ứng dụng sóng siêu âm để xử lý dứa trong sản xuất nước ép trái cây

1

MỤC LỤC
1.TỔNG QUAN 2
2.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 13
2.1. Quy trình công nghệ 13
2.2.Giải thích quy trình công nghệ 14
3. TÍNH TOÁN- NHẬN XÉT. 18
3.1.Các số liệu thí nghiệm: 18
3.2.Kết quả: 18
3.3.Đề nghị: 20




2

1.TỔNG QUAN
ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM ĐỂ XỬ LÝ DỨA TRONG SẢN XUẤT
NƯỚC ÉP TRÁI CÂY
Tóm tắt: Nghiên cứu này tập trung vào ứng dụng của sóng siêu âm để xử lý dứa trong
quy trình sản xuất nước ép quả. Ảnh hưởng của năng lượng sóng siêu âm, thời gian xử lý
và nhiệt độ sonication đến hiệu suất trích ly sẽ được khảo sát. Kỹ thuật sonication với dứa
trong quy trình nước trái cây làm tăng hiệu suất trích ly 10.8% so với không xử lý bằng
sóng siêu âm. Ngoài ra, sử dụng sóng siêu âm xử lý dứa làm tăng hàm lượng đường, acid
tổng, hợp chất phenolic và vitamin C trong nước dứa thành phẩm.
Từ khóa: Ananas comosus, juice, mash, treatment, ultrasound
Giới thiệu:
Dứa (Ananas cosmosus) là một trong các loại trái cây nhiệt đới phổ biến nhất. Loại quả
này có thể sử dụng tươi hoặc chế biến với nhiều hình thức khác nhau và nước dứa là một
sản phẩm phổ biến bởi vì hương vị dễ chịu của nó (Rattanathanalerk et al.,2005). Trong

quy trình sản xuất nước trái cây, hiệu suất trích ly là một thông số công nghệ quan trọng
(McLellan và Padilla-Zakour, 2005). Nó là tỷ lệ giữa hàm lượng chất hòa tan trích ly
trong nước dứa thu được và hàm lượng tổng chất rắn trong nguyên liệu thực vật sử dụng
để sản xuất. Về nguyên tắc, hiệu suất trích ly cao thì mất mát thấp trong quá trình sản
xuất và hiệu quả kinh tế cao hơn trong quy trình sản xuất.
Chất hòa tan trích ly trong nước trái cây chủ yếu nằm ở tế bào chất của trái cây tươi
(Rutledge, 1996). Bắt đầu quy trình với quá trình nghiền, đó là bước phá vỡ cấu trúc và
thành tế bào. Sau đó tách dịch bào bằng cách ép (McLellan và Padilla-Zakour, 2005). Xử
lý enzyme được biết đến như là một phương pháp làm tăng cường sự phá vỡ của mô trái
và cải thiện hiệu suất thu dịch bào. (Kashyap et al., 2001). Tuy nhiên, xử lý enzyme với
trái cây không thể sử dụng cho sản phẩm chất lượng cao, đồng nhất, nước dứa đục và
trong, bảo tồn hương vị tươi là yêu câu bắt buộc (McLellan và Padilla-Zakour, 2005).
3

Trong thập niên vừa qua, ứng dụng sóng siêu âm trong trích ly được quan tâm ngày càng
nhiều. Sóng siêu âm được sử dụng trong trích ly nguyên liệu thực vật nhờ nâng cao hiệu
suất trích ly và giảm thời gian trích ly (Tome et al., 2001; Kamaljit et al., 2008). Có rất
nhiều nghiên cứu về ứng dụng của sóng siêu âm trong trích ly, tuy nhiên nhiều tác giả chỉ
chú ý đến các thành phần có giá trị chắc chắn trong thực vật như saponin (Wu et al.,
2001), anthocyanin (Chen et al., 2007), rutin ( Paniwynk et al., 2001), isoflavone (Lee và
Lin, 2007), lycopene (Chemat et al., 2004), dầu (Sharma và Gupta, 2006), xyloglucan
(Caili et al., 2006). Trong quy trình sản xuất nước trái cây, thành phần chất hòa tan trong
thịt quả phải được thu hồi hoàn toàn nhằm cải thiện hiệu suất trích ly. Gần đây, một
nghiên cứu đã công bố rằng việc áp dụng kỹ thuật sonication trên nho làm tăng hiệu suất
thu dịch bào do khả năng trích ly đồng thời nhiều hợp chất hòa tan từ tế bào thực vật
(Lieu và Le, 2010).
Cho đến nay, không có nghiên cứu nào ứng dụng của sóng siêu âm trong sản xuất nước
dứa cho việc cải thiện hiệu quả quá trình trích ly. Mục tiêu của nghiên cứu này là khảo
sát sự ảnh hưởng bởi các tính chất của sóng siêu âm đến hiệu suất trích ly của quá trình
sản xuất nước dứa nhằm tối ưu hoá hiệu suất trích ly và các chất hóa lý của nước trái cây

