BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN MỨT CÙI BƯỞI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN MỨT CÙI BƯỞI

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THANH TRUNG
Ngành: Bảo Quản Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm
Niên Khóa: 2005 – 2009

Tháng 8/2009


BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN MỨT CÙI BƯỞI

Tác giả

NGUYỄN THANH TRUNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành:
Bảo Quản Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm

Giáo viên hướng dẫn:
Th.s Nguyễn Hữu Nam

Tháng 8 năm 2009


LỜI CẢM ƠN
Con xin khắc ghi công ơn trời biển của cha mẹ đã sinh thành và nuôi dưỡng

con nên người.
Con xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Công Nghệ Thực Phẩm, các thầy
cô liên khoa đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt thời gian
con ngồi trên giảng đường đại học.
Con xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Nam đã tận tình hướng dẫn và
giúp đỡ con trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Chân thành cảm ơn cán bộ và thầy cô thuộc Trung Tâm Nghiên Cứu, Bảo
Quản và Chế Biến Rau Quả trường Đại học Nông Lâm, Tp Hồ Chí Minh và tất cả
những người bạn lớp DH05BQ đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài.
Nguyễn Thanh Trung

i


TÓM TẮT
Đề tài “mứt cùi bưởi” được thực hiện tại Trung Tâm Nghiên Cứu, Bảo Quản
và Chế Biến Rau Quả trường Đại học Nông Lâm, Tp Hồ Chí Minh, thời gian từ
tháng 4 đến tháng 7 năm 2008.
Nguyên liệu sử dụng cho chế biến là vỏ bưởi được loại bỏ phần xanh bên
ngoài và phần xơ bên trong. Đề tài đã khảo sát được các thông số kỹ thuật để xây
dựng quy trình chế biến như sau:
Vỏ bưởi

Sơ chế
Chần
Mứt cùi bưởi bưởi
Rử
h
Tách nước thẩm thấu
(đường 50% / 12h)

Sấy
(55 C / 8h)
0

Bao gói

bưởi

ii

Pectin 1%


Trong quá trình chuẩn bị nguyên liệu, cùi bưởi được cắt khối vuông và chần
trong nước nóng 90 – 950C trong vòng 10 phút, sau đó đem đi bóp muối với tỷ lệ
10% để loại bỏ vị đắng và vị the của cùi bưởi.
Giai đoạn tách nước được thực hiện ở 2 giai đoạn:
− Giai đoạn tách nước thẩm thấu: cùi bưởi được ngâm trong dung dịch đường
với tỷ lệ 50% trong 12 giờ. Trong giai đoạn này chúng tôi cũng đã bổ sung pectine
1% để cải thiện cấu trúc sản phẩm cuối.
− Giai đoạn sấy đối lưu: sau khi tách nước thẩm thấu, cùi bưởi sẽ được sấy ở
550C trong 8 giờ để ẩm độ cuối cùng đạt 15%.

iii


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. i

TÓM TẮT ................................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................. iv
DANH SÁCH CÁC BẢNG ....................................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH.......................................................................................vii
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
1.2 MỤC ĐÍCH ........................................................................................................... 2
1.3 YÊU CẦU .............................................................................................................. 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 3
2.1 GIỚI THIỆU CÂY BƯỞI.................................................................................... 3
2.1.1. Nguồn gốc và phân bố cây bưởi.............................................................. 3
2.1.2 Đặc điểm thực vật học của cây bưởi ....................................................... 4
2.1.3. Một số giống bưởi ở Việt Nam ............................................................... 5
2.1.4. Thành phần hóa học của bưởi ................................................................. 5
2.2 GIỚI THIỆU VỀ ĐƯỜNG .................................................................................. 8
2.2.1 Saccharose ................................................................................................ 8
2.2.2 Các loại đường khử .................................................................................. 8
2.3 GIỚI THIỀU VỀ PECTIN .................................................................................. 9
2.4 GIỚI THIỆU VỀ CARBOXY METHYL CELLULOSE (CMC) ................. 10
2.5 QUÁ TRÌNH CHẦN .......................................................................................... 11
2.6 QUÁ TRÌNH NGÂM THẨM THẤU ............................................................... 12
2.6.1 Cơ sở khoa học của quá trình tách nước thẩm thấu ............................... 12
2.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách nước thẩm thấu ..................... 13
2.6.3 Ảnh hưởng của chất tan lên tính chất cảm quan của sản phẩm.............. 14
2.6.4 Ứng dụng và ưu điểm của phương pháp ngâm thẩm thấu ..................... 14
iv


2.7 QUÁ TRÌNH SẤY .............................................................................................. 15
2.7.1 Bản chất của quá trình sấy...................................................................... 15

