(TIỂU LUẬN) báo cáo TỔNG kết đề tài NGHIÊN cứu KHOA học cấp TRƯỜNG NGHIÊN cứu sản XUẤT mứt ĐÔNG gấc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH
HỘI ĐỒNG KHOA HỌC
ISO 9001 : 2008

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT MỨT ĐÔNG GẤC

Chủ nhiệm đề tài:

ĐỒNG TRÚC PHƯƠNG
NGUYỄN THÀNH TRUNG

Chức vụ:

Sinh viên

Đơn vị:

- Lớp cao đẳng Công nghệ Sau thu
hoạch 2010
- Khoa Nông nghiệp – Thủy sản.

Trà Vinh, ngày

tháng

năm 20

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài chúng em rất biết ơn những thầy cô, những
người phụ trách xưởng thực nghiệm và phịng thí nghiệm Trung tâm Cơng nghệ sau
thu hoạch đã giúp đỡ em rất nhiều về kiến thức và trang thiết bị cho nghiên cứu. Em
cũng rất biết ơn đến các phịng ban, các bộ mơn của khoa Nông nghiệp – Thủy sản
đã hỗ trợ chúng em trong quá trình nghiên cứu.
Đồng thời, chúng em cũng cảm ơn các chị ở Phịng Khoa học cơng nghệ và
Đào tạo sau đại học, trường Đại học Trà Vinh đã hướng dẫn các thủ tục trong suốt
quá trình thực hiện đề tài.
Về cá nhân em xin cảm ơn cô Nguyễn Thị Hồng Thắm đã tận tình giúp đỡ
chúng em từ lúc bắt đầu cho đến kết thúc đề tài.

-i-


TÓM TẮT
Nghiên cứu này được tiến hành nhằm nghiên cứu quy trình sản xuất mứt
đơng gấc. Bài nghiên cứu gồm 2 thí nghiệm. Ở thí nghiệm 1, màng gấc được tác ra
khỏi hạt sau đó được xay nhuyễn và phối trộn với 60%,70%, 80%, 90% đường và
0.8%, 1%, 1.2%, 1.4% acid citric (so với khối lượng gấc) rồi cô đặc đến 55 oBx. Sau
đó sản phẩm được cho đánh giá cảm quan để ghi nhận sự yêu thích đối với các mẫu.
Qua việc xử lý số liệu từ điểm đánh giá cảm quan cho thấy mẫu có nồng độ đường
80% và acid citric 1% là mẫu được yêu thích nhất nên được chọn để làm thí nghiệm
tiếp theo. Ở thí nghiệm 2, lấy mẫu được yêu thích nhất ở thí nghiệm 1 rồi bố trí ở
0.5%, 1%, 1.5%, 2% pectin rồi cô đặc đến 55 oBx. Các mẫu được cho đánh giá cảm
quan để chọn ra mẫu cuối cùng; chỉ tiêu quan trọng nhất cho thí nghiệm này là cấu
trúc. Qua việc xử lý số liệu từ điểm đánh giá cảm quan cho thấy mẫu có nồng độ
pectin là 1% là mẫu được chọn vì cho kết quả cấu trúc tốt nhất. Cuối cùng chọn ra tỉ
lệ phối chế thích hợp là 80% đường + 1% acid citric + 1% pectin.

- ii -


MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU............................................................................................................................... 1



Lý do chọn đề tài

Mục tiêu của đề tài

Nội dung nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu

........................................................................................... 1

........................................................................................................................ 1
..................................................................................................................... 2
............................................................... 2

PHẦN NỘI DUNG.......................................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................................. 3
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước.................................................... 3
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước....................................................................................... 3
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nước....................................................................................... 4
1.2. Tổng quan về nguyên liệu......................................................................................................... 4
1.2.1. Gấc................................................................................................................................................. 4
1.2.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố................................................................................................... 4

1.2.1.2. Tác dụng dược lý của gấc.................................................................................................. 8
1.2.1.3. Phân loại và đặc điểm.......................................................................................................... 8
1.2.1.4. Quy trình thu hái gấc nhằm đảm bảo chất lượng...................................................... 8
1.2.2. Đường Saccharose.................................................................................................................... 9
1.2.2.1. Giới thiệu.................................................................................................................................. 9
1.2.2.2. Tính chất..................................................................................................................................... 9

1.2.2.3. Thực phẩm ứng dụng........................................................................................................ 10
1.2.3. Pectin.......................................................................................................................................... 10
1.2.3.1. Giới thiệu pectin................................................................................................................. 10
1.2.3.2. Cơ chế tạo gel của pectin................................................................................................. 11
1.2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ chế tạo gel.................................................................. 13

