Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây nha đam

TỔNG QUAN

Tổng quan về đồ hộp nước quả

1.1.1 Đặc điểm chung của nước quả

- Các chất có giá trị dinh dưỡng đều nằm trong dịch quả nên sản phẩm nước quả chứa đầy đủ và cân đối các chất này

Đồ hộp nước quả chủ yếu được sử dụng để uống trực tiếp, nhưng cũng có thể được dùng làm nguyên liệu chế biến các sản phẩm khác như mứt đông và rượu mùi.

1.1.2 Yêu cầu đối với nguyên liệu làm nước quả

- Có hàm lượng cao các chất đường, axit hữu cơ, tanin, chất thơm, chất màu

- Dịch quả cần phải có màu sắc và hương vị hấp dẫn

Để đạt được chất lượng dịch quả tốt, quả cần phải có độ chín thích hợp; quả quá xanh sẽ không đảm bảo chất lượng, trong khi quả quá mềm sẽ làm giảm hiệu suất thu hồi, tạo nhiều bọt và gây khó khăn trong quá trình lọc và lắng.

Người ta phân loại đồ hộp nước quả như sau:

 Theo mức độ tự nhiên:

Nước quả tự nhiên là sản phẩm được chế biến từ một loại quả mà không thêm đường, tinh dầu hay chất màu Sản phẩm này có thể được sử dụng để uống trực tiếp hoặc để chế biến các loại rượu ngọt và rượu mùi.

- Nước quả hỗn hợp: Được chế biến bằng cách trộn 2 hay nhiều loại nước quả lại với nhau, lượng nước quả cho thêm không quá 35% nước quả chính

- Nước quả pha đường: Nước quả pha thêm đường để tăng giá trị dinh dưỡng

- Nước quả cô đặc: Được chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên theo phương pháp đun nóng hay phương pháp đông lạnh

 Theo phương pháp bảo quản:

- Nước quả thanh trùng: Dịch quả được đóng vào bao bì kín, thanh trùng bằng nước nóng trước hoặc sau khi gắp kín

- Nước quả bảo quản lạnh: Bảo quản lạnh hay lạnh đông, thường bảo quản ở nhiệt độ 0-2 0 C

- Nước quả nạp khí CO2: Nạp khí để ức chế hoạt động của vi sinh vật nhằm tăng thời gian bảo quản

- Nước quả rượu hóa: Pha rượu để ức chế hoạt động của vi sinh vật rồi đựng trong bao bì đã thanh trùng

- Nước quả sunfit hóa: Bảo quản bằng SO2, là bán chế phẩm

 Theo trạng thái của sản phẩm

Nước quả ép dạng trong là loại nước quả trong suốt, không chứa dịch bào ở đáy Để tạo ra nước quả này, dịch bào được tách rời khỏi mô quả thông qua quá trình ép, sau đó được lắng và lọc kỹ càng.

- Nước quả ép dạng đục: là nước quả không được lọc triệt để, chứa một lượng thịt quả nhất định trong sản phẩm

- Nước quả nghiền: nước gồm dịch bào và mô quả được nghiền mịn có pha thêm đường, acid thực phẩm cùng với phụ gia khác [6]

1.1.4 Hệ vi sinh vật trong đồ hộp

Các hệ VSV tồn tại trong đồ hộp nguy hiểm nhất là các loại vi khuẩn, sau đó mới đến nấm men và nấm mốc

Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn phổ biến nhất thường thấy trong đồ hộp

Bacillus mesentericus là một loại vi khuẩn có nha bào, không độc hại, thường xuất hiện trong nước và trên bề mặt rau Nha bào của vi khuẩn này có thể bị tiêu diệt khi được đun nóng ở nhiệt độ 110 độ C trong 1 giờ Loại vi khuẩn này có mặt trong tất cả các loại thực phẩm đóng hộp và phát triển nhanh chóng ở nhiệt độ khoảng 37 độ C.

Bacillus subtilis là một loại vi khuẩn có nha bào không gây bệnh, có khả năng chịu nhiệt độ cao lên đến 100 oC trong 1 giờ và 115 oC trong 6 phút Vi khuẩn này thường xuất hiện trong các sản phẩm thực phẩm như đồ hộp cá, rau và thịt Bacillus subtilis không tạo ra mùi vị lạ và phát triển mạnh mẽ trong khoảng nhiệt độ từ 25 đến 35 oC.

Clostridium sporogenes là vi khuẩn tồn tại tự nhiên trong mọi môi trường Chúng có khả năng phân hủy protide thành muối amoniac (NH3), sau đó thải NH3 và sản sinh ra các khí như H2S, H2 và CO2 Mặc dù Clostridium sporogenes có chứa độc tố, nhưng độc tố này có thể bị phá hủy khi đun sôi lâu.

Clostridium putrificum: Là loại vi khuẩn đường ruột, có nha bào, không gây bệnh

Các loại nguyên liệu thực vật đề kháng mạnh với Clostridium putrificum vì có phitonxit

1.1.4.3 Loại vừa hiếu khí vừa kỵ khí

Bacillus thermophillus là một vi khuẩn có mặt trong đất và phân gia súc, không gây hại cho sức khỏe con người và có khả năng tạo nha bào Mặc dù chúng xuất hiện với số lượng rất ít trong thực phẩm đóng hộp, nhưng việc loại trừ chúng là rất khó khăn Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của Bacillus thermophillus nằm trong khoảng 60 – 70 độ C.

Staphylococcus pyrogenes aureus là một loại vi khuẩn có mặt trong bụi và nước, không có nha bào Loại vi khuẩn này đôi khi gây bệnh do sản sinh độc tố và dễ bị tiêu diệt ở nhiệt độ từ 60 đến 70 độ C Nó phát triển nhanh chóng ở nhiệt độ thường.

1.1.4.4 Loại gây bệnh, gây ra ngộ độc do nội độc tố

Bacillus botulinus gây ra sự rối loạn trong điều tiết mắt và liệt các cơ do thần kinh sọ kiểm soát, dẫn đến tình trạng liệt toàn thân Nhiễm loại vi khuẩn này thường xảy ra khi không tuân thủ các nguyên tắc vệ sinh và thanh trùng tối thiểu Độc tố của Bacillus botulinus có thể bị tiêu diệt hoàn toàn khi được đun nóng ở nhiệt độ 80°C.

Salmonella: Thuộc nhóm vi khuẩn gây bệnh, hiếu khí, không có nha bào nhưng có độc tố

Nấm men, chủ yếu là Saccharomyces ellipsoides, phổ biến trong tự nhiên và thường xuất hiện trong các sản phẩm đồ hộp chứa đường Bào tử của nấm men không chịu được nhiệt độ cao, dễ chết ở nhiệt độ 60 độ C.

Nấm mốc thường ít xuất hiện trong đồ hộp và dễ bị tiêu diệt ở nhiệt độ thấp Để loại bỏ nấm mốc, việc thực hiện vệ sinh công nghiệp tốt là rất quan trọng.

Chanh dây

Tên khoa học: Passiflora incarnate

1.2.1 Nguồn gốc và đặc điểm

Quả chanh dây tía có nguồn gốc từ miền Nam Brazil, qua Paraguay đến miền Bắc Argentina, trong khi nguồn gốc của quả chanh dây vàng vẫn chưa được xác định Tại Việt Nam, chanh dây lần đầu xuất hiện ở các tỉnh miền Bắc vào đầu thập niên 90 và sau đó lan rộng đến đồng bằng sông Cửu Long.

Chanh dây vào Việt Nam có 2 giống và được phân biệt bằng xuất xứ và màu vỏ:

 Giống chanh dây vỏ vàng có nguồn gốc từ Sirilanca, Hawaii có mặt ở Việt Nam với tên gọi là chanh dây

Giống chanh dây vỏ tía, có nguồn gốc từ Australia và Đài Loan, được biết đến với tên khoa học là Passionflora edulis Tại Đài Loan, loại cây này được gọi là cây mác mác và còn có tên địa phương là Bách hương quả.

Chanh dây là cây leo dài, có thể đạt chiều dài từ 4m đến 6m mỗi năm Thân cây mềm, hình trụ với các rãnh dọc và nhiều tua dài ở mỗi đốt Tua cuống phát triển ở kẽ lá, dài hơn lá và cuộn lại như lò xo.

Lá cây có hình dạng so le, được chia thành ba thùy nhẵn bóng với mép phiến lá có răng nhỏ Đầu lá nhọn và có gân lá phân chia từ ba gốc Kích thước lá dài từ 7-20cm, mặt trên lá láng mịn và có màu xanh đậm, trong khi mặt dưới lá có màu nhạt hơn và mờ đục.

Hoa chanh dây có mùi thơm đặc trưng, mọc riêng ở kẽ lá với cuống dài và 5 cánh màu trắng tím Chúng tạo thành vành hoa màu trắng xen lẫn tím, trong khi nhị hoa nằm ở ngọn cuống nhụy với bao phấn màu vàng Chanh dây có khả năng tự thụ phấn, đặc biệt trong điều kiện ẩm ướt, và cũng được thụ phấn nhờ ong.

Quả chanh dây có hình bầu dục với đường kính từ 4 đến 8 cm, được bao bọc bởi lớp vỏ dày khoảng 3mm, cứng và nhẵn, có phủ một lớp phấn mỏng bên ngoài Ruột chanh dây chứa nhiều hạt và có hương vị đặc trưng, mang lại giá trị dinh dưỡng cao.