2.7.2 Mục đích của quá trình sấy..................................................................... 15
2.7.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy ................................................ 15
2.7.4 Biến đổi sản phẩm trong quá trình sấy ................................................... 16
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 19
3.1. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THÍ NGHIỆM.................................................. 19
3.2. VẬT LIỆU .......................................................................................................... 19
3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................... 20
3.3.1. Bố trí thí nghiệm thăm dò...................................................................... 21
3.3.2. Bố trí thí nghiệm chính.......................................................................... 23
3.3.3. Phương pháp đánh giá ........................................................................... 26
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN ................................................................. 28
4.1 KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM THĂM DÒ ................................................... 28
4.1.1 Xác định thời gian chần.......................................................................... 28
4.1.2 Xác định tỉ lệ đường trong quá trình tách nước thẩm thấu .................... 28
4.1.3 Xác định CMC và Pectin thích hợp cho sản phẩm ................................ 29
4.1.4 Xác định thời gian sấy............................................................................ 29
4.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CHÍNH................................................................... 30
4.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường
đến giá trị cảm quan sản phẩm....................................... 30
4.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Pectin
đến cấu trúc sản phẩm .................................................... 31
4.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy
đến thời gian sấy, màu sắc và mùi vị của sản phẩm ...... 32
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................... 35
5.1 KẾT LUẬN ......................................................................................................... 35
5.2 ĐỀ NGHỊ ............................................................................................................. 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 36
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 38

v

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của bưởi...................................................................... 6
Bảng 2.2: Thành phần nguyên liệu bưởi Năm Roi ...................................................... 7
Bảng 3.1: Kết quả thí nghiệm thăm dò thời gian chần .............................................. 21
Bảng 3.2: Kết quả thí nghiệm thăm dò tỷ lệ đường................................................... 22
Bảng 3.3: Kết quả thí nghiệm thăm dò tác nhân tạo cấu trúc.................................... 23
Bảng 3.4: Cách bố trí các nghiệm thức trong thí nghiệm 1....................................... 24
Bảng 3.5: Cách bố trí các nghiệm thức trong thí nghiệm 2....................................... 25
Bảng 3.6: Cách bố trí các nghiệm thức trong thí nghiệm 3....................................... 26
Bảng 4.1: Độ ẩm của sản phẩm sấy ở 650C ở thí nghiệm thăm dò............................ 29
Bảng 4.2: Kết quả đánh giá cảm quan thí nghiệm 1.................................................. 30
Bảng 4.3: Kết quả đánh giá cảm quan thí nghiệm 2.................................................. 31
Bảng 4.4: Kết quả đánh giá cảm quan thí nghiệm 3.................................................. 33

vi


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Cây bưởi và quả bưởi................................................................................... 4
Hình 2.2: Cấu trúc của pectin .................................................................................... 10
Hình 2.3: Cấu trúc của CMC ..................................................................................... 11
Hình 3.1: Vỏ bưởi dùng làm nguyên liệu .................................................................. 19
Hình 3.2: Quy trình chế biến mứt cùi bưởi dự kiến................................................... 20
Hình 4.1: Mẫu cùi bưởi ngâm ở 3 tỷ lệ đường khác nhau ......................................... 31
Hình 4.2: Mẫu cùi bưởi ngâm ở 3 tỷ lệ pectin khác nhau ......................................... 32
Hình 4.3: Đường cong giảm ẩm khi sấy ở các nhiệt độ khác nhau........................... 32

Hình 4.4: Quy trình chế biến mứt cùi bưởi ............................................................... 34

vii


Chương1
MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
− Bưởi là một loại trái cây có nhiều dược tính và được dùng phổ biến trên thế
giới. Thịt quả là phần được dùng chủ yếu nhưng phần vỏ quả lại chiếm một tỷ lệ lớn
và mang nhiều thành phần có giá trị như pectin, tinh dầu thơm, cenlulose… Một số
nước trên thế giới đã chiết xuất các thành phần này sản xuất nhiều loại mỹ phẩm. Ở
Việt Nam, phần vỏ xanh bên ngoài là vị thuốc nam thông dụng, đặc biệt phần vỏ
giữa được chế biến thành các món ăn được nhiều người ưa thích như chè bưởi hay
nem bưởi, gỏi bưởi, ngoài ra vỏ bưởi còn được dùng để làm nhang. Theo đông y,
trong cùi trắng của quả bưởi có chứa pectin, tinh dầu, hesperidin, maringin, là những
chất có tác dụng làm giảm cholesterol – huyết, bảo vệ sự bền vững của mao mạch,
phòng chống cao huyết áp và tai biến mạch máu não, nhồi máu cơ tim…(Theo
Lương y Đinh Công Bảy). Về dinh dưỡng, nhiều nghiên cứu cho thấy pectin có tác
dụng ức chế vi khuẩn đường ruột, cải thiện các quá trình tiêu hoá, có công hiệu cao
trong các trường hợp ngộ độc, thúc đẩy quá trình liền sẹo,…. Cellulose cũng có
nhiều tác dụng tích cực như: phòng ngừa ung thư ruột kết, phòng ngừa xơ vữa động
mạch, phòng ngừa hình thành sỏi mật, giảm hàm lượng mỡ trong máu,…. Tuy nhiên,
các món ăn được chế biến từ vỏ bưởi chưa nhiều và chưa thật phổ biến trong khi một
lượng lớn vỏ bưởi chưa được tận dụng. Do đó, việc chế biến và đa dạng hóa các sản
phẩm chế biến từ vỏ bưởi là điều cần thiết. Vì những lý do này, được sự đồng ý của
khoa Công Nghệ Thực Phẩm, dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Hữu Nam, chúng
tôi đã thực hiện đề tài: “mứt cùi bưởi”.
− Sản phẩm mứt cùi bưởi sẽ là sản phẩm vừa góp phần đa dạng hoá các sản
phẩm chế biến từ vỏ bưởi, vừa là món ăn cung cấp năng lượng, hỗ trợ tiêu hoá, đồng