- iii -


1.2.4. Acid citric.................................................................................................................................. 15
1.2.4.1. Giới thiệu............................................................................................................................... 15
1.2.4.2. Thông tin tổng quát............................................................................................................ 14
1.2.4.3. Tính chất................................................................................................................................ 16
1.2.4.4. Ứng dụng............................................................................................................................... 17
1.2.5. Kali sorbate............................................................................................................................... 17
1.2.5.1. Giới thiệu............................................................................................................................... 17
1.2.5.2. Chức năng............................................................................................................................. 17
1.2.5.3. Thực phẩm ứng dụng........................................................................................................ 18
CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT TỶ LỆ PHỐI CHẾ GIỮA PURE QUẢ VỚI NỒNG
ĐỘ ĐƯỜNG VÀ ACID CITRIC.............................................................................................. 19
2.1. Mục đích........................................................................................................................................ 19
2.2. Bố trí thí nghiệm........................................................................................................................ 19
2.3. Chuẩn bị mẫu............................................................................................................................... 19

2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm............................................................................................................ 20
2.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của đường và acid citric đến chất lượng cảm quan
của sản phẩm........................................................................................................................................ 21
2.5.1. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ đường đến chất lượng cảm quan sản
phẩm........................................................................................................................................................ 22
2.5.2. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ acid đến chất lượng cảm qua

sản

phẩm........................................................................................................................................................ 23
CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TẠO ĐÔNG CỦA PECTIN TRONG
MỨT ĐÔNG GẤC........................................................................................................................... 25
3.1. Mục đích........................................................................................................................................ 25
3.2. Bố trí thí nghiệm........................................................................................................................ 25
3.3. Chuẩn bị mẫu............................................................................................................................... 25

- iv -


3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm............................................................................................................ 26
3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ pectin........................................................... 27
PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................... 29
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................ 31

-v-


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cây gấc.................................................................................................................................. 4
Hình 1.2. Hoa và trái gấc non........................................................................................................... 5

Hình 1.3. Trái và hạt gấc.................................................................................................................... 6
Hình 1.4. Pectin................................................................................................................................... 10
Hình 1.5. Phân tử HMP.................................................................................................................... 11
Hình 1.6. Phân tử LMP.................................................................................................................... 11
Hình 1.7. Cơng thức cấu tạo của acid citric.............................................................................. 16
Hình 1.8. Kali sorbate....................................................................................................................... 17
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối chế giữa pure quả với nồng độ
đường và acid citric........................................................................................................................... 20
Hình 2.2. Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của đường và acid citric đến chất lượng
cảm quan của sản phẩm................................................................................................................... 21
Hình 2.3. Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nồng độ đường đến cảm quan của sản
phẩm......................................................................................................................................................... 22
Hình 2.4. Biểu đồ thể hiện kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ acid citric đến chất
lượng cảm quan sản phẩm................................................................................................................... 22

Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối chế pectin..................................... 26
Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ pectin đến chất
lượng sản phẩm................................................................................................................................... 27

- vi -


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của gấc................................................................................. 6
Bảng 1.2. Thành phần acid béo trong thịt hạt gấc..................................................................... 7
Bảng 1.3. Thành phần muối khoáng và các vitamin trong các loại quả...........................7
Bảng 2.1. Bảng nghiệm thức tỉ lệ phối chê giữa đường và acid citric cho vào pure
gấc............................................................................................................................................................ 19
Bảng 2.2. Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ đường và acid citric đến chất
lượng cảm quan sản phẩm............................................................................................................... 21

Bảng 2.3. Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ đường đến chất lượng cảm quan
của sản phẩm........................................................................................................................................ 22
Bảng 2.4. Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ acid đến chất lượng cảm quan
của sản phẩm........................................................................................................................................ 23
Bảng 3.1. Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ pectin đến chất lượng cảm quan
của sản phẩm....................................................................................................................................... 27

