báo cáo nghiên cứu chế biến nước giải khát từ chanh dây và mật ong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐẶNG THỊ NHI
MSSV: 2051660

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN NƯỚC
CHANH DÂY - MẬT ONG
Luận văn tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giáo viên hướng dẫn
Ths. LÊ MỸ HỒNG
Ths. LÂM THỊ VIỆT HÀ
Cần Thơ, 2009
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa NôngNghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang i
LỜI CẢM TẠ
Trước tiên em xin cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy
và truyền đạt những kiến thức vô cùng quí báu cho em trong những năm học vừa qua.
Xin chân thành cảm ơn quí thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông
nghiệp & SHƯD đã truyền đạt cho em những kiến thức chuyên ngành là nền tảng
vững chắc, là cơ sở quan trọng để thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn cô Lê Mỹ Hồng đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những
kiến thức vô cùng quí báu trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài tại trường.
Và cũng xin cảm ơn các bạn sinh viên lớp Công nghệ thực phẩm khóa 31 đã giúp đỡ,
cùng trao đổi, thảo luận để có th
êm những kiến thức giúp hoàn thành luận văn tốt
nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn!
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa NôngNghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang ii

TÓM LƯỢC
Nhằm mục tiêu tạo ra sản phẩm nước giải khát được chế biến từ quả chanh dây và mật
ong thiên nhiên có giá trị dinh dưỡng, cảm quan cao, tạo cho người tiêu dùng sự tiện
lợi và an toàn khi sử dụng sản phẩm bảo quản trong thời gian dài nhưng chất lượng ổn
định. Việc “Nghiên cứu chế biến nước chanh dây - mật ong” đã được thực hiện. Trên
cơ sở mong muốn sao cho sản phẩm có chất lượng ổn định, an toàn về vệ sinh thực
phẩm và được thị trường chấp nhận, tiến hành các khảo sát:
Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến giá trị cảm quan sản phẩm, chế độ thanh trùng đến tỉ
lệ tổn thất vitamin C, qui luật thay đổi mật số vi sinh vật của sản phẩm trong quá trình
thanh trùng và th
ời gian bảo quản từ đó có thể tìm ra chế độ thanh trùng thích hợp cho
sản phẩm. Qua quá trình nghiên cứu kết quả ghi nhận như sau:
Sản phẩm có tỉ lệ phối chế: 10% dịch quả, 3% mật ong, hàm lượng chất khô hòa tan
cuối của sản phẩm đạt 20
0
Bx cho điểm cảm quan cao nghĩa là có sự hài hòa về mùi vị,
màu s
ắc đẹp.
Chế độ thanh trùng có ảnh hưởng lớn đến sự tổn thất hàm lượng vitamin C trong sản
phẩm. Nhiệt độ thanh trùng càng cao, thời gian giữ nhiệt càng dài thì tỉ lệ tổn thất
vitamin C càng lớn.
Sản phẩm có pH thấp (2,9 – 3,5) được thanh trùng ở nhiệt độ thấp 85
0
C với giá trị
thanh trùng PU = 8,2 phút cho sản phẩm có chất lượng tốt, bảo quản 4 tuần vẫn chưa
có dấu hiệu hư hỏng.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang iv

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ I
TÓM LƯỢC II
MỤC LỤC IV
DANH
SÁCH BẢNG VI
DANH S
ÁCH HÌNH VII
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.1 T
ỔNG QUAN 1
1.2 M
ỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1
CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
2.1 GI
ỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 2
2.1.1 Chanh dây 2
2.1.2 M
ật ong 5
2.1.3
Đường 9
2.2 CƠ SỞ CỦA SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ 10
2.2.1 Yêu cầu của nguyên liệu trong sản xuất nước quả 10
2.2.2 Nguyên lý c
ơ bản của chế biến trái cây đóng hộp 10
2.2.3 Quan h
ệ giữa vi sinh vật và thực phẩm đóng hộp 10
2.2.4
Cơ sở lý luận của thanh trùng đồ hộp 13
2.2.5
Động học của quá trình vô hoạt vi sinh vật 14

2.2.6 Tính toán
ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt 16
2.2.7 Ch
ọn chế độ thanh trùng 19
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
3.1
PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 21
3.1.1 Địa điểm 21
3.1.2 Th
ời gian 21
3.1.3 Nguyên li
ệu và hóa chất 21
3.1.4 D
ụng cụ và thiết bị 21
3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 21
3.2.1 Qui trình chế biến 22
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang v

3.2.2 Phương pháp phân tích 22
3.3 NỘI DUNG BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 23
3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ dịch quả và nồng độ đường đến
giá trị cảm quan của sản phẩm 23
3.3.2 Thí nghi
ệm 2: Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ mật ong sử dụng đến chất lượng sản
phẩm 24
3.3.3 Thí nghi
ệm 3: khảo sát ảnh hưởng chế độ thanh trùng đến chất lượng và thời
gian bảo quản sản phẩm. 24
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

4.1 K
ẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU 26
4.2 K
ẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ PHỐI CHẾ ĐẾN CHẤT
LƯỢNG SẢN PHẨM
26
4.3 K
ẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ MẬT ONG SỬ DỤNG ĐẾN
CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 28
4.4 K
ẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ THANH TRÙNG 29
4.4.1 Đồ thị biểu diễn quá trình thanh trùng 29
4.4.2 Các thông s
ố động học của quá trình thanh trùng và giá trị thanh trùng 31
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 37
5.1 K
ẾT LUẬN 37
5.2
ĐỀ NGHỊ 38
TÀI LI
ỆU THAM KHẢO 39
PH
Ụ LỤC VIII
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang vi

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1. Thành phần cấu tạo quả chanh dây 2
B
ảng 2. Giá trị dinh dưỡng của chanh dây (purple passionfruit) 3

B
ảng 3. Thành phần của mật ong 6
B
ảng 4. Các chỉ tiêu hóa lý chủ yếu của các lọai đường cát trắng (chỉ tiêu quốc gia) 9
B
ảng 5. Sự kháng nhiệt của vi sinh vật trong quá trình xử lý nhiệt 17
B
ảng 6. Xử lý nhiệt đề nghị cho các loại sản phẩm khác nhau 18
B
ảng 7. Các phương pháp phân tích 22
B
ảng 8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 23
B
ảng 9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 25
B
ảng 10. Thành phần của dịch quả chanh dây 26
B
ảng 11. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến chất lượng của sản phẩm 26
B
ảng 12. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến cảm quan mùi của sản
ph
ẩm 27
B
ảng 13. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến cảm quan vị của sản phẩm 27
B
ảng 14. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến cảm quan màu sắc của sản
phẩm 27
B
ảng 15. Ảnh hưởng của tỉ lệ mật ong đến màu sắc của sản phẩm 28
B

