Công nghệ chế biến rau trái CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU TRONG CNCBRT Tôn Nữ Minh Công nghệ chế biến rau trái Nguyên liệu chính: Rau trái Nguyên liệu phụ: Nước, đường, dextrin, CO2, Phụ gia: tạo cấu trúc (đặc, gel, nhũ, …) tạo vị (ngọt, mặn, chua, cay, …) màu, mùi, bảo quản (chống vi sinh vật, chống oxy hóa) enzym (amylase, protease, pectinase,…) NGUYÊN LIỆU PHỤ NƯỚC Nước NGUỒN mặt Nướ c Nước chảy - sông, suối, mương - hay nước lặng - ao, hồ, đầm, ruộng Ô nhiễm KL nặng, chất BVTV, dầu mỡ, chất tẩy rửa, loại khí độc (H2S, NH3, Cl2, NO, SO2) Nước ngầm Chất lượng thường tốt nước mặt, chứa tạp chất hữu cơ, vsv Giàu thành phần vô (Ca, Mg, Na, K, Fe, CO32-, SO42-, Cl-) Hầu không chứa hạt keo hay hạt lơ lửng Chất lượng phụ thuộc: chất lượng nước mưa, thời gian tồn lòng đất, chất lớp đất đá nước thấm qua NGUYÊN LIỆU PHỤ TIÊU CHUẨN CHẤT LƯNG Nướ c Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống: (Bộ Y Tế ban hành 18/4/2002) TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam SMEWW: Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater TC thử nước nước thải Hiệp hội sức khoẻ cộng đồng Hoa Kỳ US EPA: United States Enviremental Protection Agency methods NGUYÊN LIỆU PHỤ Nướ c TIÊU CHUẨN CHẤT LƯNG Thông số Mức yêu cầu Mức tối đa pH 6,5 8,5 Độ cứng (CaCO3) mg/L 300 TDS mg/L 1000 Cl mg/L 25 250 SO4 mg/L 25 250 Al mg/l 0,05 0,2 Fe, mg/L O2 bão hoà % 0,5 >75 NGUYÊN LIỆU PHỤ Nướ c Loại vsv Coliform tổng số, Coliform faecalis, E coli Lượng cho phép kl/100mL kl/100mL 0 kl/100mL Mức yêu cầu Mức tối đa Thông số Đơn vị đo Màu Mg/1Pt 15 Độ đục NTU Mùi Cảm quan Vị Không có mùi lạ Cảm quan Không có vị lạ NTU: Nephelometric Turbidity Unit NGUYÊN LIỆU PHỤ Nướ CÁC lắng PHƯƠNG PHÁP Lắng trong: tự nhiên (> XỬ 10-4),LÝ cho phèn nhômc NƯỚC phèn sắt (pH=5,5-6,5 8(pH=5,5-7,5) hay 9) cặn lớn, nặng, dễ lắng Lọc nước: Thường, bơm áp suất Khử trùng nước: phương pháp lý học (nhiệt, tia tử ngoại, vi lọc), phương pháp hoá học (Clo, ozone) Làm mềm nước: nhiệt (HCO3 – CO3), hoá chất (Na2CO3, Ca(OH)2), trao đổi ion, hỗn hợp Khử sắt nước: làm thoáng (sục O2 tủa Fe3+), hoá chất (Ca(OH)2, Cl2, KMnO4), hấp phụ ion Khử mùi vị nước (H2S, HCHC): đun sôi, Cl2, KMnO4, C hoạt tính Vai trò: NGUYÊN LIỆU PHỤ Đườn Cung cấp lượng g Điều chỉnh hài hòa độ chua, độ mùi thơm Sử dụng: Saccarose (đường tinh luyện - đường cát trắng) Đường nước, đường thùng, đường tán, Glucose, fructose, maltose,… Dạng: Đường hạt tăng nhanh lượng chất khô, khó đồng đều, dễ bị khét tốn lượng Siro đường hơn, vị thanh, dễ tự động hóa tạo màu đậm phản ứng caramel, tốn