- vii -




PHẦN MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài

Gấc là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao so với nhiều loại rau quả khác, nhất
là β-carotene nhưng chưa được nhiều người biết đến.
Các nghiên cứu khoa học cho thấy quả gấc rất giàu β-carotene và lycopene,
tổng carotenoid dao động từ 3768,3–7516 µg/g (Tran và cộng sự, 2007), được
chứng minh là chất chống oxy hóa, có khả năng chống lão hố, ngăn ngừa ung thư
và các bệnh gan, mật. Các nhà nghiên cứu cũng thừa nhận gấc là loại quả sạch, an
toàn và có hiệu quả chống oxy hóa cao hơn cà chua và cà rốt nhiều lần, tăng khả
năng miễn dịch và sức đề kháng cho cơ thể, loại bỏ phần nào tác hại của môi trường
như tia xạ, thuốc trừ sâu... Phần ăn được của gấc chứa lượng β-carotene (chiếm gần
1/2 tổng carotenoid có trong dầu gấc) cao gấp hai lần so với dầu gan cá thu và
khoảng 10 lần so với cà rốt. Khi vào cơ thể, β-carotene dưới tác dụng của enzyme
carotenase có trong gan và thành ruột sẽ chuyển hóa thành vitamin A, vì vậy khi sử
dụng gấc sẽ khơng có hiện tượng thừa vitamin A. Tuy nhiên cho đến nay gấc vẫn
chưa được sử dụng phổ biến và nguồn dinh dưỡng quan trọng của gấc vẫn chưa
được khai thác hiệu quả.[9]

Trên cơ sở đó chúng tơi tiến hành đề tài nghiên cứu sản xuất mứt đông gấc
nhằm phát triển các sản phẩm đa dạng từ gấc, điều này không chỉ cung cấp chất
dinh dưỡng quan trọng cho q trình tăng trưởng của trẻ mà cịn cải thiện giá trị
dinh dưỡng của bữa ăn gia đình. Nếu được sử dụng hợp lý thì trái gấc sẽ xứng đáng
với tên gọi của nó "fruit from heaven"-quả đến từ thiên đường.
Từ những lí do trên chúng tơi muốn tiến hành nghiên cứu quy trình sản xuất
mứt đơng gấc để đa dạng sản phẩm từ trái gấc nhằm tăng khả năng tiếp cận của mọi
người đối với gấc thông qua việc tạo ra một sản phẩm mới từ gấc.



Mục tiêu của đề tài

Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất mứt đông gấc.

-1-




Nội dung nghiên cứu
- Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất mứt đơng gấc.

-

Bố trí thí nghiệm và xác định tỉ lệ phối liệu thích hợp để tạo ra sản phẩm có

giá trị cảm quan tốt nhất.
-

So sánh kết quả và chọn quy trình sản xuất thích hợp tạo ra sản phẩm có chất

lượng tốt nhất.
-

Phân tích thành phần hóa học của sản phẩm (Xác định hàm lượng đường,

acid tồn phần,-caroten…)



- Hồn thiện quy trình sản xuất mứt đơng gấc thực nghiệm.
Phương pháp nghiên cứu
- Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Bertrand.
- Xác định hàm lượng acid toàn phần bằng phương pháp chuẩn độ.
- Xác định độ pH bằng pH kế.
- Phân tích tổng số vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884 – 2005, ISO 4833:

2003.
- Xử lí số liệu nghiên cứu bằng Statgraphics.

-2-


PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Hiện nay đã có một số đề tài nghiên cứu về gấc như: chả cá gấc, bánh gấc,
nước ép gấc, jelly gấc, kẹo gum gấc, gấc sấy, dầu gấc, bánh bao gấc và vỏ gấc cũng

đã đạt được một số kết quả nhất định.
Từ năm 1941, bộ môn dược liệu Đại học Dược Hà Nội đã bước đầu xác định
màng đỏ bao quanh hạt gấc có chứa-caroten và một tỉ lệ dầu thảo mộc cao.
Một số nhà khoa học Đại học Y Hà Nội và Đại học Dược Hà Nội thời đó đã
chứng minh dầu màng đỏ bao quanh hạt gấc có tác dụng giống như vitamin A và có
tác dụng tăng trọng cho súc vật và người.
Năm 1951, GS. Nguyễn Văn Đàn đã mang dược liệu này sang nghiên cứu ở
Đức và xác định ngồi-caroten thì phần này của quả gấc còn chứa lycopen một
chất chống lão hóa mạnh nhất hiện nay.
Ngành dược Việt Nam đã sản xuất một số chế phẩm có chứa dầu màng gấc
làm thuốc bổ, điều trị suy dinh dưỡng cho trẻ em và một số bệnh về mắt. Đặc biệt,
trong khoảng thời gian 20 - 30 năm gần đây, các bác sĩ đã sử dụng dầu màng gấc để
phòng và điều trị một số bệnh ung thư ở Việt Nam.
Năm 1988 - 1989 trong khn khổ chương trình trọng điểm quốc gia nghiên
cứu về các chất dinh dưỡng 64D03 do GS. Từ Giấy làm chủ nhiệm chương trình,
TS. Phan Quốc Kinh và các cộng sự đã nghiên cứu các chế phẩm từ quả gấc để làm
các chất bổ sung dinh dưỡng thuộc đề mục 64D0305B.
Theo Nguyễn Minh Thủy, Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp
và Sinh học ứng dụng - Trường Đại học Cần Thơ, 2009. Chúng ta có thể sử dụng
gấc để tạo ra các sản phẩm: nước ép gấc-carot (phối trộn màng gấc đã xay mịn với
nước ép carot), jelly gấc (gấc được xay mịn, dừa nước được định hình rồi cho vào
dung dịch tạo gel gồm nước, carrageenan, đường sacharose, acid citric…), kẹo gum

