Rau quả và công nghệ chế biến rau quả

MỤC LỤC

Trang
Chương I: Pectin và pectinase
1. Pectin
1.1. Công thức hóa học
1.2. Tính chất
1.3. Nguồn pectin tự nhiên
1.4. Biến đổi của pectin trong quá trình quả chín
1.5. Ảnh hưởng của enzyme
1.6. Cơ chế tạo gel
1.7. Ứng dụng của pectin trong đời sống
1.8. Sản xuất chế phẩm pectin
2. Pectinase

1
1
1
2
3
4
4
5
7
7
9

Chương II: Pectin và công nghệ chế biến rau quả
1. Nước rau quả
1.1. Đònh nghóa
1.2. Tác dụng của pectin

1.3. Tác hại của pectin
1.4. Sản xuất nước cà chua
2. Mứt quả
2.1. Tính chất chung
2.2. Phân loại
2.3. Công nghệ sản xuất
2.4. Giới thiệu một số loại mứt quả có ứng dụng pectin

10
10
10
10
10
12
14
14
14
16
22

Tài liệu tham khảo

29


CHƯƠNG I
PECTIN VÀ PECTINASE

1. PECTIN
Pectin là loại polysaccharide có nhiều ở rau, củ, quả hoặc thân cây. Trong thực

vật, pectin tồn tại ở hai dạng là protopectin và pectin hoà tan
•
Protopectin : không tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào cùng với
cellulose và hemicellulose, nó có tác dụng như lớp ximăng, gắn các tế bào với
nhau. Protopectin là dạng kết hợp giữa pectin và araban. Một số ý kiến cho rằng
protopectin là liên kết của acid polygalacturonic đã bò metyl hoá. Sự liên kết này
có thể khác nhau nhưng chủ yếu là liên kết cầu canxi. Nếu tách canxi thì
protopectin sẽ hoà tan. Dưới tác dụng của acid, enzyme protopectinase và nhiệt độ
cao, thì protopectin sẽ biến thành pectin hoà tan. Trong trường hợp này ngoài
pectin còn thu được araban. Quá trình này làm cho rau quả bò mềm khi chần hoặc
đun nóng 80 – 850C.
•

Pectin hoà tan: tồn tại ở dòch bào.

1.1. Công thức hoá học
Các hợp chất pectin có cấu tạo là chuỗi polygalacturonic. Các acid galacturonic
bò methyl hoá ở các mức độ khác nhau. Chiều dài chuỗi polygalacturonic có thể
biến đổi từ vài đơn vò đến vài trăm đơn vò. Tùy theo số phân tử acid galacturonic
trong chuỗi polygalacturonic mà khối lượng phân tử của pectin có thể khác nhau
(khoảng 20000 đến 200000 đơn vò). Phân tử lượng của các loại pectin từ các nguồn
quả khác nhau sẽ khác nhau.
Ví dụ: pectin của táo, mận có phân tử lượng từ 25000 đến 35000 dvC; pectin
của cam có phân tử lượïng đến 50000 dvC.

2


Các hợp chất pectin gồm:
- Pectin: chuỗi polygalacturonic methyl hóa 100% (ứng với hàm lượng methyl là

16,3%)
- Acid pectinic: chuỗi acid polygalacturonic được methyl hóa dưới 100%
- Acid pectic: chuỗi acid polygalacturonic hoàn toàn không bò methyl hóa.
Trong thực tế tên pectin được dùng để chỉ cho acid pectinic và pectin.
Tùy theo mức độ methyl hóa, pectin chia làm 2 nhóm đặc trưng bởi chỉ số
methoxyl:
- Low – methoxyl pectin: hàm lượng methyl dưới 7%
- High – metoxyl pectin: hàm lượng methyl trên 7%.

Hình 1: Pectin methoxyl hóa cao

Hình 2: Pectin methoxyl hóa thấp
1.2. Tính chất
Protopectin không tan trong nước nhưng khi bò thuỷ phân bởi protopectinase,
acid hay nhiệt độ thì sẽ tạo thành pectin hòa tan và polysaccharide araban.
Dưới tác dụng của kiềm loãng hoặc enzyme pectinesterase, pectin hòa tan bò
phân giải thành rượu methylic và acid pectic tự do (acid polygalacturonic). Acid
pectic có thể tạo nên dạng muối pectate canxi, chất này chuyển thành dạng kết tủa
dễ dàng và triệt để nên được dùng để đònh lượng các hợp chất pectin.
Pectin có các nhóm carboxyl tự do nên mang điện tích âm, dễ bò kết tủa với
kim loại đa hoá trò dưới dạng pectate.
3


Từ dung dòch với nước, pectin có thể bò kết tủa với ethanol 50%, acetone, ether
hoặc benzol. Pectin cũng có thể kết hợp với tanin tạo ra hợp chất không tan. Pectin
sẽ bò phân hủy khi đun nóng lâu với nước.
Đặc tính quan trọng của pectin là khả năng tạo thành chất keo khi có mặt acid
và đường, cũng chính vì vậy mà nó được ứng dụng phổ biến trong công nghệ sản
xuất mứt kẹo. Để tạo thành chất keo bằng pectin có thể thêm đường saccharose

với tỉ lệ 60-70% (bão hoà đường) và tạo môi trường có pH = 3,1-3,5 nhờ acid hữu
cơ như acid citric.
1.3. Nguồn pectin trong tự nhiên
Pectin có nhiều trong nguyên liệu thực vật với hàm lượng khác nhau. Pectin
trong các loại thực vật khác nhau thì cấu tạo, tính chất, khả năng keo hóa cũng
khác nhau.
Bảng 1: Hàm lượng pectin trong một số loại thực vật
Loại thực vật
Táo
Chanh
Cam
Củ cải đường
Đài hoa hướng dương