thu được bằng việc ứng dụng sóng siêu âm.
Nguyên liệu và phương pháp
Nguyên liệu:
Dứa (Ananas comusus, Cayen variety) sử dụng trong nghiên cứu có nguồn gốc từ nông
trại ở Bến Lức, Việt Nam. Dứa được phân loại, rửa và nghiền trong thiết bị xay
(National, T1GN, Hồ Chí Minh, Việt Nam). Sau đó, dứa xay nhuyễn được sử xử lý bằng
sóng siêu âm.
Phương pháp thí nghiệm
Mẫu 100g dứa đã xay nhuyễn được sử dụng trong thí nghiệm. Mẫu được cho vào cốc
250mL. Xử lý bằng sóng siêu âm được tạo bởi một cảm biến sóng siêu âm (Sonics và
Materials Inc., VC 750, Newtown, USA). Thiết bị này thường hoạt động ở tần số 20kHz
4

với nguồn sóng siêu âm có công suất tối đa là 750W. Nhiệt độ được hiệu chỉnh bằng
cách đặt cốc chứa mẫu vào trong bể nước điều nhiệt (Memmert, WNB 45, Yogyakarta,
Indonesia).
Ảnh hưởng của các đặc tính sóng siêu âm đến hiệu suất trích ly khi sản xuất nước dứa
Ảnh hưởng này được khảo sát qua 3 thí nghiệm:
Thí nghiệm 1: Công suất sóng siêu âm được thay đổi từ 0 đến 300W. Việc xử lý thực
hiện ở nhiệt độ thường. Thời gian xử lý được ấn định là 1 phút.
Thí nghiệm 2: Thời gian xử lý được thay đổi từ 0 đến 5 phút. Công suất sóng siêu âm ấn
định ở 225W. Tiến hành ở nhiệt độ thường.
Thí nghiệm 3: Nhiệt độ sonication thay đổi trong khoảng từ 30 đến 80
0
C. Công suất sóng
siêu âm và thời gian xử lý tương ứng là 225W và 2 phút.
Sau khi xử lý bằng sóng siêu âm, huyền phù được ly tâm 6,500 vòng trong 10 phút bằng
máy ly tâm lạnh (Sartorius, Sigma 3K30, Geneva, Switzerland) và phần nổi trên bề mặt
có thể thu thập để phân tích thêm. Trong tất cả các thí nghiệm, mẫu chuẩn là mẫu không
xử lý bằng sóng siêu âm. 100g dứa đã qua nghiền được ép trong máy ép trục vít

(Oekotec, CA59G, Monchengladbatch, Germany) để tách dịch quả. Dịch quả thu được sẽ
được ly tâm 6500 vòng trong 10 phút bằng máy ly tâm lạnh và phần bã sẽ được thu thập
để phân tích thêm.
Xác định hiệu suất trích ly tối đa trong sản xuất nước dứa ứng dụng sóng siêu âm bằng
phương pháp bề mặt đáp ứng.
Phương pháp bề mặt đáp ứng được sử dụng để ước tính hiệu suất trích ly lớn nhất trong
quy trình sản suất nước dứa ứng dụng sóng siêu âm. Bề mặt đáp ứng được biểu diễn bởi
một phương trình bậc hai để từ đó xác định năng lượng sóng siêu âm và thời gian xử lý
nhằm thu được hiệu suất trích ly tối đa. Ta thí nghiệm ở 5 mức , sử dụng phần mềm
Modde phiên bản 5.0 để quy hoạch thực nghiệm và xử lý số liệu. Mô hình thiết kế thực
5