-3-


gấc (phối trộn pure gấc với gelatin, acid citric, sucrose, sotbitol), bánh bao gấc (kết
hợp 25% gấc với bột mì và bột nếp để làm vỏ bánh).
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Bài nghiên cứu “Cải tiến bữa ăn bằng thực phẩm chức năng, lycopen: nghiên

cứu thương mại bằng cách thảo luận nhóm” của các tác giả Merinya Punsoun,
Chaiyo Chaichantipayut, Tippakorn Rungkasiri thuộc Đại học Chulalongkorn
University Thailand đã tách chiết được lycopen trong gấc bằng dung môi Ethyl
acetate (4,654mg/g dịch chiết). Sau đó bổ sung lycopen vào gelatin làm thành kẹo
tốt cho sức khỏe.
1.2. Tổng quan về nguyên liệu
1.2.1. Gấc
1.2.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố
Tên tiếng Anh: Chinese bitter melon hay chinese bitter cumcumber.
Tên khoa học: Momodica cochinchinensis.
Gấc là loại cây leo thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae). Gấc thuộc chi momodica,
có khoảng 45 lồi trên thế giới, đa số là cây trồng, tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt
đới, Châu Phi và Châu Mỹ. Châu Á có 5÷7 lồi, trong đó Việt Nam có 4 lồi.

Hình 1.1. Cây gấc

-4-


Gấc là một loại cây đơn tính khác gốc, tức là có cây cái và cây đực riêng biệt.
Lá xanh biếc, to bằng bàn tay và xòe kiểu chân vịt. Bên cạnh cuống lá có mọc “tay
leo” giống dây bí hay dây mướp, để cuốn vào cọc hay cây. Gốc phiến lá gần nơi tiếp
giáp với cuốn có 2 tuyến to, phiến lá xẻ 3 - 5 thùy sâu hình chân vịt, kích thước 12 –
20cm. Hoa mọc ở nách lá, sắc trắng hình loa kèn, đài sắc xanh, hoa đực và hoa cái
mọc cùng trên một dây, cũng có khi có cây chỉ có hoa đực hoặc chỉ có hoa cái. Hoa
to, đơn tính cùng gốc ở kẽ lá. Nụ hoa nằm trong lá bắc to, khi nở tràng hoa hình
phễu, màu vàng nhạt. Mùa hoa bắt đầu tháng 4 – 5.

Hình 1.2. Hoa và trái gấc non

Quả trưởng thành to gần quả bưởi, dài 15 – 20cm, hình bầu dục, 2 đầu nhọn,
vỏ có nhiều gai ngắn, màu xanh lục, khi chín màu đỏ thẵm. Vỏ quả dày, bên trong
chứa nhiều hạt dẹt, to. Vỏ hạt cứng, màu nâu đen, có nhiều nếp nhăn lõm, mép hạt
có răng cưa tù. Bao quanh hạt là một lớp màng dày mọng nước màu đỏ thắm.

-5-


Hình 1.3. Trái và hạt gấc
Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của gấc.

Thành phần dinh
dưỡng
Nước
Protein tổng số
Lipid
Glucid tổng
Khoáng
+ Ca
+P
Vitamine A
-caroten
Nguồn: Từ Giấy, 1994


-6-


Bảng 1. 2. Thành phần acid béo trong thịt hạt gấc.

Tên acid
Myristic
Palmytic
Palmytoleic
Stearic
Oleic
Vaccenic
Linoleic
Nguồn: Stephen R Dueker, Le thuy Vuong, 1998

Các axit béo thiết yếu này sẽ được sử dụng chủ yếu để sản xuất các chất nội
tiết tố và điều chỉnh một loạt các chức năng như: điều chỉnh áp lực máu, máu đông,
hàm lượng mỡ trong máu, các phản ứng miễn dịch, và các phản ứng viêm nhiễm
trùng vết thương.
Bảng 1.3. Thành phần muối khoáng và các vitamin trong các loại quả.

