báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu sản xuất sản phẩm lycopen từ cà chua

TRUNG TÂM THỰC PHẨM DINH DƯỠNG - VIỆN DINH DƯỠNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT SẢN PHẨM LYCOPEN
TỪ CÀ CHUA
CNĐT : NGUYỄN THỊ HỒNG MINH

8206
HÀ NỘI – 2010


Mục lục
Trang
Mục lục

1

Đặt vấn đề

3

I. Tổng quan

4

1.1 Lycopen

4

1.1.1 Đặc điểm cấu trúc và vai trò của lycopen

6

1.1.2 Lycopen trong thực phẩm

7

1.2 Đặc điểm thực vật của cà chua

7

1.2.1 Phân loại

8

1.2.2 Độ chín của cà chua

8

1.3 Một số sản phẩm cà chua chế biến

8

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua

9

1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới

9

1.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thơ cµ chua ë ViƯt Nam

10

1.5 Mét sè u tè ảnh hởng đến quá trình sản xuất bột cà chua

10

II. Nguyên liệu và phơng pháp nghiên cứu

12

2.1 Nguyên liệu

12

2.1.1 Cà chua quả

12

2.1.2 Nguyên liệu phụ

12

2.2 Thiết bị sử dụng

12

2.3 Phơng pháp nghiên cứu

12

2.3.1 Phơng pháp phân tích

12

2.3.2 Phơng pháp đánh giá cảm quan

13

2.3.3 Phơng pháp nghiên cứu công nghệ

14

iii. kết quả và bàn luận

15

3.1 Nghiên cứu xây dựng công thức sản xuất bột cà chua

15

3.1.1 Nghiên cứu xác định loại nguyên liệu và độ chín thích hợp cho mục
đích sử dơng ngn lycopen s½n cã.

1

15

3.1.1.1 Nghiên cứu xác định loại nguyên liệu thích hợp

15

3.1.1.2 Nghiên cứu xác định độ chín thích hợp

16

3.1.2 Nghiên cứu xây dựng công thức sản xuất bột cà chua giàu lycopen

17

3.1.2.1 Xác định nhiệt độ chần thích hợp

17

3.1.2.2 Xác định thời gian chần thích hợp

18

3.1.2.3 Xác định tỷ lệ bổ sung maltodextrin vào dịch trớc sấy phun

18

3.1.2.4 Xác định nhiệt độ sấy thích hợp

19

3.1.2.5 Xác định tốc độ bơm nhập liệu

20

3.1.2.6 Xác định áp suất vòi phun

21

3.2 Xây dựng quy trình sản xuất và theo dõi thời gian bảo quản

21

3.2.1 Quy trình sản xuất sản phẩm

21

3.2.2 Đánh giá chất lợng sản phẩm

23

3.2.2.1 Phân tích chỉ tiêu hóa lí và vi sinh

23

3.2.2.2 Kết quả đánh giá cảm quan

23

3.2.3 Theo dõi chất lợng sản phẩm trong thời gian bảo quản.

24

3.3 Sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm

25

Kết luận

26

Kiến nghị

27

Tài liệu tham kh¶o

28

Phơ lơc

30

2


đặt vấn đề
Các nhà khoa học đà phát hiện ra một trong những nguyên nhân chính của sự lÃo hóa tế
bào là việc sản sinh ra các gốc tự do. Trong cơ thể chúng ta tồn tại một chất chống oxy
hóa nhằm ngăn cản sự hình thành các gốc tự do, tạo thành một ngỡng cân bằng rất mong
manh. Bổ sung thêm các chất chống oxi hóa tự nhiên vào cơ thể giúp chống lại những tác
hại của các gốc tự do, khôi phục những tế bào bị tổn hại, tiêu diệt những phân tử thoái
hóa, kiềm chế quá trình oxi hóa của ANDqua đó hạn chế nguy cơ mắc bệnh lý có hại

gây ra bởi gốc tự do.
Lycopen là một trong những chất chống oxi hóa có hoạt tính mạnh trong tự nhiên. Khả
năng chống oxi hóa của nó mạnh gấp 2 lần so với - carotene và cao gấp 10 lần so với tocopherol [1]. Cơ thể không thể tự tổng hợp đợc lycopen mà phải bổ sung lycopen từ
thức ăn hàng ngày. Lycopen có nhiều trong một số cây thực vật có quả màu đỏ nh da
hấu, gấc, cà chua, bởi đàoTrong đó, cà chua rất đợc chú ý không những vì nó có hàm
lợng lycopen cao mà còn chứa nhiều thành phần dinh dỡng khác có lợi cho sức khỏe..
Theo Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam do Viện Dinh dỡng biên soạn năm 2007, cµ
chua chøa nhiỊu vitamin C (40 mg/100g), beta - caroten (393 mcg/100g), lycopen (3025
mcg/100g), vitamin K (7,9 mcg/100g), mét lợng đáng kể các chất khoáng cần thiết nh
Kali, Mangan, Magie, Đồng, Sắt, Kẽm và chất xơ hòa tan. Chế độ ăn tăng cờng cà chua
sẽ góp phần làm chậm quá trình lÃo hóa và làm giảm nguy cơ ung th vú, ung th tuyến
tiền liệt, ung th đại tràng, ung th vòm họngNgoài ra, cà chua còn chứa nhiều hợp chất
hóa thực vật khác và chất xơ giúp cho cơ thể bài xuất cholesterol, giảm cục máu đông, đề
phòng các tai biến của bệnh tim mạch, bệnh béo phì.
ĐÃ có nhiều nghiên cứu trong nớc về các giống cà chua và vấn đề bảo quản, chế biến một
số sản phẩm từ cà chua. Tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ tập trung đến năng suất và
hàm lợng chất khô nói chung của quả cà chua mà cha quan tâm nhiều đến hàm lợng
chất chống oxi hóa, điển hình là lycopen. Các sản phẩm cà chua trên thị trờng, chủ yếu ở
dạng ăn tơi, sốt cà chua hay nớc cà chua ép. Sản phẩm cà chua ở dạng bột vẫn còn rất ít.
Việc nghiên cứu, sản xuất sản phẩm dạng bột giàu lycopen từ cà chua tơi không những
làm đa dạng hóa các sản phẩm từ cà chua trên thị trờng mà quan trọng hơn là tạo đợc
chế phẩm giàu lycopen có nhiều ích lợi cho sức khỏe.
Vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu sản xuất sản phẩm giàu lycopen từ cà
chua . Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:
* Khảo sát thành phần quả chín của các giống cà chua hiện có trong nớc nhằm tìm đợc
giống cà chua có hàm lợng lycopen cao với độ chín thích hợp cho sản xuất bột cà chua
giàu lycopen.
* Xây dựng công thức sản xuất bột cà chua giàu lycopen.
* Xây dựng quy trình sản xuất và theo dõi chất lợng sản phẩm theo thời gian bảo qu¶n.

3


I. Tổng quan
1.1 Lycopen
1.1.1 Đặc điểm cấu trúc và vai trò của lycopen
Lycopen là thành viên của họ carotenoid và là chất màu tự nhiên tạo nên màu đỏ đậm cho
một số loại quả, nhất là cà chua. Đợc tập hợp từ 8 isoprenne, Lycopen có công thức phân
tử C40H56 và chứa nhiều liên kết đôi trong chuỗi hydrocacbon. Công thức cấu trúc phân tử
của lycopen đợc thể hiện ở hình 1.1.

Hình 1.1. Công thức cấu trúc của lycopen
Do có chứa nhiều liên kết đôi trong cấu trúc, lycopen có tới 1056 đồng phân khác nhau,
nhng chỉ một phần nhỏ đợc tìm thấy trong tự nhiên. Lycopen ở dạng đồng phân alltrans là dạng đồng phân hình học chiếm u thế hơn đợc tìm thấy trong thực vật. Đồng
phân dạng cis của lycopen đợc tìm thấy trong tự nhiên bao gồm dạng đồng phân 5-cis, 9cis, 13-cis và 15-cis. Lycopen đợc tìm thấy trong huyết thanh ngời là hỗn hợp của gần
50% lycopen dạng cis và 50% dạng all-trans. Lycopen trong các thực phẩm chế biến chủ
yếu ở dạng đồng phân cis [2,3].
Nhiều liên kết đôi liên hợp làm lycopen có khả năng chống oxi hoá mạnh cho phép nó khử
hoạt tính của các gốc tự do, ngăn chặn oxi nguyên tử trong việc phá hủy tế bào trong cơ
thể. Khả năng dập tắt oxi nguyên tử của lycopen cao gấp 2 lần so với carotene và cao
gấp 10 lÇn so víi α – tocopherol . HƯ sè chống oxi hoá của một số carotenoid thể hiện
trong bảng 1.1 [1].
Bảng 1.1: Hệ số chống oxi hoá của một sè carotenoid [1].
TT
1
2