Chanh dây, hay còn gọi là trái cây kỳ diệu, có hình dạng 5 dây rỗng với bên trong chứa nhiều túi nhỏ được cấu tạo bằng màng membrane hai lớp Bên trong những túi này là dịch quả màu vàng cam và khoảng 250 hạt nhỏ, cứng, có màu nâu sẫm hoặc đen Hương vị của chanh dây rất độc đáo, với sự kết hợp giữa mùi thơm nồng, vị chua thanh và ngọt đậm Loại quả màu vàng thường có cây khỏe mạnh và trái to hơn so với quả màu tía, nhưng thịt quả tía lại ít acid hơn, có hương thơm đậm đà hơn và tỷ lệ nước quả nhiều hơn.

Khí hậu: Loại cây này rất thích ánh sáng mặt trời từ nhưng nơi có nhiệt độ cao hơn

38 0 C, cây cần được che mát Cây có thể nhịu đựng nhiệt độ tới 0 0 C

Chanh dây màu đỏ tía thích hợp với khí hậu cận nhiệt đới và khí hậu sương giá, nhưng lá sẽ rụng vào mùa đông do nhiệt độ thấp và không phát triển tốt vào mùa hè Loại chanh này thích ứng với vùng khí hậu mát mẻ, với nhiệt độ trung bình từ 18-20°C và độ cao từ 800-1000m, đồng thời có khả năng ra hoa và đậu quả quanh năm.

Chanh dây vàng là loại cây thích nghi tốt với khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, đặc biệt không chịu được sương giá Loại cây này cần ánh nắng đầy đủ và phù hợp với những vùng có độ cao thấp.

Chanh dây được phân biệt bằng xuất xứ và màu vỏ: chanh dây đỏ tía và chanh dây vàng

Chanh dây đỏ tía, có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới Nam Mỹ, đặc biệt là miền nam Brazil, rất phổ biến ở những khu vực có khí hậu mát mẻ và vĩ độ cao như Đà Lạt và Tây Nguyên.

Black Kaight là một loại quả có màu tím sậm, hương thơm tuyệt vời, kích thước lớn và hình dạng giống như một quả trứng to Đây là một cây dây leo khỏe mạnh, sinh trưởng mạnh mẽ và cho nhiều trái.

- Kahura: quả tía vừa, có vị chua, thơm, dùng uống rất ngon, cây có khả năng tự sinh sản, khỏe mạnh, tán lá to

- Edgehill: quả tương tự Black Knight nhưng mọc to khỏe và có trái lớn hơn

- Frederick: là loại quả hình giống oval, to, tía hơi xanh và một chút sắc đỏ, có vị chua nhẹ Cây tự ra quả, cực kỳ khỏe mạnh

- Purple Giant: quả rất lớn và khi chín có màu tía đậm

- Paul Ecke: có nguồn tại Encinitas, California Quả có màu tía, có kích thước trung bình và chất lượng tốt

Chanh dây vàng, có nguồn gốc từ Sri Lanka, Uganda và Hawaii, là loại cây chịu nóng, phù hợp với các vùng có nhiệt độ thấp như đồng bằng sông Cửu Long và Lâm Đồng Chanh dây vàng được phân loại thành nhiều loại khác nhau.

- Bracilian Godden: quả có màu vàng, có vị hơi chua, cây rất khỏe, tự giao phấn, hoa thơm, màu hơi trắng đậm ở giữa, ra hoa vào giữa mùa hè

- Golden Glant: có quả màu vàng, to, có nguồn gốc ở Úc

- Ngoài các dạng quả trên còn có rất nhiều loại là quả lai giữa giống quả dây với giống quả khác, hoặc lai giữa dạng này với dạng khác [22],[5]

1.2.2 Thành phần hóa học của chanh dây

Quả chanh dây chứa nhiều chất dinh dưỡng phong phú, cung cấp cho cơ thể một lượng dinh dưỡng đáng kể Thành phần hóa học của chanh dây có sự khác biệt tùy thuộc vào loại quả và vùng miền.

Quả chanh dây đỏ tía có tỷ lệ vỏ quả chiếm 49,6%, dịch quả 36,8% và 13,6% là các thành phần khác Trong khi đó, quả chanh dây vàng có vỏ quả chiếm 61,9%, dịch quả 30,9% và 7,2% là các thành phần khác.

Nước chiếm gần 84% dịch quả chanh dây, trong khi các hợp chất màu, hợp chất thơm, vi lượng khoáng và vitamin, cùng với các chất sinh năng lượng như đường và tinh bột, tạo nên phần còn lại Chất béo và protein trong dịch quả chanh dây chỉ chiếm khoảng 3-4% tổng năng lượng Ngoài ra, chanh dây còn giàu vitamin A, C và các khoáng chất như kali.

E nhưng lại cung cấp ít năng lượng Hạt quả chứa khoảng 19% dầu béo và nhiều acid như

Hình 1.3 chanh dây tím Hình1.2 chanh dây vàng

SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 7 palmitic, acid stearic, acid oleic Dịch quả chanh dây vàng chứa lượng xơ rất thấp và chứa một ít pectin

Bảng 1.1 Thành phần hóa học có trong 100g (phần cơm hột) chanh dây [9]

Thành phần Đơn vị Giá trị trong 100g thịt quả

Nha đam

Tên khoa học: Aloe vera

1.3.1 Nguồn gốc và đặc điểm

Nha đam có tên khoa học là Aloe vera hoặc Aloe barbadensis, thuộc họ Aloeaceae

Aloe vera, thuộc họ Liliaceae, được công nhận theo Quy ước quốc tế về danh xưng thực vật với tên đồng nghĩa A barbadensis Tại Việt Nam, Aloe vera còn được biết đến với các tên gọi như Lô hội, nha đam, lưỡi hổ, Tương Đam và Du Thông.

Khoảng 3500 năm trước công nguyên, Nha đam (Lô hội) được coi là "thực vật thần bí" với công dụng trị nhiễm trùng, bệnh ngoài da và làm đẹp, đồng thời cũng được trồng làm cảnh Nha đam có nguồn gốc từ Châu Phi, và tên gọi "Aloe" có thể xuất phát từ tiếng Ả Rập "Alloeh", mang nghĩa là "một chất đắng và óng ánh".

Vào thế kỷ 17, nha đam được người Tây Ban Nha mang đến Châu Mỹ và trở thành nguồn cung chính cho Châu Âu Cuối thế kỷ XIII, nhà thám hiểm Marco Polo đã giới thiệu nha đam, hay còn gọi là lô hội, cho người dân Trung Quốc Từ Trung Quốc, cây nha đam đã được di thực sang Việt Nam, nơi nó phát triển mạnh mẽ ở các vùng Phan Thiết, Phan Rang, và Phan Rí thuộc các tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận Gần đây, với sự phát hiện các dược tính quý giá và nhu cầu cao về gel nha đam trong ngành mỹ phẩm, Hoa Kỳ đã bắt đầu trồng nhiều nha đam tại Florida, Texas và Arizona.

Nha đam là cây sống lâu năm với gốc thân hóa gỗ ngắn Sự tăng trưởng chiều dài của thân cây diễn ra chậm, khiến phần trên của cây gần sát mặt đất ngay cả khi đã trưởng thành Lá nha đam có hình mũi mác, dày và mọng nước, với mép lá có răng cưa thô như gai nhọn, độ cứng thay đổi tùy theo từng loại Mặt trên của lá thường lõm và có nhiều đốm không đồng đều, lá mọc thành vành rất sít nhau và thường dài từ 30 cm trở lên.

Hình 1.8 Cánh đồng nha đam

Nha đam có chiều cao khoảng 60cm, lá của nó chứa nhiều chất nhầy giúp giữ nước, cho phép cây phát triển tốt trong môi trường khô hạn Hoa nha đam thường nở vào mùa hè và mùa thu, với trục hoa nhô lên giữa bó lá, tạo thành chum hoa có màu sắc đa dạng tùy thuộc vào từng loại nha đam, như đỏ, vàng, lục hay phớt hồng Cuống hoa có thể dài tới 1m, mang nhiều hoa mọc rũ xuống, mỗi hoa có 6 cánh dính nhau ở phần gốc.

Nha đam là loại thực vật lá mọng nước, phát triển tốt ở vùng khô cằn và bán khô hạn, không chịu được ngập úng hay thời tiết lạnh Thường được trồng cả trong nhà lẫn ngoài trời, nha đam có khả năng chịu hạn và sống ở những khu vực đá và ít mưa Nhiều giống nha đam có khả năng chống chịu tốt với hầu hết các loại sâu bệnh, chỉ trừ một số côn trùng nhất định.

Hiện nay, có hơn 400 loài Aloe được phát hiện và mô tả, với đa dạng hình dạng và kích thước, từ các loại thân thảo thấp đến những loài có thân gỗ Trong số đó, có 4 loài Aloe nổi bật với giá trị y học rõ rệt.

Aloe Barbadensis, Aloe Perryi, Aloe Ferox, Aloe Aborecens và loài thường gặp nhất là Aloe Barbadensis [14]

Loài nha đam có nguồn gốc từ vùng Địa Trung

Hải, Bắc Phi và quần đảo Canary Nó thường được trồng ở châu Á, miền nam Châu Âu, Mêxicô, Aruba,

Bahamas Loại này thường sống tốt trên đất bạc màu, vùng đất đá và dễ bị hư hỏng tại 32 0 F

Aloe Perryi xuất xứ từ Đông Phi Nó thường sống ở những môi trường có nhiều đá và thường sử dụng như một loại thuốc chữa bệnh

Aloe Ferox được tìm thấy tại Kwazulu-Natal

Aloe Ferox là một loại cây có thể sống trên những ngọn đồi đá, thường cao tới 3m Lá của nó dày và có nhiều thịt, với những gai nhỏ ở cả mặt trên và mặt dưới Tùy thuộc vào từng địa phương, Aloe Ferox có thể có những đặc điểm vật lý khác nhau Loại cây này rất thích hợp với khí hậu khô nhiệt đới và các vùng đất cát.