thời tận dụng được nguồn phế phẩm, mang lại giá trị kinh tế.

1


1.2 MỤC ĐÍCH
− Đa dạng hóa những sản phẩm từ cùi bưởi.
− Tạo ra một sản phẩm mới đó là “mứt cùi bưởi” có cấu trúc, máu sắc, mùi vị
hài hòa trên nguồn nguyên liệu là vỏ bưởi.
1.3 YÊU CẦU
− Xác định hàm lượng đường cần thiết để chế biến mứt cùi bưởi.
− Xác định ảnh hưởng của chất tạo cấu trúc đến chất lượng sản phẩm mứt cùi
bưởi.
− Xác định chế độ sấy thích hợp cho sản phẩm.
− Đánh giá cảm quan sản phẩm.

2


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 GIỚI THIỆU CÂY BƯỞI
Phân loại khoa học:
Giới : Plantae
Ngành : Magnoliophyta
Lớp : Magnoliopsida
Họ : Rutaccae
Chi : Citrus
Loài : Citrus maxima
2.1.1. Nguồn gốc và phân bố cây bưởi

− Theo Từ điển Bách khoa Nông nghiệp (1991), bưởi là loại cây ăn quả thuộc
họ cam quýt (Rutaeae), có tên khoa học là Citrus grandis osbeck, cây gỗ, có thể
trồng bằng hạt hoặc bằng chiết ghép, hoa năm cánh, quả do rất nhiều túi dịch quả tạo
thành. Có rất nhiều loại bưởi như: bưởi Năm Roi, bưởi Đoan Hùng, bưởi Chùm…
− Bưởi được trồng nhiều trên khắp thế giới: Trung Quốc, Ấn Độ, bờ biển Địa
Trung Hải, Tây Ban Nha, Hungary, Mỹ…. Nguồn gốc chính từ Nam Á, Trung Quốc,
Nhật, Ấn Độ. Thu hoạch chủ yếu vào mùa thu, phân bố những nơi có không khí ấm
áp.
− Ở Việt Nam do điều kiện đất đai và khí hậu rất thuân lợi cho việc phát triển
loài hoa citrus maxima nên được trồng ở khắp mọi nơi, đặc biệt là cây bưởi. Chính vì
vậy mà sản lượng bưởi hàng năm đạt hàng chục ngàn tấn phục vụ cho công nghiệp
thực phẩm.
− Quả bưởi được sử dụng chủ yếu phần thịt quả, thịt quả có vị thơm ngọt,
hương thơm đặc biệt. Là loại quả không còn tinh bột sau chín nên không tiếp tục
chín thêm.

3


− Ngoài ăn tươi, bưởi còn có thể chế biến thành nhiều sản phẩm có giá trị như
các loại nước giải khát, lấy tinh dầu từ vỏ, hạt, các sản phẩm truyền thống như chè
bưởi, nem bưởi,…
− Bưởi là mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Nếu biết chọn lọc giống, có kĩ thuật
thâm canh, biết tổ chức sản xuất thành vùng thì giá trị kinh tế còn cao hơn.
2.1.2 Đặc điểm thực vật học của cây bưởi
− Bưởi là loại cây to, cao 10 – 13 m, vỏ thân màu vàng nhạt, đôi khi tiết ra một
loại chất gôm nhựa màu nâu đen. Lá đơn hình trái xoan, nguyên, mép lá nhẵn, cuốn
lá có cánh to, mặt trên nhẵn, mặt dưới có 8 – 10 đôi gân bên, gân nhỏ, cuống lá
không có lông. Chiều dài phiến lá: 8,7 – 16,0 cm; chiều rộng: 3,7 – 9,0 cm. Chiều dài
cánh lá: 3,0 – 5,0 cm; chiều rộng cánh lá: 1,5 – 4 cm.

