện từ với tần số thường ở mức cao.
Tần số 2450 MHz tương ứng với bước sóng cực ngắn khoảng 12,24 cm, giúp làm nóng thức ăn hiệu quả Các phân tử trong thực phẩm như nước, chất béo và đường thường có cấu trúc lưỡng cực, với một đầu mang điện tích âm và đầu kia mang điện tích dương Những phân tử này sẽ quay theo hướng của điện trường bên ngoài Khi điện trường dao động, các phân tử quay nhanh và sự dao động này được chuyển hóa thành chuyển động nhiệt qua va chạm giữa các phân tử, dẫn đến việc làm nóng thức ăn.
2.6.2 Enzyme α-amylse và hiệu quả trong quá trình thủy phân của dịch sữa α-amylase là một loại enzyme nằm trong nhóm enzyme Amylase (nhóm enzyme thủy phân) Đây là một protein có phân tử lượng thấp (50.000 đến 60.000 Dal) Với điểm đẳng điện nằm trong vùng pH = 4,2 - 5,7. α-amylase (E.C.3.2.1.1) là một enzyme hydrolase xúc tác quá trình thủy phân các liên kết α-1,4-glycoside bên trong tinh bột một cách ngẫu nhiên để tạo ra các sản phẩm như glucose và maltose Đó là một metalloenzyme canxi, nghĩa là nó phụ thuộc vào sự có mặt của yếu tố đồng kim loại cho hoạt động của nó [23] α-amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó còn thủy phân cả hạt tinh bột nguyên song với tốc độ rất chậm. Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-amylase là quá trình ba giai đoạn:
Trong giai đoạn đầu của quá trình dextrin hóa, chỉ một số phân tử cơ chất bị thủy phân, dẫn đến việc hình thành một lượng lớn dextrin phân tử thấp (α-dextrin) Điều này làm giảm nhanh chóng độ nhớt của hồ tinh bột, khi cả amylose và amylopectin đều bị dịch hóa một cách nhanh chóng.
Trong giai đoạn 2 của quá trình đường hóa, các dextrin phân tử thấp tiếp tục bị thủy phân để tạo ra tetra-trimaltose, không có màu với iodine Quá trình thủy phân này diễn ra chậm bởi α-amylase cho tới khi tạo ra disaccharide và monosaccharide Dưới tác động của α-amylase, amylose được phân giải nhanh chóng thành oligosaccharide với 6-7 gốc glucose.
• Sau đó, các polyglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên mạch polycolagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose, maltotriose và maltose.
Thành phần thu được sau khi thủy phân tinh bột phụ thuộc vào nhiệt độ, điều kiện thủy phân và nguồn gốc enzyme Enzyme α-amylase đóng vai trò quan trọng trong quá trình thủy phân tinh bột nhờ vào khả năng phân giải hiệu quả của nó.
Theo Aiyer (2005), enzyme α-amylase được sử dụng để làm lỏng tinh bột yến mạch nhằm giảm độ nhớt và tăng sản lượng sữa yến mạch, đồng thời cải thiện quá trình lọc Quá trình này không chỉ giúp tăng hiệu suất lọc mà còn gia tăng số lượng tổng chất rắn thông qua hoạt động của amylase trên tinh bột, dẫn đến sản xuất maltodextrins.
Theo một số tài liệu khảo sát trung bình hàm lượng tinh bột có trong hạt điều khoảng
Hàm lượng tinh bột trong dịch sữa từ 20 – 22% không cao, nhưng vẫn gây khó khăn trong việc chuẩn bị nhũ tương ổn định Khi trải qua quá trình xử lý nhiệt, tinh bột sẽ hồ hóa, dẫn đến hiện tượng gel hóa với độ nhớt cao trong sữa lỏng Điều này làm giảm khả năng chấp nhận sản phẩm, giảm hiệu quả quá trình lọc và thu hồi hàm lượng chất khô thấp trong quá trình thủy phân dịch sữa.
Sau khi trải qua quá trình nghiền, nấu, thủy phân và phối chế, các chất dinh dưỡng từ hạt điều cùng các thành phần bổ sung tạo thành một huyền phù Khi để yên, các chất rắn sẽ lắng xuống, gây ảnh hưởng đến chất lượng sữa Để khắc phục, cần bổ sung chất ổn định và thực hiện quá trình đồng hóa, giúp phân tán đều các thành phần rắn trong dung dịch, tạo ra sản phẩm đồng nhất Sản phẩm sau đồng hóa sẽ có độ mịn cao, tăng khả năng tiêu hóa và giảm hiện tượng phân lớp khi bảo quản.