Aloe Aborecens có nguồn gốc ở bờ biển phía đông nam lục địa châu Phi, bao gồm các quốc gia của

Nam Phi, Malawi, Mozambique và Zimbabwe Aloe

Arborescens là loài cây thích nghi với nhiều môi trường sống khác nhau, bao gồm các khu vực miền núi, nơi chúng thường mọc trên các bề mặt đá và trong các rặng núi tiếp xúc Loài cây này thường có chiều cao từ 2-3m và đặc trưng bởi những chiếc lá có gai nhỏ dọc theo các cạnh.

Hoa dạng chùm, có hình trụ và có màu da cam hoặc màu đỏ [8]

1.3.3 Thành phần hóa học của nha đam

Nha đam có thành phần hóa học đa dạng tùy thuộc vào nguồn gốc, chủng loại và nơi trồng Lá nha đam chủ yếu chứa 99-99,5% là nước, trong khi phần chất khô bao gồm 75 thành phần khác nhau như vitamin, khoáng chất, enzyme, đường, các hợp chất phenolic, anthraquinone, lignin, saponin (chiếm khoảng 3% hàm lượng chất khô), acid amin và sterol.

Nha đam chứa hai thành phần quan trọng là Aloins, bao gồm Barbaloin và Isobarbaloin, tạo thành tinh thể Aloin được ứng dụng rộng rãi trong y học Theo nghiên cứu, Nha đam tại Việt Nam có tỷ lệ Aloin lên tới 26%, gây ra vị đắng đặc trưng của loại cây này Do đó, trong quá trình chế biến nha đam, cần giảm thiểu lượng Aloin để cải thiện hương vị.

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của nha đam [14]

Khoáng Ca, Mg, Zn, K, Na, Al, Fe

Enzyme Amylase, lipase, cellulase, catalase, oxidase, allniase

Anthraquinone Aloin, aloe emodin (0,05-0,5 trên hàm lượng anthraquinone trong

Aloe Barbadrnsis), aloe barbaloin (15-30% tính trên hàm lượng anthraquinone), isobarbaloin

Acid amin Serine, Threonine, Asparagine, Glutamine, Proline, Glycine,

Alanine, Valine, Isoleucine, Tyrosine, Phenylalanine, Lysine, Histidine, Arginine

Acid hữu cơ Acid Arachidonic, Acid Chysoophanic, Acid Cinamic, Acid

Salicylic Đường Glucose, mannose, rhamnose, aldopentose

Bảng 1.3 Hàm lượng aloin trong một số loài nha đam [13]

Bảng 1.4 Thành phần một số hợp chất chủ yếu trong thịt lá nha đam [12]

Thành phần Hàm lượng tính trên % chất khô

Nguồn tham khảo Phần thịt nguyên Phần dịch gel

Yaron,1993 Roboz và Haafe Smit,1948 Đường tan

Femenia, 1990 Yaron,1993 Rowe và Park, 1941 Roboz và Haafe Smit,1948 Protein

Femenia, 1990 Roboz và Haafe Smit,1948

Acid malic 5.4±0.85 - Paez el ai., 2000

Femenia, 1999 Roboz và Park, 1991 Roboz và Haage-Smit, 1948

Trong nha đam chứa các vitamin chống oxi hóa như: vitaminA (beta-carotene), vitamin C, vitamin E Ngoài ra, trong thành phần nha đam còn có các vitamin như: vitamin

D, vitamin B12, acid folic, choline Các chất chống oxi hóa có vai trò trung hòa các gốc tự do

Trong nha chứa 8 loại enzyme khác nhau: kiềm phosphatase, amylase, cellulase, lipase, bradykinase, carboxypeptidase, alliase và peroxidase Bradykinase giúp giảm viêm cho vùng da bị tổn thương

Nha đam là nguồn cung cấp phong phú các khoáng chất như canxi, crom, đồng, selen, magie, mangan, kali, natri và kẽm, đóng vai trò quan trọng trong việc xúc tác các phản ứng enzyme, hỗ trợ quá trình chuyển hóa chất trong cơ thể.

Bảng 1.5 Hàm lượng khoáng trên lá Aloe vera tươi [16]

Khoáng chất ppm (tính trên lá nha đam tươi)

Lá nha đam chứa 12 anthraquinon, là các hợp chất phenolic nổi bật với tác dụng nhuận tràng Bên cạnh đó, aloin và emodin trong nha đam còn có khả năng giảm đau, kháng khuẩn và kháng virus hiệu quả.

Nha đam chứa bốn loại sterol thực vật: cholesterol, campesterol, β-sitosterol và lupeol Tất cả các sterol này đều có khả năng kháng viêm, trong khi lupeol không chỉ có tác dụng sát trùng mà còn giúp giảm đau hiệu quả.

1.3.3.6 Đường Đường trong nha đam bao gồm monosacarit (glucose và fructose) và polysaccharides (glucomannans, polymanose) Chúng có trong lớp chất nhầy của nha đam và được gọi là mucopolysacharides Các monosaccharide nổi bật nhất là mannose-6-phosphate và polysaccharides phổ biến nhất được gọi là Glucomannan [beta-(1,4)-acetylated Mannan] Gần đây, một glycoprotein có tính chất chống dị ứng gọi là alprogen và hợp chất chống viêm C-glucosul chromone đã được phân lập từ nha đam [18]

Bảng 1.6 Hàm lượng các hợp chất đường có trong aloe gel của loài Aloe Barbadensis

Loại đường Hàm lượng trên gel nguyên chất (àmol/g)

Hàm lượng trên bã đông khô

Auxin và giberelin giúp chữa lành vết thương và có tác dụng kháng viêm

Nha đam cung cấp 20 loại acid amin khác nhau cho con người và trong đó có 7 trong

NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Từ ngày 20/1/2015 đến ngày 15/7/2015 tại phòng thí nghiệm khoa Công nghệ Thực Phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.

Nguyên liệu

- Là nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất, tạo mùi vị và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm, cung cấp vitamin A, vitamin C, kali và sắt dồi dào

Chanh dây đỏ tía, với kích thước lớn và đồng đều, được chọn để nghiên cứu sản xuất trong đồ án này, đảm bảo đạt độ chín kỹ thuật hoặc chín quá độ.

- Không yêu cầu về độ bóng nhẵn, có thể chấp nhận chín quá nhưng cần loại quả bị dập, thối

Để đảm bảo chất lượng chanh dây ổn định, nên lựa chọn chanh dây từ một nguồn cố định Chúng tôi cung cấp chanh dây được thu mua từ chợ Nhỏ, quận 9, thành phố Hồ Chí Minh.

- Là nguyên liệu chính của quá trình sản xuất, đặc trưng cho sản phẩm, cung cấp các vitamin B1, B2, B6, acid folic, các nguyên tố kẽm, kali, magie, canxi

Nha đam được nghiên cứu trong đồ án này là Aloe vera L, với đặc điểm lá lớn và đồng đều về kích thước, mỗi lá nặng khoảng 0,5 - 0,6 kg.

- Vỏ lá nha đam có màu xanh tươi, nhẵn bóng, gai hai bên cứng

- Lá nha đam phải đạt độ chín kỹ thuật, căng mọng, đồng đều về kích thước

Lá nha đam cần được bảo quản đúng cách để tránh tình trạng dập, úng, mềm và mất nước quá nhiều Nếu không, lá sẽ bị héo và dẻo, gây khó khăn trong quá trình sơ chế và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Lá nha đam chưa đạt độ chín kỹ thuật thường dễ lấy gel, nhưng chứa nhiều nước, dẫn đến mất mát chất khô và ảnh hưởng đến chất lượng Tuy nhiên, lá nha đam ở trạng thái này vẫn có thể chấp nhận nếu không quá cứng và khô.

Để đảm bảo chất lượng nguyên liệu và sản phẩm, cần loại bỏ ngay những lá hư hỏng và dập úng do quá trình thu hái và vận chuyển.

 Nguồn gốc Để chất lượng nha đam ổn định, chúng tôi mua nha đam tại siêu thị Coopmart tại ngã tư Thủ Đức

Là dung môi pha loãng chanh dây, nấu syrup, rửa nguyên liệu, pha hóa chất để phân tích …

Nguồn nước được sử dụng trong nghiên cứu phải đạt tiêu chuẩn về nước sinh hoạt

- Nước lọc lấy từ bình lọc nước (được lọc bằng than hoạt tính và tia cực tím) tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

- Nước cất lấy từ máy cất nước tại phòng thí nghiệm

- Nước máy từ hệ thống cấp nước Thủ Đức

Làm tăng hiệu suất trích ly chanh dây

Sản phẩm là một dung dịch lỏng có màu nâu nhẹ và mùi đặc trưng của quá trình lên men Enzyme trong sản phẩm hoạt động hiệu quả nhất ở nhiệt độ từ 40 đến 50 độ C và pH khoảng 4,5.