nghiệm ( Bảng 1) có 11 điểm thử nghiệm bao gồm 4 điểm thừa, 4 điểm trục và 3 điểm
trung tâm.
Trong thí nghiệm này, nhiệt độ xử lý bằng sóng siêu âm cố định ở 40
0
C. Ta tiến hành
chuẩn bị mẫu, sau đó chia mẫu thành 2 phần. Một phần mẫu có sử dụng kỹ thuật
sonication đề trích ly và một phần không xử lý với sóng siêu âm dùng làm mẫu đối chứng
để so sánh hiệu suất trích ly trong sản xuất nước dứa ép khi có và không có trích ly bằng
sóng siêu âm.
Bảng 1. Mô hình thí nghiệm và hiệu suất trích ly trong sản xuất nước dứa với sự hỗ trợ
của sóng siêu âm
Lần thực hiện
X
1
– Năng lượng
sóng siêu âm W
X
2

- Xử lý thời gian
( phút )
Y - Hiệu suất (%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
187.5
262.5
187.5
262.5
171.975
278.025
225
225
225
225
225
1
1
3
3
2

2
0.59
3.41
2
2
2
78.6
81.3
82.9
84.9
79.6
84.9
79.2
84.6
84.5
84.5
84.6

Đánh giá một số tính chất hóa lý của nước dứa thu được bằng sự hỗ trợ vi sóng trong
quá trình trích ly
Trong phần thí nghiệm này, các thông số được cố định là: Năng lượng sóng siêu âm
247.4W, nhiệt độ xử lý 40
0
C, và thời gian thực hiện là 2.7 phút. Sau khi xử lý bằng sóng
siêu âm, huyền phù được ly tâm. Mẫu thu được đem phân tích cụ thể về đường tổng, acid
tổng, phenolic tổng và vitamin C. Một mẫu chuẩn không có xử lý sóng siêu âm được thực
hiện đồng thời với cùng các điều kiện khác.
6

Phương pháp phân tích:

Hiệu suất trích ly trong phương pháp trích ly có và không có sử dụng sóng siêu âm (Y,
%w/w) được tính toán theo công thức sau:

Với m
1
là khối lượng dứa ban đầu, W là thành phần ẩm (%) trọng lượng dứa ban đầu; m
2

là khối lượng (g) nước dứa thu được sau khi ly tâm, và C là hàm lượng chất hòa tan trích
ly (g) trong nước dứa thu được sau khi ly tâm.
Ẩm và chất hòa tan trích ly được định lượng bằng phương pháp sấy (Bradley, 2003).
Tổng hàm lượng đường của nước dứa được xác định bằng phương pháp quang phổ, sử
dụng thuốc thử 3,5 – dinitrosalicylic acid (BeMiller, 2003). Acid tổng được thể hiện
tương đương với hàm lượng acid citric (g/L), và xác định bằng phương pháp chuẩn độ, sử
dụng dung dịch NaOH 0.1N (Cliff et al.,2007). Phenolic tổng được đánh giá bằng
phương pháp quang phổ, sử dụng thuốc thử Folin-Ciocalteu (Luque-Rodriguez et
al.,2007). Vitamin C trong dịch quả được định lượng bằng phương pháp chuẩn độ với
dung dịch iot (Suntornsuk et al., 2002).

Phân tích thống kê
Tất cả các thí nghiệm được tiến hành 3 lần. Các số liệu được thống kê theo phương pháp
chuẩn để kiểm định sự khác biệt có ý nghĩa (p<0.05) của các thông số giữa các thí
nghiệm. Phân tích phương sai được thực hiện trên phần mềm Statgraphics plus, phiên bản
3.2 .
KẾT QUẢ - THẢO LUẬN:
Ảnh hưởng của biện pháp xử lý bằng sóng siêu âm đến hiệu suất trích ly nước quả dứa.
7

Sự phụ thuộc của công suất sóng siêu âm đến hiệu suất trích ly nước quả dứa được thể
hiện ở hình 1:

Hình 1: Ảnh hưởng của công suất sóng siêu âm đến hiệu suất trích ly nước dứa
Hiệu suất thu hồi ở các mẫu được xử lý bằng sóng siêu âm cao đáng kể hơn so với mẫu
chuẩn. Trong suốt quá trình xử lý, các bọt li ti được hình thành, phát triển và vỡ ra trong
dung dịch nhờ vào sự biến đổi áp suất. Chính sự tạo ra và phá vỡ bọt này khiến cho thành
tế bào, mô thịt của quả bị phá vỡ, việc giải phóng các hợp chất hoà tan vì thế cũng dễ
dàng và nhanh chóng hơn. Những quan sát tương tự gần đây cũng được báo cáo khi trích
ly nước nho bằng sóng siêu âm.
Tăng công suất sóng siêu âm từ 0 lên 225W trên 100g dứa, hiệu suất thu được tăng 5.9%.
Về mặt lý thuyết, công suất siêu âm càng lớn thì sự tạo thành và vỡ bọt càng nhiều, hiện
tượng này làm tăng khả năng phá vỡ tế bào và tốc độ chuyển khối sẽ cao hơn. Nhiều nhà
nghiên cứu khác cũng chứng minh tương tự trên các tế bào rau quả khác nhau. Tuy nhiên,
khi công suất sóng siêu âm lớn hơn 225W, số liệu thống kê cho thấy hiệu suất trích ly
tăng không đáng kể. Càng tăng về sau, lượng dịch quả giải phóng ra không nhiều, chi phí
năng lượng lại tăng, mặc khác ta còn vô tình tạo điều kiện trích ly những hợp chất cao
phân tử khác như pectin và hemicellulose trong tế bào quả, tăng độ nhớt, dẫn đến giảm
8

hiệu suất quá trình ép phía sau. Do vậy, với mỗi loại quả khác nhau, cần chọn công suất
phù hợp, hài hoà giữa mặt kinh tế và hiệu suất quá trình.
Tác động của thời gian siêu âm đến hiệu suất trích ly được thể hiện ở hình 2.

Hình 2: Khả năng tăng hiệu suất trích ly nước dứa trong suốt quá trình xử lý bằng sóng
siêu âm
Sau 2 phút xử lý bằng sóng siêu âm, hiệu suất tăng 9.8%. Khi kéo dài thời gian hơn 2
phút thì hiệu suất thay đổi không mấy đáng kể. Vì vậy, trong bài nghiên cứu này, thời
gian tối thích để trích ly nước dứa là 2 phút. Ở những nguyên liệu khác, thời gian trích ly
dài hơn, như đối với Penggan (Citrus reticulata), việc trích ly hesperidin trong thịt quả
mất 60 phút, anthraquinone trong rễ Morinda citrifolia phải mất 15 phút. Nói chung, tuỳ

vào khối lượng nguyên liệu ta sử dụng trong thí nghiệm, nhiệt độ và công suất sóng siêu
âm mà thời gian xử lý tối thích sẽ khác nhau.
Hình 3, thể hiện tác động của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly nước dứa. Khi nhiệt độ tăng
từ 30 lên 40
0
C, hiệu suất quá trình tăng nhẹ, 84-84.5%, nhiệt độ trong khoảng 40-60
0
C,
theo như khảo sát thì hiệu suất đạt ổn định. Trái lại, khi nhiệt độ cao hơn, tức 70-80
0
C,
hiệu suất giảm dần.
9