ảng 16. Ảnh hưởng của tỉ lệ mật ong đến chất lượng của sản phẩm 28
B
ảng 17. Hằng số tốc độ tiêu diệt vi sinh vật k
T
ở các chế độ thanh trùng 31
B
ảng 18. Giá trị D
T
ở các nhiệt các nhiêt độ thanh trùng khác nhau 31
B
ảng 19. Giá trị thanh trùng PU của các chế độ thanh trùng sản phẩm, (phút) 33
B
ảng 20. Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến giá trị cảm quan sản phẩm 33
B
ảng 21. Biến đổi nồng độ đường của sản phẩm theo thời gian bảo quản,
0
Bx 35
B
ảng 22. Biến đổi hàm lượng acid của sản phẩm theo thời gian bảo quản, % (tính theo
acid citric). 35
B
ảng 23. Biến đổi mật số vi sinh vật theo thời gian bảo quản sản phẩm, (cfu/ml) 36
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang vii
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. Nguyên liệu chanh dây 2
Hình 2. M
ật ong 15
Hình 3. S
ự tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt theo thời gian 15

Hình 4. Th
ời gian tiêu diệt vi sinh vật theo mối quan hệ logarite 16
Hình 5. Bi
ểu diễn “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật 17
Hình 6. Qui trình ch
ế biến chanh dây – mật ong 22
Hình 7. Bi
ến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 75
0
C 29
Hình 8. Bi
ến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 80
0
C 29
Hình 9. Bi
ến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 85
0
C 30
Hình 10. Bi
ến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 90
0
C 30
Hình 11.
Đồ thị biểu diễn tốc độ chết nhiệt của vi sinh vật trong quá trình thanh trùng
s
ản phẩm 31
Hình 12.
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa ln(k
T
) và nhiệt độ 1/T khi thanh trùng sản

phẩm 32
Hình 13.
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa Log(D
T
) và nhiệt độ thanh trùng sản phẩm.33
Hình 14.
Đồ thị biểu diễn tỉ lệ tổn thất vitamin C trong quá trình thanh trùng 34
Hình 15. Qui trình ch
ế chiến nước chanh dây – mật ong 37
Hình 16. S
ản phẩm nước chanh dây – mật ong 38
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 1

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 TỔNG QUAN
Rau quả đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của con người, chúng không
những cung cấp cho con người những dưỡng chất cần thiết mà còn giúp cho quá
trình tiêu hóa các ch
ất dinh dưỡng một cách đễ dàng. Những năm gần đây chế biến
sản phẩm rau quả có những bước phát triển mạnh đóng góp vào sự phát triển
chung của nền kinh tế quốc dân. Đặc biệt, thị trường nước ép quả trong nước đã
được mở rộng với nhiều chủng loại phong phú và đa dạng hơn trước và chúng
ngày càng được cải tiến về mẫu mã, chất lượng và giá cả để tạo nên sức hấp dẫn
đối với người ti
êu dùng. Hiện nay, sản phẩm nước trái cây của Việt Nam chiếm từ
70- 80% thị trường trong nước.
“Hướng về
tự nhiên” là vấn đề đang được quan tâm hiện nay, việc chế biến trái
cây cũng không ngoại lệ. Các loại nước quả không thêm hóa chất vào khi điều chế,

giữ nguyên chất nước ép, màu sắc, mùi vị đó là xu hướng của thị trường quốc tế.
Gần đây, nước ép chanh dây ngày càng được ưa chuộng với mùi vị của dịch quả
rất đặc biệt và có chứa nhiều vitamin cùng với nhiều nguyên tố vi lượng có ích cho
hệ tim mạch. Mật ong thiên nhiên là loại sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao có tác
dụng tốt cho sức khỏe, chống oxy hóa. Vì vậy, việc kết hợp nước ép chanh dây với
mật ong nhờ sự bổ dưỡng của mật ong thiên nhiên và sự tươi mát của chanh dây
vừa là nguồn bổ sung Vitamin, năng lượng tốt nhất vừa có tác dụng làm thông
huy
ết, ổn định nhịp tim, tăng cường sức khoẻ, làm mát cơ thể. Sản phẩm có thể
đáp ứng nhu cầu ng
ày càng cao của người tiêu dùng. Do đó, việc “Nghiên cứu chế
biến nước Chanh dây – Mật ong” được thực hiện.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Nhằm tạo ra sản phẩm nước giải khát còn giữ được tính chất tự nhiên của nguyên
li
ệu, không chứa chất bảo quản mà chất lượng ổn định.
Để đạt mục ti
êu trên, nội dung nghiên cứu sẽ tiến hành khảo sát:
 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến chất lượng sản phẩm.
 Ảnh hưởng chế độ thanh trùng đến chất lượng trong thời gian bảo quản sản
phẩm.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 2

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU
2.1.1 Chanh dây
2.1.1.1Giới thiệu
Cây chanh dây (còn gọi là mác mác, lạc tiên, ) có tên khoa học là Passiflora
edulis

, được trồng nhiều ở Đà Lạt. Hiện nay đã có trồng ở một số nơi khác ở vùng
đồng bằng Sông Cửu Long.
Chanh dây là loại quả mới rất được ưa chuộng ở nước ta trong những năm gần
đây. Từ một loại cây mọc leo hoang dại, ngày nay chanh dây đ
ã được trồng đại trà
ở Đà Lạt, với sản lượng ngày càng tăng theo nhu cầu chế biến.
Trái chanh dây chứa nhiều loại vitamin cùng những nguyên tố vi lượng khác có
ích cho tim mạch. Mùi vị của dịch quả cũng rất đặc biệt. Hiện nay, sản phẩm chế
biến từ chanh dây trên thị trường chủ yếu là nước giải khát đóng chai. Các sản
phẩm khác cũng đang được nghiên cứu sản xuất thử nghiệm. Bột chanh dây
được nghi
ên cứu sản xuất thử dựa trên mục đích kéo dài thời gian bảo quản, tăng
tính tiện dụng, tạo ra một dạng sản phẩm mới từ quả chanh dây.
Thành phần cấu tạo quả chanh dây
Thành phần Tỷ lệ, %
Vỏ quả 49,19
Hạt 4,81
D
ịch quả 46,00
(Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2001)
Vỏ quả chiếm tỷ lệ cao trên tổng khối lượng quả, ngoài ra do cấu tạo phần ruột có
những màng bao bọc hạt, nên trong thực tế, tỷ lệ thu dịch quả thường nhỏ hơn kết
quả cho ở bảng trên.
Nguyên liệu chanh dây
Quả sống Quả chín Quả được thu hoạch
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 3

2.1.1.2Thành phần hóa học của chanh dây
Giá trị dinh dưỡng của chanh dây (purple passionfruit)