Chế phẩm Pecinex Ultra SP-L được mua tại công ty Nam Giang (133/11 Hồ Văn Huê, Q Phú Nhuận, Tp.HCM)

Là chất tạo ngọt cho sản phẩm, tăng hàm lượng chất khô, tăng giá trị dinh dưỡng và tăng cường khả năng ức chế vi sinh vật

- Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô, không vón cục

- Có vị ngọt, không có mùi vị lạ

- Tinh thể trắng óng ánh Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt

Loại đường sử dụng trong nghiên cứu này là đường tinh luyện Biên Hòa

Tạo cấu trúc ổn định cho sản phẩm

Pectin tinh khiết có màu xám nhạt, thuộc loại HMP (High Methoxyl Pectin) với chỉ số độ ester hóa (MI) lớn hơn 7% Trong cấu trúc phân tử của pectin, hơn 50% các nhóm acid đã bị ester hóa, cho thấy độ ester hóa (DE) vượt quá 50%.

Pectin HMP được sử dụng trong nghiên cứu này được cung cấp bởi cửa hàng hóa chất Hóa Nam, tọa lạc tại 239/4 Lý Thường Kiệt, phường 15, quận.

11, thành phố Hồ Chí Minh Pectin đạt tiêu chuẩn tinh khiết, có xuất xứ từ Ấn Độ và được sản xuất bởi công ty HiMedia Laboratories

 Vai trò: Ổn định cấu trúc và mùi vị cho sản phẩm

 Yêu cầu: Guar gum thường ở dạng tinh thể bột trắng và gần như không mùi

 Nguồn gốc: Chế phẩm có nguồn gốc từ Ấn Độ và được phân phối bởi cửa hàng kinh doanh hóa chất Hóa Nam tại thành phố Hồ Chí Minh

 Vai trò: Tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm

 Yêu cầu: Kali sorbate là chất dạng hạt, tan tốt trong nước (58.3g/100ml) và ít tan trong dầu

Kali sorbat được sử dụng trong nghiên cứu này có nguồn gốc từ Ấn Độ và được phân phối bởi công ty Trách nhiệm Hữu hạn Bách Khoa.

 Vai trò: Để tăng độ săn chắc và giòn cho nha đam

Tại nhiệt độ phòng, canxi clorua xuất hiện dưới dạng chất rắn màu trắng và có khả năng hút ẩm mạnh mẽ Do đó, cần bảo quản muối này trong các dụng cụ kín để tránh ẩm ướt.

2.2.10 Bao bì Đối với sản phẩm nước chanh dây-nha đam, chúng tôi định sử dụng bao bì lon nhôm nhưng do nhà trường không có thiết bị đóng nắp nên chúng tôi sử dụng tạm các chai thủy tinh của phòng thí nghiệm

Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Quy trình dự kiến nghiên cứu nước chanh dây- nha đam

Lá nha đam Chanh dây

Rót chai, đóng nắp Bài khí Đồng hóa Pha loãng

Sản phẩm Chai, nắp Đường Kali sorbate, pectin, guar gum

Xử lý nguyên liệu Xử lý nguyên liệu

Chanh dây Lựa chọn nguyên liệu

Nha đam Độ ẩm Độ tro pH Độ nhớt Đường tổng

Khảo sát tỷ lệ thu hồi dịch chanh dây Ủ enzyme pectinase

Khảo sát các thông số của quy trình chế biến

Nồng độ CaCl 2 và thời gian ngâm nha đam

Tỷ lệ dịch chanh dây: nước Kích thước thạch nha đam

Tỷ lệ nha đam phối trộn Độ ngọt nước quả Khảo sát phụ gia ổn định

Khảo sát thời gian và nhiệt độ thanh trùng là bước quan trọng trong quy trình kiểm tra sản phẩm Cần đánh giá các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan để đảm bảo chất lượng Đồng thời, tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm và kiểm tra độ ẩm cũng là những yếu tố không thể thiếu trong quá trình này.

Tỷ lệ thu hồi dịch quả Hàm lượng vitamin C Nồng độ chất hòa tan

H Đường tổng Đường khử pH Độ tro

2.3.3 Xây dựng các thí nghiệm khảo sát

 Xác định tỷ lệ các thành phần của nguyên liệu

Thành phần khối lượng của nguyên liệu là yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn và dự trù nguyên liệu, cũng như xây dựng định mức và tính toán giá thành sản phẩm Việc xác định thành phần khối lượng giúp đánh giá hiệu suất của quy trình sản xuất.

Thí nghiệm được lập lại 3 lần gồm các bước:

Cân 1kg nguyên liệu cho mỗi lần thực hiện Sau đó, gọt bỏ vỏ, phần hư và cân phần thịt trắng của nguyên liệu

Xác định tỷ lệ sử dụng, tỷ lệ không sử dụng, tỷ lệ hao hụt (theo % nguyên liệu ban đầu) với 3 lần lập lại

 Xác định thành phần của nguyên liệu

Mục đích của nghiên cứu này là xác định các thành phần dinh dưỡng quan trọng như đường tổng, đường khử và hàm lượng vitamin C, cũng như các thông số chất lượng khác như độ ẩm, độ pH, nồng độ chất hòa tan (độ Brix), độ nhớt và độ tro.

Bảng.2.1 Các phương pháp xác định thành phần nguyên liệu và sản phẩm nước chanh dây

Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp

- Sấy đến KL không đổi

- Nung đến KL không đổi

2.3.3.2 Khảo sát quá trình trích ly

 Thí nghiệm 1: Khảo sát thu hồi dịch chanh dây với các thông số:

- Thông số cố định: thời gian ủ là 1 giờ, khối lượng chanh dây sử dụng là 50g

- Thông số thay đôi: Nồng độ ezyme pectinase với các tỷ lệ: 0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4% so với khối lượng chanh dây (sau khi bỏ vỏ)

- Mục tiêu: thu dịch chanh dây cao nhất với hàm lượng enzyme sử dụng thấp nhất

 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu suất thu hồi dịch chanh dây với các thông số:

- Thông số cố định: khối lượng chanh dây 50g, nồng độ enzyme chọn tỷ lệ tối ưu ở thí nghiệm trên

- Thông số thay đổi: thời gian ủ (với các khoảng thời gian 10, 30, 40, 50 ,70 và 90 phút)

- Mục tiêu: thu được dịch chanh dây cao nhất với thời gian ủ thấp nhất

2.3.3.3 Khảo sát các thông số của quá trình chế biến

 Thí nghiệm 3: Khảo sát nồng độ CaCl2 để ngâm nha đam

Các thông số cố định trong nghiên cứu bao gồm kích thước hạt nha đam, thời gian ngâm nha đam trong dung dịch CaCl2, độ Brix, tỷ lệ thạch nha đam, nồng độ pectin và tỷ lệ purre so với nước.

- Thông số thay đổi: Nồng độ CaCl2 để ngâm nha đam

- Mục tiêu: Nha đam giòn nhất ở nồng độ CaCl2 thấp nhất

 Thí nghiệm 4: Khảo sát thời gian ngâm nha đam trong dung dịch CaCl2

- Thông số cố định: Nồng độ CaCl2 và kích thước hạt nha đam, độ Brix, tỷ lệ thạch nha đam, nồng độ pectin, tỷ lệ purre:nước

- Thông số thay đổi: Thời gian ngâm nha đam

- Mục tiêu: Nha đam đạt độ giòn và săn chắc nhất với thời gian ngâm thấp nhất

 Thí nghiệm 5: Khảo sát kích thước nha đam

- Thông số cố định: Nồng độ CaCl2 và thời gian ngâm nha đam trong dung dịch CaCl2

- Thông số thay đổi: Kích thước hạt nha đam: 3×3×3mm, 4×4×4mm, 5×5×5mm và 6×6×6mm

- Mục tiêu: Nha đam giòn nhất và có kích thước phù hợp nhất với sản phẩm

 Thí nghiệm 6: Khảo sát tỷ lệ chanh dây : nước

- Thông số cố định: dịch chanh dây 50mg, nha đam 20g, Brixdịch = 17, pectin 0,1%

- Thông số thay đổi: Hàm lượng nước (2%, 4%, 6%, 8%, 10%)

- Mục tiêu: Xác định lượng chanh dây phù hợp cho sản phẩm)

 Thí nghiệm 7: Khảo sát tỷ lệ nha đam sử dụng

- Thông số cố định: Tỷ lệ chanh dây:nước chọn như tối ưu ở trên, Brixdịch = 17, pectin 01%, guagum 0.5%

- Thông số thay đổi: thạch nha đam ( với các tỷ lệ 5%, 10%, 15 % và 20% so với nước chanh dây đã pha loãng với nước)

- Mục tiêu: Xác định lượng nha đam phù hợp cho sản phẩm

 Thí nghiệm 8: khảo sát lượng syrup đã sử dụng (nồng độ chất hòa tan Brix)

- Thông số cố định: tỷ lệ chanh dây:nước, lượng nha đam như tỷ lệ tối ưu ở trên, pectin 01%

- Thông số thay đổi: Nồng độ chất hòa tan Brix (với độ Brix = 12, 14, 16, 18và 20)

- Xác định độ ngọt phù hợp cho sản phẩm

 Thí nghiệm 9: Xác định lượng chất ổn định phù hợp

 Thí nghiệm 9.1: Khảo sát chất ổn định phù hợp với sản phẩm

Tỷ lệ chanh dây và nước được chọn là tối ưu, cùng với tỷ lệ nha đam và nồng độ Brix của dịch cũng đạt mức tối ưu đã đề ra.

- Thông số thay đổi: pectin 0.1%, guar gum 0.1%, xanthan gum 0.1%, carrageenan 0.1%

- Xác định chất ổn định cho sản phẩm

 Thí nghiệm 9.2 Xác định lượng pectin và guar gum

Tỷ lệ chanh dây và nước được chọn theo mức tối ưu, cùng với tỷ lệ nha đam và nồng độ Brix của dịch cũng được điều chỉnh theo tiêu chuẩn tối ưu đã nêu.