Hình 3: Tác động của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly nước dứa
Theo Patist and Bates (2008), nhiệt độ cao làm suy giảm khả năng vỡ bọt do áp suất khí
cao. Tuy nhiên, nhiệt độ càng cao thì số lượng bọt hình thành và vỡ càng nhiều, chưa kể
độ nhớt dung dịch giảm, dẫn đến hiện tượng vỡ bọt càng mãnh liệt. Vì vậy, cần chọn
nhiệt độ tối thích, trong thí nghiệm này, hiệu suất cao nhất khi nhiệt độ xử lý trong
khoảng 40-60
0
C, vậy 40
0
C được xem là nhiệt độ tối thích. Ứng dụng siêu âm trên các
nguyên liệu khác nhau thì nhiệt độ tối thích để đạt được hiệu suất cao nhất sẽ khác nhau,
do cấu trúc tế bào chúng khác nhau về thành phần hoá học, tính chất vật lý. Bên cạnh đó,
nhiệt độ khi xử lý bằng sóng siêu âm thấp, một số mặt lợi cũng được chú ý như chi phí
năng lương thấp, các chất nhạy cảm với nhiệt sẽ không bị ảnh hưởng nhiều.
Xác định hiệu suất trích ly tối đa trong sản xuất nước dứa ứng dụng sóng siêu âm bằng

phương pháp bề mặt đáp ứng.
Theo như các thí nghiệm trước, sử dụng nguồn sóng siêu âm 225W và trong thời gian 2
phút là điều kiện chính của việc mô hình hóa. Bảng 1 cho thấy hiệu suất trích ly mỗi lần
thực hiện tuân theo quy hoạch thực nghiệm. Phân tích hàm hồi quy đa biến thể hiện qua
các dữ liệu thực nghiệm và các hệ số của mô hình được đánh giá có ý nghĩa theo kiểm
định Student. Kết quả thu được cho thấy rằng hệ số tuyến tính (X
1
, X
2
) và hệ số bậc hai
(X
1
2
, X
2
2
) là có ý nghĩa (P <0.05). Hệ số tích có hướng bị loại ở phương trình rút gọn vì
ảnh hưởng của nó là không đáng kể.
10

Phân tích phương sai của mô hình đã được trình bày ở trên. Hệ số hồi quy (R
2
) của mô
hình là 0.968 cho thấy mô hình đã biểu diễn được mối liên hệ thực sự giữa các biến số đã
chọn. Phương trình cuối cùng thu được là:
2
2
2
121
354.1179.1942.1525.1533.84 XXXXY 

(1)
Trong đó Y, X
1
, X
2
lần lượt là hiệu suất nước dứa trích ly được nhờ sóng siêu âm (%),
nguồn sóng siêu âm (W), thời gian sonication (phút). Đồ thị bề mặt đáp ứng có được sử
dụng mô hình theo phương trình (1) có dạng như hình 4.

Hình 4: Diện tích bề mặt đáp ứng cho thấy ảnh hưởng của năng lượng sóng siêu âm (W)
và thời gian thực hiện ( phút) đối với hiệu suất trích ly (%) trong sản xuất nước dứa với
sự hỗ trợ của sóng siêu âm.
Theo phương trình (1), sự thay đổi năng lượng siêu âm hoặc thời gian sonication ảnh
hưởng đáng kể đến hiệu suất trích ly. Bên cạnh đó, ảnh hưởng của thời gian sonication là
11

lớn hơn so với cường độ sóng siêu âm. Theo phương trình (1), hiệu suất trích ly đạt giá trị
tối đa là 85.7% khi năng lượng sóng siêu âm là 247.4W và thời gian thực hiện là 2.7 phút.
Để xác minh tính chính xác của mô hình, ta tiến hành 3 lần thí nghiệm độc lập ở điều
kiện tối ưu. Hiệu suất trích ly khi sử dụng sóng siêu âm là 83

1.8 %. Còn trong điều
kiện bình thường, hiệu suất thu được là 74.9%. Như vậy, việc sử dụng sóng siêu âm đã
tăng hiệu suất trích ly thêm 10.8% so với phương pháp trích ly thông thường.
Đánh giá một số tính chất hóa lý của nước dứa thu được nhờ phương pháp trích ly có sử
dụng sóng siêu âm.
Các tính chất hóa lý của nước dứa thu được theo phương pháp trích ly thông thường được
thể hiện trong bảng 2. Thành phần đường và acid hữu cơ trong nước ép trái cây
(McLellan and Padilla-Zakour, 2005). Hàm lượng đường và acid hữu cơ thu được ở
phương pháp có sử dụng sóng siêu âm lần lượt là 9.9% và 14.3% , cao hơn so với phương