Thành phần Đơn vị Hàm lượng
Nước % 75,1
Protein % 2,2
Ch
ất béo % 0,7
Carbohydrate % 21,2
Tro % 0,8
Calcium mg % 13,0
Phosphor mg% 64,0
S
ắt mg% 1,6
Natri mg% 28,0
Kali mg% 384,0
Vitamin A IU 700,0
Vitamin B
1
mg% Vết
Vitamin B
2
mg% 0,13
Niacin mg% 1,5
Acid ascorbic mg% 30,0
(Nguồn: According to. US-Dept. Agr, ARS)
Gần 84% dịch quả chanh dây là nước, còn lại là các hợp chất thơm, hợp chất màu,
các ch
ất sinh năng lượng: đường, tinh bột, và các chất vi lượng. Chất béo và
protein ch
ứa trong dịch quả chanh dây không đáng kể. Chanh dây chứa nhiều
vitamin C và vitamin A.
Carbonhydrat:

Đường: đường là thành phần cung cấp năng lượng chính trong quả chanh dây, chủ
yếu gồm 3 loại đường: glucose, fructose, và sucrose. Glucose và fructose chiếm
thành phần chủ yếu. Hàm lượng đường ảnh hưởng đến vị ngọt của chanh dây
Tinh bột: dịch quả có hàm lượng tinh bột cao. Nuớc chanh dây ép có hàm lượng
tinh bột từ 0,5 đến 3%. Nhiệt độ đông đặc của tinh bột thấp, ảnh hưởng đến quá
trình xử lý nhiệt trong quá trình sản xuất nước chanh dây. Do dịch quả bám lên bề
mặt trao đổi nhiệt, gây nóng cục bộ, ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt và làm
gi
ảm chất lượng nuớc chanh dây.
Các acid hữu cơ: chanh dây có hàm lượng acid citric cao. Acid citric bao gồm tất
cả các loại acid không bay hơi chiếm 93-96% tổng lượng acid, acid malic chiếm từ
4 -7%. Tác d
ụng của acid citric là giúp bảo vệ, hỗ trợ hấp thu kẽm và các nguyên
t
ố vi lượng khác.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 4

Các acid amin: Các acid amin trong chanh dây gồm có: arginine, acid aspartic,
glycine, leucine, lysine, proline, threonine, tyrosine và valine.
Enzyme: trong thành phần của dịch quả chanh dây vàng có chứa catalase, có thể bị
vô hoạt hoàn toàn ở 79
0
C trong vòng 75 giây. Còn trong dịch quả chanh dây tím
có ch
ứa enzyme metylesterase, có thể bị vô hoạt ở 80
o
C trong 60 giây. Ngoài ra,
trong chanh dây còn có enzyme protease và SH- protease.
Các vitamin và nguyên tố khoáng

Vitamin C: chanh dây rất giàu vitamin C. Vitamin C tan tốt trong nước và đóng vai
trò là một chất oxy hoá, giúp bảo vệ phần mô mềm của cơ thể. Ngoài ra, vitamin C
còn
đóng vai trò quan trọng trong sự duy trì hệ miễn dịch của cơ thể và thận chí
làm gi
ảm nhẹ triệu chứng cảm lạnh ở người. Một ly nước chanh dây ép cung cấp
khoảng 50% lượng vitamin C cần thiết trong ngày cho một người trưởng thành.
Vitamin A: Chanh dây cũng chứa rất nhiều vitamin A. Các carotenoids được tìm
th
ấy trong chanh dây có hoạt độ vitamin A khác nhau. Viatamin A là loại vitamin
tan trong dầu, cần thiết cho thị lực, da, sự phát triển và tái sinh mô tế bào
Các chất khoáng: chanh dây cung cấp các loại chất khoáng như: K, một chất điện
ly quan trọng trong việc hỗ trợ sự co bóp ở tim, giúp cân bằng huyết áp. Chanh
dây có thể thay thế các loại thức ăn như chuối, cam. Chanh dây còn chứa 10-13%
nhu c
ầu hàng ngày về Mg, một nguyên tố khoáng giúp ổn định huyết áp.
Alkaloid và các hợp chất Cyanogenic: có 7 loại alkaloid trong chanh dây, 4 trong
số đó được xác định và đặt tên là harman (có nghĩa là điều hoà), harmin, harmol
và harmalin. Các th
ử nghiệm dược lý cho thấy chanh dây có tác dụng an thần nhẹ.
Hàm lượng alkaloid trong chanh dây
0,012 – 0,7%.
Trong th
ịt quả chanh dây người ta còn tìm thấy một cyanogenic glycoside có khả
năng gây độc. Loại glycoside n
ày tồn tại trong tất cả các giai đoạn phát triển của
quả chanh dây, có hàm lượng cao nhất khi quả còn rất non, chưa chín và thấp nhất
khi quả chín. Hàm lương cyanogenic glycoside trong giai đoạn sau cùng rất thấp
nên xem như độc tính không đáng kể.
Các hợp chất dễ bay hơi:

Các hợp chất dễ bay hơi phần lớn là các ester từ C
2
- C
8
của các acid béo thường
gặp ở nhiều loại trái cây khác. Các sản phẩm phân huỷ của các carotenoid, các cấu
tử chứa S và các ester béo hiếm gặp đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra
các hương vị đặc biệt của chanh dây.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 5

Sắc tố: sắc tố chính trong dịch quả chanh dây là carotenoid. Nước chanh dây ép
chứa rất nhiều loại sắc tố vàng và cam này. Cho đến nay có khoảng 13 loại
carotenoid được t
ìm thấy trong dịch quả canh dây.
Các Sterol thực vật: chanh dây chứa tổng hàm lượng sterol thực vật cao nhất so
với các loại trái cây ăn được khác. Các Sterol thực vật được tìm thấy trong tất cả
các loại thức ăn có nguồn gốc thực vật và được các nhà khoa học cho là có khả
năng làm hạ thấp cholesterol máu
.
2.1.2 Mật ong
2.1.2.1Thành phần hóa học của mật ong
Thành phần mật ong rất phức tạp và thay đổi theo
từng loại mật. Cho đến nay người ta đã phát hiện
thấy trong mật ong có trên 100 chất có tác dụng sinh
học quan trọng và cần cho cơ thể.
Tỷ lệ nước trong mật ong thường từ 16–22%, trung
bình là 20%. Các ch
ất khô chiếm khoảng 80%.
Đường: đường là thành phần chính trong mật ong.