- Thông số thay đổi: hàm lượng pectin và guar gum sử dụng( với các tỷ lệ 0.05%:0.05%,0.075%:0.075%,0.05%:0.1%,0.1%:0.05%,0.07:0.075,0.12%:0,03%, 0.03%:0.12% và 0.1%:0.1% sử dụng trên 200ml hỗn hợp chanh dây)

- Xác định lượng pectin và guar gum phù hợp cho sản phẩm

Sau khi hoàn tất các công đoạn chế biến, ta tiến hành kiểm tra chất lượng của sản phẩm bằng phương pháp cảm quan

Phép thử cho điểm thị hiếu với thang thị hiếu điểm 9

Để hoàn thiện sản phẩm nước chanh dây – nha đam, Nguyễn Thị Tánh đã áp dụng phương pháp cho điểm thị hiếu nhằm thu thập ý kiến người tiêu dùng về mức độ ưa thích Mục tiêu là xác định tỷ lệ phối trộn phù hợp nhất để đạt được sản phẩm có mức độ chấp nhận cao.

Phép thử được thực hiện với từng mẫu riêng lẻ, trong đó người thử sẽ đánh giá và cho điểm từ 1 đến 9 dựa trên mức độ ưa thích Điểm số này sẽ giúp xác định mức độ chấp nhận của nước chanh dây-nha đam so với các sản phẩm nước khác trên thị trường.

Quy hoạch thực nghiệm

2.4.1 Hàm lượng enzyme cho vào dịch quả

Quá trình trích ly được thực hiện với hàm lượng enzyme thay đổi từ 0 đến 0,4% ở nhiệt độ 40 o C trong thời gian 50 phút Kết quả của thí nghiệm được thể hiện trong hình 2.3.

Hình 2.1.Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng hàm lượng enzyme cho vào dịch quả đến quá trình trích ly

Khi không sử dụng enzyme, hiệu suất thu hồi dịch từ hạt chanh dây chỉ đạt 42,16% do hạt bị bao bọc bởi màng cellulose và ruột chanh dây có độ nhớt cao, gây khó khăn trong quá trình thu hồi.

Sau khi thêm enzyme pectinase vào mẫu, dịch bào tách ra khỏi hạt và hạt nổi lên trên bề mặt Điều này xảy ra chủ yếu do enzyme pectinase phân cắt pectin, làm giảm lượng pectin liên kết dịch bào với hạt, từ đó tăng hiệu suất thu hồi dịch quả.

Khảo sát cho thấy, khi tỷ lệ enzyme tăng từ 0,1% đến 0,3% so với khối lượng ruột quả, hiệu suất thu hồi dịch quả cũng tăng rõ rệt từ 60,56% lên 65,7% Tuy nhiên, ở nồng độ 0,4%, hiệu suất chỉ tăng nhẹ lên 65,81% Nguyên nhân có thể là do sự giảm của cơ chất trong mẫu và các sản phẩm tích lũy đã ức chế một phần hoạt tính của enzyme, dẫn đến hiệu suất phân cắt giảm và hiệu suất thu hồi dịch quả tăng không đáng kể.

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hiệu suất trích ly dịch quả chanh dây đã được thực hiện với năm mức nhiệt độ: 30 oC, 40 oC, 50 oC, 60 oC và 70 oC Hàm lượng enzyme sử dụng là 0,3% khối lượng, và thời gian trích ly được duy trì ở 50 phút.

Kết quả thực nghiệm trong hình 2.3 cho thấy khi tăng nhiệt độ trích ly từ 30 o C đến

Nhiệt độ trích ly ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất thu hồi dịch quả, với hiệu suất tối đa đạt 69,3% tại 50 o C Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng lên 60 o C và 70 o C, hiệu suất thu hồi dịch quả lần lượt giảm xuống còn 67,54% và 58,2% Nguyên nhân chính là do nhiệt độ quá cao làm giảm hoạt tính của enzyme pectinase Do đó, nhiệt độ trích ly tối ưu nên được khảo sát trong khoảng 40-50 o C.

Sau khi thêm enzyme vào dịch quả, cần một khoảng thời gian nhất định để enzyme thực hiện quá trình phân cắt các hợp chất pectin Việc xác định thời gian này là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả tối ưu trong quá trình xử lý.

Hình 2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly

Thời gian ủ khối dịch quả là yếu tố quan trọng, vì nếu ủ quá lâu sẽ làm tăng chi phí sản xuất do tiêu tốn nhiều thời gian.

Tiến hành trích ly dịch chanh dây với thời gian trích ly thay đổi từ 10 – 90 phút với hàm lượng enzyme cho vào 0,3%kl và nhiệt độ trích ly là 50 0 C

Hình 2.4 Ảnh hưởng yếu tố thời gian đến hiệu suất trích ly

Kết quả từ Hình 2.4 cho thấy, khi thời gian trích ly tăng từ 10 phút đến 70 phút, hiệu suất thu hồi dịch quả tăng từ 51,37% lên 70,14% Tuy nhiên, khi thời gian kéo dài từ 70 phút đến 90 phút, hiệu suất chỉ tăng nhẹ từ 69,29% đến 70,14% Nguyên nhân có thể là do lượng pectin trong mẫu nguyên liệu ban đầu có giới hạn, dẫn đến việc tăng thời gian trích ly không còn hiệu quả.

90 phút thì hiệu suất thu hồi hầu như không tăng thêm Vì vậy, nên chọn khoảng thời gian khảo sát từ 50 phút đến 70 phút

2.4.2 Phương trình hồi quy thực nghiệm

Quá trình trích ly trong sản xuất nước giải khát chanh dây - nha đam phụ thuộc vào nhiều yếu tố công nghệ như hàm lượng enzyme, thời gian và nhiệt độ trích ly Những yếu tố này ảnh hưởng đồng thời đến hiệu suất trích ly Do đó, việc mô tả mối quan hệ giữa hiệu suất trích ly và các yếu tố này là cần thiết Nghiên cứu này sẽ áp dụng phương án xây dựng mô hình toán để thể hiện rõ mối quan hệ đó.

Nguyễn Thị Tánh 33 đã thực hiện quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 2, trong đó xác định các yếu tố ảnh hưởng dựa trên điều kiện thí nghiệm và công nghệ, như được trình bày trong Bảng 2.2.

Bảng 2.2 Các mức của yếu tố ảnh hưởng

(Chú thích: %kl là % khối lượng dịch chanh dây tính theo khối lượng chất khô.)

Bảng 2.3 Ma trận thực nghiệm TYT 2 3 thực nghiệm

 Phương trình hồi quy theo quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 2

Số thí nghiệm của phương án cấu trúc tâm cấp hai yếu tố được tính:

Với phương án cấu trúc tâm cấp hai, có ba yếu tố quan trọng cần xem xét Để thiết lập ma trận trực giao cấp 2, cần bổ sung ma trận cánh tay đòn (α) và điều kiện trực giao (λ).

Các yếu tố ảnh hưởng

Các biến thực Các biến mã hóa

Cánh tay đòn (α): Điều kiện để ma trận trực giao: λ = = =

Sơ đồ phương án cấu trúc tâm cấp hai của ba yếu tố từ phương án TYT bao gồm các điểm 1 đến 8, cùng với thí nghiệm ở tâm phương án với các điểm 15, 16, 17, 18 và sáu điểm bổ sung 9 đến 14 Các tọa độ được xác định là (+α,0,0), (-α,0,0), (0,0,+α), (0,0,-α), (0,-α,0) và (0,+α,0).

Bảng 2.4 Quy hoạch thực nghiệm theo phương án trực giao cấp 2

Thực nghiệm được thực hiện theo phương án trực giao cấp hai, nhờ vào ưu điểm của phương án này là giảm thiểu khối lượng tính toán Tất cả các hệ số hồi quy được xác định độc lập, vì vậy tích của hai cột bất kỳ trong ma trận quy hoạch sẽ bị triệt tiêu.

Các biến thực Các biến mã hóa

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Khảo sát nguyên liệu

3.1.1 Khảo sát nguyên liệu chanh dây Ở nước ta có 2 loại chanh dây: chanh dây vàng và chanh dây tím Nhưng chúng tôi chọn chanh dây tím làm nguyên liệu chính cho đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát chanh dây – nha đam” do chanh tím được trồng phổ biến hơn chanh dây vàng, giá thành chanh dây tím tương đối rẻ và chanh dây tím có chất lượng cao hơn như nhiều viatmin C hơn, ít acid hơn

Chất lượng nguyên liệu đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định chất lượng sản phẩm cuối cùng Do đó, khảo sát các thông số hóa lý của nguyên liệu trước khi chế biến là cần thiết Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành thí nghiệm khảo sát thành phần quả chanh dây, với mỗi thí nghiệm được thực hiện 3 lần Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu chanh dây được trình bày chi tiết trong bảng 3.1.

Bảng 3.1 cho thấy các chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu chanh dây tím tại Việt Nam có sự khác biệt so với các nước khác, tuy nhiên mức độ chênh lệch không đáng kể Cụ thể, độ ẩm của chanh dây Việt Nam là 74,32%, thấp hơn so với 75,1% của nước ngoài Hàm lượng vitamin C cũng thấp hơn, đạt 25,64 mg/100g so với 30 mg/100g Ngoài ra, hàm lượng khoáng chất là 0,382%, thấp hơn so với 0,8% Đường tổng và đường khử cũng có sự chênh lệch, với đường tổng là 7,241% so với 7,39% và đường khử là 4,728% so với 5,1% Những khác biệt này chủ yếu xuất phát từ điều kiện trồng trọt, khí hậu và thổ nhưỡng.