Hàm lượng pectin (%)
1,5 – 3,5
2,5 – 4
3,5 – 12,4
4,8 – 7,8
2,8 – 4,1

Trong cùng một loại quả, ở các phần khác nhau thì lượng pectin cũng khác
nhau.
Bảng 2: Hàm lượng pectin ở các phần khác nhau của quả bưởi

Vỏ xanh
Cùi trắng
Vỏ múi
Vỏ hạt
Bã tép

Khối lượng (g)

Hàm lượng pectin

8 – 11
15 – 30
8 – 12
3–5
0–6

3,1
5,8
5,3
5,2

Hiệu suất thu hồi
pectin/chất khô (%)
19,6
25,2
12,5
-

4


1.4. Sự biến đổi của pectin trong quá trình quả chín
Hàm lượng pectin luôn thay đổi trong quá trình phát triển của rau quả. Khi quả
đang phát triển, protopectin phân tán ở thành tế bào và chiếm tỉ lệ cao. Khi quả
bắt đầu chín, do tác dụng của acid hữu cơ và enzyme protopectinase, protopectin

chuyển dần thành dạng pectin hoà tan phân tán vào dòch quả.
Hàm lượng pectin thường cao nhất khi quả chín tới sau đó giảm dần vì bò
demethoxyl và depolymer hóa. Pectin tiếp tục bò thủy phân hơn nữa khi quả thối
tạo thành acid pectic, rượu ethylic làm nhũn và phá huỷ cấu trúc của quả.
Giữa các biến động về hàm lượng pectin và hemicellulose có mối liên hê mật
thiết vì chúng cùng được tạo thành từ acid glucoronic và galacturonic. Một số
nghiên cứu cho thấy hàm lượng pectin trong quả có thể tăng không những khi chín
trên cây mà còn trong khi bảo quản (như ở lê táo).
1.5. nh hưởng của enzyme
Ở giai đoạn phát triển đầu của quả, hoạt động của enzyme polygalacturonase
và pectinesterase rất mạnh; khi quả bắt đầu chín thì lại giảm xuống rất thấp, và
khi quả chín hoàn toàn thì hoạt động của chúng lại tăng lên. Sự hoạt động của các
enzyme này phá vỡ kết cấu của mạch pectin, giải phóng nhiều acid galacturonic.
Do vậy, sau khi quả chín, hàm lượng pectin giảm, hàm lượng acid galacturonic
tăng.

Hình 3: Biến đổi của mô cà chua dưới tác dụng của enzyme polygalacturonase

5


1.6. Cơ chế tạo gel
Khả năng tạo gel của pectin phụ thuộc chủ yếu vào chiều dài và mức độ
methyl hóa của chuỗi pectin. Chiều dài của phân tử pectin quyết đònh độ cứng của
gel. Nếu phân tửû pectin quá ngắn thì dù sử dụng liều lượng cao cũng sẽ không tạo
gel được.
Bình thường pectin tan trong nước và là keo háo nước nên có khả năng hydrate
hóa cao thông qua liên kết giữa phân tử nước và nhóm hydroxyl của chuỗi
polymethylgalacturonic. Ngoài ra, quanh phân tử pectin có màng tích điện âm nên
chúng đẩy lẫn nhau, làm giãn mạch và tăng độ nhớt dung dòch.

Khi làm giảm độ tích điện và hydrate hóa, các sợi pectin sẽ tiến lại gần nhau,
tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới và dung dòch được giữ trong mạng lưới
đó.
Để làm giảm độ tích điện của pectin, người ta thường giảm pH của môi trường
để làm cho phân tử pectin ở dạng trung tính (-COOH). Để làm mất khả năng
hydrate hóa của pectin, người ta cho thêm đường (khoảng 65%). Pectin methoxyl
thấp có thể tạo đông chắc trong dung dòch đường và ngay cả trong dung dòch không
đường, trong khoảng pH rộng từ 3 đến 6,5.
Khả năng keo hóa của chế phẩm pectin thường được biểu diễn bằng độ keo.
Một độ keo là lượng dung dòch đường mà một phần của pectin khô hay pectin lỏng
trong một điều kiện nhất đònh, có khả năng hóa đông theo một tính chất đã qui
đònh. Hiện nay để đánh giá chất lượng pectin, người ta dùng chỉ số SAG. SAG là
lượng dung dòch đường 65% mà một gam pectin có thể tạo gel ở điều kiện pH 3.

Hình 4: Cơ chế tạo gel của pectin

6


Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo gel
(a) Loại pectin và hàm lượng pectin
Những phân tử pectin là cơ cấu chính của keo đông tụ nên dung dòch pectin
phải có một nồng độ nhất đònh nào đó (ngưỡng đông tu)ï mới có khả năng tạo keo.
Nồng độ pectin trong dung dòch càng lớn thì khả năng keo tụ và tốc độ keo tụ càng
cao.
Phân tử lượng pectin và mức độ methoxyl hoá quyết đònh chất lượng cũng
như khả năng tạo gel của pectin. Chiều dài mạch phân tử và mức độ methoxyl hóa
càng lớn thì khả năng keo hóa càng lớn.
Chế phẩm pectin có chất lượng tốt sẽ tạo ra sợi đủ dài và chắc trong quá trình
đông tụ, làm cho keo đàn hồi, do đó keo loãng cũng khá bền. Nếu keo pectin được