Carotenoid
Lycopen
γ-caroten

HÖ sè chèng
oxy hãa
31
25

4

TT
5
6

Carotenoid
α-caroten
β-caroten

HÖ sè chèng
oxy hãa
19
14


3
4

Astaxanthin
Canthaxanthin

24
21

7
8

Zeaxanthin
Lutein

10
8

Bên cạnh khả năng chống oxi hoá mạnh nhất, lycopen đợc chỉ ra ức chế sự tăng sinh của
nhiều dòng tÕ bµo ung th− (nh− ung th− tun tiỊn liƯt, vú, buồng trứng, cổ tử cung, thực
quản, dạ dày, đại tràng...). Nhiều nghiên cứu cho thấy mối liên quan giữa việc ăn nhiều
lycopen với việc giảm nguy cơ ung th ở một số cơ quan đặc biệt là ung th tuyến tiền liệt
. Lycopen là một cấu tử không thể thiếu trong hệ thống miễn dịch. Các tế bào miễn dịch
rất nhạy với các gốc tự do. Khi có mặt của các gốc tự do, các tế bào miễn dịch sẽ tập trung
lại và nhờ lycopen ngăn chặn sự hoạt động của các gốc tự do. Lycopen cũng làm tăng hoạt
động của các tế bào giết (killer cells) của hệ thống các tế bào miễn dịch. Sự thiếu hụt
lycopen sẽ làm giảm hiệu quả của hệ thống miễn dịch và kết quả là các bệnh nhiễm trùng
sẽ phát triển [4].
Lycopen còn đợc tin là giữ vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa bệnh tim mạch do nó
ngăn chặn các gốc tự do phá hủy LDL cholesterol. Cholesterol bị oxy hóa bởi các gốc tự
do và lắng lại thành các mảng cứng và làm hẹp động mạch. Với hoạt tính chống oxy hóa
mạnh, lycopen có thể ngăn ngừa LDL cholesterol khái bÞ oxy hãa. Cã nhiỊu b»ng chøng
cho thÊy sù dày lên của thành mạch và nguy cơ nhồi máu cơ tim giảm ở những ngời có
nồng độ lycopen trong tế bào cao [3].
Nghiên cứu của các tác giả Nhật bản khi bổ sung lycopen với hàm lợng 15 và 45mg/ngày
từ nớc quả cà chua đà nhận thấy giảm sự peroxyt hóa lipid [5]. Tuy nhiên, trong một
nghiên cứu gần đây của Rao và cs với mức lycopen ăn vào thấp (từ 5, 10 đến 20 mg/ngày)
cũng cho thấy mức lycopen huyết thanh tăng đáng kể từ 92% lên đến 216% và giảm

peroxyt hóa lipid trung bình 10% [6]. Dựa vào đó, ngời ta đa ra khuyến nghị mức
lycopen ăn vào mỗi ngày từ 5 - 10mg là đủ để duy trì mức lycopen huyết thanh và giảm
peroxyt hóa lipid [6]. Việc ăn vào không đủ lycopen và các carotenoid khác trong nhiều
năm có thể làm tăng sự nhạy cảm của cơ thể với sự tổn hại bởi gốc tự do, vì vậy làm tăng
nguy cơ mắc các bệnh mÃn tính nh tim mạch và các bệnh ung th. Trong khi đó, sẽ
không có bất kì tác dụng có hại nào khi ăn nhiều thực phẩm có chứa lycopen.
Nh vậy, lycopen là một chất chống oxy hóa tự nhiên rất cần thiết cho tế bào sống, đảm
bảo tính bền chắc của màng tế bào, ngăn cản các tác nhân oxy hóa độc do đợc tạo ra
trong quá trình trao đổi chất, đặc biệt nó đà giúp cho cơ thể ngăn ngừa và chữa trị các
bệnh mạn tính không lây nh tim mạch, ung th, các bệnh liên quan đến tuổi già.
1.1.2 Lycopen trong thực phẩm
Trong tự nhiên, chỉ thực vật và vi sinh mới có khả năng tổng hợp lycopen. Động vật không
tự tổng hợp lycopen đợc mà phải bổ sung lycopen từ thức ăn. Thực phẩm chứa nhiều
lycopen là các loại rau quả màu đỏ nh cà chua, da hấu, bởi đào, mơ, ổi đào
Hàm lợng lycopen trong một số loại thực phẩm đợc thể hiện nh bảng 1.2
Bảng 1.2: Hàm lợng lycopen trong một số thực phẩm [7].
Thực phẩm

Dạng thực phẩm

5

Hàm lợng lycopen (mg/100g)


Nho
ặi
Nớc ổi
Ketchup
Đu đủ

Sốt pizza
Sốt spaghetti
Cà chua
Cà chua
Nớc cà chua
Súp cà chua
Cà chua dạng paste
Da hấu

Tím, tơi
Hồng, tơi
Hồng, đà chế biến
ĐÃ chế biến
Đỏ, tơi
Lon
ĐÃ chế biến
Đỏ, tơi
ĐÃ chế biến
ĐÃ chế biến
Lon, cô đặc
Lon
Đỏ, tơi

3,36
5,40
3,34
16,60
2,00 - 5,30
12,71
17,50

3,10 - 7,74
11,21
7,83
3,99
30,07
4,10

Cà chua và sản phẩm cà chua đợc xem là nguồn lycopen chính và cũng là nguồn
carotenoid quan trọng trong khẩu phần ăn. Ước tính hơn 80% khẩu phần lycopen của
ngời Mỹ là từ cµ chua bao gåm ketchup, n−íc cµ chua, sèt pizza, sốt spaghetti [3]. Hàm
lợng lycopen trong cà chua tơi thay đổi theo từng thời kì phát triển và tăng lên khi quả
chín.
Nhìn chung các nhà khoa học đều công nhận hiệu quả sinh học của lycopen trong các sản
phẩm cà chua có gia nhiệt tăng lên so với cà chua tơi, do dạng đồng phân trans của
lycopen tìm thấy trong cà chua tơi khó hấp thu hơn. Quá trình xử lý nhiệt và chế biến cà
chua sẽ làm chuyển hoá lycopen thành dạng cis, loại có giá trị sinh học cao hơn [2]. Nhiệt
độ kích thích sự đồng phân hoá các dang trans thành dạng cis. Đồng phân cis tăng lên
cùng nhiệt độ và thời gian chế biến. Ngoài ra, quá trình chế biến còn làm tăng cờng giá
trị sinh học của lycopen bởi sự phá vỡ thành tế bào, việc này làm yếu lực liên kết giữa
lycopen và mạng lới tế bào, vì vậy làm lycopen dễ dàng đợc giải phóng hơn [8]. Các
nhà khoa học của Đại học Cornell (New York) chứng minh bằng cách đun nóng cà chua
đến 880C trong thời gian càng lâu thì nồng độ lycopen nói riêng và các chất chống oxi hóa
nói chung càng tăng. Cụ thể nh sau:
Bảng 1.4 Độ tăng nồng độ các chất chống oxi hóa trong cà chua theo thời gian nấu [14]:
TT

Thời gian nấu (phút)

1
2

3

2
15
30

Trans-lycopen
54
171
164

Mức độ tăng (%)
Cis-lycopen
Các chất chống oxi hóa
6
28
17
34
35
62

1.2 Đặc điểm thực vật của cà chua
Cà chua có nguồn gốc ở Peru, Bôlivia, và êquađo. Đây là cây thuộc họ cà solannaceae,
có tên khoa học là lycoperricon esculentum Mill. Cà chua có quả mọng, nhiều nớc, có
số lợng ô (hay còn gọi là buồng hạt) khác nhau (2-3, có khi nhiều hơn). Hình dạng quả
có thể dẹt, tròn, hình elip, bầu dục dài, dạng quả mận và dạng quả lê. Trong cà chua chín
có chứa nhiỊu chÊt dinh d−ìng nh−: ®−êng, vitamin A. vitamin C, canxi, s¾t. photspho,