pháp thông thường. Hơn nữa, lượng phenolic và vitamin C thu được trong nước dứa bằng
phương pháp dùng sóng siêu âm tăng lần lượt là 45.3% và 17.2%. Kết quả này phù hợp
với những nghiên cứu trước đó về khả năng cải thiện lượng đường ( Lieu và Le, 2010),
lượng acid hữu cơ (Palma và Barroso, 2002) và hợp chất phenolic (Kamaljit et al.,2008)
trích ly được nhờ sóng siêu âm. Điều đó có thể được giải thích là do sóng siêu âm tạo nên
một tác dụng cơ học, cho phép dung môi xâm nhập tốt hơn vào bên trong mẫu, làm tăng
bề mặt tiếp xúc pha giữa pha rắn và pha lỏng, kết quả là chất tan dễ hòa vào dung môi
hơn (Rostagno et al.,2003). Có thể kết luận rằng việc sử dụng sóng siêu âm làm tăng giá
trị dinh dưỡng của dịch trích thu được. Kết quả tương tự cũng thu được khi áp dụng đối
với sản xuất nước ép nho (Lieu và Le, 2010).




12

Bảng 2. Một số tính chất hóa lý của nước dứa

Sử dụng sóng siêu âm
Phương pháp thông
thường
Đường (g/L)
74.2
a

67.5
b

Acid tổng (g acid citric/L)
0.72

a

0.63
b

Phenolic (g/L)
1.09
a

0.75
b

Vitamin C (mg/L)
272
a

232
b



Kết luận
Ứng dụng sóng siêu âm đối với dứa đã qua nghiền làm tăng đáng kể hiệu suất trích ly
trong sản xuất nước ép quả. Hơn nữa, thành phần dinh dưỡng trong nước dứa cũng cao
hơn đáng kể so với phương pháp trích ly thông thường. Kĩ thuật sóng siêu âm khá đơn
giản và chi phí không quá cao. Việc áp dụng kĩ thuật này đem lại hiệu quả trích ly và
thành phần dinh dưỡng của sản phẩm cao hơn, vì vậy việc ứng dụng vào sản xuất là rất
triển vọng.

13

2.TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
2.1. Quy trình công nghệ




















Bã lọc

Bã lọc
Vỏ, mắt
Dứa
Rửa
Cắt gọt
Xay nghiền
Chỉnh pH
Ủ
Lọc thô
Lọc tinh
Rót nóng
Thanh trùng
Làm nguội
Bảo ôn
Sản phẩm
Pectinase
Chai
Na
2
CO
3

Gia nhiệt
Bột trợ lọc
14

2.2.Giải thích quy trình công nghệ
2.2.1. Rửa quả.
Mục đích: Loại bỏ các tạp chất ảnh hưởng đến cảm quan của sản phẩm, chuẩn bị cho quá
trình nghiền.

Các biến đổi: Không đáng kể
Cách tiến hành: Rửa trong chậu với nước sạch.
2.2.2. Cắt gọt.
Mục đích: Loại bỏ những phần không sử dụng được, giảm kích thước nguyên liệu để
chuẩn bị cho quá trình nghiền.
Các biến đổi:
-Vật lý: Khối lượng nguyên liệu giảm.
-Hóa học: Dịch bào tiết ra trên bề mặt, làm xảy ra các phản ứng oxy hóa.
-Sinh học: Vi sinh vật có điều kiện phát triển trên bề mặt.
Cách tiến hành: Thực hiện thủ công, nguyên liệu được gọt vỏ, bỏ mắt và cắt nhỏ thành
những lát nhỏ và nhanh chóng đưa vào quá trình nghiền.
2.2.3. Xay nghiền.
Mục đích: Khai thác, phá vỡ tế bào , tạo điều kiện để dịch quả thoát ra.
Các biến đổi :
-Vật lý: Kích thước nguyên liệu giảm, diện tích bề mặt tăng.
-Hóa học: Có thể xảy ra các phản ứng oxy hóa.
-Hóa lý: Tăng tốc độ bay hơi của một số cấu tử dễ bay hơi.
-Sinh học: Vi sinh vật có điều kiện thuận lợi để phát triển.
15