tạo thành từ những sợi pectin ngắn hơn, mạng lưới giữa pha lỏng của keo kém hơn,
cấu trúc gel khó hình thành và dễ bò rữa nát.
(b) Nước:
Nước là dung môi để pectin trương nở và khuếch tán, giúp cho quá trình đònh
hướng, sắp xếp mạch pectin để tạo cấu trúc gel.
(c) Đường:
Vai trò của đường trong quá trình tạo gel của pectin khử nước (dehydrate hóa)
và tạo hợp chất hoá học với pectin.
Lượng đường cần cho việc tạo gel phụ thuộc vào chất lượng và hàm lượng
pectin trong hỗn hợp. Hàm lượng pectin càng cao, chất lượng pectin càng tốt thì
hàm lượng đường cần dùng để tạo gel càng thấp. Thông thường, hỗn hợp phải có
hàm lượng đường trên 50% mới có khả năng tạo gel. Tuy nhiên khi hàm lượng
đường quá cao so với ngưỡng keo tụ thì đường có khuynh hướng kết tinh trên bề
mặt hệ keo. Để tránh hiện tượng này, người ta thường thay thế một phần đường
saccharose bằng glucose.
(d) Acid:
Pectin chỉ có khả năng tạo đông ở môi trường acid (pH thấp hơn 4). Khi ở môi
trường này pectin ở dạng trung tính và có khả năng tạo gel.
Pectin chất lượng tốt tạo đông tốt trong môi trường acid có pH = 3,2-3,4 Khi
pH càng thấp, khả năng đông tụ càng cao đến khi toàn bộ các gốc –COO - chuyển
thành –COOH. Nếu tiếp tục giảm pH thì sẽ không còn hiệu quả như mong muốn.

7


1.7. Ứng dụng của pectin trong đời sống:
Pectin là chất tạo đông tốt, có khả năng giữ mùi vò tự nhiên của sản phẩm và
không gây mùi vò lạ. Do đó, nó được dùng để làm đông các loại mứt, giúp cho sản
phẩm có độ chắc phù hợp với thò hiếu người tiêu dùng
Pectin methoxyl thấp được dùng để làm bao bì ăn được. Sản phẩm được nhúng

vào dung dòch pectin hay pectate natri, rồi tiếp tục nhúng vào dung dòch clorua
canxi. Khi khô lại, lớp phủ bề mặt này có tác dụng bảo vệ sản phẩm thực phẩm.
Trong sản xuất sữa chua, casein của sữa chua thường bò vón cục lớn, nhưng nếu
cho pectin vào thì casein sẽ kết tủa dạng mòn, làm tăng giá trò của sản phẩm.
Trong y học, pectin được dùng để điều chế thuốc cầm máu dưới dạng thuốc
uống hoặc thuốc tiêm. Ngoài ra, nó còn có tác dụng chữa bệnh đường ruột và giúp
cơ thể bài tiết kim loại nặng.
Đôi khi người ta dùng pectin có hàm lượng methoxyl thấp để làm đông thức ăn
cho người bệnh tiểu đường và người ăn kiêng. Thức ăn kiêng thường có hàm lượng
đường rất thấp nên không có được độ chắc và độ nhớt nhất đònh hoặc không có
cấu trúc đông quen thuộc như các sản phẩm bình thường. Việc sử dụng pectin sẽ
làm cho sản phẩm có hình dạng bên ngoài hấp dẫn hơn mặc dù thành phần sản
phẩm có sự khác biệt lớn.
1.8. Sản xuất chế phẩm pectin
Chế phẩm pectin là một sản phẩm phụ của công nghiệp chế biến rau quả.
Pectin được sản xuất bằng cách trích ly từ các phế phẩm như vỏ quả có múi
(chanh, cam, bưởi…) hay bã táo.

8


Quy trỡnh saỷn xuaỏt pectin tửứ voỷ cam, quớt

9


2. PECTINASE
Pectinase là tên để chỉ các loại enzyme phân hủy pectin. Trong đó, các enzyme
thường sử dụng trong thực phẩm là:
- Polygalacturonase (3.2.1.15): enzyme thủy phân liên kết α-1,4-glycoside.

- Pectinmethylesterase (3.1.1.11): enzyme thủy phân liên kết ester giữa acid
galacturonic và nhóm methyl.
- Pectate lyase (4.2.2.10): enzyme cắt liên kết α-1,4-glycoside nhưng không có
sự tham gia của nước.

Hình 5: Tác dụng của các enzyme pectinase
Các enzyme này ảnh hưởng lớn tới quá trình chế biến và bảo quản rau quả.
Thông thường, chúng là tác nhân gây mềm và hư hỏng rau quả nên thường phải vô
hoạt chúng bằng nhiệt (chần, thanh trùng) trước khi chế biến. Tuy nhiên, trong một
số quá trình, ta lại phải lợi dụng nguồn enzyme này để phân hủy pectin trong
nguyên liệu. Đôi khi người ta còn sử dụng chế phẩm pectinase để tăng hiệu quả
và giảm thời gian thủy phân pectin.
Chế phẩm Pectinase được sản xuất bằng con đường lên men sử dụng nấm mốc
(Aspergillus niger, Rhizopus oryzae, Rhizomucor meihei) hoặc nấm men (Candida
spp. and Saccharomyces spp.). Trong đó, chế phẩm từ Aspergillus niger có hoạt
tính mạnh nhất.

10


CHƯƠNG II
PECTIN VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU QUẢ

1. NƯỚC RAU QUẢ
1.1. Phân loại
Nước quả không có thòt quả: Dòch bào được tách khỏi mô quả chủ yếu bằng
cách ép sau đó lắng, lọc. Tuỳ theo mức độ trong mà người ta lọc thô (nước quả
đục) hay lọc tinh (nước quả trong).
Nước quả có thòt quả: Dòch bào lẫn với các mô được nghiền mòn và pha chế với
nước đường. Loại nước quả này thường được sản xuất từ các loại quả có thòt mềm,

chứa nhiều caroten (vì caroten không tan trong nước).
Nước rau: Thức uống bao gồm dòch rau và thòt rau nghiền nhỏ.
1.2. Tác dụng của pectin
Trong chế biến nước rau, nước quả có thòt quả, pectin được sử dụng để tạo cấu
trúc gel, giữ cho phần thòt rau quả phân tán đều trong dòch ra quả, không bò phân
lớp.
Đối với các loại quả có hàm lượng pectin cao, ta tận dụng pectin trong quả
nhưng phải vô hoạt hoàn toàn pectinase bằng cách chần rau quả trong nước nóng
trước khi chế biến.
Pectin còn có thể được bổ sung dưới chế phẩm lỏng hay tinh thể. Nếu dùng chế
phẩm pectin dạng bột thì phải hoà tan pectin hoàn toàn trong nước trước khi trộn
vào sản phẩm.
1.3. Tác hại của pectin
Sự có mặt của pectin trong dung dòch không phải lúc nào cũng có lợi. Pectin
hòa tan trong dòch quả là kết quả của việc phá vỡ các tế bào quả và do hoạt động
của các enzyme trong tế bào (các enzyme phân hủy protopectin thành pectin và