Có 3 loại đường chủ yếu là glucose, fructose và
saccharose.
Glucose là lo
ại đường đơn giản nhất, ít ngọt nhưng cơ thể người hấp thu trực tiếp
không cần biến đổi. Glucose chiếm khoảng 50% tổng số đường trong mật ong và
35% kh
ối lượng mật ong.
Fructose cũng là loại đường đơn, dễ hấp thu và cùng công thức phân tử như
glucose (C
6
H
12
O
6
), chỉ khác công thức cấu tạo. Lượng fructose trong mật ong
cũng bằng lượng glucose. Frutose khó kết tinh nên loại mật nào có fructose để lâu
vẫn giữ được thể lỏng. Frutose có vị ngọt hơn glucose. Hỗn hợp fructose và
glucose được gọi là đường chuyển hóa nghĩa là được phân tách thành đường đơn.
Saccharose trong mật ong chưa già có thể chứa tới 6%.
Bằng những phương pháp phân tích hiện đại hiện nay người ta biết được trong mật
ong còn có hàng chục loại đường khác nữa.
Protein: có từ 0,04 - 0,3%, trung bình là 0,1%. Nguồn gốc các protein này là mật
hoa (protein thực vật) và từ các dịch do chính con ong tiết ra (protein động vật).
Enzyme: trong mật ong có enzyme invectase, diastase và còn có lipase, catalase,
peroxydase. Các ch
ất này do ong tiết ra khi làm mật.
Hình 2. Mật ong
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 6

Mật ong đứng đầu trong danh sách những thực phẩm giàu enzyme. Diastase trong
m
ật ong chuyển hóa tinh bột thành đường dextrin. Enzyme invectase chuyển
saccharose thành glucose và fructose còn catalase thì thủy phân các peroxide.
Acid: mật ong có chứa trung bình là 0,1% trong số này chủ yếu là acid hữu cơ như
acid oxalic, citric, lactic.
Chất khoáng: hàm lượng chất khoáng trong mật ong thiên nhiên chứa khoảng
0,03-0,2% và đáng chú ý là số lượng một số muối khoáng trong mật ong rất giống
trong máu người.
Vitamin: hàm lượng vitamin trong mật ong không nhiều lắm nhưng có nhiều loại.
Nguồn gốc của vitamin này là do phấn hoa lẫn vào. Theo kết quả phân tích trong
1kg m
ật ong có tới 0,1mg vitamin B
2
; 0,1mg vitamin B
1
; 2mg vitamin B
3
; 1mg
vitamin PP; 5mg vitamin B
6
; 30-54mg vitaminC ngoài ra còn có các vitamin E, K
và các carotenoids.
Chất màu: những chất này chưa được nghiên cứu nhiều và hàm lượng của chúng
có thể tùy vào nguồn mật hoa. Chất màu tạo ra những loại mật ong có màu sắc từ
vàng hổ phách đến màu nâu sẫm.
Chất thơm: ong lấy các chất này từ cây cho mật. Trong mật ong còn có các acid
amin, các n
ội tiết tố thực vật, các chất kích thích sinh trưởng và nếu gặp phải cây
độc th

ì trong mật ong cũng có những chất gây độc cho cơ thể.
Thành phần của mật ong
Thành phần Đơn vị Hàm lượng
Độ ẩm % w.w.b. 15-19
Fructose % 36-50
Glucose % 28-36
Saccharose % 0,8-5,0
Nitrogen % 0,05-0,38
Tro % 0,04-0,2
pH 3,3-5,6
Acid (ch
ủ yếu là gluconic) % 0,57
Acid t
ự do m-eqiv/kg 9-40
Nước liên kết % <0.1
(Nguồn: eg. Jarrah, Manuka, Jelly Bush, 2005)
2.1.2.2 Phân loại mật ong
Trên thị trường thế giới có hàng chục loại mật ong khác nhau phân biệt theo nguồn
hoa, theo các khu vực địa lý hay theo kỹ thuật thu mật, theo màu sắc, mùi vị,…
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 7

 Theo nguồn hoa, có loại chủ yếu thu từ một thứ hoa. Mật các hoa khác có lẫn
vào thì rất ít. Loại mật ong này hiếm. Ở nước ta thường gọi mật ong là mật
nhãn, mật táo, mật vải, mật sú vẹt nhưng trên thực tế còn có mật hoa khác lẫn
vào như
ng vì có ít nên không ảnh hưởng nhiều đến mùi vị đặc trưng của từng
loại.
 Theo khu vực địa lý: ở Châu Âu thường gọi mật ong theo tên khu vực, thực ra
cũng chỉ là phân loại theo nguồn cây thức ăn.

 Theo kỹ thuật thu thập mật: có 2 loại là mật tầng và mật quay ly tâm.
 Theo màu sắc, mùi vị thì có loại mật ong không có màu hay chỉ có màu rất nhạt
như mật vải, nh
ãn, bông, quế. Mật cam quýt có màu hổ phách (màu vàng ánh
đồng). Màu sắc mật ong tùy vào nguồn hoa khác nhau.
Một số mật ong rất thơm và mang hương vị của nước hoa quả như mật vải, nhãn,
cam, quýt hay m
ật hoa rừng. Mùi vị tuy không là yếu tố quyết định chất lượng
dinh dưỡng hay tác dụng chữa bệnh của mật ong nhưng màu sắc và hương vị li
ên
quan v
ới nhau. Màu nhạt thì thơm nhẹ, màu sẫm thì hương nồng. Màu sắc mùi vị
thường làm cho người tiêu dùng ưa thích có khi c
òn quyết định giá thương phẩm.
2.1.2.3 Bảo quản mật ong
Các chất đường trong mật ong rất ổn định, tuy nhiên mật ong còn nhiều chất khác
dễ hỏng cho nên cũng có yêu cầu nhất định về bảo quản. Mật ong không đòi hỏi
cao nhưng muốn giữ được chất lượng th
ì phải đóng gói và tồn trữ dù ở quy mô
công nghiệp hay gia đình đều phải tuân theo những điều kiện sau:
 Hạn chế việc tiếp xúc với không khí, tránh ẩm để mật ong không biến chất và
nh
ất là lên men chua.
 Đặt nơi tối, đặt biệt là đồ dùng trong suốt thì càng phải chú ý ánh sáng để mật
ong không bị đổi màu và giữ được lâu tác dụng kháng khuẩn.
 Sử dụng các vật liệu thích hợp để bao gói.
 Để nơi mát, nhiệt độ tối ưu vào khoảng 14
0
C, tránh hết sức những biến thiên
l

ớn về nhiệt độ.
 Không để những nơi có mùi khó chịu như: xăng, dầu, hành, tỏi,… mật ong sẽ
bắt mùi nhanh và hỏng.
2.1.2.4 Công dụng của mật ong
Do các thành phần hóa học hết sức phong phú, mật ong từ cổ xưa đã được dùng
làm thu
ốc làm thực phẩm cho người cũng như gia súc. Ngày nay, nhiều cơ sở khoa
học đã dần dần xác minh kinh nghiệm cổ truyền sử dụng mật ong của các dân tộc.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 8