Loại
quả
Ca
Gấc

56

Đu đủ

24

Cà rốt

43

Chuối
tiêu

8


-7-


1.2.1.2. Tác dụng dược lý của gấc

[6]

Dầu gấc giàu vitamin A có thể chữa các bệnh sau:
- Dùng cho trẻ chậm lớn, kém ăn, sút cân.
- Dùng chữa bệnh mắt bị khô dẫn đến loét giác mạc.
- Dùng chữa bệnh quáng gà ở người lớn.
- Dùng chữa vết thương mau lành, chóng lên da non, chữa các vết bỏng
loét. Hạt gấc:
- Chữa viêm họng: mài hạt gấc với nước, xoa cổ họng bên trong và bên
ngoài.
- Chữa quai bị, sưng vú: mài hạt gấc với giấm thanh xoa nhiều lần.
Rễ gấc chữa phong thấp, nhứt mỏi: sắc rễ gấc uống nhiều lần.
1.2.1.3. Phân loại và đặc điểm
Trên thị trường thường phân biệt một loại Gấc nếp và Gấc tẻ:
-

Gấc nếp: Trái to, nhiều hạt, gai to, ít gai, khi chín chuyển sang màu đỏ cam

rất đẹp. Bổ trái ra bên trong cùi (cơm) vàng tươi, màng đỏ bao bọc hạt có màu đỏ
tươi rất đậm và dày thớ.
-

Gấc tẻ: Trái nhỏ hoặc trung bình, vỏ dày tương đối, có ít hạt, gai nhọn, trái

chín bổ ra bên trong cơm có màu vàng nhạt và màng đỏ bao bọc hạt thường có màu
đỏ nhạt hoặc màu hồng khơng được đỏ tươi đậm như gấc nếp.
1.2.1.4. Quy trình thu hái gấc nhằm đảm bảo chất lượng
Gấc ra hoa vào đầu tháng 6; bắt đầu có quả vào tháng 7, tháng 8 dương lịch và
chín kéo dài bắt đầu từ tháng 9 cho đến tháng 2 năm sau. Năm nào mưa ít, quả gấc
chín sớm, mưa nhiều chín muộn (tháng 10). Gấc là loại quả chín khơng đồng đều,
có thời gian thu hoạch dài ngày. Để đảm bảo thời gian thu hoạch quả gấc cần chú ý
những điểm sau:
Chỉ nên thu hái gấc khi quả đã chín hồn tồn. Khi hái nên chọn những ngày
nắng. Dùng dao sắc hoặc kéo bén cắt cuống trái chừa một đoạn dài 8 – 10cm. Quả
được xếp vào trong sọt, mỗi sọt nặng khoảng 15 – 20kg để tiện vận chuyển. Dưới

-8-


đáy sọt cứ một lớp quả lại để một lớp rơm rạ giữ cho quả gấc khỏi bị vỡ bẹp, nhất là
khi vận chuyển đi xa. Trước khi sử dụng trái gấc cần được tồn trữ nơi thoáng mát.
Sau vụ thu hoạch, bà con nông dân nên dùng những quả gấc không đủ chất
lượng để ủ làm phân vi sinh bón cho cây trồng, giảm một phần kinh phí khơng nhỏ.
Cách làm như sau: Trộn với rơm, rạ phơi khô và ủ kín, thời gian ủ kéo dài 45 -60
ngày.
1.2.2. Đường Saccharose

[2]

1.2.2.1. Giới thiệu
Đường được sản xuất từ mía và củ cải đường, là thành phần quan trọng sản
xuất các sản phẩm như mứt, nước trái cây,….
1.2.2.2. Tính chất