− Hoa mọc thành chùm 6 – 10 hoa, cuống hoa có lông. Hoa màu trắng, rất
thơm. Đài hoa tròn từ 4 – 5 lá, mặt dưới lá đài có lông. Hoa có 29 – 33 nhị. Đĩa tuyến
mật dầy 0,5 – 0,7 mm, bầu hình cầu có lông, vòi dài có lông bao phủ, đầu nhụy phình
to.
− Quả hình cầu to, khối lượng từ 800 – 850 g. Đường kính 13 – 14 cm, chiều
cao 11 – 12 cm. Đường kính ruột quả 8,5 – 9,7 cm. Chiều cao ruột quả 7 – 8 cm. Số
lượng múi trong quả trung bình 10 – 12 múi.
− Màu sắc của quả biến từ vàng đến nâu sậm từ theo giống.
(Nguồn: Đoàn Thụy Hoàng Châu, 2005)

Hình 2.1 : Cây bưởi và quả bưởi
4


2.1.3. Một số giống bưởi ở Việt Nam
Bưởi được trồng nhiều nơi ở nước ta rất đa dạng về chủng loại và có trên 100
giống khác nhau. Một số giống bưởi được trồng phổ biến hiện nay:
− Bưởi Nông nghiệp I: là giống bưởi nhập nội, được thuần hóa. Cây có tán đẹp.
Khối lượng quả trung bình 2 kg, có quả to hơn 5 kg, tép màu hồng, mộng nước, ăn
ngon và thơm dịu. Vì quả to đẹp nên người tiêu dùng chọn bài mâm ngũ quả ngày
Tết.
− Bưởi Biên Hòa: vùng bưởi nổi tiếng ở cù lao Phố và cù lao Tân Triều, bên
sông Đồng Nai, có nhiều giống như: bưởi Thanh Trà, bưởi da láng, bưởi đường, bưởi
ổi, giống ngon là bưởi ổi. Quả tuy không to lắm nhưng khi chín ăn rất ngọt, có vị ổi,
có thể để được lâu, càng để lâu quả càng ngọt.
− Bưởi Năm roi: một trong những giống bưởi được xem ngon hiện nay, có
nhiều ở ven sông Hậu, tuy nhiên phải chọn trồng ở đất huyện Bình Minh, Vĩnh Long
mới “ngon đúng mức”. Bưởi Năm Roi Bình Minh khi chín có màu vàng xanh rất tươi
và quả có hình quả lê, vỏ tróc và múi bưởi trong, vị ngọt nhiều, chua ít. Bưởi có
nhiều vào mùa Trung thu và tết Nguyên đán. Năng suất đạt 15 – 20 tấn / năm. Toàn

huyện có trên 2000 ha đất trồng bưởi.
− Bưởi Phúc Trạch: huyện Hương Khê, tỉnh Nghệ Tĩnh. Quả hình cầu hay hơi
dẹt hai đầu, trọng lượng trung bình 1 kg. Tép mọng nước, ăn ngọt đậm, thanh chua.
Chín vào tháng chín. Được xem là một trong những giống ngon nhất hiện nay.
− Bưởi đỏ Mê Linh: được trồng nhiều ở xã Văn Quán, huyện Mê Linh, ngoại
thành Hà Nội. Quả thon dài, trọng lượng bình quân 1 kg. Khi chín vỏ quả, cùi và tép
đều đỏ, ăn ngọt, ngon, bày đẹp.
− Bưởi Đoan Hùng: được trồng nhiều ở huyện Đoan Hùng, tỉnh Vĩnh Phú. Quả
hình tròn hơi dẹt hai đầu, trọng lượng trung bình 1 kg. Chín rộ vào tháng chín và
tháng mười. Quả nhiều nước, tép mịn, ngọt dịu và thơm.
(nguồn: httpwww.vinafruit.comvinafruitdoc10_GIONG_DACSAN)
2.1.4. Thành phần hóa học của bưởi
Trong thành phần hóa học của bưởi có chủ yếu là nước, nước chiếm tỉ lệ rất
cao trong múi bưởi, do tính chất này mà bưởi có tính chất giải khát rất tốt. Bên cạnh

5


đó còn có một tỉ lệ đường nhỏ và chất khoáng tập trung hầu hết trong phần dịch quả
nên bưởi còn là nguồn cung cấp năng lượng và một số thành phần dinh dưỡng khác
theo các tỉ lệ được trình bày trong bảng 2.1
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của bưởi
Thành phần

Trong 100g ăn được

Nước(%)

88,40

Năng lượng(cal)

41,00

Protein(%)

0,50

Chất béo(%)

0,10

Carbohydrate(%)

10,60

Caroten(%)

0,09

Vitamin C(mg)

38,00

Vitamin nhóm B(mg)