6

magie, carotenoidBởi vậy, ngoài đợc dùng nh một loại rau cung cấp vitamin và chất
khoáng, cà chua còn có tác dụng về mặt y học. Theo Võ Văn Chi và Lê Văn Đức (1997),
cà chua có vị ngọt, tính mát, có tác dụng tạo năng lợng, làm cân bằng tế bào và tăng sức
sống [14].
1.2.1 Phân loại
ở nớc ta, các giống cà chua đang đợc trồng chủ yếu thuộc 3 nhóm sau đây: [14]
- Cà chua múi: Quả to, nhiều ngăn tạo thành múi. Quả có vị chua, nhiều hạt, ăn không
ngon nhng cây mọc khỏe, sai quả, chống chịu sâu bênh khá.
- Cà chua hồng: quả hình quả hồng, không có múi hoặc có múi không rõ. Thịt quả nhiều
bột, ăn ngon. Cây trồng chịu sâu bệnh kém hơn cà chua múi.
- Cà chua bi: Quả bé, cây sai quả, quả ăn chua, hơi ngái. Cây chống chịu sâu bệnh khá.
Nhóm cà chua này dễ trồng, nhng giá trị kinh tế thấp. Nông dân tự trồng trong vờn để
tự cung cấp cho gia đình.
Tùy mục đích sử dụng mà lựa chọn các giống cà chua khác nhau. Yêu cầu chất lợng của
cà chua chế biến có một số điểm khác biệt so với cà chua ăn tơi. Hàm lợng chất khô hòa
tan của cà chua chế biến phải cao (ít nhất 4-50Bx), pH thấp (khoảng 4,4), quả cà chua phải
cứng chắc, không nứt, nhiều thịt quả, ít hạt, màu đỏ sáng Các giống cà chua PT18,
HT21, XH2, Savior, cà chua Đà Lạt là những giống điển hình dùng trong chế biến.
Giống cà chua XH2: Là giống đợc chọn tạo bởi Viện nghiên cứu Rau quả . Đây là giống
cà chua quả nhỏ, có chất lợng tốt, năng suất cao.
Giống cµ chua chÕ biÕn PT18: Gièng cã thêi gian sinh trởng ngắn 100 -200 ngày. Thân
có màu trắng, phân cành ít. Dạng quả thuôn dài, màu đỏ đậm, không bị nứt [15].
Giống cà chua Đà Lạt: Thân mảnh nhỏ, lá xanh nhạt, bản lá mỏng. Quả chín có màu đỏ,
quả hơi thuôn dài, không chia múi, nhiều bột, kích thớc quả trung bình, khối lợng quả
trung bình, thích hợp cho sản xuất.
Giống cà chua lai HT 21: Đợc chọn tạo bởi Trờng Đại Học Nông nghiệp I, HT21 thuộc
giống sinh trởng ngắn ngày, thấp cây, nhiều quả. Đây là giống chịu bệnh tốt, khả năng
đậu quả lớn, cho năng suất cao không những ở điều kiện vụ đông mà còn ở vụ hè. HT21
có độ lớn quả vửa phải, khối lợng trung bình 66,2 - 71,2 g [19].

Giống cà chua Savior: Là giống đợc tuyển chọn bởi các nhà khoa học của công ty
Syngenta. Giống Savior có khả năng chống chịu tốt với virut xoăn vàng lá cà chua, sinh
trởng tốt và cho năng suất cao. Đây là giống cà chua chịu đợc nóng, có thể trồng vào
các tháng nóng nhất ở các tỉnh phía Bắc và miền Trung khi mà hầu hết các giống cà chua
khác không thể trồng đợc. Đây là đặc điểm quý của giống này vì có thể trồng đợc trái
vụ, cho hiệu quả kinh tế cao hơn. [theo rauhoaquavietnam.vn]
1.2.2 Độ chín của cà chua

7


Xác định thời kỳ chín của cà chua nhằm phục vụ yêu cầu tiêu dùng và các yêu cầu về chế
biến, vận chuyển. Quả cà chua chín cây có chất lợng tốt hơn so với quả cà chua chín do
dấm hay chín trong thời gian bảo quản. Trong quá trình chín, cà chua phải trải qua các
thời kì sau:
+ Thời kỳ quả xanh: quả và hạt phát triển cha hoàn chỉnh. Nếu thu hái quả ở thời kỳ này
và thông qua các phơng pháp thúc chín thì quả chín không bình thờng, quả không có
hơng vị, không có màu sắc ®Ỉc tr−ng cđa gièng.
+ Thêi kú chÝn xanh: chÊt keo bao quanh hạt đợc hình thành, quả cha có màu hồng hoặc
vàng. Nếu đem thúc chín thì quả sẽ thể hiện màu sắc của giống.
+ Thời kỳ chín vàng: Đỉnh quả xuất hiện màu vàng hoặc màu hồng với diện tích bề mặt
chiếm khoảng 10%.
+ Thời kỳ chuyển màu: diện tích bề mặt từ 10% - 30% có màu vàng hoặc đỏ.
+ Thời kỳ chín hồng: Diện tích bề mặt quả từ 30% - 60% có màu hồng nhạt hoặc màu
vàng.
+ Thời kỳ quả hồng hoặc đỏ: Diện tích bề mặt quả từ > 60% - 90% có màu vàng hoặc đỏ.
+ Thời kỳ quả chín đỏ: diện tích bề mặt từ 90% trở lên [13].
Độ chín trong cà chua là quá trình sinh hoá phức tạp. Cờng độ của quá trình đó phụ
thuộc vào mức độ chín bắt đầu và điều kiện chín, nhiệt độ, độ ẩm tơng đối của không
khí, ánh sáng Trong thời kỳ quả chín, nhiệt độ và ánh sáng có ảnh hởng rất lớn đến sự

hình thành các sắc tố của quả, chủ yếu là lycopen (màu đỏ) và carotene (màu vàng). Nhiệt
độ tốt nhất cho quả chín là 220C, độ ẩm 80 - 85%. Màu sắc của quả đợc quy định bởi
hàm lợng sắc tố. Lycopen là sắc tố màu đỏ, đợc hình thành trong điều kiện nhiệt độ
khoảng 200C. Bởi vậy, khi cây cà chua phát triển ở nhiệt độ nhỏ hơn 300C thì chất màu
lycopen đợc hình thành nhiều làm cho quả có màu đỏ. Và ngợc lại, khi cây phát triển ở
nhiệt độ lớn hơn 300C thì caroten hình thành nên vỏ quả có màu da cam hoặc đỏ nhạt
[14,16].
1.3 Một số sản phẩm cà chua chế biến
Cà chua có thể sử dụng cho mục đích ăn tơi hoặc làm nguyên liệu cho chế biến với các
sản phẩm nh sau:
- Cà chua nguyên quả: có thể sản xuất ở hai dạng: để nguyên vỏ và bóc vỏ. Sản phẩm đợc
đóng trong nớc muối loÃng hoặc nớc cà chua.
- Cà chua cô đặc: Cà chua cô đặc đợc sử dụng nh một bán chế phẩm dùng để sản xuất
một số đồ hộp rau, quả, thịt, cá và dùng để nấu các món ăn trong gia đình. Sản phẩm thu
đợc bằng cách cô đặc thịt quả cà chua thu đợc sau khi đà loại bỏ vỏ, hạt và nghiền nhỏ.
- Nớc cà chua: bao gåm n−íc cµ chua Ðp (juice) vµ n−íc cµ chua nghiền (nectar). Cà
chua đợc nghiền, lọc, dạng này chứa chất khô không hòa tan từ thịt quả cà chua.

8


- Cà chua muối: nh muối da chuột. Để nguyên quả hoặc cắt lát và cho lên men trong
nớc muối.
- Mứt cà chua: Đợc sản xuất từ quả tơi hoặc quả bán chế phẩm, dạng nguyên quả hay
dạng miếng, nấu với đờng.
- Salat cà chua: Đây là dạng sản phẩm ăn liền, có vị mặn, ngọt, chua, cay. Đợc chế biến
bằng cách ngâm cà chua trong nớc dấm, muối ăn, gia vị.
- Nớc xốt cà chua (catsup - ketchup): đợc làm trực tiếp từ nớc cà chua tơi sau khi loại
bỏ hạt, vỏ quả, sau đó bổ sung các gia vị đờng, dấm, muối, hành
- Bột cà chua: là dạng bột rau quả phổ biến nhất, vừa dùng để chế biến nớc giải khát, vừa

dùng nấu các món ăn. Bột cà chua là sản phẩm cà chua đà khử nớc bằng cách làm khô
nớc cà chua hay cà chua cô đặc. Bột cà chua lí tởng phải đảm bảo duy trì đợc chất
lợng và dễ phân tán trong nớc cũng nh cho sản phẩm có hơng vị và màu sắc tự nhiên
[14, 18].
1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua
1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới
Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới những năm gần đây vẫn tiếp tục gia
tăng. Sản lợng cà chua dùng cho chế biến năm 2007/2008 ớc tính đạt 655 ngàn tấn,
tăng 20 ngàn tấn so với năm 2006/2007. Diện tích cà chua cho chế biến ớc đạt 8700 ha,
tăng so với 8000 ha của năm 2006/2007. Trung Quốc là nơi có tổng lợng cà chua tơi và
cà chua chế biến nhiều nhất thế giới, nhng lợng xuất khẩu ít hơn một số n−íc kh¸c nh−:
Mexico, Thỉ NhÜ Kú, Canada…do cã søc mua của thị trờng nội địa lớn [10].
Sản xuất cà chua trªn thÕ giíi

Ngn: Food and Agriculture Organization (FAO) of the United Nations; National
Agriculture Statistics Service, USDA [10]
Kho¶ng 85% tỉng s¶n lợng cà chua đợc tiêu dùng tơi. Trồng cà chua đòi hỏi phải có
diện tích cánh đồng rộng và khí hậu thuận lợi, vì vậy mà việc trao đổi cà chua và các sản
phẩm cà chua giữa các vùng sản xuất liên tục đợc mở rộng. Xuất khẩu cà chua trên thế
giới tăng 30% từ năm 2003 đến năm 2007, trong khi mức tăng trởng của nhập khẩu cà
chua là 40%. Có diện tích cánh đồng lớn, Mexicô là nớc xuất khẩu nhiều cà chua nhất
thế giới. Mỹ đứng đầu thế giới về lợng cà chua nhập khẩu, tiếp đến là Nga, EU. Đặc biệt,
lợng cà chua nhập khẩu vào thị trờng Nga năm 2007 tăng gấp đôi so với năm 2008 [9].