lượng NGUYÊN LIỆU PHỤ Đườn g CHỈ TIÊU CHẤT LƯNG Đường cát trắng Đường tinh luyện Thượng hạng Hạng I Hạng II 99,8 99,75 99,62 99,48 Độ ẩm, % KL ≤ 0,05 0,05 0,07 0,08 HL đường khử , % KL ≤ 0,03 0,05 0,10 0,18 0,03 0,05 0,07 0,10 1,2 1,4 2,5 5,0 Chỉ tiêu ≥ HL saccarose, %CK HL tro, % KL ≤ Độ màu, (độ Stame o ST) ≤ Hình dạng Tinh thể đồng tơi khô, không vón cục9 Tinh thể đường dd đường NGUYÊN LIỆU PHỤ Đườn g QUY TRÌNH NẤU SIRO 10 PHỤ GIA Tạo sệt, tạo Bản chất: Polysaccharide rau, củ, gel thân Pectin (E440) Pectin táo, mận có M = 25.000 – 35.000 Pectin cam có M = 50000 Phân loại: Tùy theo mức độ methyl hóa (MI, DE) Low methoxyl pectin (LMP), tỷ lệ methyl hóa 50% High metoxyl pectin (HMP), tỷ lệ methyl hóa 50% Đặc tính: đường, Có khả tạo gel có mặt acid (saccharose 60-70% pH = 3-3,5 nhờ acid citric) Tạo độ nhớt cao không tạo gel Giữ mùi vị tự nhiên sản phẩm RQ Ứng dụng: Sản xuất mứt đông, kẹo, 40 nước trái Hàm lượng Pectin số nguyên liệu Tên thực vật Pectin % chất khô Khoai tây 2.5 Cà chua Táo 5-7 Bã táo 15 - 20 Cà rốt 10 Đài hoa hướng dương 25 Thịt củ cải đđường 15 - 20 Vỏ có múi 30 - 35 41 PHỤ GIA Tạo sệt, tạo gel Pectin bã táo - phế liệu citrus Pectin từ bã táo Pectin từ phế liệu citrus Cấu trúc hóa học Khối lượng phân tử lớn (90000 – 130000g/mol) Chuỗi cấu trúc dài Khối lượng phân tử lớn (60000 – 90000g/mol) Chuỗi cấu trúc ngắn Đặc điểm Màu nâu vàng Sáng hơn, màu trắng Khả phản ứng Ít phản ứng với Canxi Phản ứng nhiều với Canxi Cấu trúc Mềm dẻo tạo gel 42 hở gel Có khoảng co dãn PHỤ GIA Tạo sệt, tạo gel Agar agar (Thạch) Tính chất: Polysaccharide galactose từ rong biển Dạng bột sáng sợi mảnh màu đục, Ít tan nước lạnh, hút nước trương nở Tạo thành dung dịch keo nước nóng Để nguội tạo gel Ưu điểm: Có thể tạo gel rắn hàm lượng thấp (0,2%), không phụ thuộc vào điều kiện đường/ acid Nhược điểm: Tạo gel có cấu trúc cứng dòn, không 43 bền nhiệt PHỤ GIA Tạo sệt, tạo Các dẫn xuất cellulose (Cell.gel biến tính) Methyl cellulose E461, Hydroxypropyl cellulose E463, Hydroxypropyl methyl cellulose E464, Methyl ethyl cellulose E465 Natri carboxymethyl cellulose E466 (hay gọi CMC) Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất cell biến tính Kiểu thay chuỗi cellulose (quan trọng nhất) Độ dài trung bình chuỗi hay độ polymer hóa Độ thay chuỗi 44 Dung trọng bột (hạt xốp, mịn) PHỤ GIA Tạo sệt, tạo gel CMC – Carboxy Methyl Cellulose  Nguồn gốc:  Cấu tạo: dẫn xuất cellulose với acid chloracetic Mạch Cellulose, nhánh C6 với Na chloracetat  Tính chất: Tan nước nóng lạnh  Độ nhớt cao 5000mPa.s (dd 1%)  Độ nhớt phụ thuộc vào DP, chất