Cách tiến hành : Bỏ nguyên liệu vào máy xay, xay càng nhỏ càng tốt.
2.2.4. Ủ enzyme.
Mục đích: Khai thác, thủy phân pectin trong thịt quả, tạo điều kiện để dịch quả thoát ra,
tăng hiệu suất trích ly.
Các biến đổi:
-Vật lý: Pectin bị xé nhỏ, dịch bào giảm độ nhớt.
-Hóa sinh: Pectin bị thủy phân bởi pectinase.
Cách tiến hành:
-Chỉnh pH của hỗn hợp sau nghiền bằng Na
2

CO
3
đến pH = 4.5.
-Cho enzyme pectinase với lượng 0.005% vào, trộn đều.
-Cho vào bể điều nhiệt ở nhiệt độ 45
0
C trong thời gian 90 phút. Cứ khoảng 20-30 phút lại
tiến hành trộn đều hỗn hợp.
2.2.5. Lọc thô.
Mục đích: Loại bỏ phần bã lọc để chuẩn bị cho quá trình lọc tinh.
Các biến đổi:
-Vật lý: Độ nhớt của dịch giảm và nước quả trong hơn .
-Các biến đổi khác đáng kể.
Cách tiến hành: Lọc bằng túi vải, loại bỏ bã
2.2.6. Lọc tinh.
Mục đích: Loại bỏ phần rắn còn lại không tan trong dịch lọc, làm tăng độ trong của nước
quả.
Các biến đổi: Tương tự lọc thô.
16

Cách tiến hành:
-Gia nhiệt nước quả trên bếp cho đến khi sôi.
-Cho bột trợ lọc vào với lượng 1% khối lượng/thể tích.
-Lọc trong thiết bị hút chân không.
2.2.7. Rót nóng.
Mục đích:Bảo quản, hạn chế sự ảnh hưởng của vi sinh vật, bài khí trong chai.
Các biến đổi:
-Hóa sinh: Enzyme bị vô hoạt.
-Sinh học: Vi sinh vật bi ức chế.
Cách tiến hành:

- Chai thủy tinh và nắp được rửa sạch, sấy khô.
- Nước quả sau lọc tinh được rót ngay vào chai.
-Tiến hành đóng nắp chai và đem thanh trùng.
2.2.8. Thanh trùng.
Mục đích: Bảo quản, tiêu diệt các vi sinh vật trong sản phẩm.
Các biến đổi:
- Sinh học: Tiêu diệt các vi sinh vật.
- Các biến đổi khác không đáng kể.
Cách tiến hành:
- Nhiệt độ thanh trùng 100
0
C.
-Bỏ chai đã rót nước quả vào nước nóng trong khoảng 15-30 phút.
17

2.2.9. Làm nguội.
Mục đích: Không cho vi sinh vật ưa ấm có điều kiện phát triển.
Các biến đổi: Nhiệt độ sản phầm giảm, các biến đổi khác không đáng kể.
Cách tiến hành: Làm nguội trong nước lạnh cho đến khi sản phẩm đạt nhiệt độ của môi
trường. Lưu ý làm nguội từ từ để tránh vỡ chai thủy tinh.
2.2.10. Bảo ôn
Mục đích: Xem xét sản phẩm có đạt yêu cầu về chất lượng cảm quan không.
Cách tiến hành: để chai trong điều kiện thường trong 1 tuần.





18

3. TÍNH TOÁN- NHẬN XÉT.
3.1.Các số liệu thí nghiệm:
- Khối lượng dứa nguyên liệu (chưa gọt vỏ): 920g.
- Khối lượng dứa sau gọt vỏ: 500g.
- Khối lượng bã sau lọc: 43g.
- Thể tích dịch quả sau lọc thô thu được : 360ml.
- Thể tích dịch quả sau lọc tinh thu được: 300ml.
- Dịch quả có pH = 4.25 và độ Bx = 19.6.
Thành phần hóa học của dứa
Thành phần hóa học
Hàm lượng (%)
Nước
72-88
Chất khô
12-28
Chất khô hòa tan
15-24
Đường
8-19
Protein
0.5
Acid
0.3-0.8
Khoáng
0.25

3.2.Kết quả:
-Từ giá trị
0

Bx, ta được hàm lượng chất khô hòa tan trong sản phẩm là 19.6%.