9


Ngoài sử dụng để ăn tơi, cà chua còn đợc chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác
nhau. Lợng cà chua dùng chế biến đạt kỷ lục 5,2 triệu tấn và sẽ tăng trong thời gian tới.
Trên 80% cà chua dùng cho chế biến đợc dùng để chế biến bột nhÃo cà chua. Lợng xuất

nhập khẩu khác nhau giữa các sản phẩm cà chua. Với cà chua đóng hộp, Châu Âu luôn là
khu vực xuất khẩu nhiều nhất trong khi Nhật Bản là nớc nhập khẩu nhiều hơn cả. Lợng
cà chua cô đặc xuất khẩu của Trung Quốc luôn đứng đầu thế giới và có mức độ tăng
trởng mạnh ở năm 2005, 2006. EU, Nga, Nhật Bản, Canada, Mexico là những nớc nhập
khẩu nhiều cà chua cô đặc.
1.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam
ở nớc ta cà chua đợc trồng ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nớc. Theo thống kê của
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, diện tích cà chua trong 3 năm 1996 - 1998 đều
có sự gia tăng đáng kể. Năm 1996 là 7509 ha, năm 1997 là 9469 ha, năm 1998 là 10663
ha. Đến năm 2004, diện tích trồng cà chua dao động khoảng 10.000 - 12.000 ha, sản
lợng là 130.000 - 170.000 tấn [18]. Năng suất cà chua ở Việt Nam còn thấp và cha ổn
định. Vấn đề chọn tạo các giống cà chua chế biến cũng là nhiệm vụ chiến lợc nhằm cung
cấp nguyên liệu cho nhà máy chế biến cà chua trong nớc.
Tình hình nghiên cứu chế biến đa dạng hóa các sản phẩm từ cà chua ở trong nớc còn
cha đợc chú trọng nhiều. Từ mấy năm trở lại đây, đà có một số các công trình nghiên
cứu của Viện công nghiệp thực phẩm, trờng đại học Bách khoa Hà Nội với mục tiêu chế
biến cà chua thành một số dạng sản phẩm nh nớc cà chua, sốt cà chua, nhng chất
lợng cùng giá thành sản phẩm vẫn cha đợc giải quyết triệt để (nh vấn đề màu sắc,
trạng thái, mùi vị của sản phẩm).
Về sản xuất, cà chua ở Việt Nam chủ yếu đợc chế biến thủ công hoặc bán tự động tại các
nhà máy hoặc xí nghiệp t nhân nh nhà máy chế biến cà chua cô đặc tại Hải Phòng với
công suất 10 tấn nguyên liệu/giờ, sản phẩm đạt 3.800 tấn cà chua cô đặc/năm (chế biến
theo công nghệ và thiết bị của ITALIA).
Trong những năm gần đây, trên thị trờng Việt Nam đà thấy xuất hiện một số sản phẩm
chế biến từ cà chua: tơng ớt cà chua, nớc sốt cà chua của công ty Cholimex - Thành Phố
Hồ Chí Minh, nớc cà chua của Vinamilk (phần lớn nớc cà chua đợc sản xuất từ cà
chua cô đặc đợc nhập từ nớc ngoài). Tuy nhiên do tập quán và thói quen sử dụng thức
ăn tơi của ngời Việt Nam (mùa nào thức ấy) nên các sản phẩm chế biến nói chung và
sản phẩm chế biến cà chua nói riêng cha đợc phổ biến rộng.
1.5 Một số yếu tố ảnh hởng tới quá trình sản xuất bột cà chua

ảnh hởng của chế độ chần: Trong quá trình chế biến bột cà chua từ nguyên liệu quả tơi
thì chần là một phơng pháp xử lí nhiệt nguyên liệu nhằm nâng cao chất lợng sản phẩm
và hiệu suất thu hồi dịch quả. Chế độ chần bao gồm nhiệt độ chần và thời gian chần có
ảnh hởng không nhỏ đến chất lợng bán thành phẩm. Nếu cà chua đợc chần ở nhiệt độ
cao trong thời gian dài sẽ làm sẫm màu thịt quả, làm mất đi hơng thơm tự nhiên của quả,
tạo mùi vị lạ (mùi nấu chín) và làm tổn thất một phần các chất hòa tan. Nhng nếu thời
gian chần quá ngắn, nhiệt độ thấp thì sẽ không có tác dụng tiêu diệt các enzyme oxy hóa
làm biến màu nớc quả, đồng thời hiệu suất thu hồi dịch quả thấp. Đối víi nguyªn liƯu

10


quả tơi, thờng đợc chần trong nớc hoặc hơi nớc ở nhiệt độ 75 - 1000C tùy theo tính
chất nguyên liệu và yêu cầu chế biến [18].
ảnh hởng của nồng độ chất khô của dịch trớc sấy phun: Nồng độ chất khô của dịch
trớc sấy phun có ý nghĩa quan trọng trong vấn đề tiết kiệm chi phí và chất lợng sản
phẩm. Tăng nồng độ chất khô có nghĩa là tăng độ nhớt của dịch vào, từ đó làm tăng kích
thớc của hạt sản phẩm. Nếu một sản phẩm đợc sấy với nồng độ dịch vào thấp, kích
thớc hạt sẽ rất mịn và tính hoàn nguyên của sản phẩm sẽ kém. Thêm vào đó, việc thu lại
bột từ cyclon và thiÕt bÞ läc cịng cã thĨ thÊp. Nh− vËy, nång độ chất khô của dịch vào
thấp sẽ làm tăng giá thành của quá trình sấy phun. Tuy nhiên, nồng độ dịch vào quá cao sẽ
sản sinh ra các giọt và sợi lớn, điều này dẫn đến yêu cầu thời gian sấy dài hơn và tính chất
bột có nhiều tác dụng bất lợi. Thông thờng, với quá trình sấy phun dịch quả, nồng độ
chất khô của dịch vào ở khoảng 20 - 50% tùy thuộc vào tính chất của dịch và loại vòi phun
sử dụng [11].
ảnh hởng của nhiệt độ không khí sấy: Nhiệt độ không khí sấy liên quan trực tiếp đến độ
nhạy của sản phẩm với nhiệt và cấu tạo của máy sấy. Nhiệt độ không khí vào tăng sẽ làm
tăng sự nở và sự phân hủy của các hạt trong suốt quá trình sấy, điều này sẽ làm giảm mật
độ khối của sản phẩm. Khi nhiệt độ không khí sấy thấp, độ ẩm các hạt vật liệu sấy sẽ còn
khá cao nên bám nhiều nên thành buồng sấy, làm giảm hiệu suất thu hồi sản phẩm sau

sấy. Khi nhiệt độ không khí sấy cao, các hạt vật liệu đạt độ ẩm khá tốt nhng sẽ có một ít
vật liếu sấy bị cháy, bám lên thành gây ảnh hởng tới chất lợng sản phẩm. Nhìn chung,
nhiệt độ 120 - 3000C đợc sử dụng trong quá trình sấy thực phẩm [11].
ảnh hởng của tốc độ bơm nhập liệu: Tốc độ bơm nhập liệu có ảnh hởng lớn đến lu
lợng dòng nhập liệu, năng suất thiết bị và nhiệt độ không khí đầu ra. Tốc độ bơm nhập
liệu tăng, đồng nghia víi thêi gian l−u cđa vËt liƯu sÊy trong bng sấy giảm, do đó hiệu
quả sấy sẽ không cao. Độ ẩm sẽ tăng, phần hạt ẩm dính lại trong buồng sấy cũng tăng dẫn
đến hiệu suất thu hồi sản phẩm sau quá trình sấy phun giảm [20].
ảnh hởng của áp suất vòi phun: áp suất vòi phun có liên quan trực tiếp đến năng lợng
cung cấp cho quá trình phun. Với một tốc độ dòng không đổi, việc tăng áp suất vòi phun
sẽ làm tăng một lợng nhỏ năng lợng làm giảm kích thớc giọt phun. Trong thực tế,
thông số phun của một sản phẩm ít khi biến đổi [11].