Mật ong làm thuốc
Mật ong được dùng làm thuốc từ lâu. Theo y học cổ truyền, mật ong có vị ngọt
tính bình, vào 5 kinh tâm, phế tỳ, vị và đại tràng. Mật ong dùng chữa nhiều bệnh.
Công dụng làm thuốc của mật ong rất da dạng, mỗi nhóm thành phần hóa học của
mật ong có một tác dụng riêng đến cơ thể như: chữa vết thương, loét dạ dầy, bệnh
gan, đường hô hấp,…
Mật ong dùng làm chất bảo quản
Từ lâu người ta cũng biết tác dụng giữ được thực phẩm khỏi mốc và thối rữa của
mật ong. Mật ong dùng để bảo quản thịt sống, thịt để trong mật ong không những
tươi lâu mà c
òn giữ nguyên mùi vị tự nhiên trong một thời gian dài. Rễ cây tươi,
hoa quả và dịch ép cũng đã được bảo quản bằng mật ong.
Về sau này, nhiều công trình khoa học đã chứng minh được tác dụng kháng khuẩn,
chống nấm mốc của mật ong. Những thí nghiệm của các nhà nghiên cứu Bungari
cho th
ấy các hạt đậu, ngô, lúa mỳ để trong hộp đậy kín có mật ong, một năm sau
vẫn nẩy mầm tốt, bên ngoài không thấy biến đổi gì.
Trong y h
ọc, người ta cũng đã đi đến kết luận là các mô sụn có thể giữ lâu 6 tháng

trong các dung dịch mật ong 10%, 16%, 25% và cả 33% pha trong nước cất.
Tác dụng kháng khuẩn chống nấm, mốc của mật ong là do các chất kháng sinh
ong tiết ra khi làm mật. Mật ong nhân tạo vì không có sự đóng góp của ong, mặt
dù đủ các th
ành phần đường như mật ong thiên nhiên nhưng không có tác dụng
này.
Mật ong dùng trong mỹ phẩm
Mật ong giúp tăng thêm sắc đẹp cho da. Mật ong là nguyên liệu rất tốt để làm các
m
ặt hàng dùng trong mỹ phẩm vì dễ hấp thụ qua da và là một chất dinh dưỡng có
giá trị với da.
Mật ong dùng làm thực phẩm
Các loại mật ong khác nhau đều có những đặc tính chung là cung cấp năng lượng,
phục hồi sức khoẻ và chống stress. Mật ong từ hoa Cam, Quýt có tác dụng tốt đối
với hệ thần kinh, được xem là một loại thuốc an thần tuyệt hảo. Mật ong từ hoa
Hướng dương có tác dụng hấp thu Cholesterol dư thừa trong máu v
à là vị thuốc
quý cho bệnh nhân xơ vữa động mạch và huyết áp cao.
(Nguồn: Đặng Thanh Khôi, 1984)
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 9

Tác dụng chống oxy hóa của mật ong
Hai công trình nghiên cứu mới của Đại học Illinois (UI) là tin hấp dẫn cho những
người y
êu thích mật ong. Một trong hai công trình này cho biết, tính chất chống
oxy hóa của mật ong có thể dùng để bảo quản thịt mà không làm hỏng mùi vị. Một
công trình mới đăng cho biết, bằng việc nghiên cứu máu người trong phòng thí
nghi
ệm, người ta phát hiện, mật ong có tác dụng làm chậm quá trình oxy hóa

lipoprotein m
ật độ thấp (LDL), một quá trình dẫn đến sự kết lắng hạt gây xơ vữa
động mạch.
Cũng như công trình nghiên cứu của UI năm 1999, các nhà nghiên cứu hai công
trình này nhận định, mật ong có màu sẫm, đặc biệt là mật ong từ hoa lúa kiều
mạch có khả năng bảo vệ hơn mật ong màu sáng. Nhà nghiên cứu cơ bản Nicki
Engeseth, Giáo sư hóa học thực phẩm thuộc Đại học Khoa học Nông nghiệp,
Người tiêu dùng và Môi trường của UI cho biết: "Vẫn c
òn quá sớm để tuyên bố
dứt khoát, tuy nhiên, mật ong hầu như có khả năng dùng làm chất chống oxy hóa
trong thức ăn".
(Nguồn: H.T.M. (Theo Sciencedaily, 10/4/2002))
2.1.3 Đường
Đường là loại phụ liệu có phạm vi sử dụng rộng nhất, với lượng lớn. Trong các
loại đường ăn, loại sử dụng rộng rải nhất là đường mía. Trong chế biến trái cây sử
dụng đường cát trắng là chủ yếu. Thường là chọn dùng đường cát trắng loại một
trở lên, yêu cầu hạt đường đều đặn, khô và rời rạc, không dùng đường thỏi và
đường hạt có màu, vị ngọt của đường và dung dịch nước đường phải thuần khiết,
tan trong nướ
c sạch có dung dịch nước trong.
Các chỉ tiêu hóa lý chủ yếu của các lọai đường cát trắng (chỉ tiêu quốc gia)
Hạng mục Loại thượng hạng Loại 1 Loại 2
Thành phần saccharose (%) không ít hơn 99,75 99,65 99,44
Đường thô (%) không nhiều hơn 0,08 0,15 0,17
Cát b
ụi (%) không nhiều hơn 0,05 0,10 0,15
Nước (%) không nhiều hơn 0,06 0,07 0,12
Giá tr
ị màu (
0

st) không vượt quá 1,00 2,00 3,50
T
ạp chất không tan trong nước không
vượt quá (mg/kg)
40 60 90
(Nguồn: Từ Triệu Hải và Cao Tích Vĩnh, 2002)
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 10

2.2 CƠ SỞ CỦA SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ
2.2.1 Yêu cầu của nguyên liệu trong sản xuất nước quả
Người ta dùng nhiều chủng loại hoa quả khác nhau để chế biến nước quả. Nguyên
li
ệu cần có đủ các chất đường, acid, tanin, chất thơm, chất màu và dịch quả. Các
chỉ tiêu quan trọng nhất, đặc trưng cho phẩm chất dịch quả là khối luợng riêng,
hàm lượng các chất khô và độ acid.
Quả dùng để chế biến nước quả phải tươi tốt, không bầm dập, sâu thối, ở độ chín
thích hợp. Nếu quả chưa đủ chín thì màng tế bào cứng, dịch bào ít nên nhiều phế
liệu, và do hàm lượng đường thấp acid cao nên chua nhiều. Nhưng quả quá chín
thì mô qu
ả mềm và bở, khi ép thịt quả kết lại không cho dịch quả thoát ra, dịch
quả có nhiều bọt và khó lắng, lọc.
Những quả có vết rám ở ngoài vỏ không có ảnh hưởng đến hương vị của dịch quả,
vẫn dùng được. Kích thước và hình dáng của quả cũng không ảnh hưởng nhiều
đến phẩm chất nước quả n
ên không hạn chế.
2.2.2 Nguyên lý cơ bản của chế biến trái cây đóng hộp
Thực phẩm đóng hộp các khâu bài khí, đóng hộp thanh trùng ngăn chặn sự phát
triển của vi sinh vật để thời gian lưu trữ được lâu dài. Thông qua thao tác bài khí
làm gi