0,06

Vitamin A(IU)

80,00

Vitamin PP(mg)

0,20

Cellulose(%)

1,47

Chất khoáng(mg)

180,40
Nguồn: Nguyễn Minh Thủy, 2003

Các thành phần trong quả bưởi
− Trong vỏ bưởi có nhiều tinh dầu chứa dẫn xuất tecpen (xitran - C10H6O,
d-limonen - C10H6), pectin, men pectin, men oxy hoá, nhiều glucoside đắng (naringin
- C27H32O14, hisperdin - C28H34O5 ).
− Quả bưởi gồm 3 phần: lớp vỏ xanh bên ngoài, cùi bưởi màu trắng, xốp và
trong cùng là các múi.
− Cùi bưởi có pectin, tinh dầu và 2 flavonoid chính là hesperidin và naringin.
− Trong bưởi ruột hồng và đỏ còn có thêm 1 carotenoid gọi là lycopene, có
công dụng ức chế hoạt động của các khối u, đặc biệt là ung thư tiền liệt tuyến. Dược
tính quí giá này đang được nghiên cứu sâu thêm.

6


− Pectin là chất sợi hòa tan, nó hấp thu cholesterol trong thức ăn và muối mật

nên góp phần làm giảm cholesterol trong máu, gián tiếp ngăn ngừa béo phì và xơ
cứng mạch máu.
− Hesperidin và narigin giúp bảo vệ tính đàn hồi của mạch máu, ngừa xơ cứng
động mạch, gián tiếp chống cao huyết áp và tai biến mạch máu não.
− Nhiều nghiên cứu cho thấy naringin và hisperdin là hai chất chủ yếu gây ra vị
đắng trong vỏ bưởi. Chúng là các glucoside tan trong nước. Khi thuỷ phân hay với
tác dụng của men peroxidase chúng bị thủy phân thành đường glucose, đường
ramnose và các aglucon. Các aglucon thuộc nhóm flavanon trong nhóm các hợp chất
polyphenol thực vật và tan trong nước, aglucon của naringin là narigenin và của
hisperdin là hisperidin (neohisperidin có vị rất đắng).
Bảng 2.2: Thành phần hóa học bưởi Năm Roi
Thành phần

Hàm lượng

Độ ẩm(%)

89,50

Acid tổng số(%)

1,33

Đường(%)

6,80

Vitamin C (mg) trong

34,10

100 gam ăn được
pH

3,8
(Theo: Đoàn Thụy Hoàng Châu, 2005)

− Bưởi là loại quả có hàm lượng nước khá cao, khoảng 89,5%, nước trong bưởi
chủ yếu là nước ở dạng tự do (hơn 95%) chứa hầu hết các chất dinh dưỡng nên thuận
lợi cho sản xuất các loại nước ép từ bưởi.
− Đường trong bưởi chủ yếu là đường fructose với một hàm lượng tương đối
cao. Bên cạnh đó bưởi cũng là một loại quả thuộc họ Citrus nên chứa hàm lượng
vitamin C rất cao, đây là nguồn vitamin C tự nhiên rất tốt cho sức khỏe con người.
− Bưởi là loại quả thuộc nhóm chua có pH < 3,5, có độ acid chung là 1,33. Acid
trong bưởi cũng như các họ quả Citrus khác, chủ yếu là acid citric. Độ acid cao trong
bưởi có tác dụng tăng cường khả năng diệt trùng trong sản xuất đồ hộp.(Trích dẫn
bởi Đoàn Thụy Hoàng Châu, 2005).

7


2.2 GIỚI THIỆU VỀ ĐƯỜNG
2.2.1 Saccharose
− Saccharose rất phổ biến trong giới thực vật, đặc biệt chiếm tỉ lệ cao trong cây
mía (14 – 20%), trong củ cải đường (16 – 20%). Saccharose dễ tan trong nước, khi
kết tinh từ dung dịch nước sẽ cho những tinh thể lớn, dạng A có nhiệt độ nóng chảy
1850C, khi kết tinh từ dung dịch methanol thu được dạng tinh thể B có nhiệt độ nóng
chảy là 1700C. Saccharose khó tan trong rượu ethylic. Trong dung dịch nước,
saccharose làm quay cực sang phải, [α]20 = +6605 và không cho hiện tượng quay hỗ
biến. Nồng độ saccharose trong dung dịch nước có thể xác định bằng phân cực kế