11


chất hòa tan). Pectin hòa tan gây ra nhiều khó khăn và làm giảm hiệu suất của quá
trình ép dòch quả. Lý do là dung dòch pectin có độ nhớt cao, làm trơn các trục ép
và làm cho khối quả nghiền đóng vón, dòch quả khó chảy ra. Để loại trừ sự bất lợi
này, người ta thực hiện giai đoạn phân hủy pectin (depectinizing) trước khi đưa bột
quả vào máy ép bằng enzyme pectinase với hàm lượng 50 – 100ppm. Việc xử lý
bằng enzyme này không những làm tăng hiệu suất máy ép mà còn làm tăng hàm
lượng chất khô trong dòch quả, dòch quả chảy ra dễ dàng đem theo các thành phần
dinh dưỡng cần thiết cho sản phẩm.
Pectin còn bất lợi trong quá trình làm trong nước quả. Pectin hòa tan làm nước
quả có độ nhớt cao, giúp các phần tử không tan phân tán trong nước quả, khó tách

ra. Có thể hiểu là các phân tử pectin bao quanh phân tử các chất không tan, ngăn
cản chúng kết tụ. Khi phá bỏ được lớp pectin này thì các chất không tan sẽ dễ kết
hợp với nhau tạo thành những hạt lớn và lắng xuống nhanh chóng. Pectin có thể
được loại bỏ nhờ pectinase hoặc nhiệt độ cao.

Hình 6: Nước cà chua

12


1.4. Nửụực caứ chua
Quy trỡnh saỷn xuaỏt nửục caứ chua

13


Nguyên liệu: cà chua dùng để sản xuất nước uống cần có độ chín vừa phải.
Nếu cà chua quá xanh, sản phẩm bò chua, còn cà chua quá chín thì sản phẩm có
hương vò nhạt nhẽo.
Đun nóng cà chua xé nhỏ: Sau khi rửa, kiểm tra và xé nhỏ, người ta đun nóng
cà chua xé nhỏ lên 60 – 70˚C để bài khí, diệt men (đặc biệt là pectinase) và phân
hủy protopectin để khi ép được dễ dàng.
Ép nước: cà chua được ép trên máy ép trục vít, hiệu suất ép khá cao, tuy nhiên,
người ta chỉ ép với hiệu suất 60 – 70%, phần bã ép có thể chuyển sang công đoạn
sản xuất cà chua cô đặc.
Sau đó, dòch quả được đun nóng tới 85˚C để tiếp tục bài khí, diệt một số vi sinh
vật, giảm thời gian thanh trùng sản phẩm.
Đồng hóa: Nước cà chua là sản phẩm ở dạng huyền phù và dễ bò phân lớp khi
bảo quản. Để tránh hiện tượng này, ta tiến hành đồng hóa kết hợp với tác dụng tạo
gel của pectin. Ta có thể làm tăng lượng pectin hòa tan trong sản phẩm bằng cách

đun nóng cà chua trước khi ép để vô hoạt enzyme pectinase và thủy phân
protopectin hoặc thêm vào nước ép 0,1% pectin trước khi đồng hóa.
Đóng hộp, thanh trùng: Nước cà chua được đóng vào các chai thủy tinh hoặc
hộp sắt có dung tích khác nhau và ghép nắp trên máy ghép có hút chân không. Sau
đó, các chai, hộp này được đem thanh trùng ở 100˚C trong 25 – 60 phút tùy dạng
bao bì.
Bảo ôn: sau khi thanh trùng, tuyệt đối không làm lạnh ngay sản phẩm mà phải
để các chai, hộp nước cà chua nguội dần dần trong khoảng 24 giờ.

14


2. MỨT QUẢ
2.1. Tính chất chung của mứt quả:
Mứt quả là các sản phẩm quả tươi hoặc quả bán chế phẩm (purê quả, nước
quả, quả sunfit hóa) nấu với đường đến độ khô 65 - 70%, trong đó hàm lượng
đường từ 60 - 65%. Sản phẩm mứt quả có đặc điểm nổi bật là vò ngọt mạnh và có
hương vò tự nhiên, tinh khiết của quả.
Phần lớn các loại mứt cần có độ đông nhất đònh. Chất tạo đông có sẵn trong
quả là pectin. Để tăng độ đông cho sản phẩm mứt quả, người ta pha thêm pectin
bột, pectin cô đặc, thạch agar hoặc các loại quả giàu pectin.
Do có hàm lượng đường cao và thường có pH acid đủ để ức chế hoặc tiêu diệt
các vi sinh vật nên nhiều loại mứt quả sau khi nấu và rót vào bao bì thì không cần
thanh trùng. Một số loại mứt có hàm lượng đường tương đối thấp cần phải thanh
trùng với thời gian ngắn, chủ yếu để diệt nấm men, nấm mốc trên bề mặt sản
phẩm.
2.2. Phân loại mứt quả:
Mứt đông hay nước quả đông (Jelly): chế biến từ nước quả trong hoặc xirô quả
cùng với đường, pectin, acid thành sản phẩm có trạng thái đông đặc và trong suốt.
Tùy theo độ nhớt của nước quả và độ đông của sản phẩm mà có thể pha hoặc