ảm phần lớn lượng khí trong hộp, rồi đóng kín hộp để ngăn chặn thực phẩm
với bên ngoài, sau đó thanh trùng giết chết các vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn gây
thối rữa làm hư thực phẩm bên trong hộp. Do hộp trong điều kiện đóng kín nên
khí oxy và vi sinh v
ật bên ngoài không thể xâm nhập vào bên trong hộp, làm cho
th
ực phẩm đem ra ngoài thị trường đạt tới trạng thái vô khuẩn và có thể lưu giữ
được. Tác dụng chủ yếu là có thanh trùng hoàn toàn hay không. Bài khí và đóng
kín hộp có tác dụng không thể thiếu.
2.2.3 Quan hệ giữa vi sinh vật và thực phẩm đóng hộp
Nguyên nhân làm hư sản phẩm đóng hộp chủ yếu là do sự tác động của vi sinh vật.
Nếu như thanh trùng không hoàn toàn, vi sinh vật còn sót lại trong hộp sẽ phát
triển, hoặc là do đóng hộp không kín, khiến cho vi sinh vật ở bên ngoài có thể xâm
nhập vào. Điều này sẽ gây ra hư hỏng thực phẩm trong hộp.
Vi sinh vật bao gồm vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. Nhưng vi sinh vật thường
gặp trong trái cây là nấm men và nấm mốc, vi khuẩn tương đối ít. Vì đa số trái cây
đều có tính acid, độ pH từ 4,5 trở xuống, nên sự sinh trưởng của vi khuẩn bị ức
chế, đồng thời sức kháng nhiệt bị giảm xuống rất nhiều. Tuy nhiên, nấm nem và
n
ấm mốc có thể thích ứng với độ pH khá thấp, nhưng tính chịu nhiệt của nó thấp
hơn vi khuẩn, thông thường d
ùng nhiệt độ 70
0
C thì có thể giết chết nấm men và
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 11

nấm mốc. Tác động gây hư thối của nấm men và nấm mốc chủ yếu là phát sinh
trước khi trái cây đóng hộp, sau khi bỏ vào hộp, ngoại trừ rất ít sản phẩm đặc biệt
hoặc hộp không kín gây ra hư hỏng, thường chúng không chịu được xử lý tăng

nhiệt độ để thanh trùng và cũng không thể sinh trưởng trong điều khiện đóng kín
của phương pháp bảo quản đóng hộp. Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình thanh
trùng.
2.2.3.1
Hệ vi sinh vật trong đồ hộp
 Loại hiếu khí
Bacillus mesentericus: có nha bào, không độc, ở trong nước và trên bề mặt rau.
Loại này có trong tất cả các đồ hộp, phát triển nhanh ở nhiệt độ 37
0
C.
Bacillus Subtilis: có nha bào, không gây bệnh, phát triển rất mạnh ở 25-35
0
C. Loại
này có trong đồ hộp cá, rau
, thịt, không gây mùi lạ.
 Loại kỵ khí
Clostridium sporogenes: cố định ở trạng thái tự nhiên của mọi môi trường. Chúng
có trong hầu hết đồ hộp, phát triển ở 27-58
0
C.
Clostridium patrificum: có nha bào, không gây bệnh, nhiệt độ tối thích là 37
0
C.
Lo
ại này có trong mọi loại đồ hộp.
 Loại vừa hiếu khí, vừa kỵ khí
Bacillus thermophillus: không gây bệnh, có nha bào. Loại này có rất ít trong đồ
hộp nhưng khó loại trừ, nhiệt độ tối thích 60-70
0
C.

Staphylococus pyrogenes aureus: không có nha bào, thỉnh thoảng gây bệnh vì có
sinh s
ản độc tố, phát triển nhanh ở nhiệt độ thường.
 Nấm mốc: ít thấy trong đồ hộp, dễ bị tiêu diệt ở nhiệt độ thấp.
 Nấm men: chủ yếu là Saccharomyces elipsoides có trong thiên nhiên. Nấm men
thường thấy trong đồ hộp có đường, chúng có thể bị ti
êu diệt nhanh ở nhiệt độ
60
0
C.
2.2.3.2
Số lượng vi sinh vật
Chủng loại vi sinh vật khác nhau, khả năng kháng nhiệt và chịu được acid của
chúng cũng khác nhau. Trong việc thanh trùng trái cây đóng hộp chủ yếu là diệt
một số loại vi sinh vật có khả năng chịu acid và sức kháng nhiệt không cao. Số
lượng vi sinh vật cũng ảnh hưởng hiệu quả thanh tr
ùng. Số lượng vi sinh vật trong
thực phẩm càng nhiều thì thời gian thanh trùng càng dài. Mức độ nhiễm khuẩn của
nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến thời gian tiêu diệt. Vì vậy, trước khi đóng hộp,
nếu như xử lý không thích đáng hoặc thời gian kéo dài đều có lợi cho sự phát triển
của vi sinh vật. Số lượng vi sinh vật thường tồn tại trong nguyên liệu rất lớn, đồng
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 12

thời điều kiện trước khi đóng hộp và thanh trùng lại thuận lợi cho sự phát triển của
vi sinh vật, theo thời gian kéo dài số lượng vi sinh vật sẽ tăng gấp 10 lần, 100 lần.
Vì thế, kéo dài thời gian từ thu hoạch đến khi chế biến là không có lợi đối với chất
lượng của thực phẩm. Ngo
ài ra, phải chú ý đến việc vệ sinh, chất lượng nước dùng
và m