Saccharose dạng tinh thể, khơng mùi, khơng màu và có vị ngọt. Có cơng thức
phân tử là C12H22O11. Với sự có mặt của ion H + hoặc một số enzym đặc hiệu, dung
dịch saccharose sẽ phân giải tạo thành hợp chất gồm D – Glucose và D – fructose,
hợp chất này gọi là đường nghịch chuyển.
Dễ hòa tan trong nước, nhiệt độ tăng, độ hịa tan tăng. Ở nhiệt độ thường, có
thể hòa tan với tỉ lệ nước và đường là 1: 2. Saccharose khơng hịa tan trong các
dung mơi có phân cực.
Với hàm lượng nước khá thấp nên saccharose ít bị tấn cơng bởi các vi sinh vật.
Nhưng trong q trình bảo quản cần phải chú ý và phải bảo quản saccharose nơi
khơ ráo, thống mát, tránh ẩm ướt gây vón cục gây khó khăn cho các cơng đoạn chế
biến sau này.
Nó tan chảy và phân ly ở nhiệt độ 186 oC tạo caramen, khi cháy tạo CO 2 và
H2O, là loại đường quan trọng tìm thấy trong thực vật.
Trong các sản phẩm mứt với hàm lượng đường cao thì nó ngồi tác dụng tạo
ngọt cịn là chất bảo quản sản phẩm rất tốt trong điều kiện nhiệt độ bình thường.
+

Hàm lượng đường tối thiểu: 99,5%

+

Độ ẩm tối đa: 0,25%

+

Đo tro sulfat tối đa: 0,14%

-9-


1.2.2.3. Thực phẩm ứng dụng
Saccharose là chất làm ngọt phổ biến trong công nghiệp, đặc biệt là trong công
nghiệp bánh kẹo, những tinh thể đường tạo kết tủa để làm cứng kẹo. Nó góp phần
quan trọng để tạo cấu trúc nhiều loài thực phẩm bao gồm: bánh qui, kem, mứt…
đồng thời hỗ trợ trong quá trình bảo quản sản phẩm.
1.2.3. Pectin[14]
1.2.3.1. Giới thiệu pectin
Tên tiếng Anh là: Pectins. Chỉ số quốc tế INS là 440. Mã số quốc tế của Pectin
là E440. Ở dạng bột có màu trắng, hơi vàng nhạt, hơi nâu hoặc xám nhẹ, độ ẩm
không quá 12% (105oC, 2h). Mặt khác có thể
bảo quản ở dạng dung dịch có độ khơ 10%
chứa 4-5% pectin, nhưng chỉ bảo quản được
trong thời gian ngắn.
Pectin là một polymer của các acid
polygalacturonic và ester methyl của chúng.
Pectin có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây. Trong
thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng: dạng
protopectin không tan, tồn tại chủ yếu ở thành
tế bào, và dạng hòa tan pectin tồn tại chủ yếu ở
bào.

Hình 1.4. Pectin

dịch tế

Pectin như một loại keo gắn chặt các tế bào thực vật với nhau, vì thế người ta
gọi chúng là chất cement trong cấu trúc tế bào thực vật. Khi quả còn xanh,
protopectin chiếm tỷ lệ khá cao, protopectin khơng hịa tan trong nước, giúp quả có
độ cứng. Khi quả chín dần, dưới tác dụng của enzyme protopectinase, protopectin sẽ
chuyển sang pectin hòa tan, làm giảm sự liên kết giữa các tế bào, quả trở nên mềm
hơn. Quá trình này cũng xảy ra dưới tác dụng của acid và nhiệt độ trong quá trình
chần ở 60-85oC.
Pectin tồn tại với những hàm lượng khác nhau trong quả, củ hoặc thân của một
số loài thực vật: trong táo 10-15%, quả citrus 20-50%, củ cải đường 10-20%, đài

-10-


hoa hướng dương 15-25%. Pectin lấy từ các nguồn khác nhau sẽ khác nhau về khả
năng tạo gel và khác nhau ít nhiều về các nhóm thế methoxyl trong phân tử. Trong
cùng một loại quả nhưng ở các phần khác nhau thì hàm lượng pectin cũng khác
nhau. Bản thân pectin là một loại chất xơ hòa tan trong nước, làm tăng độ nhớt.
Dựa vào chỉ số methoxyl mà ta chia pectin làm 2 loại:
-

HMP (High Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ số methoxyl cao: MI >7%, trong

phân tử pectin có trên 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE >50%).

Hình 1.5. Phân tử HMP

LMP (Low Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ số methoxyl thấp: MI <7%,

-

khoảng từ 3-5%, trong phân tử pectin có dưới 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE
<50%).