Chỉ tiêu Giá trị Độ ẩm (%) 74,32 pH 2,87 Độ tro (%) 0,382

Hàm lượng chất hòa tan (%) 16,7 Đường khử 4,728 Đường tổng 7,241

SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 35 nhưỡng giữa các vùng khác nhau Tuy nhiên pH dao động trong khoảng pH của chanh dây tím (từ 2,6 – 3,2)

Chanh dây có giá trị dinh dưỡng cao với hàm lượng nước chiếm 74,319%, vitamin C đạt 25,64 mg/100g và khoáng chất là 0,382% Nhờ vào những chỉ số này, chanh dây là loại quả lý tưởng để sản xuất các sản phẩm giàu vitamin C.

Lấy mẫu tại ba thời điểm khác nhau và cân trọng lượng từng phần, bao gồm vỏ, ruột quả, phần ruột đã tách hạt và hạt Kết quả được trình bày trong bảng 3.2.

Bảng 3.2 Tỷ lệ thu hồi dịch và vỏ quả

3.1.2 Khảo sát nguyên liệu nha đam

 Các chỉ tiêu vật lý của nha đam

Chiều dài và chiều rộng của lá nha đam khi đạt độ chín kỹ thuật

Bảng 3.3 Các số đo vật lý của lá nha đam

Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị trung bình

Khối lượng 1 lá nha đam g 569 ± 20

Chiều rộng lá cm 9,3 ± 1,4 Độ dày vỏ nha đam mm 1,7 ± 0,82 Độ dày thịt nha đam mm 12 ± 0,5

Qua khảo sát, lá nha đam có khối lượng và kích thước không đồng đều Để thuận lợi cho quá trình tách vỏ, việc chọn mua nguyên liệu cần xem xét kỹ lưỡng kích thước của lá, ưu tiên chọn những lá có kích thước đồng đều.

 Các chỉ tiêu hóa lý của nha đam

Bảng 3.4 Thành phần hóa học của nha đam

Tên chỉ tiêu Hàm lượng Độ ẩm 99,2% Độ tro 0,4 % pH 4,9 Độ nhớt 20,6 Cp Đường tổng 0,58g/100g

Nha đam có hàm ẩm cao, cho thấy thành phần chủ yếu là nước, trong khi các thành phần hóa học khác chỉ chiếm tỷ lệ rất thấp Cụ thể, hàm lượng khoáng trong nha đam chỉ chiếm 0,4% và hàm lượng đường tổng cộng là 0,58g/100g.

 Tỷ lệ thu hồi thạch nha đam

Bảng 3.5 Kết quả thu hồi thạch nha đam

STT Nha đam (g) Vỏ (%) Nước thất thoát (%) Thạch (%)

Nha đam chứa một tỷ lệ cao vỏ và gai, lên đến 25,86% Tuy nhiên, hàm lượng nước trong nha đam rất lớn, dẫn đến việc mất khoảng 6,62% nước trong quá trình xử lý Kết quả là, lượng nha đam thu được cuối cùng chỉ còn 67,72% so với khối lượng ban đầu.

Kết quả tối ưu của quá trình trích ly

3.2.1 Xây dựng mô hình tính toán mô tả cho quá trình trích ly

Thực nghiệm đã được tiến hành theo các mức yếu tố ảnh hưởng ở Bảng 2.7 và 2.8 với quả thu được trình bày ở Phụ lục 1

Sau khi xử lý số liệu thực nghiệm và kiểm tra theo tiêu chuẩn Student cùng tiêu chuẩn Fisher, chúng tôi đã phát triển một mô hình toán học mô tả quy trình trích ly.

1,195(x2 2 – 0,667) + 2,251(x3 2 – 0,667) (3.1) Áp dụng phần mềm xử lý số liệu SOLVER, thư mục DATA trong phần mềm

EXCEL 2007 tính được giá trị lớn nhất y, giá trị lớn nhất của hiệu suất trích ly (điều kiện -

3.2.2 Tối ưu hóa quá trình trích ly

Hàm lượng enzyme, nhiệt độ và thời gian đều có ảnh hưởng đồng thời đến quá trình trích ly, điều này tác động trực tiếp đến hiệu suất của quá trình Việc xác định giá trị hiệu suất tối ưu cho quá trình trích ly là rất quan trọng, giúp giảm chi phí sản phẩm, tăng hiệu quả sử dụng và giảm thiểu lượng phế thải Do đó, tối ưu hóa quy trình trích ly là cần thiết để đạt được những mục tiêu này.

Theo Công thức 3.1, mô hình toán học bao gồm tất cả các biến x1, x2, x3, cho thấy rằng các yếu tố đầu vào trong quá trình trích ly có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất trích ly.

Sau khi xử lý số liệu, hiệu suất trích ly cao nhất đạt 68,91% Các yếu tố đầu vào bao gồm hàm lượng enzyme 0,25%kl, thời gian trích ly 74,14 phút và nhiệt độ trích ly 45 oC.

Khảo sát các thông số của quá trình chế biến

3.3.1 Khảo sát nồng độ CaCl 2 sử dụng ngâm thạch nha đam

Mục tiêu của khảo sát này để tạo thạch nha đam có độ giòn tốt nhất hấp dẫn người sử dụng

Thí nghiệm được thực hiện với các nồng độ CaCl2 khác nhau: mẫu 1 (0,5%), mẫu 2 (1%) và mẫu 3 (2%), giữ nguyên các thông số như kích thước thạch nha đam (4×4×4mm), khối lượng thạch nha đam (20g), thời gian ngâm (10 phút), độ Brix (17), pectin (0,1%) và tỷ lệ purre:nước (1:8) Độ giòn của sản phẩm được đánh giá bằng cảm quan từ 10 người thử, sử dụng thang điểm 9 Kết quả chi tiết được trình bày trong bảng ở phụ lục 2.

Bảng 3.6 Bảng mô tả độ cứng của thạch nha đam

Tên mẫu Mẫu 1 (0,5%) Mẫu 2 (1%) Mẫu 3 (2%)

Trạng thái Thạch nha đam hơi bị mềm, thạch ít săn chắc

Thạch cứng nhưng ít săn chắc

Bảng kết quả khảo sát được xử lý bằng phần mềm Anova được trình bày trong bảng ở phụ lục 2

Bảng 3.7 Bảng kết quả xử lý bằng phần mềm Anova khi khảo sát tỷ lệ CaCl2

Mẫu 2 có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với 2 mẫu còn lại Và mẫu 2 có điểm trung bình thị hiếu cao nhất là 7,6 điểm Điểm trung bình thị hiếu của mẫu 1 và mẫu 3 lần lượt là 5,4 và 6,3 Do đó, chọn mẫu 2 (CaCl2 1%) làm tiêu chuẩn cho các khảo sát tiếp theo

3.3.2 Khảo sát thời gian ngâm thạch nha đam trong dung dịch CaCl 2

Thí nghiệm được thực hiện với ba thời gian ngâm thạch nha đam trong dung dịch CaCl2: mẫu 1 ngâm 5 phút, mẫu 2 ngâm 10 phút và mẫu 3 ngâm 15 phút Các thông số cố định bao gồm kích thước thạch nha đam là 4×4×4mm, khối lượng 20g, nồng độ CaCl2 1%, độ Brix 17, pectin 0,1%, và tỷ lệ purre:nước là 1:8 Để đánh giá độ giòn, 10 người thử đã cảm quan và cho điểm Kết quả chi tiết được trình bày trong bảng ở phụ lục 2.

Bảng 3.8 Bảng kết quả khi khảo sát thời gian ngâm nha đam trong dung dịch CaCl2 bằng phần mềm Anova

Giữa 3 mẫu không có sự khác nhau về ý nghĩa thống kê Mẫu có điểm thị hiếu trung bình thấp nhất là mẫu 1 (7), mẫu có điểm trung bình thị hiếu cao nhất là mẫu 2 (7,7) và mẫu 3 có điểm thị hiếu trung bình 7,4 Do đó, chọn mẫu 2 làm mẫu chuẩn để làm các thí nghiệm tiếp theo

3.3.3 Khảo sát tỷ lệ chanh dây:nước

Để tạo ra sản phẩm chanh dây có màu sắc và hương vị đặc trưng, cần xác định tỷ lệ chanh dây và nước phù hợp Nếu hàm lượng chanh dây quá cao, miếng thạch nha đam sẽ không rõ ràng và giá thành sản phẩm sẽ tăng Ngược lại, nếu hàm lượng chanh dây quá thấp, sản phẩm sẽ mất đi màu sắc và hương vị đặc trưng của chanh dây.

SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 39 có thể nhìn thấy các miếng nha đam trong nước mà vẫn còn mùi thơm đặc trưng của chanh dây

Tiến hành phối trộn purre chanh dây với nước theo các tỉ lệ 1:2, 1:4, 1:6, 1:8, và 1:10 nhằm tạo ra sản phẩm có độ Brix 17, kết hợp với 10% nha đam và 0,1% pectin Kết quả được ghi nhận trong bảng 3.9.

Bảng 3.9 Bảng mô tả trạng thái của nước chanh dây sau pha loãng

Mẫu 1 (1:2) Mẫu 2 (1:4) Mẫu 3 (1:6) Mẫu 4 (1:8) Mẫu 5 (1:10)

Mùi Thơm nồng đặc trưng

Khá thơm Thơm Thơm nhẹ Ít thơm

Trạng thái Không nhìn thấy rõ thạch nha đam

Nhìn thấy thạch nha đam

Nhìn thấy rõ thạch nha đam

Nhìn thấy rất rõ thạch nha đam

Nhìn thấy rất rõ thạch nha đam

Kết quả từ bảng cho thấy rằng mẫu có tỷ lệ purre chanh dây:nước là 1:2 và 1:4, mặc dù có màu vàng và mùi đặc trưng của chanh dây, nhưng thạch bên trong không rõ ràng, do đó không phù hợp cho sản xuất.