ột số thiết bị máy móc tiếp xúc với thực phẩm, xử lý và rửa sạch dụng cụ nếu
không sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả thanh trùng.
2.2.3.3
Độ acid của sản phẩm (pH)
Độ acid của sản phẩm là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến sự kháng nhiệt
của vi sinh vật. Căn cứ vào tính acid mạnh của sản phẩm có thể phân loại thực
phẩm tính acid (độ pH từ 4,5 trở xuống) và thực phẩm tính acid thấp (độ pH từ
4,5– 7,0). Khả năng kháng nhiệt của vi sinh vật tỉ lệ nghịch với độ acid của thực
phẩm, vì thế việc lựa chọn nhiệt độ thanh trùng của thực phẩm đóng hộp lấy pH là
4,5 làm biên gi
ới phân chia. Ở pH thấp hơn 4,5 có thể dùng áp suất thường để
thanh trùng, tức là dùng nhiệt độ 100
0
C hoặc thấp hơn 100
0
C; còn pH cao hơn 4,5
phải sử dụng áp suất mạnh hơn để thanh trùng, tức là dùng nhiệt độ 100
0
C trở lên.
Vì th
ế khi thêm acid vào trong thực phẩm có acid thì có thể nâng hiệu quả thanh
trùng.
2.2.3.4
Phương pháp truyền nhiệt
Xử lý thanh trùng trái cây đóng hộp ngoài việc phải hiểu rõ sức kháng nhiệt của vi
sinh vật, còn phải hiểu rõ tình trạng truyền nhiệt của đồ hộp trong quá trình tăng
thêm nhiệt. Như vậy mới có thể nắm chắc điều kiện để thanh trùng.
Phương thức truyền nhiệt là dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt. Khi thanh
trùng trái cây đóng hộp, nhiệt lượng từ mặt ngo
ài của hộp truyền đến chính giữa

hộp, chủ yếu tiến hành theo cách dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt. Nếu là thực phẩm ở
trạng thái lỏng có thể lưu động (chảy theo dòng) dùng phương thức đối lưu là chủ
yếu; nếu thực phẩm ở trạng thái đặc, rắn thì chủ yếu dựa vào phương thức truyền
nhiệt; khi thực phẩm hỗn hợp giữa trạng thái rắn và trạng thái lỏng thì dùng cả 2
phương thức. Trong đó tốc độ truyền nhiệt của phương thức đối lưu
nhiệt nhanh
hơn tốc độ dẫn nhiệt rất nhiều. Tốc độ truyền nhiệt còn liên quan đến vật liệu của
hộp đựng. Bao bì chế tạo bằng kim loại do hệ số dẫn nhiệt lớn nên tốc độ truyền
nhiệt cũng nhanh, nhưng bao bì bằng thủy tinh do hệ số dẫn nhiệt nhỏ nên tốc độ
truyền nhiệt chậm.
Khi tiến hành thanh trùng trái cây đóng hộp, nhiệt độ từ thấp tăng lên cao cần có
một quá trình. Muốn đạt được mục đích thanh trùng thì cần phải làm cho bộ phận
nhiệt độ tăng chậm nhất trong hộp (gọi là "điểm lạnh") đạt đến yêu cầu của nhiệt
độ thanh tr
ùng. Trong thực tiễn, tình trạng truyền nhiệt ở nơi nhiệt độ tăng chậm
nhất của thực phẩm ở trạng thái rắn hoặc trạng thái lỏng có điểm khác nhau.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 13

Thanh trùng ở đồ hộp cần phải lấy nhiệt độ ở tâm hộp (tức là nhiệt độ của điểm
lạnh) làm chuẩn. Chỉ có sau khi nhiệt độ ở tâm hộp đạt đến mức yêu cầu của nhiệt
độ thanh tr
ùng thì mới có thể bảo quản đồ hộp một cách an toàn.
2.2.3.5
Trạng thái và độ lớn nhỏ của đồ hộp khi thanh trùng
Trạng thái và độ lớn nhỏ của đồ hộp mặt dù không ảnh hưởng đến tốc độ dẫn nhiệt
nhưng ảnh hưởng đến thời gian dẫn nhiệt chung. V
ì thế, thể tích hộp càng to, vách
h
ộp càng dày (đối với hộp thủy tinh) thời gian cần để dẫn nhiệt càng dài. Tương

tự, khi thanh trùng có thể làm cho hộp chuyển động thì dẫn nhiệt nhanh, còn giữ
nguyên một chỗ không chuyển động thì thời gian dẫn nhiệt chậm.
2.2.4 Cơ sở lý luận của thanh trùng đồ hộp
Thanh trùng thực phẩm đóng hộp là mượn tác động của sức nóng tiến hành tiêu
di
ệt vi sinh vật trong hộp. Mục đích của nó là giết chết tất cả vi sinh vật gây bệnh
và tác động làm hư thối thực phẩm trong hộp, đảm bảo cho thực phẩm đóng hộp
trong điều kiện b
ình thường không bị hư thối. Căn cứ vào thực nghiệm chứng
minh: hiệu quả thanh trùng bằng sức nóng khi vượt qua giới hạn nhiệt độ thích
ứng của vi sinh vật, nhiệt độ c
àng cao thì hiệu quả diệt cũng tăng nhanh theo tốc
độ tương ứng. V
ì thế, chỉ cần chúng ta tăng nhiệt độ trong hộp đến mức đủ giết
chết vi sinh vật thì có thể tạo nên tác dụng giết chết vi sinh vật. Nhưng trong thực
tế áp dụng không thể nâng cao nhiệt độ một cách không hạn chế, nhiệt độ quá cao
mặt dù có thể nâng cao hiệu quả thanh trùng, nhưng như thế có thể phá hoại
nghiêm trọng phẩm chất và mùi vị của thực phẩm. Cho nên chọn lựa nhiệt độ
thanh trùng phải là mức nhiệt độ tạo nên hiệu ứng tiêu diệt các vi sinh vật có hại
đối với thực phẩm trong hộp, v
à mức nhiệt độ này cũng không phát sinh ảnh
hưởng lớn đố
i với thực phẩm trong hộp. Vì vậy, cần nghiên cứu mối quan hệ giữa
nhiệt độ thanh trùng và thời gian thanh trùng, chính là khi nhiệt độ đạt đến mức
gây nên tác dụng giết chết vi sinh vật trở lên thì nhiệt độ thanh trùng càng cao,
th
ời gian thanh trùng càng ngắn. Ngược lại, thì phải kéo dài thời gian thanh trùng.
Enzyme
ở phương diện thủy phân thực phẩm cũng tạo nên tác động nhất định.
Trong chế phẩm chế biến nếu như có tồn tại hoạt tính của enzyme thường sẽ dẫn

đến sự biến đổi m
àu sắc, mùi vị và chất lượng sản phẩm. Enzyme là chất xúc tác
sinh học có bản chất là protein, dưới nhiệt độ cao có thể khiến nó bị cắt đứt hoặc
bị phá vỡ cấu trúc vòng, làm mất đi hoạt tính của enzyme. Khi thanh trùng thực
phẩm đồ hộp cần phải vô hoạt enzyme. Đa số enzyme dưới điều kiện nhiệt độ
79,4
0
C chỉ trong vài phút thì có thể bị phá vỡ.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 14

2.2.5 Động học của quá trình vô hoạt vi sinh vật
Từ thực nghiệm đã chỉ sự tiêu diệt vi sinh vật được thể hiện bởi phương trình:
n
T
Nk
dt
dN
 (1)
Trong đó:
N: lượng vi sinh vật.
k
T
: hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt T, tùy theo loại vi sinh vật và
tính ch
ất của đồ hộp mà trị số k
T
thay đổi.
t: thời gian xử lý nhiệt (phút)
n: bậc phản ứng.