Hình 1.6. Phân tử LMP

1.2.3.2. Cơ chế tạo gel của pectin
Tùy loại pectin có mức độ methoxyl hóa khác nhau mà có cơ chế tạo gel khác
nhau:
- HMP: Tạo gel bằng liên kết hydro
Điều kiện tạo gel: [Đường] > 50%, pH = 3 - 3,5; [Pectin] = 0,5 - 1%

- 11 -


Đường có khả năng hút ẩm, vì vậy nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân
tử pectin trong dung dịch. Ion H+ được thêm vào hoặc đơi khi chính nhờ độ acid của
nguyên liệu trái cây làm giảm bớt sự phân ly tạo thành các gốc COO - nên làm giảm
độ tích điện của các phân tử. Vì vậy các phân tử có thể tiến lại gần nhau để tạo
thành liên kết nội phân tử và quá trình tạo gel xảy ra.
Trong trong trường hợp này liên kết giữa các phân tử pectin với nhau chủ
yếu nhờ các cầu hydro giữa các nhóm hydroxyl. Liên kết hydro được hình thành
giữa các phân tử pectin có thể là hydroxyl – hydroxyl, carboxyl – carboxyl, hoặc
hydroxyl –carboxyl. Kiểu liên kết này khơng bền do đó các gel tạo thành sẽ mềm
dẻo do tính di động của các phân tử trong khối gel.
Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng acid, hàm
lượng pectin, loại pectin và nhiệt độ. 30 – 50% đường thêm vào pectin là
saccharose. Do đó cần duy trì pH acid để khi đun nấu sẽ xảy ra quá trình nghịch đảo
đường saccharose, ngăn cản sự kết tinh của đường saccharose. Tuy nhiên cũng
không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo một lượng lớn

saccharose gây kết tinh glucose. Hơn nữa, ở pH thấp, qúa trình tạo gel xảy ra nhanh
tạo nên hiện tượng vón cục trong sản phẩm.
Khi dùng lượng pectin vượt q lượng thích hợp thì cấu trúc gel tạo thành rất
cứng. Do đó trong trường hợp sử dụng nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến
hành phân giải bớt chúng bằng cách đun lâu hơn.
Cần chú ý rằng, khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào thì
pH, nhiệt độ càng giảm, hàm lượng đường càng cao thì qúa trình tạo gel diễn ra
càng nhanh.
- LMP : Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+
Điều kiện tạo gel: khi có mặt Ca 2+, ngay cả ở nồng độ dưới 0,1% sao cho
chiều dài phân tử pectin phải đạt mức độ nhất định. Khi đó gel được tạo thành ngay
cả khi khơng có sự có mặt của đường và acid.

-12-


Khi chỉ số methoxyl của pectin thấp, nghĩa là tỷ lệ các nhóm – COO - cao thì
các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ là liên kết ion thơng qua các ion hóa trị
hai, đặc biệt là Ca2+.
Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào nồng độ Ca 2+ và chỉ số methoxyl. Gel pectin
có chỉ số methoxyl thấp thường có tính chất đàn hồi giống như gel agar – agar.
Mạch phân tử của pectin là nhân tố chính của qúa trình tạo gel. Vì thế, lượng pectin
có trong dịch đường phải đạt một hàm lượng tối thiểu nào đó mới tạo được sự keo
tụ. Nồng độ pectin trong dung dịch càng lớn thì sự liên hợp giữa các phân tử xảy ra
càng nhanh, hệ keo đông tụ càng bền. Thường lượng pectin sử dụng khoảng từ 0,51%. Tương tự như trong qúa trình tạo gel bằng HMP, khi dùng lượng pectin vượt
quá lượng thích hợp sẽ thu được gel quá cứng. Do đó, giải pháp ở đây vẫn là đun
lâu hơn đối với nguồn nguyên liệu chứa nhiều pectin. Tuy nhiên, chất lượng của hệ
keo pectin lại phụ thuộc rất lớn vào tính chất của pectin chứ khơng đơn thuần ở hàm
lượng pectin được sử dụng. Hai yếu tố quan trọng hàng đầu là chiều dài mạch phân
tử pectin và mức độ methoxyl hóa trong phân tử của chúng.

Chiều dài của phân tử quyết định độ cứng của gel: Nếu phân tử pectin q
ngắn thì nó sẽ khơng tạo được gel mặc dù sử dụng với liều lượng cao. Ngược lại,
nếu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành rất cứng.
Mức độ methoxyl hoá quy định cơ chế tạo gel: Khả năng keo hóa của pectin
phụ thuộc tương đối vào mức độ hiện diện của các nhóm methoxyl. Tùy thuộc vào
chỉ số methoxyl cao (>7%) hoặc thấp (3 – 5%) ở phân tử pectin mà các kiểu kết hợp
giữa chúng sẽ khác nhau trong việc tạo gel như đã trình bày ở trên.
1.2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ chế tạo gel



Pectin:

Nồng độ của các phân tử pectin trong dung dịch càng lớn thì sự liên kết giữa
các phân tử xảy ra càng nhanh và sự đông tụ được tạo ra càng bền.
Nhưng không phải tất cả lượng pectin đều tham gia vào việc tạo đông tụ chính
vì vậy độ bền gel khơng phải xác định theo số lượng nhiều ít mà xác định theo chiều
dài mạch phân tử và mức độ methoxyl hóa.