11


II. Nguyên liệu và phơng pháp nghiên cứu
2.1 Nguyên liệu
2.1.1 Cà chua quả
Cà chua quả đợc lấy từ nhiều nguồn khác nhau trên thị trờng, bao gồm:
- Giống cà chua PT 18: lấy mẫu tại Viện nghiên cứu Rau quả - Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà
Nội.
- Giống cà chua XH2: lấy mẫu tại Viện nghiên cứu Rau quả - Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội.
- Giống cà chua Savior: lấy mẫu tại Viện nghiên cứu Rau quả - Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà
Nội.
- Giống cà chua HT 21: lấy mẫu tại Trờng Đại học Nông nghiệp I - Trâu Quỳ, Gia Lâm,
Hà Nội.
- Giống cà chua Đà Lạt: lấy mẫu tại chợ rau an toàn Vân Nội - Đông Anh, Hà Nội
Đây là các giống đợc trồng đại trà, cho năng suất cao, sản lợng lớn.
2.1.2 Nguyên liệu phụ

- Axit: sư dơng axit thùc phÈm: axit citric
- Maltodextrin: Sư dơng maltodextrin có DE = 10
2.2 Thiết bị sử dụng
- Máy sÊy phun Buchi Mini Spray Dryer B-191 cđa Thơy §iĨn
- Máy đo màu MINOLTA - CHROMAMETER CR200/231.
- Máy đo độ cøng absolute cđa h·ng Mitutoyo, NhËt B¶n
- ChiÕt quang kÕ
- Cân điện tử
- Thiết bị thí nghiệm: cốc đong, bình tam giác, ống đong, nhiệt kế, phễu
2.3 Phơng pháp nghiên cứu
2.3.1 Phơng pháp phân tích
- Xác định độ cứng của quả:
Độ cứng của quả cà chua biểu thị cho độ chín của chúng. Độ cứng đợc đo bằng máy đo
độ cứng dựa trên nguyên tắc đo độ lún dới tác động của một lực bằng nhau theo phơng
vuông góc với mặt phẳng của quả trong cùng một đơn vị thời gian. Quả càng mềm thì độ
lún càng lớn.
- Xác định hàm lợng chất khô hoà tan
Hàm lợng chất khô hòa tan đợc xác định bằng chiết quang kế dựa trên nguyên tắc tia
sáng bị khúc xạ khi đi từ một môi trờng (không khí) vào một trờng khác (chất lỏng).
Dựa vào độ lệch của tia sáng có thể xác định đợc hàm lợng chất hòa tan trong chất lỏng.

12


- Xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm
Hiệu suất thu hồi sản phẩm đợc tính bằng % lợng chất khô trong sản phẩm so với lợng
chất khô trong dịch quả trớc khi sấy phun.
- Các chỉ tiêu độ ẩm, protein, lipit, gluxit, vitamin C, lycopen, ®−êng tỉng sè, axit và chỉ
tiêu vi sinh vật đợc thực hiện tại Viện kiĨm nghiƯm vƯ sinh an toµn thùc phÈm qc gia,
cơ thể nh sau:

STT

Tên chỉ tiêu

Phơng pháp

1

m

đo bằng máy đo ®é Èm (H/QT/19.62)

2

Hàm lượng Gluxit

KNLTTP – 75

3

Hàm lượng Protein

NMKL N06

4

Hµm lợng Lycopen

AOAC 2000

5

Hàm lợng axit

KNLTTP - 1975

6

Hàm lợng đờng tổng số

KNLTTP - 1975

7

Hàm lợng vitamin C

HPLC (H/QT/19.104)

8

Tng s VSV hiếu khÝ

TCVN 4884: 2001

9

Tổng số Coliforms

TCVN 4882: 2001

10

E.coli

TCVN 6846: 2001

11

S.aureus

TCVN 4830: 1989

12

B.cereus

TCVN 4992: 2005

13

Samonella

TCVN 4829: 2001

14

Tổng số bào tử NM-NM

TCVN 5166: 1990

2.3.2 Phơng pháp đánh giá cảm quan
+ Phép thử cho ®iĨm chÊt l−ỵng: Sư dơng phÐp thư cho ®iĨm chÊt lợng tổng hợp của sản
phẩm, thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79. Chất lợng sản phẩm đợc đánh giá trên
hệ điểm 20 xây dựng trên một thang thống nhất 6 bËc, 5 ®iĨm (tõ 0 ®Õn 5), trong ®ã ®iĨm
0 tơng ứng với chât lợng sản phẩm bị hỏng, còn ®iĨm tõ 1 ®Õn 5 t−¬ng øng víi møc
kht tËt giảm dần. Tổng hệ số trọng lợng của tất cả các chỉ tiêu đợc đánh giá cho một
sản phẩm bằng 4. Quá trình đánh giá cảm quan đợc thực hiện trong phòng phân tích cảm
quan. Hội đồng đánh giá cảm quan gồm 10 chuyên gia có hiểu biết về sản phẩm đợc
đánh giấ. Các thành viên cho điểm vào phiếu và nộp lại sau giờ làm việc. (Bảng cho điểm
và phiếu đánh giá cảm quan đợc trình bày trong phụ lôc 1,2)

13


Điểm chất lợng của sản phẩm đợc tính toán dựa trên điểm của các thành viên và hệ số
trọng lợng của các chỉ tiêu cảm quan. Theo hệ điểm 20, chất lợng cảm quan của sản
phẩm đợc chia thành 6 mức nh sau:
Số TT

Mức chất lợng

Điểm

1

Tốt

18,6 - 20

2

Khá

15,2 - 18,5

3

Trung b×nh

11,2 - 15,1

4

KÐm

7,2 - 11,1

5

RÊt kÐm

4,0 - 7,1

6

Háng

0,0 - 3,9.

2.3.3 Phơng pháp nghiên cứu công nghệ

a. Phơng pháp chần: sử dụng phơng pháp chần để xử lí nguyên liệu quả tơi nhằm nâng
cao chât lợng sản phẩm. Dới tác dụng của nhiệt độ, trong môi trờng axit của quả,
protopectin không tan chuyển hóa thành pectin hòa tan làm giảm cờng lợng liên kết
giữa vỏ và thịt quả. Vì vậy, làm tăng hiệu suất thu hồi dịch quả và hàm lợng chất khô
trong dịch quả. Quá trình chần còn góp phần bài khí, diệt enzzym và vi sinh vật cho sản
phẩm để vitamin và các thành phần chất khô khác đỡ tổn thất hơn [22].
b. Phơng pháp nghiền chà: để chuyển nguyên liệu dạng rắn sang dạng sệt và loại bỏ hạt.
c. Phơng pháp sấy: Nguyên liệu đợc đa qua máy sấy phun để tạo bột.

14


iii. kết quả và bàn luận
3.1. Nghiên cứu xây dựng công thức sản xuất bột cà chua
3.1.1. Nghiên cứu xác định loại nguyên liệu và độ chín thích hợp cho mục đích sử
dụng nguồn lycopen sẵn có.
3.1.1.1 Nghiên cứu xác định loại nguyên liệu thích hợp
Trên thị trờng có rất nhiều giống cà chua. Trong đó giống cà chua phù hợp với chế biến
là các giống có khả năng phát triển tốt, chống chịu sâu bệnh và năng suất cao. Lựa chọn
một số giống cà chua chế biến đợc trồng tại Trờng Đại học Nông nghiệp I, Viện Nghiên
cứu Rau quả, và giống cà chua đang đợc bán nhiều trên thị trờng ở thời điểm khảo sát.
Tiến hành phân tích một số chỉ tiêu về ngoại hình, chỉ tiêu cơ lí, hoá lí của các giống cà
chua này ở cùng thời kỳ chín đỏ. Kết quả thể hiện nh sau:
- Đặc điểm ngoại hình
Bảng 3.1: Đặc điểm ngoại hình ở thời kỳ chín đỏ của một số giống cà chua phổ biến
TT Giống

Xuất xứ

Màu sắc

Hình dạng quả

Vỏ quả
1
2
3
4
5

PT18 Viện nghiên cứu Rau quả
XH2 Viện nghiên cứu Rau quả
Trờng Đại học Nông
HT21
nghiệp I
Savior Viện nghiên cứu Rau quả
Chợ rau an toàn Vân Nội,
Đà lạt
Đông Anh, Hà Nội

