Khảo sát biến đổi Vitamin C

Khảo sát biến đổi vitamin C trong chế biến và bảo quản nước quả hổn hợp Nói chung phản ứn xảy ra theo con đường có 6 phản ứng của chuổi phản ứng Maillard và sản phẩm cơ bản là những reductones. Hậu quả: + Tác động bất lợi chính là giảm mạnh tỉ lệ Vitamin C, đặc biệt trong những loại nước quả trong chế biến công nghiệp. + Ngoài ra, điều đáng chú ý đối với sản phẩm là bị thay đổi bởi phản ứng hóa nâu. + Cuối cùng, sự sinh ra CO2 có thể gây ra tăng áp suất quá mức và khả năng bảo quản thực phẩm kém hơn. Để giữ được Vitamin C, người ta thêm một số chất ổn định, ví dụ, đường sacaroza, acid hữu cơ, sorbitol, glixerin hoặc một số hợp chất của antoxian, flavonoit bao gồm cả một số chất có tác dụng của Vitamin PP. Các hổn hợp thiên nhiên như các flavin, carotenoit bảo vệ được Vitamin C tốt hơn các chất chống oxy hóa thông thường khác. Chất kháng sinh Penicillin cũng bảo vệ tốt Vitamin C, ngược lại Streptomycin lại làm tăng nhanh sự oxy hóa Vitamin C, còn CO2 được coi như chất kháng Vitamin C vì khi bảo quản, nhất là quả xanh, hàm lượng Vitamin C giảm đi rất nhanh nếu thổi khí CO2 vào quả. Khi nghiên cứu sự oxy hóa Vitamin C ở dịch chanh, cam người ta nhận thấy rằng ở dịch lọc bị oxy hóa nhanh hơn so với dịch chưa lọc, đó là do ở cặn lọc có chất ” bảo vệ” Vitamin C, chất này không thấy có ở dịch táo. Ở một số quả, Vitamin C được duy trì lâu nhờ có các chất kìm hãm oxy hóa, các chất này được gắn vào các chất màu đỏ và vàng của quả. Cũng có thể tính acid của quả là một yếu tố góp phần bảo vệ Vitamin C. Do tính chất không bền của Vitamin C nên mọi quá trình chế biến và bảo quản rau quả phải được nghiên cứu đầy đủ để giữ được lượng Vitamin C cao nhất trong các sản phẩm chế biến. Có thể điều chế dịch cô đặc Vitamin C từ các nguyên liệu thực vật hoặc tổng hợp từ Dglucoza. Nguyễn Thị Minh Duyên 11 Đề cương luận văn tốt nghiệp Khảo sát biến đổi vitamin C trong chế biến và bảo quản nước quả hổn hợp 4. CƠ SỞ KHOA HỌC MỘT SỐ QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN 4.1. Phối chế Nước quả sau khi lọc nếu không phối chế thì chất lượng cảm quan của sản phẩm sẽ rất kém. Do đó, để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm thì cần phải chú ý công đoạn phối chế dịch quả. Trong quá trình phối chế để tính được lượng đường thêm vào có thể sử dụng cách đơn giản sau. Công thức xác định độ khô của dịch quả: b a+x = 100 100 + x Với x : hàm lượng đường cần bổ sung vào cho 100 gam dịch quả. a: độ Brix của dịch quả trước khi phối trộn. b: độ Brix của dịch quả sau khi phối trộn. 4.2. Bài khí Trong các quá trình chế biến cơ học như chà, ép, lọc…một số không khí xâm nhập, hoà lẫn vào dịch quả. Do đó, trước khi vào hộp, ghép mí, dịch quả cần phải được bài khí. Quá trình bài khí trong dịch quả nhằm một số mục đích sau: − Hạn chế các quá trình oxi hoá trong đồ hộp, nhất là vitamin C ít bị tổn thất, hương vị màu sắc của sản phẩm không bị biến đổi nhiều trong quá trình bảo quản. − Hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn lại trong hộp. − Hạn chế sự ăn mòn sắt tây đối với nước quả đựng trong bao bì sắt tây. − Giảm áp suất bên trong đồ hộp khi thanh trùng để đồ hộp khỏi bị bật nắp, nứt mối hàn. Trong sản xuất đồ hộp người ta dùng nhiều phương pháp bài khí khác nhau như bài khí bằng nhiệt, bài khí bằng thiết bị hút chân không. Tuy nhiên, ở qui mô sản xuất nhỏ thì bài khí bằng nhiệt thì đơn giản và thuận lợi nhất. Theo phương pháp này dịch quả được gia nhiệt nhanh đến 85oC rồi rót nóng vào bao bì và ghép nắp ngay. 4.3. Rót hộp – ghép kín Dịch quả được rót nóng vào bao bì và ghép kín ngay. Trong quá trình rót nóng cần tránh tạo bọt khí trong dịch quả (nên rót tràn rồi đỏ bớt đi một ít). Quá trình ghép kín nắp vào bao bì để ngăn cách hẳn sản phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài là một quá trình quan trọng, ảnh hưởng tới thời gian bảo quản lâu dài của sản phẩm đó. Nếu chậm ghép nắp có nhiều bất lợi như bị biến màu, giảm độ chân không trong sản phẩm và độ nhiễm vi sinh vật tăng lên.Do đó nắp hộp phải được ghép thật kín, thật chặc. Đối với hộp sắt sau khi ghép kín thường phải kiểm tra độ kín để bảo đảm cho sản phẩm sau quá trình thanh trùng đạt yêu cầu bảo quản. Phương pháp đơn giản nhất để kiểm tra độ kín của hộp trong điều kiện phân xưởng là ngâm hộp trong nước nóng. Rửa sạch hộp bằng nước nóng và xà phòng, để đứng thành một lớp trong chậu thuỷ tinh to có đựng nước nóng ở nhiệt độ không dưới 850 C. Lượng nước nóng gấp 4 lần thể tích các hộp, mực nước phải ở trên mặt hộp từ 25 – 35 cm. Hộp để trong nước nóng từ 5 – 7 phút. Lúc đầu để đáy xuống, sau lật ngược, để nắp xuống dưới, sau đó quan sát nếu thấy bọt khí thoát ra hàng loạt hoặc thoát ra đều đặn ở cùng một chỗ thì hộp coi như bị hở. Nguyễn Thị Minh Duyên 12 Đề cương luận văn tốt nghiệp Khảo sát biến đổi vitamin C trong chế biến và bảo quản nước quả hổn hợp * Sơ lược về bao bì Bao bì là phần bao phủ bên ngoài của sản phẩm hàng hoá, để bảo đảm chống lại các dạng hư hỏng, giúp phân phối sản phẩm dễ dàng và cũng làm tăng gía trị thương phẩm của sản phẩm. Bao bì được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau nhưng phải đảm bảo các yêu cầu: - Không độc và tương hợp với từng loại sản phẩm. - Giữ ẩm và chất béo. - Giữ khí và mùi. - Kích thước, hình dạng, trọng lượng và mỹ quan. - Giá cả phải phù hợp. - Bảo đảm vệ sinh. - Bền cơ học. - Dễ mở. - Dễ in ấn để giới thiệu sản phẩm. Trong sản xuất đồ hộp thường sử dụng loại bao bì sắt tây. So với bao bì thuỷ tinh thì sắt tây có ưu điểm hơn như nhẹ, bền, độ dẫn nhiệt cao và dễ ghép mí nhưng độ bền hoá học thì kém bao bì thuỷ tinh. Tuy nhiên trong sản xuất đồ hộp sử dụng bao bì sắt tây là tiện lợi nhất, bảo đảm được chất lượng khi tiệt trùng, bảo đảm kín không cho vi sinh vật xâm nhập, chống sáng tốt, có thể chống được ăn mòn và không tương tác với sản phẩm (do có lớp vecni).Thời gian bảo quản sản phẩm cũng khá lâu. 4.4. Thanh trùng 4.4.1. Cơ sở của quá trình thanh trùng Thanh trùng ở nhiệt độ cao bằng nước nóng là một trong những phương pháp thanh trùng phổ biến được dùng trong sản xuất đồ hộp trái cây. Từ thực nghiệm đã chỉ ra rằng tại một nhiệt độ đã cho, sự tiêu diệt vi sinh vật được thể hiện bởi phương trình bậc nhất : dN dt = – KN (1) Trong đó N : lượng vi sinh vật trong sản phẩm sau khi thanh trùng ở thời gian t. K : hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật, tuỳ theo loại vi sinh vật và tính chất của đồ hộp mà trị số này thay đổi. dN/dt : vận tốc tiêu diệt vi sinh vật, tức là biến đổi lượng vi sinh vật theo thời gian. Lấy tích phân của phương trình (1) trong khoảng giới hạn từ điều kiện ban đầu N 0 ở thời điểm t = 0 đến điểm cuối N ở thời điểm t =t ta được : N ln = – Kt N0 Hoặc (2) ln(N) – ln(N0) = -kt (2’) Trong đó : Nguyễn Thị Minh Duyên 13 Đề cương luận văn tốt nghiệp Khảo sát biến đổi vitamin C trong chế biến và bảo quản nước quả hổn hợp N0 : lượng vi sinh vật ban đầu . (2) ⇔ N = N0.e-Kt (3) Từ phương trình (3) cho ta thấy lượng vi sinh vật giảm theo hàm số mũ của thời gian t, điều này có nghĩa là theo lý thuyết thì tổng số vi sinh vật không thể giảm đến 0. Vì vậy không thế đảm bảo tuyệt đối rằng tất cả vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt bởi quá trình thanh trùng ở nhiệt độ nào đó. Cũng có thể viết: t= t= Hoặc => log N 1 ln o k N (3’) N 2,303 log o k N No k =− t N 2,303 (4) (4’) Với giá trị D là thời gian cần thiết tại một nhiệt độ xác định để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật ban đầu. Được gọi là “ thời gian tiêu diệt thập phân”. Thông thường các nhà khoa học và công nghệ trong lãnh vực thực phẩm thường sử dụng