Phương pháp đồng hóa nâng cao đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ ổn định của sữa thực vật từ hạt Độ ổn định này phụ thuộc vào kích cỡ của các hạt phân tán, trong đó sữa từ hạt thường chứa các hệ keo được hình thành từ globulin chất béo, các hạt rắn và protein Những hạt phân tán lớn này có thể làm giảm khả năng giữ ổn định của sản phẩm trong thời gian bảo quản dài, dẫn đến hiện tượng lắng xuống của các hạt rắn và làm mất giá trị cảm quan của sữa thực vật.
Sự không ổn định trong sản phẩm do sự hiện diện của các hạt lớn gây ra cảm giác cát, thô ráp và thiếu mượt mà Để cải thiện tình trạng này, cần áp dụng các kỹ thuật giảm kích thước của các hạt phân tán.
2.6.3.1 Phương pháp khuấy trộn (mixing)
Sử dụng cánh khuấy để phân bố đều các hạt phân tán trong pha liên tục là phương pháp đồng hóa đơn giản nhất cho hệ nhũ tương hoặc huyền phù Trong quá trình này, hạt phân tán va đập vào cánh khuấy, dẫn đến giảm kích thước và sắp xếp lại vị trí trong pha liên tục Tuy nhiên, độ ổn định của hệ nhũ tương hoặc huyền phù khi đồng hóa bằng khuấy trộn không cao Để hạn chế hiện tượng tách pha, có thể áp dụng một số giải pháp cụ thể.
Trong quá trình tạo ra hệ nhũ tương, việc bổ sung chất nhũ hóa trước khi khuấy trộn là rất quan trọng Chất nhũ hóa giúp giảm sức căng bề mặt giữa hai pha, đồng thời tạo ra một lớp màng bảo vệ xung quanh các hạt trong pha phân tán Điều này ngăn cản sự kết hợp của các hạt, từ đó hạn chế sự hình thành các hạt phân tán mới có kích thước lớn hơn Các chất nhũ hóa phổ biến bao gồm chất hoạt động bề mặt và polymer sinh học lưỡng cực.
Phụ gia thực phẩm
Sự ổn định của đồ uống thực vật có thể được cải thiện thông qua việc sử dụng chất nhũ hoá và chất ổn định Trong sữa thực vật, ba yếu tố chính ảnh hưởng đến sự ổn định bao gồm kích thước hạt, khả năng hình thành nhũ tương và độ tan của protein Việc lựa chọn chất ổn định để nâng cao sự ổn định của nhũ tương phụ thuộc vào loại nước giải khát và độ pH Biểu đồ lựa chọn hydrocolloid đơn giản, được trình bày bởi Fallourd và Viscione (2009), cung cấp hướng dẫn cho các đồ uống chế biến.
Hình 2.7 Biểu đồ lựa chọn hydrocolloid đơn giản được đưa ra bởi Fallourd and
Pectin là một polysaccharide tự nhiên có nhiều trong các loại trái cây chín như táo, mâm sôi, cam và các loại trái cây họ quýt Hợp chất này thường được sản xuất thương mại và chiết xuất từ vỏ táo và vỏ cam, tạo thành bột có màu từ trắng đến nâu nhạt.
Pectin là một thành phần quan trọng trong thực phẩm, được sử dụng như một chất tạo gel, làm dày và ổn định Để đạt được hiệu quả tối ưu, pectin cần được trộn với syrup đường và hương liệu trước khi kết hợp với sữa, đặc biệt là sữa có nước ép trái cây Sản phẩm này mang lại cấu trúc nhẹ nhàng và giải phóng hương vị tuyệt vời khi thưởng thức, đồng thời khả năng liên kết nước của pectin giúp giảm thiểu sự tách lớp trong sản phẩm.
Sản phẩm có chứa protein hay không (sữa, đậu nành…)
Có lớp dầu xuất hiện trên bề mặt
Bột nghiền lắng xuống phía dưới
Sự kết hợp đặc biệt của: xanthan gum, guar và LBG Gellan gum (HA
& LA), đặc biệt HE và
LE Pectins, PGA, Alginates. pH trung tính pH