-13-


+

Nếu phân tử pectin quá ngắn sẽ không tạo được gel mặc dù sử dụng với liều

lượng cao. Nếu phân tử pectin quá dài thì gel rất cứng.
+

Mức độ methoxyl hóa quy định cơ chế tạo gel: tùy thuộc vào chỉ số

methoxyl cao hay thấp ở phân tử pectin mà các kiểu kết hợp giữa chúng sẽ khác
nhau trong việc tạo gel.



Nước:

Độ ẩm của khối keo tăng thì quá trình tạo keo tụ càng nhanh (vì tăng tốc độ
định hướng của các phân tử pectin do độ nhớt của dung dịch phân tán giảm).



Đường:

Vai trò của đường trong việc tạo đơng là khử nước, giảm solvat hóa của các
phân tử pectin, phụ thuộc vào số lượng và chất lượng pectin mà dùng lượng đường
khác nhau.
Hàm lượng pectin càng cao, chất lượng của nó càng tốt thì địi hỏi hàm lượng
đường trong sự tao đông càng nhiều nhưng nếu:
- Cao quá so với pectin thì độ bền đơng tụ giảm và giảm tốc độ tạo đơng.
- Thấp q thì khơng đủ để tạo gel.



-

Acid:

Acid cho vào phải có mức phân ly cao hơn acid pectic như vậy nó sẽ ngăn

cản sự phân ly của acid pectic do đo các mixen pectic mất điện tích cùng dấu, chúng
được nối lại thành sợi dài.
-

Khi cho acid vào thì ion hydro thay thế ion kim loại trong nhóm cacboxyl

của phân tử pectin sau khi đã tẩy được acid pectic ra khỏi muối của nó (muối pectat
khơng tham gia q trình tạo đơng).
-

Acid tactric có tính hoạt động lớn nhất và acid citric hoạt động yếu nhất

trong những acid dùng để sản xuất kẹo.
Nồng độ tối thiểu của ion hydro để tạo ra đông tụ là 3,46. Nồng độ ion H+
càng lớn thì khả năng tạo gel càng cao. Nhưng nếu cao quá sẽ gây kết tinh glucose

-14-


và hóa gel nhanh gây vón cục. Mức độ tạo gel chỉ tăng đến một giới hạn nào đó của
nồng độ acid rồi ngừng lại. Hàm lượng của acid dùng để tạo đơng khơng những phụ
thuộc vào tính chất của acid mà còn phụ thuộc vào số lượng và chất lượng của
pectin, hàm lượng đường.
-

Hàm lượng ion hydro càng cao thì hàm lượng pectin dùng càng ít trong việc

tạo ra đơng tụ.
-

Nếu pectin có khả năng đơng tụ yếu thì nồng độ của acid nên tăng. Việc tăng

nồng độ này lại dễ tăng lượng đường chuyển hóa và làm tăng tính háo nước của sản
phẩm.
- Pectin có chất lượng tốt thì pH thích hợp cho mơi trường đơng tụ là 3 – 3,5.
- Hàm lượng đường tỉ lệ nghịch với hàm lượng acid đưa vào.
1.2.4. Acid citric[13]
1.2.4.1. Giới thiệu
Acid citric là một acid hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy trong
các loại trái cây thuộc họ cam qt. Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và
thường được thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua. Ở lĩnh vực Hóa sinh thì
acid citric đóng một vai trị trung gian vơ cùng quan trọng trong quá trình trao đổi
chất xảy ra trong các vật thể sống.
Ngồi ra acid citric cịn đóng vai trị như là một chất tẩy rửa, an tồn đối với
mơi trường và đồng thời là tác nhân chống oxy hóa. Acid citric có mặt trong nhiều
loại trái cây và rau quả nhưng trong trái chanh thì hàm lượng của nó được tìm thấy
nhiều nhất, theo ước tính axít citric chiếm khoảng 8% khối lượng khô của trái
chanh.
1.2.4.2. Thông tin tổng quát
-

Tên theo IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry

Nomenclature - Danh pháp Hóa học theo Hiệp hội Hóa học Quốc tế): Axit 2hydroxypropan-1,2,3-tricacboxylic.
- Tên thông thường: Axit chanh.

- 15 -