DT (thời gian giảm mật số vi sinh vật 10 lần) thay vì sử dụng kt (hằng số tốc độ vô hoạt). DT = 2,303 kT Ta có mối quan hệ giữa số vận tốc k và thời gian D: − 1 k =− D 2,303 Vì vậy phương trình (4) có thể viết: t = D log No (4’’) N Quá trình thanh trùng được biểu thị bởi giá trị F, giá trị thanh trùng là thời gian cần thiết (tính bằng phút) để tiêu diệt vi sinh vật tại một nhiệt độ nhất định. Một cách tổng quát, giá trị F được biểu thị: z F Tref = ∫ ∞ Ldt = 0 z Tref F t ∫ ∞ 0 = ∑10 T(t) – Tref   10  z  dt   T ( t ) −Tref z ∆t 0 Nguyễn Thị Minh Duyên 14 Đề cương luận văn tốt nghiệp Khảo sát biến đổi vitamin C trong chế biến và bảo quản nước quả hổn hợp Trong đó : z : là khoảng nhiệt độ cần thiết làm cho thời gian chết nhiệt tăng hay giảm 10 lần. Z phụ thuộc vào loại vi sinh vật cần tiêu diệt và tính chất của sản phẩm. L : tốc độ chết nhiệt. Tref : nhiệt độ tham chiếu (oC) 4.4.2. Chọn chế độ thanh trùng Điều cần thiết là phải chọn một chế độ thanh trùng hợp lý, có nghĩa là đảm bảo được yêu cầu tiêu diệt các vi sinh vật có hại trong đồ hộp đó, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất, phẩm chất sản phẩm tốt nhất. Để chọn một chế độ thanh trùng cho 1 đồ hộp, cần xác định được nhiệt độ và thời gian thanh trùng. Cách xác định được tiến hành như sau: Phân tích thành phần hoá học của thực phẩm mà chủ yếu là độ acid và đường. Chọn nhiệt độ thanh trùng căn cứ vào độ acid + Nếu pH < 4.5 thì nhiệt độ thanh trùng nhỏ hơn hoặc bằng 100o C. + Nếu pH > 4.5 thì nhiệt độ thanh trùng phải lớn hơn 100oC. Đối với các nước trái cây do có pH dưới 4,5 nên chỉ cần thanh trùng ở nhiệt độ dưới 100 C. o Khi xác định nhiệt độ thanh trùng, phải chú ý nhiệt độ đó phải là nhiệt độ của cả khối thực phẩm cần được thanh trùng, phải có nhiệt độ ở vị trí trung tâm hộp (đối với sản phẩm lỏng thì vị trí trung tâm nằm ở 2/3 hộp). Xác định tốc độ truyền nhiệt vào trung tâm hộp theo nhiệt độ trung tâm đã chọn bằng nồi hấp thí nghiệm. Trong quá trình thanh trùng, sản phẩm trong hộp không được đun nóng tức thời tới nhiệt độ thanh trùng cần đạt, mà nhiệt lượng phải chuyển dần từ môi trường đun nóng, qua bao bì và lớp sản phẩm bên ngoài rồi vào tới tâm đồ hộp. Quá trình này phải mất một thời gian truyền nhiệt (t1). Khi đạt được nhiệt độ tâm xác định, vi sinh vật không bị tiêu diệt tức thời, mà cần phải có một thời gian nhất định để tiêu diệt gọi là thời gian tiêu diệt hay thời gian giữ nhiệt (t2). Khi tâm của đồ hộp đạt tới nhiệt độ thanh trùng, thì giữ nhiệt độ đó trong khoảng thời gian nhất định. Sau đó đồ hộp được làm nguội nhanh, nên ta có thời gian hạ nhiệt (t3). Vậy tổng thời gian thanh trùng cho quá trình là : T = t1 + t2 + t3 (phút) Quá trình thanh trùng được thực hiện sao cho trị số F tính phải lớn hơn F0 Phân lập vi sinh vật để xác định loại vi sinh vật nguy hiểm nhất bao gồm: loại gây bệnh, loại sinh độc tố, loại chịu nhiệt… Từ các mẫu hộp đã thanh trùng theo các chế độ khác nhau, người ta kiểm tra chất lượng đồ hộp về cảm quan, vi sinh vật, sau đó xét đến hiệu quả kinh tế của các chế độ thanh trùng, để chọn ra một chế độ thanh trùng tốt nhất. 4.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian thanh trùng: - Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt: + Tính chất vật lý của sản phẩm. Nguyễn Thị Minh Duyên 15 Đề cương luận văn tốt nghiệp Khảo sát biến đổi vitamin C trong chế biến và bảo quản nước quả hổn hợp + Tính chất của bao bì. + Ảnh hưởng nhiệt độ ban đầu của hộp. + Ảnh hưởng trạng thái chuyển động của đồ hộp khi thanh trùng. - Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian tiêu diệt vi sinh vật: + Ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng. + Ảnh hưởng của thành phần hoá học của sản phẩm. + Ảnh hưởng của loại và số lượng vi sinh vật. Nguyễn Thị Minh Duyên 16 Đề cương luận văn tốt nghiệp