điện ly, pH thấp  Sử dụng: 0,3-0,5%  45 PHỤ GIA Tạo sệt, tạo gel CMC – Carboxy Methyl Cellulose Ứng dụng: Khả liên kết với nước tốt chịu pH thấp Sản xuất sản phẩm nước sốt salad, sốt cà Nước sốt salad: CMC mã số 7HOF (1% / dầu 30% hay 0,75% / dầu 50%) Nước sốt cà chua: CMC mã số 7HOF cho sp có cấu trúc dài, CMC loại 7HXFMA cho sp cấu trúc ngắn, mềm 46 PHỤ GIA Tạo sệt, tạo gel Các loại khác Từ rong, tảo (carageenan, alginate) Gum thực vật (arabic, guar, locust bean) Gum vi sinh vaät (xanthan, gellan) Protein (gelatin) Gelatin Carrageena n Alginate 47 Xanthan gum  Nguồn gốc: Polysaccharide ngoại bào từ VSV  Cấu tạo: Mạch b-glucose, mạch nhánh Mannose, glucose  Tính chất: Độ nhớt cao 104-105 cP (dd 1%  Hydrate hoaù nhanh  Lưu biến, “giả dẻo”  Tan nước lạnh & nóng, bền pH, nhiệt độ, chất điện ly, enzyme  Không tạo gel  Ổn định cấu trúc  Sử dụng: 0,1-0,3%  Ứng dụng: salad dressing, sauces, nước quả, mứt, thức uống hỗn hợp dạng khô …  48 Gum Tragacanth  Nguồn gốc: chất nhựa rỉ từ thân Astragalus gummifer Labillardiere  Cấu tạo: D-galacturonic acid, L-fucose, D-galactose, D-xylose, L-arabinose  phần  Không tan – Bassorin (60-70%): trương nở → khối gel  Tan – Tragacathin (30-40%): tan → dung dòch keo  Tính chất: Độ nhớt cao (tùy loại) 600-4000cP (dd 1%)  Lưu biến “giả dẻo”  Tan nước lạnh, bền acid, nhiệt độ  Khả hoạt động bề mặt, nhũ hoá  Ứng dụng: sauces, nước quả, mứt, … 49  Guar gum  Nguồn gốc: nội nhũ hạt họ đậu Cyamopsis tetragonnopola (Ấn Độ, Pakistan, Texas)  Bột Guar gum: guaran polysaccharide, 10-15% ẩm, 5-6% protein, 2,5% xơ thô, 0,5-0,8% tro  Cấu trúc: mạch b-D-mannose 1,4; nhánh D-galactose1,6 xen kẽ (2:1)  Tính chất:  Tạo độ nhớt cao (10 4_106 cP), không bị ảnh hưởng chất điện li Giảm pH cao hay thấp gia nhiệt  Tan nước lạnh nóng  Nồng độ sử dụng: 0,3% 50 PHỤ GIA Enzyme Pectinase (Pectinex 120 L) Tên chung loại enzyme phân hủy pectin Polygalacturonase (3.2.1.15) lk α-1,4-glycoside Pectinmethylesterase (3.1.1.11) lk ester a.galacturonic – nhoùm methyl Pectate lyase (4.2.2.10) nước lk α-1,4-glycoside Chế phẩm Pectinase: nấm mốc (Aspergillus niger, Rhizopus oryzae, ) nấm men (Candida spp., Saccharomyces) Điều kiện: nhiệt độ 40oC, thời gian 2-4 giờ, 51 pH = 4,5 PHỤ GIA Cellulase Enzyme Tên gọi chung E xúc tác thuỷ phân cellulose Ứng dụng: xử lí trước ép, chà, thủy phân vỏ tế bào Sản phẩm ứng dụng: bột nghiền cà rốt, tách vỏ chanh, cam ( thay kiềm, acid) Điều kiện: nhiệt độ 40oC, thời gian 24-28 52 PHỤ GIA Các phụ gia khác Tannin Bentonite C hoạt tính 53 Diatomite PHỤ GIA Các phụ gia khác Inulin Ca lactate CaCl2 NaHCO3 54