Trong hầu hết trường hợp, bậc phản ứng bằng 1, tiến trình vô hoạt bậc nhất có thể
viết như sau:
dtk
N
dN
T

(2)
V
ới phương trình vi phân (2) có thể được lấy tích phân theo các điều kiện
Ở thời điểm ban đầu t = 0 thì N=N
0
Ở thời điểm t = t thì N=N
dtk
N
dN
t
T
N
N
.
0
0


(3)
Khi th
ực hiện tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ không đổi, k
T
= hằng số (quá trình

đẳng nhiệt)
Phương tr
ình (3) có thể viết như sau:


t
T
t
T
N
N
dtkdtk
N
dN
00
.
0
(4)
ln (N) – ln (N
0
) = - k
T
. t (5)
Ho
ặc tk
N
N
0
0
ln 









(6)
T
ừ đó ta có được :
N = N
o
tk
T
e

(7)
Trong đó
N : lượng vi sinh vật trong sản phẩm ở thời điểm t (cfu/ml)
N
o
: lượng vi sinh vật ban đầu (cfu/ml)
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 15

k
T
: hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ T
t : Thời gian gia nhiệt (phút)

Ở nhiệt độ ti
êu diệt vi sinh vật không đổi, lượng vi sinh vật giảm theo hàm số mũ
theo thời gian. Điều này có nghĩa tổng số vi sinh vật không thể giảm đến 0. Vì
v
ậy, không thể đảm bảo tuyệt đối rằng tất cả vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt bởi một quá
trình nào đó.
Nếu vẽ đường biểu diễn về mức độ tiêu diệt vi sinh vật theo thời gian bởi phương
trình (7) ta có đồ thị theo hình 3.
Sự tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt theo thời gian
Cũng có thể viết
t
k
N
N
303,2
lg
0

(8)
N
ếu biểu diễn theo hàm logarite thập phân phương trình (8) đồ thị là một đường
thẳng, có hệ số góc -
303,2
k
biểu thị qua hình 4.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 16

Thời gian tiêu diệt vi sinh vật theo mối quan hệ logarite
Với giá trị D là thời gian cần thiết tại một nhiệt độ xác định để tiêu diệt 90% lượng

vi sinh vật ban đầu. Được gọi là “thời gian tiêu diệt thập phân”.
Theo hình 4 và phương trình (8), ta xây dựng được mối quan hệ giữa hệ số vận tốc
k và thời gian D :
303,2
1
k
D

(9)
Phương trình (8) có thể viết
t
DN
N
1
ln
0

(10)
V
ậy thời gian tiêu diệt vi sinh vật
0
lg
N
N
Dt

(11)
2.2.6 Tính toán ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt
Để xác định mức độ tiêu diệt vi sinh vật, cần phải biết trị số D và z biểu thị cho
loài vi sinh vật cần tiêu diệt.

Như ta đ
ã biết đường “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật trong quá trình xử lý
nhiệt là một đường thẳng, ta vẽ đồ thị biểu diễn (hình 5).
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 17

Biểu diễn “thời gian chết nhiệt” của vi sinh vật
- F : thời gian cần thiết (tính bằng phút) để tiêu diệt vi sinh vật, tại một nhiệt độ
nhất định, giá trị PU được dùng biểu thị giá trị thanh trùng.
- z : kho
ảng nhiệt độ cần thiết cho đường “thời gian chết nhiệt” thực hiện một
chu trình logarite (Đối với mỗi loại vi sinh vật và thực phẩm khác nhau, có giá
trị D và z khác nhau).
Sự kháng nhiệt của vi sinh vật trong quá trình xử lý nhiệt
Nhóm vi khuẩn D (phút) z (
o
C)
Sản phẩm không chua và ít chua (pH > 4,5)
- Vi khuẩn chịu nhiệt (bào tử) 2,0 - 5,0 (1) 8 - 12
- Vi khu
ẩn không chịu nhiệt (bào tử) 0,1 - 1,5 (1) 8 - 10
S
ản phẩm chua (pH 4,0- 4,5)
- Vi khuẩn chịu nhiệt (bào tử) 0,01 - 0,07 (1) 8 - 10
- Vi khu
ẩn không chịu nhiệt (bào tử)
0,1 - 0,5 (2) 7 - 10
S
ản phẩm rất chua (pH < 4,0)
- Vi sinh vật không chịu nhiệt (vi khuẩn

không sinh bào tử, nấm men, nấm mốc)
0,5 - 1,0 (3) 5 - 7
(Nguồn: Carla Weemes,1992)
Ghi chú (1) xử lý nhiệt ở 121,1
0
C
(2) x
ử lý nhiệt ở100
0
C
(3) x
ử lý nhiệt ở 65
0
C
Luận văn tốt nghiệp khóa 31- 2009 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng Trang 18

Xử lý nhiệt đề nghị cho các loại sản phẩm khác nhau
Loại sản phẩm Vi sinh vật liên quan
Quá trình tác
động
cần thiết (phút)
Qui ước
pH < 3,7 Nấm men, mốc
PU
5,5
65
= 16,7
pH 3,7-4,2 Vi khuẩn yếm khí Butyric
PU

3,8
85
= 5
pH 4,0-4,3 Vi khu
ẩn yếm khí Butyric
PU
3,8
3,93
= 5
NFPA
pH 4,4-4,5 Vi khu
ẩn yếm khí Butyric
PU
3,8
3,93
= 10
NFPA
(Nguồn: Carla Weemes, 1997)
Ghi chú: NFPA: National Food Processors Association
Theo hình 5 ta có thể viết:



zT
Ft
1
1,121
lglg
độ dốc của đường thẳng (12)
z

T
Ft


1,121
lglg
(13)
Có th
ể viết lại
z
T
t
F 1,121
lg


(14)
z
T
tF
1,121
10.


(15)
M
ột cách tổng quát, giá trị tiệt trùng F được biểu thị:
z
TrefT
z

Tref
tF

 10. (16)
Trong đó
T
Tref
: nhiệt độ “tham chiếu” tương ứng với quá trình xử lý nhiệt (ví dụ đối
với quá trình tiệt trùng thì nhiệt độ đó là 121,1
0
C, đối với quá trình thanh
trùng thì nhi
ệt độ đó là 100
0
C).
T : Nhi
ệt độ xử lý nhiệt (
0
C).
z : tùy thu
ộc vào loại vi sinh vật cần tiêu diệt và tính chất của sản phẩm.
Nói chung, người ta chọn lo
ài sinh bào tử Clostridium botulinum là mục
tiêu của quá trình thanh trùng và đại diện cho loài chịu nhiệt, có z = 10
0
C.