Mẫu có tỷ lệ 1:8 và 1:10 cho thấy rõ sự hiện diện của thạch nha đam, nhưng lại thiếu màu sắc và hương vị đặc trưng của chanh dây, do đó không phù hợp cho việc sản xuất nước giải khát.

Mẫu có tỷ lệ 1:6 thích hợp nhất vì mẫu vừa có màu vàng và mùi thơm đặc trưng của

Hình 3.1 Hình ảnh các tỷ lệ pha loãng purre chanh dây : nước

SVTH: NGUYỄN THỊ TÁNH 40 chanh dây vừa thấy rõ được thạch bên trong nước

Vì vậy chúng tôi chọn tỷ lệ purre chanh dây:nước là 1:6 cho các thí nghiệm tiếp theo

3.3.4 Khảo sát kích thước thạch nha đam

Thí nghiệm được tiến hành với các kích thước thạch nha đam khác nhau: mẫu 1 (3×3×3mm), mẫu 2 (4×4×4mm), mẫu 3 (5×5×5mm) và mẫu 4 (6×6×6mm) Sản phẩm được tạo ra với nồng độ chất khô Bx = 17, tỷ lệ thạch nha đam 10%, pectin 0,1% và tỷ lệ purre:nước là 1:6.

Bảng 3.10 Mối tương quan giữa kích thước nha đam và cấu trúc sản phẩm

Giờ H = Độ cao lớp nha đam/độ cao ban đầu sản phẩm

Thạch nha đam nhỏ nên không thấy rõ trong dung dịch nước quả

Thạch nha đam khá nhỏ nên cũng không thấy rõ thạch trong dịch nước quả

Nhìn thấy rõ được thạch nha đam, màu sắc của dịch quả hài hòa, hấp dẫn

Kích thước thạch nha đam hới lớn, màu trắng của thạch và màu vàng của nước không hài hòa

Bảng kết quả khảo sát kích thước thạch nha đam khi sử lý bằng phần mềm Anova được trình bày ở Phụ luc 1

Bảng 3 11 Kết quả xử lý Anova khi khảo sát tỷ lệ phối trộn thạch nha đam của 4 mẫu

Dựa vào bảng kết quả 3.11, có thể thấy rằng giữa 4 mẫu không tồn tại sự khác biệt có ý nghĩa thống kê Tuy nhiên, bảng 3.11 cũng chỉ ra sự khác biệt về điểm thị hiếu giữa các mẫu này.

Mẫu 1 và mẫu 2 ít được ưa thích ( tương ứng với điểm trung bình 5,0 và 6,2) do kích thước nha đam nhỏ nên qua quá trình xử lý nhiệt nha đam bị mềm, khi uống không cảm nhận được độ giòn của nha đam Mẫu 4 cũng ít được ưa thích lắm (điểm trung bình 6,6) do kích thước nha đam quá lớn ảnh hưởng lớn đến cảm quan về màu sắc của sản phẩm Đồng thời, khi sử dụng sản phẩm sẽ không còn cảm giác là uống nước giải khát

Mẫu 3 được ưa thích nhất với điểm trung bình cao nhất (7,2) Khi qua quá trình sử lý nhiệt, nha đam ở mẫu 3 giữ được độ giòn tự nhiên và màu sắc sản phẩm có sự hài hòa giữa màu trắng của thạch và màu vàng của nước quả Do đó, chọn mẫu 3 có kích thước thạch nha đam: 5×5×5 mm cho các thí nghiệm tiếp theo

3.3.5 Khảo sát tỷ lệ thạch nha đam sử dụng

Tiến hành thí nghiệm khảo sát với tỷ lệ thạch nha đam như sau: 5%, 10%, 15% và 20

% để tạo sản phẩm với pectin 0,1%, độ Brix 17, kích thước nha đam 5×5×5 và tỷ lệ purre:nước là 1:6

Bảng 3.12 Mối tương quan giữa tỉ lệ phối trộn nha đam và cấu trúc sản phẩm

Giờ H = Độ cao lớp nha đam/độ cao ban đầu sản phẩm

Màu vàng của nước và màu trắng của thạch không hài hòa, không bắt mắt

Màu vàng của nước và màu trắng của thạch tương đối hài hòa

Màu vàng của nước và màu trắng của thạch khá hài hòa, đẹp mắt

Sản phẩm hơi đặc, màu vàng của nước và màu trắng của thạch ít hài hòa

Bảng 3 13 Kết quả xử lý Anova khi khảo sát tỷ lệ phối trộn thạch nha đam của 4 mẫu

Bảng kết quả khảo sát tỷ lệ thạch nha đam sử dụng theo Anova được trình bày ở phụ luc 2

Dựa và kết quả xử lý ở bảng 3.13, giữa các mẫu có sự khác nhau về ý nghĩa thống kê Cụ thể như sau:

Mẫu 1 ít được ưa thích do mẫu 1 có lượng nha đam ít nên khi sử dụng ít cảm nhận được nha đam trong nước quả và màu của mẫu 1 không hấp dẫn người thử

Mẫu 3 và mẫu 4 cũng ít được ưa thích Nguyên nhân chủ yếu do mẫu 3 và mẫu 4 được đánh giá có lượng nha đam quá nhiều làm giảm mùi vị đặc trưng của nước chanh dây

Mẫu 2 có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với 3 mẫu còn lại với điểm trung bình 7,21 Mẫu 2 có màu sắc hài hòa của thạch nha đam trong dung dịch nước chanh dây và khi sử dụng mẫu 2 cảm nhận được thạch nha đam với mức độ được ưa thích nhất Vì vậy, chọn mẫu 2 có tỷ lệ thạch nha đam cho các thí nghiệm tiếp theo

3.2.6 Khảo sát độ ngọt nước quả

Đánh giá chất lượng sản phẩm cuối

3.4.1 Chất lượng lý – hóa của sản phẩm

Sau khi hoàn tất quá trình chế biến, sản phẩm sẽ được kiểm tra lại các chỉ tiêu lý – hóa để đánh giá sự thay đổi của các giá trị này trong suốt quá trình chế biến.

Bảng 3.15 Thành phần lý – hóa của nước giải khát chanh dây – nha đam

Các chỉ tiêu Giá trị pH 3,1 Độ acid, % 0,19

Béo tổng Không phát hiện

Hình 3.5 Hình ảnh của các mẫu sau khi bổ sung phụ gia pectin và guar gum ở các tỷ lệ khác nhau

3.4.2 Chất lượng vi sinh sản phẩm

Bảng 3 16 Lượng VSV có trong sản phẩm sau khi kiểm tra bằng thực nghiệm

Chỉ tiêu Lượng VSV trong 1g sp

Tổng số VSV hiếu khí 0

3.4.3 Chất lượng cảm quan thành phẩm

Thành phẩm được đánh giá cảm quan thông qua phương pháp cho điểm thị hiếu, bao gồm hai sản phẩm trên thị trường là nectar chanh dây và nectar cam Cụ thể, mẫu 1 là nước chanh dây – nha đam, mẫu 2 là nước chanh dây, và mẫu 3 là nectar cam Bảng số liệu thô về điểm cảm quan được trình bày tại Phụ lục 6, trong khi bảng xử lý kết quả bằng phần mềm Anova được cung cấp ở Phụ lục 2.

Bảng 3 17 Kết quả xử lý Anova đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm

Màu sắc Mùi Vị Cấu trúc Ưa thích chung

Mẫu chanh dây - nha đam là sự lựa chọn được yêu thích nhất, thể hiện sự khác biệt rõ rệt ở các chỉ tiêu về mùi, cấu trúc và mức độ ưa thích chung.

Mẫu 2 cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về màu sắc và vị so với mẫu 1 và mẫu 3, với điểm trung bình thị hiếu thấp nhất lần lượt là 4,73 và 5,67 Trong khi đó, mẫu 3 không có sự khác biệt với mẫu 2, nhưng đạt điểm trung bình thị hiếu cao nhất về màu sắc với 6,67 Mẫu 1 dẫn đầu về vị với điểm trung bình thị hiếu cao nhất là 6,97.

Mẫu 1 cho thấy sự khác biệt thống kê đáng kể về mùi và cấu trúc so với mẫu 2 và mẫu 3 Cụ thể, mẫu 1 đạt điểm trung bình thị hiếu về mùi cao nhất là 7,27 và điểm trung bình về cấu trúc cao nhất là 6,97.

Vì vậy, nước chanh dây nha đam có điểm thị hiếu ưa thích chung cao nhất là 7,07 ở thang điểm 9 so với 2 mẫu còn lại.

Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm

Quá trình trích ly dịch chanh dây cho ra 37,62% chất lỏng từ nguyên liệu quả ban đầu Để sản xuất một chai sản phẩm 250 mL, cần sử dụng 35,7 mL dịch chanh dây, tương đương với 94,93 g quả chanh dây cho mỗi chai.

Vậy để sản xuất ra 1.000 chai sản phẩm thì cần 94,93 kg quả chanh dây

Quá trình chế biến lá nha đam cho thấy rằng sau khi rửa và gọt vỏ, lượng thạch nha đam còn lại đạt 67,92% so với nguyên liệu ban đầu Để sản xuất một chai sản phẩm 250ml với tỷ lệ thạch nha đam 10%, cần sử dụng 25g thạch Do đó, tổng khối lượng lá nha đam cần thiết để sản xuất một chai sản phẩm là 36,82g.