không pha thêm pectin.
Mứt nhuyễn đông (Jam): chế biến từ quả nghiền mòn (puree quả), đường và có
thể pha thêm pectin hoặc agar, tạo thành dạng khối đông đặc và nhuyễn, có thể
cắt thành bánh được, có thể nấu mứt từ quả tươi hoặc quả bán chế phẩm, từ một
hoặc hỗn hợp nhiều loại quả.
Mứt miếng đông (Marmalade): chế biến từ quả nguyên hay quả cắt miếng nấu
với đường, axit thực phẩm và pectin. Sản phẩm là một khối đông đặc, trong đó quả
kết cấu với nước đường đã kết đông hóa. Dạng mứt này được ưa thích nhất vì có
tính chất gần với nguyên liệu quả hơn cả.
Mứt miếng và mứt nhuyễn còn có thể ở dạng không đông.
Mứt khô (Candy): là sản phẩm nấu từ quả với nước đường và sấy tới độ khô
80%, trên bề mặt miếng mứt có một lớp đường kết tinh.

15


Mứt rim: chế biến bằng cách nấu quả với đường hay dung dòch nước đường sao
cho quả không bò nát, nước đường đặc sánh nhưng không đông và cần tách khỏi
quả.
Các loại mứt quả có thể pha thêm pectin trong quá trình nấu là mứt quả đông,
mứt nhuyễn và mứt miếng đông, do pectin là chất tạo đông tốt nhất cho các sản
phẩm mứt quả dạng đông đặc, cũng tùy theo lượng pectin sẵn có trong nguyên liệu
nhiều hay ít mà có thể điều chỉnh lượng pectin bổ sung cho hợp lý. Đối với mứt
khô và mứt rim, do các tính chất đặc trưng về cấu trúc của chúng nên không cần
pha thêm pectin.

Mứt nhuyễn đông (jam)
từ mơ

Mứt đông (jelly)

từ bạc hà

Mứt miếng đông
(marmalade) từ cam

Hình 7: Các loại mứt đông
2.3. Công nghệ sản xuất mứt quả
2.3.1. Nguyên liệu và phụ gia:
(a) Quả và dòch quả
Nguyên liệu quả cần phải có hàm lượng cao các chất đường, acid, chất thơm,
chất màu, dòch quả cần có hương vò, màu sắc tự nhiên của quả. Quả đưa vào chế
biến cần tươi tốt, không bầm dập, không sâu bệnh, ít khuyết tật và có độ chín thích
hợp. Quả chưa đủ độ chín có độ cứng cao vì mô và thành tế bào chứa nhiều
protopectin, Các quả này có hàm lượng đường thấp, độ acid cao và hương thơm
chưa đầy đủ. Quả chín quá thì mô quả mềm, có thể có mùi ủng và khi ép, dòch quả
thoát ra có nhiều bọt, khó lắng lọc. Tùy thuộc vào các loại quả và các loại mứt
khác nhau (jam, jelly,…) mà có thể dùng dạng quả nguyên, quả cắt miếng, nước
quả trong hay puree quả.

16


(b) Đường:
Ngoài lượng đường có sẵn trong nguyên liệu, người ta bổ sung vào mứt một
lượng đường đáng kể.
Lượng đường này không chỉ để tăng vò ngọt và giá trò dinh dưỡng (năng lượng)
mà còn có tác dụng tạo ra áp lực thẩm thấu ức chế các vi sinh vật để bảo quản sản
phẩm. Đường cho vào mứt cũng có tác dụng tăng độ đông. Nồng độ đường trong
mứt cần đạt gần nồng độ bão hòa (khoảng 65% đối với saccharose) nên đường dễ
kết tinh. Để tránh hiện tượng này, người ta thay thế một phần saccharose bằng

đường khử (glucose, fructose) vì độ hòa tan của hỗn hợp saccharose và đường khử
cao hơn độ hòa tan của riêng saccharose. Tuy nhiên, hàm lượng glucose trong mứt
cao quá thì mứt cũng bò lại đường do glucose kết tinh. Tỷ lệ giữa saccharose và
đường khử trong mứt quả tốt nhất là 1:1. Để tránh lại đường, người ta còn điều
chỉnh độ acid của sản phẩm hoặc dùng mật pha vào khi nấu mứt và tránh lắc đảo
trong quá trình bảo quản sản phẩm.
(c) Acid citric:
Acid citric dùng trong sản xuất mứt quả có tác dụng tạo pH acid (điều kiện cho
pectin tạo gel).
Acid citric có nhiều trong rau quả tự nhiên, nhất là trong quả có múi. Trước
đây, acid citric được sản xuất từ chanh, ngày nay acid này được sản xuất từ mật rỉ
theo phương pháp lên men bằng chủng nấm mốc Aspergillus niger.
Acid citric có công thức phân tử C6H8O7H2O, có dạng tinh thể màu trắng, dễ tan
trong nước hay cồn, khó tan trong ethylen. Nó có vò chua dòu hơn nhiều so với các
acid thực phẩm khác nên thường được dùng làm chất điều vò cho mứt quả và các
loại thực phẩm nói chung.
(d) Chất tạo đông:
Natri Alginate - (C6H8O6)nNa: Là polymer phân tử lượng lớn có dạng bột,
không mùi vò, màu trắng hơi ngả vàng. Alginate được trích từ tảo biển, có tính hút
nước mạnh và có khả năng tạo gel. Khi tan trong nước, nó tạo thành dung dòch keo
có độ nhớt cao, trong suốt, không màu và sẽ chuyển thành dạng acid Alginic kết
tủa nếu pH dưới 3. Alginate bò depolymer hóa ở nhiệt độ trên 70 oC, tạo thành
canxi alginate không tan khi kết hợp với ion Ca 2+. Nó được ứng dụng rộng rãi trong
chế biến thực phẩm nhằm ổn đònh cấu trúc của kem, tạo đông cho kem sữa, mứt
quả,…
•