19

*Tính toán cân bằng vật chất
3.2.1 Quá trình rửa và cắt gọt:
- Quá trình rửa: tổn thất 0.1%
- Quá trình gọt vỏ: 0.2%
- Lượng vỏ, mắt bỏ đi = Khối lượng nguyên liệu – Tổn thất – Bán thành phẩm
= 920 – 0.1%.920 – 0.2%*(920-0.1%.920) – 500 = 417,424 g
3.2.2 Quá trình nghiền:
- Tổn thất quá trình: 1%
- Bán thành phẩm sau nghiền = bán thành phẩm sau cắt gọt – tổn thất
= 500 – 1%.500 = 495 g
3.2.3 Chỉnh pH: từ pH = 4.3 lên pH = 4.5 bằng Na
2
CO
3

3.2.4 Ủ enzyme:
- Tồn thất không đáng kể
- Lượng enzyme sử dụng: 0.005%. 495g = 0.025g
3.2.5 Lọc thô:
- Tổn thất: 0.5%
- Bán thành phẩm ra = khối lượng nguyên liệu vào – tổn thất – bã tách ra
= 495.025 – 0.5% . 495.025 – 43 = 449.55 g
- Tỷ lệ : bán thành phẩm/nguyên liệu = 449.55/500 = 89.91% . Kết quả này cho
thấy phần lớn dịch bào trong nguyên liệu đã được tách ra và nó cũng khẳng định
vai trò của quá trình ủ enzyme mà cụ thể là các yếu tố như lượng enzyme sử dụng
và thời gian ủ thích hợp đối với quá trình tách dịch bào.

3.2.6 Gia nhiệt và lọc tinh:
- Tổn thất khối lượng do bay hơi: 0.2%
- Tổn thất quá trình lọc tinh: 0.1%
- Lượng Bentonite cho vào: 1% . 360 = 3.6 g/ml và tách ra hoàn toàn khỏi bán thành
phẩm sau lọc tinh
- Khối lượng riêng dung dịch nước quả 19.6
0
Bx là : 1081.1 kg/m
3
{ [2],I.86,159}
20

- Bã lọc tinh = Nguyên liệu vào - Bán thành phẩm sau lọc tinh – tổng thất
= 449.55 – 300/1081.1 .10
3
– 0.2%.449.55 – 0.1%. (449.55 – 0.2%. 449.55)
= 170.71g
- Trong nguyên liệu ban đầu: các phẩn tử chất khô không hòa tan chiếm trung bình
80.5 % tương đương (80.5% . 20% .920) = 148.12g
- Lượng bã lọc lớn hơn lượng chất rắn không hòa tan khoảng 15.25% hoặc hơn nữa
đo phần lớn chất khô không hòa tan bị tách ra trong quá trình gọt vỏ và bị giữ lại
một phần trong lọc thô. Bên cạnh đó do trong quá trình chế biến có gia nhiệt dẫn
đến biến tính protein, enzyme bị bị tách ra theo bã và trong bã cũng mang theo
một lượng ẩm nhất định vì thế lọc tinh không chỉ tách các phần tử không hòa tan
ban đầu và sai số trong quá trình tính toán.
3.2.7 Quá trình rót tổn thất 0.1% và các quá trình khác coi như không có tổn thất
Lượng thành phẩm thu được = 300 – 300. 0.1% = 299.7 ml
3.2.8 Sau quá trình bảo quản 5 ngày lượng cặn lắng khoảng 0.5%.
3.3.Đề nghị:
- Cần phải xác định lượng enzyme và thời gian ủ thích hợp nhất để hoạt tính

enzyme cao nhất hiệu suất tách dịch cao.
- Vô hoạt enzyme triệt để để không bị bị lắng cặn trong quá trình bảo quản
- Sử dụng phương pháp thanh trùng phù hợp
- Làm nguội nhanh về nhiệt độ phòng để bỏ quả nhiệt độ phát triển VSV trước khi
bảo quản.
- Chú ý nhiệt độ trong quá trình xử lý không được quá cao vì có thể gây “mùi nấu”
làm mất giá trị cảm quản sản phẩm