hay đường kế. Saccharose không có tính khử, do cấu tạo của nó không có nhóm -OH
hemiacetal tự do. Do đó nó không cho phản ứng tráng gương, không khử dung dịch
Fehling, cũng không phản ứng với phenylhidrazin.
− Saccharose rất dễ thủy phân trong môi trường acid hay ngay cả với acid yếu
nhất như H2O + CO2 tạo thành D - glucose và D - fructose. Do D - fructose cho quay
trái mạnh, còn saccharose và D - glucose cho gốc quay phải yếu, nên sau khi thủy
phân dung dịch trở nên quay trái ([α] = - 200). Hiện tượng đó gọi là sự nghịch đảo
đường. Saccharose cũng có thể bị thủy phân dưới tác dụng của men như men
saccharase. Saccharose có thể tạo thành các saccharide kim loại kiềm thổ với calxi.
Saccharat calxi C12H22O11.CaO.2H2O tan trong nước. Nhờ đặc tính này người ta tinh
chế saccharose bằng nước vôi (Ca(OH)2). Sau khi lọc bỏ tạp chất, người ta cho luồng
khí CO2 lội qua dung dịch saccharose tan trong nước sẽ làm CaCO3 kết tủa. Lọc, cô
đặc và kết tủa thu được saccharose tinh khiết.
C12H22O11.CaO.2H2O + CO2 

C12H22O11 + CaCO3 + 2H2O

2.2.2 Các loại đường khử
Bên cạnh saccharose, người ta còn sử dụng một số đường khử như glucose,
frutose hay maltose.
2.2.2.1 Glucose
Glucose là đường có nhiều trong nho, nên được gọi là đường nho. Glucose
phổ biến ở cả động vật và thực vật. Glucose là thành phần của nhiều oligo và
polysacharide quan trọng như maltose, saccarose, tinh bột, cellulose. Trong cơ thể

8


động vật, glucose là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng. Dung dịch glucose làm
quay mặt phẳng phân cực về bên phải nên gọi là dextrose, góc quay là +5207.

Glucose là đường khử vì có –OH glycosidic ở C1.
2.2.2.2 Fructose
Fructose có nhiều trong mật ong, trái cây ở dạng tự do. Trong cơ thể động vật,
frutose được sinh ra do sự thủy phân saccharose hoặc do sự chuyển hóa của glucose
thành fructose trong quá trình trao đổi chất. Khi kết tinh trong dung dịch, fructose có
hình kim, tinh thể của nó ngậm một phân tử nước 2C6H12O6.H2O. Fructose làm quay
mặt phẳng phân cực về trái một góc -920 nên nó được gọi là levulose. Fructose là loại
đường ngọt nhất trong các loại hexose.
2.2.2.3 Maltose
Maltose là disaccharide chứa 2 gốc α – glucopiranose, hai gốc này liên kết với
nhau nhờ các nhóm –OH ở vị trí C1 và C4. Do đó maltose còn giữ được một nhóm
–OH glucoside và duy trì được tính chất khử bằng một nửa glucose. Maltose còn
được gọi là α – D – glucopiranoside (1 – 4) α – D – glucopiranose. Khi thủy phân
bằng acid hoặc bằng maltasase, đường maltose sẽ bị phân ly và giải phóng ra hai
phân tử α – D – glucose.
(Nguồn: Lê Thị Phương Nga, 2005)
2.3. GIỚI THIỆU VỀ PECTIN
Pectine là một hợp chất keo nước tự nhiên hiện diện chủ yếu trong màng tế
bào thực vật và đóng vai trò làm “xi măng” gắn kết các tế bào lại với nhau. Trong
thương mại pectine tồn tại dưới dạng bột màu vàng nhạt (E440) và được ly trích chủ
yếu từ vỏ của các loại trái cây thuộc họ cam quýt, từ bã táo hay từ cây củ cải đường.
Xét về cấu tạo hoá học, pectine được tạo thành chủ yếu từ các đơn vị α-1,4-Dgalacturonic liên kết với nhau bởi liên kết α-1,4-glycosid và một phần nhỏ (1 đến
4%) đơn vị L-rhamnoses liên kết với nhau bởi liên kết α-1,2-glycosid.

9


Hình 2.2: Cấu trúc của pectin
Những loại pectine khác nhau được phân biệt bởi mức độ este hoá của chúng
(DE) hay dựa vào số nhóm methylester. Chúng ta có thể chia thành 2 nhóm như sau :

-

Pectine có độ methyl hoá cao (HM) là những pectine có chỉ số DE lớn hơn
50%.

-

Pectine có độ methyl hoá thấp (LM) khi DE thấp hơn 50%.