17

Thạch agar: được chế biến từ một loại rong biển đặc biệt. Nó chứa hỗn hợp
các polysaccharide và một ít các hợp chất hữu cơ chứa nitrogen. Thạch agar rất
bền, không có mùi vò. Khi cho vào nước và đun nóng đến 90-100 oC, thạch chảy
lỏng và tạo thành dung dòch trong, hơi nhớt. Thạch đặc lại ở 40-45 oC và có một ít
nước ngưng tụ trên bề mặt. Thạch agar ở nồng độ 0,2% đã có khả năng tạo đông
mà không cần phải có đường và acid. Thạch có phản ứng kiềm nhẹ và bò thủy
phân cục bộ khi đun nấu lâu trong môi trường acid. Nó được ứng dụng rộng rãi để
làm đông nước quả, chống lão hóa cấu trúc trong sản xuất bánh kẹo, tạo tính ổn
đònh cho kem,…
•

Pectin: là chất tạo đông quan trọng nhất, được sử dụng nhiều nhất trong sản
xuất các loại nước rau quả đục và mứt đông. Pectin được dùng nhiều trong công
nghệ chế biến rau quả do nó trung tính về mùi vò, không gây ảnh hưởng xấu đến
mùi vò thơm ngon tự nhiên của quả. Nó được xem là một phụ gia thực phẩm an
toàn, có thể dùng dưới dạng nguyên liệu giàu pectin hay ở dạng chế phẩm.
•

Pectin chỉ có tác dụng tạo đông trong môi trường acid vì khi đó, các keo pectin
mang điện tích âm bò các ion H + trong môi trường trung hòa. Pectin đông tốt trong
môi trường có nồng độ đường đủ lớn và độ acid khoảng 1% tương ứng với pH từ
3,2 đến 3,4.
Trong quá trình tồn trữ, cũng như một số sản phẩm ở thể đông khác, sản phẩm
mứt dần dần bò bão hòa rồi bò vữa. Những giọt nước đọng xuất hiện trên bề mặt
rồi lan dần ra. Các yếu tố liên quan đến hiện tượng này là độ acid của sản phẩm,
lượng tạp chất và các tác động cơ học. Nếu nhiệt độ bảo quản thấp, sản phẩm có
độ pH dưới 2,8 và có nhiều tạp chất, hoặc bò tác động cơ học, mứt rất dễ bò vữa.
Do đó, phải tìm hiểu kỹ tính chất từng loại mứt để có phương pháp bảo quản thích
hợp.
(e) Chất bảo quản:

•

Acid benzoic và benzoate natri :

Acid benzoic có dạng tinh thể hình kim không màu, khối lượng riêng
266g/cm3, nóng chảy ở 122,4oC. Acid benzoic ít hòa tan trong nước, hòa tan tốt
trong rượu và ether. Thực tế người ta thường dùng natri benzoate vì nó hòa tan
trong nước tốt hơn. Độ tan của natri benzoate trong nước là 61% ở 25 oC và 77% ở
100oC.
Trong môi trường acid (tổng acid không nhỏ hơn 0,4% và pH = 2,5-3,5), acid
benzoic và natri benzoate có tính sát trùng mạnh. Acid benzoic và natri benzoate
dùng để bảo quản thực phẩm thường có nồng độ thấp (khoảng 0,1%).
18


Trong sản xuất, người ta thường pha natri benzoate thành dung dòch 5% rồi
mới đưa vào mứt với liều lượng qui đònh. Việc sử dụng acid benzoic và natri
benzoate trong bảo quản thực phẩm được cho phép và khá hiệu quả nhưng nó có
thể làm giảm giá trò cảm quan của sản phẩm.
•

Acid sorbic và sorbate natri :

Nếu so với acid benzoic và muối benzoate thì người ta thường dùng acid
sorbic và muối sorbate để bảo quản các sản phẩm chế biến từ rau quả hơn vì
chúng ít gây mùi vò lạ.
Acid sorbic có công thức phân tử C 5H7COOH, có dạng tinh thể, nóng chảy ở
134,5oC hòa tan ít trong nước lạnh và nhiều hơn trong nước nóng, nhưng thường
kém hơn so với các muối sorbate. Acid sorbic có vò chua và mùi nhẹ. Khi vào cơ
thể cùng với thực phẩm, acid sorbic được oxi hóa thành các chất không độc.

Acid sorbic và muối sorbate ức chế mạnh sự phát triển của nấm men và nấm
mốc nhưng yếu hơn đối với vi khuẩn. Mứt quả khi sử dụng các chất này thường có
màu sắc, hương vò và độ đông tốt và có thể không cần thanh trùng. Nồng độ cho
phép của acid sorbic và sorbate natri trong thực phẩm là 0,05-0,1%.
2.3.2. Cơ sở của các quá trình trong sản xuất mứt quả:
(a) Xử lý cơ học:
Các quá trình xử lý cơ học bao gồm chọn lựa, phân loại, rửa, cắt, gọt, xay
nghiền, chà, ép, lọc. Trong các quá trình này, nguyên liệu rau quả chưa bò biến đổi
về thành phần hóa học mà chỉ thay đổi về tính chất vật lý và loại bỏ được các bộ
phận ít hay không có giá trò.
Tuy nhiên, khi sản xuất ở quy mô công nghiệp, người ta không chỉ sử dụng các
phương pháp thuần túy cơ học mà còn xen kẽ các cách xử lý khác: xử lý nhiệt, xử
lý hóa học, xử lý hóa keo, điện cao tần, enzyme… để đạt được hiệu quả cao hơn.
Chọn lựa và phân loại: nhằm loại trừ các nguyên liệu không đủ quy cách
(hư hỏng, sâu bệnh) và chia thành các nhóm đồng đều về kích thước, hình dạng
màu sắc, độ chín. Nhờ vậy, các quá trình tiếp theo sẽ thuận lợi và dễ cơ giới hóa
hơn.
•