Thịt quả

Thuôn dài
Tròn, hơi dẹt

Đỏ đẹp, ít bóng
Đỏ nhạt, hơi bóng

Đỏ đậm
Đỏ nhạt

Tròn

Đỏ nhạt, ít bóng

Đỏ nhạt

Ô van

Đỏ, hơi bóng

Đỏ đậm

Ô van

Đỏ, bóng

Đỏ đậm

Đặc điểm ngoại hình của cà chua rất đa dạng. 5 giống cà chua đợc nghiên cứu có hình
dạng quả thay đổi từ hình tròn cho tới hình ovan. Quả chín đều và màu sắc quả chín của
chúng đẹp, trong đó giống Savior, PT18 và cà chua Đà Lạt khi chín có màu đỏ đậm hơn so
với quả chín của giống XH2 và HT21.
- Chỉ tiêu cơ lí
Bảng 3.2: Một số chỉ tiêu cơ lí ở thời kỳ chín đỏ của một số giống cà chua phổ biến
TT

Giống

1

2
3
4

PT 18
XH2
HT21
Savior

Chiều cao Đờng Chiều dày thịt Số ngăn Độ cứng Khối lợng
(ô)
(mm) trung bình (g)
(mm) kÝnh (mm) qu¶ (mm)
56,3
50,2
6,2
2-3
0,63
73,71
48,6
54,5
5,7
4-5
0,70
73,91
49,1
48,8
6,8
2-3
0,58

69,85
55,75
54,5
7,5
3-4
0,54
86,9

15


5

Đà Lạt

61,2

59,2

6,1

3-4

0,64

93,35

Đa số các giống cà chua khảo sát thuộc dạng ít ngăn hạt (2 - 3 ngăn) hoặc có số ngăn hạt
trung bình (3-4). Chỉ tiêu cơ lí liên quan tới việc vận chuyển và cất giữ quả chín. Quả có
độ dày thịt quả lớn, độ chắc tăng lên, có khả năng vận chuyển và cất giữ dễ dàng

- Chỉ tiêu hóa lí
Bảng 3.3: Một số chỉ tiêu hoá lÝ ë thêi kú chÝn ®á cđa mét sè gièng cà chua phổ biến
TT Giống
1
2
3
4
5

PT18
XH2
HT21
Savior
Đà lạt

Hàm
Chất khô
lợng
hoà tan
nớc (%) (0Bx)
93
4,9
95
3,5
95
4,2
93
4,8
94
4,7

Đờng
tổng số
(%)
2,65
2,31
2,13
2,56
2,23

Axit
Vitamin Lycopen (mcg/100g)
tổng số
C (mg%) Vỏ quả
Thịt quả
(%)
0,27
24,0
9969
6895
0,21
20,0
8792
6119
0,26
18,7
9456
6727
0,25
19,2

11290
8290
0,21
19,5
10366
7125

Chỉ tiêu hóa lí là chỉ tiêu quan trọng đối cà chua nguyên liệu. Sự biến đổi của các thành
phần trong quả sẽ làm thay đổi khẩu vị và hơng thơm của quả, ảnh hởng tới chất lợng
bán thành phẩm và thành phẩm sau này. Khi chế biến quả có hàm lợng nớc ít và chất
khô hòa tan cao sẽ cho hiệu suất thu hồi cao hơn.
Với mục tiêu của đề tài sản xuất bột cà chua giàu lycopen, vì vậy hàm lợng lycopen
trong nguyên liệu đợc coi là chỉ tiêu quan quan trọng nhất. Giống cà chua Savior đợc
trồng tại Viện nghiên cứu rau quả có hàm lợng lycopen trong thịt quả cao nhất, đồng thời
hàm lợng lycopen ở vỏ quả (phần thải bỏ) tơng đối ít. Ngoài ra, loại giống này còn có
hàm lợng đờng và chất khô hoà tan cao, khẩu vị ngọt, hơng thơm đặc trng. Savior
thuộc dạng ít ngăn hạt, quả chắc nên dễ dàng vận chuyển đến nơi sản xuất. Do vậy, chọn
giống cà chua Savior làm nguyên liệu nghiên cứu.
3.1.1.2 Nghiên cứu xác định độ chín thích hợp.
Thành phần nguyên liệu biến đổi rất lớn trong quá trình chín. Xác định độ chín của
nguyên liệu khi chế biến là điều cần thiết nhằm chọn độ chín thích hợp để chế biến sản
phẩm chất lợng tốt. Tiến hành phân tích một số chỉ tiêu của giống cà chua Savior ở các
độ chín khác nhau tính từ khi quả chuyển màu. Kết quả thể hiện nh bảng sau:
Bảng 3.4: Thành phần giống cà chua Savior ở các độ chín khác nhau.
TT
1

Độ chín
Thời kì
chuyển màu

Màu sắc

Hơng vị

Màu xanh, Hơi ngái, vị chua
đỉnh quả gắt

16

CK hòa Lycopen (mcg/100g)
tan (0Bx) Vỏ quả Thịt quả
1,9

94,39

120,82


có màu
vàng
Thời kỳ chín
2
hồng
Thời kỳ quả
hồng hoặc đỏ
Thời kỳ quả
4
chín đỏ
3

Mùi thơm đặc
Vàng xanh,
trng không rõ,
sáng
vị chua

2,6

154,91

296,97

Hồng nhạt

Thơm, vị chua

4,0

6610

5940

Đỏ đậm

Thơm đặc trng,
vị chua dịu

4,8

11290

8290

Thành phần chất khô của cà chua có xu hớng tăng lên khi chín, trong đó hàm lợng
lycopen tăng 120 lần từ khi quả chuyển màu đến thời kì quả chín đỏ. Sự thay đổi thành
phần hóa học sẽ ảnh hởng tới màu sắc và hơng vị của quả. Lycopen là thành phần tạo
nên màu đỏ của cà chua. Vì vậy, cà chua ở thời kỳ chuyển màu có rất ít lycopen do màu
sắc chủ yếu của quả lúc này vẫn là màu xanh. Đến thời kỳ quả hồng hoặc đỏ, màu đỏ tăng
nhanh tạo nên bớc nhảy lớn về mức tăng hàm lợng lycopen trong cả vỏ và thịt quả. Quả
ở thời kì chín đỏ có hàm lợng chất hòa tan và lycopen cao nhất, có chất lợng màu sắc,
mùi vị tốt nhất. Do đó, thời kỳ này là độ chín thích hợp để sản xuất bột cà chua.
3.1.2. Nghiên cứu xây dựng công thức sản xuất sản phẩm bột cà chua giàu lycopen.
3.1.2.1 Xác định nhiệt độ chần thích hợp
Tiến hành chần nguyên liệu cà chua ở các nhiệt độ: 75, 80, 85, 90, 95, 1000C trong cïng
thêi gian 2 phót. Cµ chua sau chần đợc làm nguội ngay bằng nớc lạnh luân lu và đem
xác định các chỉ tiêu hóa lý của dịch quả thu đợc. Kết quả đợc trình bày ở bảng sau:
Bảng 3.5: ảnh hởng của nhiệt độ chần tới chất lợng dịch quả
TT

Nhiệt độ

Màu sắc

Mùi vị

Hiệu suất
thu hồi

1

2
3
4
5
6
7

ĐC
750C
800C
850C
900C
950C
1000C

Đỏ xám
Đỏ,hơi nhạt
Đỏ
Đỏ sáng
Đỏ sáng
Đỏ, hơi sẫm
Đỏ sẫm

Thơm đặc trng, hơi chua
Thơm đặc trng, hơi chua
Thơm đặc trng, hơi chua
Thơm đặc trng, hơi chua
Thơm đặc trng, hơi chua
Thơm, hơi nồng
Mùi nấu chín, nồng

67
72
78
88
90
87
87

Chất khô
hoà tan
4,2
4,2
4,3
4,4
4,6
4,4
4,4

Ghi chú: ĐC là mẫu đối chứng (không chần)
Quá trình chần (chế biến nhiệt) góp phần bài khí cho sản phẩm nhằm hạn chế quá trình
oxi hóa làm tổn thất chất khô và ảnh hởng xấu đến chất lợng sản phẩm. Đồng thời dới
tác dụng của nhiệt độ khi chần và môi trờng axit của quả, quá trình thủy ph©n

17


protopectin thành pectin xảy ra. Protopectin không hòa tan chuyển thành pectin hòa tan,
làm giảm cờng lực liên kết giữa các tế bào, và nồng độ chất khô hòa tan tăng lên. Qua
kết quả thu đợc thấy rằng khi nhiệt độ chần tăng lên thì hàm lợng chất khô hòa tan của

dịch quả thu đợc tăng lên. Nhng đến nhiệt độ cao hơn 900C làm vỏ quả bị nứt, hàm
lợng chất khô của dịch quả giảm xuống do chất khô bi tổn thất ra ngoài qua vết nứt. Nh
vậy, chần quả ở 900C sẽ cho hiệu suất thu hồi và nồng độ chất khô của dịch quả cao nhất,
đồng thời các chỉ tiêu về màu sắc, mùi vị có chất lợng tốt. Vậy chọn nhiệt độ chần là
900C
3.1.2.2 Xác định thời gian chần thích hợp
Tiến hành chần cà chua ở nhiƯt ®é 900C trong thêi gian 0,5 - 3 phót. Cà chua sau chần
đợc đợc làm nguội ngay bằng nớc lạnh luân lu và đem xác định các chỉ tiêu hóa lý
của dịch quả thu đợc. Kết quả đợc trình bày bởi bảng sau:
Bảng 3.6: ảnh hởng của thời gian chần đến chất lợng sản phẩm
TT
1
2
3
4
5
6
7