Khi DE thấp hơn 10%, pectine được gọi là acid pectic.
Nhìn chung, pectine được sử dụng chủ yếu như là chất tạo gel, chất làm đặc
và chất ổn định trong mứt, mứt quả nghiền và trong các món ăn tráng miệng. Pectine
có đặc tính là tạo gel với đường. Vì lý do này mà pectine được sử dụng kết hợp với
đường như là một tác nhân tạo gel trong công nghệ thực phẩm đặc biệt là trong chế
biến các sản phẩm mứt.
(Nguồn: Trương Thị Xuân Bình, 2008)
2.4 GIỚI THIỆU VỀ CARBOXYMETHYLCELLULOSE (CMC)
Cellulose là thành phần chủ yếu của vách tế bào thực vật và là một hợp chất
hữu cơ rất phong phú trong tự nhiên. Cellulose là một homoglycane được cấu tạo từ
những đơn vị β-D-glucopyranose liên kết với nhau bởi liên kết 1,4-β-glycosidique.
Cấu trúc của cellulose có dạng chuỗi dài, không tan trong nước và phần lớn các dung
môi hữu cơ.
Carboxymethylcellulose (CMC) là một polyme dẫn xuất của cellulose. Ngược
lại với cellulose, CMC tan trong nước hoặc khi có mặt của etanol hay aceton. Sản
phẩm thương mại tồn tại dưới dạng những hạt nhỏ màu trắng nhạt được ghép với
những hạt cation hoá trị một (Natri) thường được sử dụng như là chất làm đặc, tác
nhân giữ nước, chất cải thiện cấu trúc trong kem đá hay tác nhân anti-dyspepsie
trong sữa (Alais và Linden, 1997).

10

Guilbert (1986) đã tạo ra màng ăn được từ dung dịch CMC có nồng độ từ 1
đến 3% (p/p). Sau khi sấy ở nhiệt độ 350C trong vòng 21h, màng CMC nhận được có
cấu trúc mềm dẻo, trơn nhẵn, trong suốt và không màu.

Hình 2.3: Cấu trúc của CMC
CMC là hợp chất quan trọng nhất trong số những dẫn xuất của cellulose được
ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm. Hai sản phẩm màng bao được tạo ra từ
CMC và sucrose ester là Semperfresh TM và TAL Pro-long TM đã được thương mại
hoá và đã thu được nhiều thành công to lớn (Nisperos-Carriedo, 1994).
2.5 QUÁ TRÌNH CHẦN
Trong quá trình, nguyên liệu được nhúng vào nước nóng hay vào dung dịch
muối ăn, đường, acid nóng.
Mục đích của quá trình:
− Đình chỉ các quá trình sinh hóa của nguyên liệu, giúp màu sắc nguyên liệu
không bị xấu đi. Chần làm cho hệ thống các men peroxidase, polyphenoloxidase
trong các nguyên liệu rau quả bị đình chỉ, không tạo thành các chất màu.
− Làm thay đổi thể tích, khối lượng nguyên liệu để các quá trình chế biến sau
thuận lợi.
− Thủy phân protopectin thành pectin hòa tan, giúp các quá trình xử lý sau đó
được dễ dàng hơn.

11


− Đuổi bớt không khí trong gian bào của nguyên liệu nhằm hạn chế tác dụng
của oxy gây phồng hộp, loại trừ các chất không thích hợp như các chất gây ra vị
đắng và các chất có vị không thích hợp.
− Tăng độ thẩm thấu của chất nguyên sinh, làm cho dịch bào thoát ra dễ dàng,

hoặc dung dịch dễ ngấm vào tế bào.
− Làm cho rau quả có màu sáng hơn khi chần trong các dung dịch như muối
hoặc acid. Tiêu diệt các vi sinh vật bám bên ngoài nguyên liệu.
2.6 QUÁ TRÌNH NGÂM THẨM THẤU
Tách nước thẩm thấu là một quá trình xảy ra khi có sự tiếp xúc giữa những
sản phẩm dạng nguyên hay cắt miếng, đặc biệt là rau quả, với dung dịch chất tan
nồng độ cao. Trong quá trình này có hai sự trao đổi vật chất xảy ra đồng thời nhưng
ngược chiều nhau (Ponting và al, 1966 ; Karel,1975 ; Hawkes và Flink, 1978):
− Sự di chuyển của nước từ sản phẩm ra ngoài dung dịch ngâm.
− Sự di chuyển của các chất hoà tan từ dung dịch ngâm vào bên trong sản phẩm.
Quá trình trao đổi này sẽ diễn ra cho đến khi môi trường dung dịch ngâm và bên
trong sản phẩm đạt trạng thái cân bằng (Adambounou và Castaigne, 1983).
Khi tách nước thẩm thấu những loại trái cây thì người ta thường sử dụng dung
dịch đường saccharose, glucose hay maltose (Dunkerque, 1987).
2.6.1 Cơ sở khoa học của quá trình tách nước thẩm thấu
− Hầu hết màng tế bào của thực phẩm có tính thấm chọn lọc nghĩa là nó chỉ cho
một số dung môi hay chất hòa tan nhất định đi qua. Như vậy, sự thẩm thấu nhìn
chung gắn liền với tính thấm của màng tế bào. (Ponting và ctv, 1966)
− Động học của sự trao đổi vật chất ở các sản phẩm có nguồn gốc thực vật có
thể chia làm 2 pha : pha đầu chủ yếu là dịch chuyển nước và chất tan, trong pha thứ
hai, sự mất nước giảm mạnh trong khi chất tan vẫn tiếp tục đi vào thực phẩm đều
đặn. Thời gian diễn ra pha thứ nhất thay đổi tuỳ theo bản chất sản phẩm được xử lý,
thường từ 0,5- 2h (Lenart và Lewicki, 1987).
− Sự khác nhau về nồng độ chất tan giữa sản phẩm xử lý và dung dịch ngâm là
động lực cho sự trao đổi vật chất. Sự mất nước sẽ càng lớn khi sự khác biệt này càng
lớn (Hawkesvà Flink,1978 ; Islam và Flink, 1982 ; Lenart và Flink, 1984a). Tiến