Rửa và làm sạch (cắt, gọt): nhằm loại bỏ đất, cát, bụi, một phần vi sinh vật
và các phần không sử dụng được của nguyên liệu như núm, hạt, vỏ, rễ, lá,…
•

• Chà và ép:

19


- Quá trình chà dùng cho nguyên liệu rau quả có cấu tạo mềm trong sản xuất
nước quả có thòt quả và mứt quả. Sau khi chà, ta thu được phần lỏng qua rây (bột

chà) để sản xuất sản phẩm chính, phần còn lại trên rây gọi là bã chà. Trước khi
chà, nguyên liệu hơi cứng có thể chần hay hấp, nguyên liệu nhiều xơ (dứa) thì
phải xay nghiền.
- Ép là phương pháp chủ yếu để tách dòch bào ra khỏi rau quả. Muốn tăng
hiệu quả ép thì phải làm biến tính chất nguyên sinh hay làm chết tế bào bằng các
biện pháp như đun nóng, sử dụng dòng điện hay hỗn hợp enzym pectinase và
protease,…
Lọc: quá trình được sử dụng phổ biến để loại bỏ các phân tử có kích thước
lớn, các cặn bã trong dòch quả.
•

(b) Chần: phương pháp nhiệt hay áp dụng trong sản xuất mứt quả nhằm đình
chỉ các quá trình hóa sinh của rau quả có thể tạo màu xấu hay làm hỏng cấu trúc
của sản phẩm, tiêu diệt một phần vi sinh vật bám trên bề mặt rau quả và giúp các
quá trình chế biến tiếp theo thuận lợi hơn (dòch bào dễ thoát ra khi ép quả hay quả
dễ ngấm dung dòch đường sản xuất mứt miếng).
(c) Phối chế:
Tuỳ theo cấu tạo nguyên liệu, chủng loại và độ đặc sản phẩm mà ta có các tỉ
lệ pha chế giữa đường và quả khác nhau. Độ nhớt nước quả càng cao thì lượng
đường cho vào trong quá trình sản xuất mứt quả đông càng nhiều.
Bảng 3: Lượng đường phụ thuộc độ nhớt nước quả
Độ nhớt tương đối của
nước quả
5
7
12

Tỉ lệ
đường và nước quả
0,54

0,691
0,925

Tỷ lệ đường pha vào puree quả trong sản xuất mứt nhuyễn lại phụ thuộc vào
độ đặc của sản phẩm.
Bảng 4: Tỉ lệ nguyên liệu
Nguyên liệu

Mứt nhuyễn
thường

Mứt nhuyễn đặc

20


Puree quả (12% độ khô), kg
Đường, kg

120 - 130
100

150 -180
100

Trong sản xuất mứt miếng đông, ta nấu quả đã chần với đường tinh thể hay
nước đường đặc có nồng độ 70-75% theo tỉ lệ khối lượng quả và đường là 1:1 đến
1:1,5.
Trong khâu phối chế, ngoài việc cho đường, người ta còn có thể cho thêm acid
citric để điều vò, đảm bảo tỉ lệ đường khử và điều chỉnh pH của sản phẩm về giá

trò tối ưu cho quá trình tạo đông của pectin. Giống như đường, tỷ lệ acid citric cũng
ảnh hưởng rất nhiều đến cấu trúc và mùi vò của sản phẩm.
(d) Cô đặc:
Cô đặc là làm bốc hơi nước trong sản phẩm bằng cách đun sôi. Sản phẩm sau
cô đặc có nồng độ chất khô cao nên giá trò dinh dưỡng cao, thời gian cất giữ lâu,
giảm chi phí bao gói, bảo quản và vận chuyển.
Cô đặc dòch quả thường được tiến hành trong các thiết bò cô đặc chân không
với thời gian vừa đủ và khuấy đảo liên tục để tránh các phản ứng nhiệt gây ảnh
hưởng xấu đến tính chất cảm quan và tổn thất các chất dinh dưỡng của sản phẩm.
Các phản ứng thường gặp:
- Phản ứng caramel hóa của đường ở bề mặt truyền nhiệt của nồi cô đặc tạo ra
các sản phẩm có màu đen, vò đắng.
- Phản ứng melanoidin giữa acid amin (-NH2) và đường khử (-CHO)
Để khắc phục hiện tượng tạo bọt hay gặp khi cô đặc chân không nguyên liệu
có chứa nhiều chất tạo ra sức căng bề mặt lớn như tinh bột, đường,.. làm cản trở
quá trình bốc hơi, người ta đặt bộ phận khử bọt gần ống thoát hơi, trong trường hợp
cần thiết thì giảm độ chân không.
(e) Làm tan và đưa chất tạo đông vào sản phẩm:
Chất tạo đông hay sử dụng là agar và pectin thường ở dạng bột nên cần phải
hòa tan chúng trước khi đưa vào sản phẩm.
Agar có khả năng tạo đông với nồng độ 0,2% mà không cần có đường và acid.
Agar ít tan trong nước lạnh, trong nước nóng, nó tạo thành dung dòch keo và đông
lại khi để nguội. Do vậy trước khi cho vào mứt đông, ta ngâm agar trong nước lạnh
trong một giờ cho trương nở rồi đun nóng hỗn hợp cho đến khi agar tan hết. Hỗn
hợp được cho vào mứt sau khi cô đặc.