Thời gian
(phút)
ĐC
0,5
1
1,5
2
2,5
3

Hiệu suất

thu hồi
67
75,1
86,6
90,5
90
85,6
78,4

Chất khô
hoà tan
4,2
4,3
4,5
4,6
4,6
4,5
4,4

Màu sắc
Đỏ xám
Đỏ, hơi nhạt
Đỏ
Đỏ sáng
Đỏ sáng
Đỏ hơi sẫm
Đỏ sẫm

Mùi vị
Thơm đặc trng, hơi chua

Thơm đặc trng, hơi chua
Thơm đặc trng, hơi chua
Thơm đặc trng, hơi chua
Thơm đặc trng, hơi chua
Thơm, hơi nồng
Mùi nấu chín, nồng

Thời gian chần cũng ảnh hởng tới nồng độ chất khô dịch quả và hiệu suất thu hồi tơng
tự nh nhiệt độ chần. Thời gian chần tăng, hiệu suất thu hồi và nồng độ chất khô của dịch
quả tăng lên do có sự chuyển hóa protopectin không tan thành pectin hòa tan. Thời gian
tác dụng nhiệt kéo dài dẫn đến petin bị phân hủy làm quả bị nhũn và có hiện tợng nứt
làm giảm hiệu suất thu hồi và tổn thất chất khô của dịch quả. Qua kết quả thu đợc thấy
rằng cà chua đợc chÇn ë thêi gian 1,5 phót sÏ cho hiƯu st thu hồi cao nhât, đồng thời
các chỉ tiêu về màu sắc, mùi vị có chất lợng tốt. Vậy chọn thời gian chần 1,5 phút.
3.1.2.3 Xác định tỷ lệ bổ sung maltodextrin vào dịch trớc sấy phun
Tiến hành chần quả ở nhiệt độ 900C, thời gian 1,5 phút. Quả sau khi chần đợc làm nguội
và chà lần lợt qua rây có kích thớc 1mm2 và 0,06mm2. Dịch quả sau khi chần có nồng
độ chất khô hòa tan 4,60Bx. Phối chế dịch quả với maltodextrin với tỷ lệ khối lợng
maltodextrin/tổng khối lợng chất khô hòa tan trong dịch quả lần lợt là 30/70, 40/60,
50/50. Sấy phun dịch quả đà phối chế maltodextrin ở chế độ sấy phun nh sau:
- Nhiệt độ không khÝ vµo: 1300C

18


- Nhiệt độ không khí ra: 820C
- áp suất vòi phun: 1,2 bar
- Tốc độ bơm nhập liệu: 30 ml/phút
Kết quả đợc thể hiện nh bảng sau:
Bảng 3.7: ảnh hởng của tỷ lệ tổng chất khô của dịch quả/maltodextrin

Khối lợng
Hiệu suất Độ ẩm sản
TT maltodextrin/tổng
thu hồi (%) phẩm (%)
CK của dịch quả
1

30/70

65

5,5

2

40/60

71

3,5

3

50/50

71

3,5

Cảm quan

Dịch bám vào thành thiết bị nhiều, sản
phẩm cuối cùng ớt, dạng dẻo,
Dịch bám vào thành thiết bị ít, sản
phẩm cuối cùng khô, thơm, màu hồng
đậm,
Dịch bám vào thành thiết bị ít, sản
phẩm cuối cùng khô, thơm, màu hồng
nhạt,

Tỷ lệ maltodextrin có ảnh hởng đến tính chất của sản phẩm cuối cùng. Do dịch cà chua
có hàm lợng axit hữu cơ và hàm lợng đờng cao nên khi sấy phun ở nhiệt độ cao, các
phân tử bột hình thành có tính hút ẩm rất lớn. Vì vậy dịch bám lên thành thiết bị nhiều làm
giảm hiệu suất thu hồi, đồng thời cấu tử bám trên thành thiết bị dễ bị cháy do chịu tác
động của nhiệt độ cao trong thời gian dài. Maltodextrin đóng vai trò là chất mang trong
quá trình sấy phun làm giảm tính hút ẩm của bột cà chua. Khi lợng maltodextrin đợc bổ
sung ít, tính hút ẩm của bột cà chua vẫn còn cao, vì vậy sản phẩm cuối cùng ở dạng dẻo và
bám nhiều vào thành thiết bị. Khi có nhiều maltodextrin, quá trình sấy đợc thực hiện dễ
dàng, dịch bám lên thành thiết bị ít nhng màu của bột cà chua nhạt đi do màu trắng của
maltodextrin. Qua thí nghiệm trên, bổ sung maltodextrin với tỷ lệ tổng chất khô của dịch
quả/maltodextrin = 60/40 cho sản phẩm bột cà chua khô, có màu sắc tốt. Vậy bổ sung
maltodextrin theo tỷ lệ tổng chất khô của dịch quả/maltodextrin = 60/40.
3.1.2.4 Xác định nhiệt độ sấy thích hợp
Chuẩn bị dịch cà chua sấy phun, phèi trén maltodextrin theo tû lƯ tỉng chÊt kh« cđa dịch
quả/maltodextrin = 60/40.
Tiến hành sấy phun với tốc độ bơm nhập liệu 30 ml/phút, áp suất vòi phun 1,2 bar và nhiệt
độ sấy thay đổi lần lợt 110, 120, 130, 140, 1500C. KÕt qu¶ thĨ hiƯn nh− b¶ng sau:
B¶ng 3.8. ảnh hởng của nhiệt độ không khí vào
TT

Nhiệt độ sấy (0C)

Hiệu suất

Độ ẩm sản

19

Cảm quan


thu hồi (%)

phẩm (%)

1

110

64

4,4

2

120

66

4,4

3

130

71

3,5

4

140

70

3

5

150

70

2,85

Dịch bám vào thành thiết bị nhiều,
sản phẩm ra ở dạng dẻo, cha khô
Dịch bám vào thành thiết bị ít, sản
phẩm ra ở dạng dẻo, cha khô
Dịch bám vào thành thiết bị ít, sản
phẩm ra khô, mùi thơm đặc trng

Dịch bám vào thành thiết bị ít, sản
phẩm ra khô, mùi thơm,
Dịch bám vào thành thiết bị ít nhng
bị cháy, sản phẩm khô, có mùi khét,

Nhiệt độ cao quá hay thấp quá đều bất lợi cho quá trình sấy dịch cà chua. Nhiệt độ không
khí sấy thấp thì độ ẩm các hạt vật liệu sấy vẫn còn khá cao nên bám nhiều lên thành
buồng sấy làm giảm hiệu suất thu hồi của sản phẩm sau sấy. Nhiệt độ không khí sấy cao,
mặc dù đạt độ ẩm khá tốt nhng sẽ có một ít vật liệu sấy bị cháy, sản phẩm sau sấy giảm
mùi thơm, màu đỏ tơi chuyển sang màu đỏ thẫm.
Kết quả thu đợc cho thấy nhiệt ®é sÊy ë 130 vµ 1400C cho hiƯu st thu hồi cao, sản
phẩm có độ ẩm và tính chất cảm quan tốt. Tuy nhiên, chọn nhiệt độ không khí sấy là
1300C nhằm hạn chế tối đa tác động của nhiệt độ cao tới các thành phần của bột.
3.1.2.5 Xác định tốc độ bơm nhập liệu
Chuẩn bị dịch cà chua sấy phun, phèi trén maltodextrin theo tû lƯ tỉng chÊt kh« của dịch
quả/maltodextrin = 60/40.
Tiến hành sấy phun với nhiệt độ không khí vào 1300C, áp suất vòi phun 1,2 bar, tốc độ
bơm nhập liệu thay đổi 20, 30, 40 ml/phút. Kết quả thu đợc nh bảng sau:
Bảng 3.9. ảnh hởng của tốc độ bơm nhập liệu
TT

Tốc độ bơm nhập Hiệu suất Độ ẩm sản
liệu (ml/phút) thu hồi (%) phẩm (%)

1

20

67

30

71

3,5

3

40

65

Sản phẩm khô, mầu hồng, lợng sản
phẩm bám vào thành thiết bị ít
Sản phẩm khô, màu hồng đậm, lợng
sản phẩm bám vào thành thiết bị ít
Sản phẩm ớt, màu đỏ cam, bám nhiều
vào thành thiết bị