Vậy để sản xuất ra 1.000 chai sản phẩm thì cần 36,82kg lá nha đam

3.5.2 Chi phí nguyên liệu sản xuất ra 1.000 chai nước chanh dây – nha đam

Bảng 3.18 Chi phí nguyên liệu sản xuất ra 1.000 chai nước chanh dây – nha đam

Nguyên liệu Đơn vị tính, ĐVT Số lượng Đơn giá, VND Thành tiền, VND

Chanh dây Kg 94,93 10.000 949.300 Đường Kg 41,12 17.000 699.040

Tổng chi phí sản xuất 1.000 chai nước chanh dây – nha đam 250 mL là 4.115.400 VND Tuy nhiên, khi chuyển sang sản xuất công nghiệp, giá thành có thể giảm nhờ việc mua nguyên liệu và phụ gia với số lượng lớn Công ty cũng có thể tự sản xuất hoặc tái chế chai để tiết kiệm chi phí.

Quy trình sản xuất đề nghị

Tách ruột quả Trích ly dịch quả Tách hạt

Bài khí Đồng hóa Pha loãng

Thanh trùng Rót chai, đóng nắp

 Thuyết minh quy trình a Lựa chọn và phân loại

Chuẩn bị: Quá trình phân loại sẽ chuẩn hóa nguồn nguyên liệu, chuẩn bị cho các quá trình gia công tiếp theo

Quá trình phân loại nguyên liệu dựa trên tính chất quang học, đặc biệt là màu sắc, giúp xác định độ chín và các lỗi bề mặt của nguyên liệu Phương pháp phân loại này có thể được thực hiện thủ công trên bàn hoặc băng tải, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc lựa chọn nguyên liệu chất lượng.

Quá trình phân loại nha đam chủ yếu diễn ra bằng tay, bao gồm việc lựa chọn những lá tươi ngon, loại bỏ lá thối rữa và cắt tỉa các phần hư hỏng Nha đam được chọn phải đạt độ chín kỹ thuật, không bị sâu bệnh và không có dấu hiệu dập nát Trong quá trình thu hoạch, những bẹ nha đam có trọng lượng từ 0,5 đến 1 kg sẽ được thu gom.

 Các biến đổi xảy ra

Nguyên liệu sẽ đồng đều về độ chín, những phần hư hỏng được loại bỏ b Rửa lần 1

Chuẩn bị: nhằm loại bỏ đất cát cũng như vi sinh vật ở bên ngoài lớp vỏ nguyên liệu để đảm bảo vệ sinh cho sản phẩm

- Đối với nha đam: lá nha đam sau khi mua về được rửa sạch trong bể nước, cần thay đổi nước thường xuyên

Để làm sạch chanh dây, cần rửa xối kỹ lưỡng Trong môi trường phòng thí nghiệm với quy mô nhỏ, nguyên liệu thường được rửa bằng phương pháp thủ công.

 Các biến đổi xảy ra

Trong lĩnh vực vật lý, quá trình làm sạch thường gây ra một số biến đổi không mong muốn cho nguyên liệu, trong đó tổn thương cơ học là hiện tượng phổ biến nhất.

Nguyên liệu nha đam, khi bị tổn thương bề mặt, sẽ có thời gian bảo quản giảm sút Để hạn chế hiện tượng tái nhiễm và các biến đổi do tổn thương cơ học, nguyên liệu sau khi làm sạch cần được đưa vào quy trình sản xuất ngay lập tức.

- Sinh học: Giảm bớt hàm lượng vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu c Cắt bỏ vỏ (nha đam)

Chuẩn bị: Nha đam được loại bỏ vỏ để chuẩn bị chế biến trong các công đoạn tiếp theo

Nha đam sau khi được cắt tỉa sơ bộ sẽ được đưa vào khu vực để cắt bỏ vỏ Tại đây, công nhân sẽ thực hiện việc cắt vỏ bằng phương pháp thủ công Trong phòng thí nghiệm, nha đam sẽ được xử lý bằng dao bào để loại bỏ vỏ Cuối cùng, chúng ta kiểm tra và loại bỏ phần vỏ màu xanh còn sót lại, nhằm thu được từng miếng thạch trong suốt.

 Các biến đổi xảy ra

- Vật lý: Thay đổi hình dạng và kích thước nha đam

- Sinh học: Có nguy cơ nhiễm vi sinh vật cao

- Hóa học: Làm giảm hàm lượng aloin bám vào thạch nha đam d Rửa 2

Chuẩn bị: Làm sạch nhớt, đồng thời loại bỏ phần đắng còn sót lại trên trên bề mặt nguyên liệu

Sau khi cắt vỏ xong, ta tiến hành rửa nguyên liệu dưới vòi nước để làm sạch và loại bỏ bớt nhớt

- Vật lý: Không có sự thay đổi đáng kể

- Hóa học: Giảm dần hàm lượng antharquinon và chất khoáng e Cắt thành thạch

Chuẩn bị: Nhằm tạo cho khối thạch có kích thước đồng đều Ngoài ra, quá trình này còn giúp tăng giá trị cảm quan của sản phẩm

Gel nha đam sau khi rửa được cắt thành từng miếng nhỏ kích thước 5×5×5cm Quá trình cắt nhỏ này thường được thực hiện bằng máy để nâng cao năng suất và đảm bảo tính đồng đều của nguyên liệu Tuy nhiên, trong quy mô phòng thí nghiệm, do thiếu thiết bị, việc cắt nhỏ vẫn phải thực hiện bằng tay.

 Các biến đổi xảy ra

- Vật lý: Kích thước nhỏ hơn và hình dạng nha đam thay đổi đặc trưng cho sản phẩm

- Hóa học: hầu như không có biến đổi g Ngâm CaCl 2

Để chuẩn bị nha đam, cần loại bỏ chất nhớt và vị đắng thông qua cơ chế khuếch tán Bên cạnh đó, ngâm nha đam trong dung dịch CaCl2 sẽ giúp tăng độ giòn cho sản phẩm.

Gel nha đam được ngâm vào nước muối CaCl2 1% trong thời gian 10 phút

 Các biến đổi xảy ra

- Vật lý: Có sự thay đổi về cấu trúc và trạng thái

Trong quá trình hóa lý, hiện tượng khuếch tán diễn ra khi muối từ bên ngoài thâm nhập vào bên trong, trong khi các chất hòa tan như nhớt và các hợp chất gây đắng cũng một phần khuếch tán ra bên ngoài.

Chuẩn bị thạch nha đam cho công đoạn phối trộn và loại bỏ muối CaCl2 bám vào bề mặt hạt nha đam

Ta tiến hành rửa thạch nha đam trong các bể nước hay xả thạch nha đam dưới vòi nước

Không có sự thay đổi đáng kể i Tách ruột quả

Làm rách phần vỏ quả đề trích ly dịch quả, chuẩn bị cho quá trình trích ly

Phương pháp thực hiện tách vỏ quả chanh dây có sự khác biệt giữa quy mô thực nghiệm và công nghiệp Ở quy mô thực nghiệm, người ta sử dụng dụng cụ thủ công như dao để cắt đôi vỏ quả và muỗng để cạo ruột Trong khi đó, ở quy mô công nghiệp, quá trình tách vỏ và dịch quả được thực hiện đồng thời bằng thiết bị chuyên dụng.

Quá trình này cần chú ý không làm vỡ hạt, vì hạt chứa các chất có thể ảnh hưởng tiêu cực đến màu sắc của nước quả.

 Các biến đổi xảy ra

- Vật lý: nguyên liệu giảm kích thước, trái bị phá vỡ

- Hóa học: phần dịch trong ruột quả thoát ra làm tổn thất vitamin C do bị oxy hóa

Vi sinh vật có nguy cơ cao trong quá trình tách ruột chanh dây, do đó việc rửa vỏ chanh dây cần được thực hiện cẩn thận để tránh nhiễm vi sinh vật từ vỏ Quá trình trích ly dịch quả, tách hạt và vô hoạt enzyme cũng cần được chú trọng để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.

- Tách các cấu tử cần thu nhận từ nguyên liệu ban đầu với hiệu suất cao nhất

Tách hạt và các phần bã có kích thước lớn ra khỏi dịch quả, làm trong dịch quả và tránh ảnh hưởng xấu đến sản phẩm

Quá trình trích ly dịch quả bằng enzyme giúp phân cắt chuỗi peptin trong khối thịt quả thành các đơn vị ngắn hơn, từ đó giảm độ nhớt và làm trong dịch quả Điều này không chỉ giúp tách hạt dễ dàng hơn mà còn tăng năng suất thu nhận dịch quả trong giai đoạn lọc sau.

Cho enzyme pectinase vào khối dịch quả và ủ ở nhiệt độ từ 35 – 55 độ C trong 1 giờ, trong quá trình ủ cần đậy kín bình chứa và thỉnh thoảng lắc đều để tăng cường quá trình tách hạt Sau khi ủ, dịch quả được chà qua rây để tách hạt, sau đó vô hoạt enzyme trong dịch chanh dây bằng cách đun ở nhiệt độ 80 độ C trong 5 phút.

Dưới tác dụng của enzyme pectinase, quá trình thủy phân diễn ra, cắt đứt các liên kết α-1,4-glucoside giữa các acid galacturonic và các liên kết ester giữa galacturonic và nhóm methyl Kết quả là mạch pectin bị phân hủy thành các phân tử tự do, bao gồm acid galacturonic, metanol và các mạch ngắn hơn.