21


Pectin bột được hòa tan trong nước lạnh theo tỷ lệ khối lượng 1:19 và để yên

một ngày đêm cho pectin ngấm nước và trương nở. Sau đó, đun hỗn hợp để pectin
tan đều. Khi nấu mứt gần xong thì cho pectin vào và trộn đều.
(f) Rót bao bì:
•

Các loại bao bì và cách chuẩn bò:

Bao bì kim loại trước khi sử dụng phải kiểm tra, rửa sạch bằng nước lạnh hay
nóng (có thể dùng cả kiềm loãng hay soda khi cần thiết) và sấy khô.
Các loại bao bì thuỷ tinh thường nhiễm bẩn và khó rửa sạch hơn bao bì kim
loại. Các dung dòch NaOH, KOH, Na2CO3 thường làm cho thuỷ tinh bò mờ sau khi
rửa do tạo ra các muối MgCO 3, CaCO3 trên bề mặt của bao bì. Người ta thường
dùng hỗn hợp NaOH 3%, Na3PO4 1%, Na2SiO3 2% trong nước để rửa bao bì thuỷ
tinh. Các dung dòch này không những không làm mờ thủy tinh mà còn làm giảm độ
cứng của nước rửa. Để sát trùng, người ta ngâm bao bì trong nước vôi clorua
CaOCl2 khoảng 10 phút. Trong nước, CaOCl 2 sẽ giải phóng Cl2 hoạt động có tác
dụng diệt khuẩn. Sau đó, bao bì được rửa lại bằng nước nóng và sấy khô.
Ngoài ra, người ta còn dùng bao bì bằng gỗ (thùng gỗ, khay gỗ,…) trong các
trường hợp khối lượng lớn và vận chuyển xa.
• Cho sản phẩm vào bao bì :
Các sản phẩm đặc như mứt quả, sốt cà chua, rau nghiền được rót vào bao bì
khi còn nóng nhằm hạn chế nhiễm vi sinh vật và bài khí. Mặt khác, sản phẩm còn
nóng ở thể lỏng, dễ chiết rót.
Các yêu cầu khi rót sản phẩm:
- Đảm bảo khối lượng tònh, sai số cho phép là 3-5%
- Hình thức đẹp
- Đảm bảo hệ số truyền nhiệt, có điều kiện thuận lợi để thanh trùng
- Không lẫn các tạp chất.
Sau khi rót mứt, phải nhanh chóng bài khí và ghép nắp.
(g) Thanh trùng Pasteur:

Sản phẩm được thanh trùng ở nhiệt độ 80-100 oC với thời gian khoảng 40 – 60
phút để tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật gây bệnh và giảm thiểu số lượng vi sinh vật
khác trong sản phẩm. Do chế độ thanh trùng không tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật
trong mứt nên thường phải dùng thêm chất bảo quản.
Thanh trùng Pasteur sản phẩm có thể tiến hành bằng hai cách sau:
22


- Sản phẩm cho vào bao bì đóng nắp và gia nhiệt để thanh trùng. Thường
được áp dụng ở các cơ sở nhỏ, sản xuất theo qui trình gián đoạn.
- Sản phẩm được thanh trùng Pasteur trước khi rót vào bao bì vô trùng.
Thường được áp dụng ở các cơ sở lớn, sản xuất theo qui trình liên tục.
2.4. Một số loại mứt quả có ứng dụng pectin
2.4.1. Mứt nhuyễn đông từ dứa:
Dứa là một đặc sản nhiệt đới, tuy đứng hàng thứ 10 về sản lượng nhưng lại
đứng đầu về hương vò, được mệnh danh là “vua hoa quả”. Có khoảng 60 -70 giống
dứa chia làm ba nhóm chính là dứa Hoàng Hậu (Queen), dứa Cayenne, dứa
Spanish.
Thành phần hóa học của dứa thay đổi theo giống, đòa phương, điều kiện trồng,
thời gian thu hoạch và độ chín.
Bảng 5: Thành phần hóa học của dứa
Thành phần
Nước
Đường
Protein
Khoáng

Hàm lượng (%)
72-78
8-18,5

0,25-0,50
0,25

Đường dứa chủ yếu là saccharose (70%). Ngoài ra còn có glucose và fructose
(30%). Acid trong dứa chủ yếu là axit citric, còn lại là các axit malic, tartric,...
Để sản xuất mứt nhuyễn, ta có thể dùng một loại dứa hoặc pha lẫn nhiều loại.
Dứa phải có độ chín vừa phải, không sâu bệnh, không hư hỏng.

23


Quy trỡnh saỷn xuaỏt mửựt dửựa nhuyeón ủoõng

24


Dứa đủ tiêu chuẩn được rửa trên máy rửa bàn chải rồi cắt hai đầu, đột lõi, rửa
mắt. Sau đó xé tơi và chà trên máy chà có lỗ rây 1-1,5mm, ta thu được puree dứa.
Tiếp đó, phối trộn puree dứa với đường rồi đem cô đặc.
Tỉ lệ nguyên liệu:
- Puree dứa
- Nước đường 70%

: 300kg
: 100lít.

Đầu tiên, hút một nửa lượng nước đường vào nồi cô đặc chân không, nâng
nhiệt lên 85-90oC rồi mới đưa dần puree dứa vào và tiến hành cô đặc ở nhiệt độ
60-80oC, áp suất 0,6-0,8at. Khi độ khô của hỗn hợp trong nồi đạt khoảng 50% thì
hút nốt phần nước đường còn lại vào nồi và tiếp tục cô đặc. Khi đạt độ khô 6364% thì phá chân không, nâng nhiệt độ sản phẩm lên khoảng 100 oC để tiệt trùng.

Sản phẩm khi tháo ra khỏi nồi có độ khô 66-67%.
Mứt dứa nhuyễn được rót vào hộp sắt, ghép nắp và thanh trùng theo công thức

20 − 30 − 20
.
100

25