3

2

Cảm quan

4,5

Tốc độ bơm nhập liệu có ảnh hởng lớn đến lu lợng dòng nhập liệu, năng suất thiết bị
và cả nhiệt độ không khí đầu ra. Tốc độ bơm nhập liệu tăng đồng nghĩa với thêi gian l−u
cđa vËt liƯu sÊy trong bng sÊy gi¶m, lợng hơi nớc thoát ra từ dịch quả ít hơn. §é Èm

20


sẽ tăng, phần hạt ẩm dính lại trong buồng sấy cũng tăng dẫn đến hiệu suất thu hồi sản
phẩm sau quá trình sấy phun giảm.
Qua kết quả thu đợc, chọn tốc độ bơm nhập liêu là 30 ml/phút, ứng với hiệu suất thu hồi
71% và độ ẩm của sản phẩm 3,5% sẽ cho sản phẩm có chất lợng tốt đồng thời tăng hiệu
quả quá trình sấy phun. (vì tốc độ thấp, thời gian sấy một đơn vị khối lợng dịch quả tăng
lên)
3.1.2.6 Xác định áp suất vòi phun
Chuẩn bị dịch cµ chua sÊy phun, phèi trén maltodextrin theo tû lƯ tổng chất khô của dịch
quả/maltodextrin = 60/40.
Tiến hành sấy phun với nhiệt độ không khí vào 1300C, tốc độ bơm nhập liệu 30 ml/phút.
áp suất vòi phun thay đổi 1, 1,2, 1,5 bar. Kết quả thu đợc nh bảng sau:
Bảng 3.10. ảnh hởng của áp suất vòi phun
TT

áp suất vòi
phun (bar)

Hiệu suất
thu hồi (%)

Độ ẩm sản
phẩm (%)

1

1

65

4,5

2

1,2

71

3,5

3

1,5

70

3

Cảm quan
Dịch phun vào buồng sấy yếu, không
liên tục, sản phẩm khô
Dịch phun vào buồng sấy đều và ổn
định, sản phẩm khô
Dich phun vào buồng sấy mạnh, đều,
sản phẩm khô

Khi tốc độ quay của đĩa phun nhanh hơn sẽ làm các hạt sơng có kích thớc nhỏ hơn, diện

tích tiếp xúc với không khí nóng tăng, đồng thời hạt nhẹ và khô sẽ ít bị dính lại trên thành
buồng sấy, hiệu suất thu hồi cao hơn và độ ẩm thấp hơn.
Qua kết quả thu đợc cho thấy ở áp suất phun 1,2 và 1,5 bar cho dịch phun đều và sản
phẩm có độ khô tốt nhng ở áp suất 1,5 bar yêu cầu cần nhiều năng năng lợng cho máy
nén khí hơn. Để tiết kiệm chi phí, chọn áp suất vòi phun 1.2 bar ứng với hiệu suất thu hồi
71%, độ ẩm 3,5%
3.2. Xây dựng quy trình sản xuất và theo dõi thời gian bảo quản
3.2.1. Qui trình sản xuất sản phẩm

21


- Quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất bột cà chua giàu lycopen nh sơ đồ sau:
Cà chua quả

Giống Savior ở thời
kỳ chín đỏ

Phân loại, lựa
chọn

Rửa sạch
+ t0= 900 C
+ t = 1,5 phút.
+ Dung dịch chần: axit citric 0,1%

Chần

Làm nguội

Vỏ, hạt

Lới chà:
+ 1 mm
+ 0,006 mm

Chà

Dịch thịt quả

Phối chế

Tỷ lệ phối trộn: tổng chất khô
của dịch quả/ chất khô của
Maltodextrin = 60/40

Sấy phun

+ t0kk = 1300C
+ áp suất vòi phun: 1,21 bar
+ tốc độ: 30 ml/phút

Đóng gói

Sản phẩm

Bảo quản

22

- Thuyết minh quy trình
1. Cà chua Savior đợc mua tại Viện nghiên cứu rau quả với độ chín ở thời kì chín đỏ.
Loại bỏ quả bầm dập, rửa sạch.
2. Chần cà chua trong dung dịch axit citric 0,1%, nhiệt độ chần 900C, thời gian chần 1,5
phút. Cà chua sau khi chần đợc làm nguội bằng nớc lạnh luân lu.
3. Sau khi làm nguội, cà chua đợc chà lần lợt qua 2 l−íi chµ cã kÝch th−íc 1mm2 vµ
0,006 mm2 giúp làm nhỏ phần thịt quả không tan tới mức có thể đi qua vòi phun của
máy sấy phun.
4. Phối chế dịch cà chua sau chà với Maltodextrin theo tỷ lệ khối lợng maltodextrin/tổng
khối lợng phần chất khô hòa tan trong dịch quả = 40/60.
5. Tiến hành sấy phun với các thông số: nhiệt độ không khí 1300C, tốc độ bơm nhập liệu
30 ml/phút, áp suất vòi phun 1,21 bar.
6. §ãng gãi bét thµnh phÈm b»ng tói mµng thiÕc vµ theo dõi trong thời gian bảo quản.
3.2.2. Đánh giá chất lợng sản phẩm
3.2.2.1 Phân tích chỉ tiêu hóa lí và vi sinh
Sản phẩm đợc đóng gói trong bao màng thiếc. Kiểm tra một số chỉ tiêu vi sinh và hoá lý
cđa s¶n phÈm ngay sau khi s¶n xt. KÕt qu¶ thu đợc nh bảng sau:
Bảng 3.11: Kết quả phân tích bột cà chua
STT
1
2
4
5
6
7
8
9
10

11

Tên chỉ tiêu
Độ ẩm
Hàm lợng Gluxit
Hàm lợng Protein
Hàm lợng Lycopen
Tổng số VSV hiếu khí
Coliforms
E.coli
Cl.perfringens
B.cereus
Tổng số tế bào Nấm
men- nấm mốc

Đơn vị
%
g/100g
g/100g
mg/100g
CFU/g
MPN/g
MPN/g
CFU/g
MPN/g

Kết quả
3,5
65
5,9

40,69
2x10
KPH
KPH
KPH
KPH

cfu/25g

KPH

3.2.2.2 Kết quả đánh giá cảm quan
Phơng pháp cho điểm chất lợng

23


Đánh giá cảm quan bột cà chua sản xuất đợc theo phơng pháp cho điểm chất lợng theo
tiêu chuẩn TCVN 3215-79. Hội đồng đánh giá cảm quan gồm 10 chuyên gia. Chất lợng
của sản phẩm đợc đánh giá theo thang ®iĨm tõ 0 - 5, trong ®ã ®iĨm 0 lµ sản phẩm không
đợc chấp nhận, điểm 5 là sản phẩm đạt độ hoàn thiện cao nhất. Kết quả đánh giá cảm
quan thể hiện nh bảng sau:
Bảng 3.12: Kết quả đánh giá cảm quan bột cà chua
Thành viên
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 Tng
Tính chất
Trạng thái

Hệ số
trọng

lợng

TB có
trọng
lợng

4

5

4

5

4

5

4

5

5

5

46

1,2

5,52

Màu

4

4

5

4

4

4

5

5

4

4

43

0,8

3,44

Mùi

5

5

4

4

5

4

4

4

5

4

44

0,8

3,52

Vị

4

4

5

5

4

5

5

4

5

5

46

1,2

5,52

Điểm chất lợng

18

Sản phẩm có điểm chất lợng 18, đạt mức chất lợng khá theo tiêu chuẩn TCVN 321579.
3.2.3. Theo dõi chất lợng sản phẩm trong thời gian bảo quản
Theo dõi chất lợng sản phẩm theo thời gian bảo quản 6 tháng. Phân tích định kì 3
tháng/lần các chỉ tiêu hoá lý và vi sinh của bột cà chua thành phẩm. Kết quả nh bảng sau:
Bảng 3.14: Kết quả phân tích bột cà chua theo theo thời gian bảo quản
STT
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11

Tên chỉ tiêu

Đơn vị

Độ ẩm
Hàm lợng Gluxit
Hàm lợng Protein
Hàm lợng Lycopen
Tổng sè VSV hiÕu khÝ
Coliforms
E.coli
Cl.perfringens
B.cereus

Tỉng sè tÕ bµo NÊm mennÊm mèc

%
g/100g
g/100g
mg/100g
CFU/g
MPN/g
MPN/g
CFU/g
MPN/g
Cfu/g

24

KÕt quả
Sau 3
Sau 6
tháng
tháng
3,5
3,6
64,9
64
5,91
5,87
40,65
40,62
2,5x10
4,3x10

KPH
KPH
KPH
KPH
KPH
KPH
KPH
KPH
KPH

KPH