12

triển của việc chuyển dịch chất tan theo nồng độ dung dịch rất phức tạp và tuỳ thuộc
vào bản chất của chất tan.
− Theo những kết quả nghiên cứu của Vitrac và Raoult-Wack (2002) thì sản
phẩm có thể mất từ 30- 80g nước và nhận được 10- 40g chất tan so với 100g khối
lượng ban đầu. Trong đa số các trường hợp, sản phẩm mất nước nhiều hơn là nhận
được chất tan, kết quả là khối lượng sản phẩm bị giảm sau khi ngâm, nhìn chung
thường từ 30 – 50g so với 100 g khối lượng ban đầu.
2.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách nước thẩm thấu
− Theo Raoult và Guilbert (1990), sự di chuyển của nước và các chất hoà tan
trong quá trình tách nước thẩm thấu tuỳ thuộc một phần vào đặc tính của mô thực vật
(tuỳ thuộc vào quá trình tiền xử lý), phụ thuộc vào kiểu cắt sản phẩm và những điều
kiện xử lý khác như nhiệt độ, thời gian, kiểu tiếp xúc giữa các phase, nồng độ và
thành phần của dung dịch ngâm (khối lượng phân tử của chất tan, sự hiện diện của
các ion).
− Sự thay đổi lớn trạng thái của các sản phẩm có nguồn gốc thực vật trong suốt
quá trình ngâm nhìn chung là do bản chất của mô bào như độ rắn chắc của các mô
(Giangiacomo và ctv,1987), không gian bên trong và bên ngoài tế bào (Lozano và
ctv, 1983) và hàm lượng vật chất không tan ban đầu (Lenart và Flink,1984a). Ngoài
ra, trạng thái vật lý của mô cũng ảnh hưởng đến sự chuyển dịch nước và chất tan.
− Nhìn chung, tất cả các tác nhân vật lý hay hoá học làm hại đến sự nguyên vẹn
của mô như trạng thái chín quá mức, hay các quá trình xử lý nhiệt ban đầu đều thúc
đẩy sự đi vào của chất tan nhiều hơn so với sự mất nước (Ponting, 1973 ; Islam và
Flink, 1982 ; Saurel và ctv, 1994a-b).
− Việc nâng nhiệt trong quá trình xử lý sẽ thúc đẩy sự trao đổi vật chất nhưng
mỗi loại quả có một nhiệt độ tới hạn mà ở đó cấu trúc sản phẩm bị ảnh hưởng. Nhiệt
độ tới hạn được xác định cho nhiều loại quả từ 20 - 400C (Lenart và Lewicki, 1990ab ; Lerici và ctv, 1977). Với trái cây tươi, khi nhiệt độ trên 500C sẽ dẫn đến những
thay đổi bất thuận nghịch và sự mất tính chọn lọc của màng tế bào, hay sự thay đổi
cấu trúc, kết cấu của thực phẩm cũng như thúc đẩy phản ứng nâu hoá enzyme và sự

13

mất màu. Với trái cây đã được chần hay sulfit hoá trước khi ngâm thì có thể xử lý ở
nhiệt độ lên đến 800C (Raoult-Wack, 1994).
2.6.3 Ảnh hưởng của chất tan lên tính chất cảm quan của sản phẩm
- Mùi vị: Trong quá trình tách nước thẩm thấu, một vài acid trong quả sẽ đi ra
ngoài dịch ngâm trong khi đó đường được ngấm vào trong quả. Điều này làm thay
đổi tỷ lệ đường/acid và vì thế làm hài hoà vị cho sản phẩm cuối cùng.
- Cấu trúc: Chất tan ngấm vào sẽ hạn chế sự biến dạng sản phẩm và bảo vệ
vách tế bào của quả khi sấy (Lee và ctv, 1967 ; Jayaraman và ctv, 1990). Quả được
xử lý trước bằng phương pháp ngâm nhìn chung sẽ có một khả năng hồi ẩm tốt hơn
và cấu trúc mềm dẻo hơn so với sản phẩm chỉ sấy mà không qua công đoạn ngâm
(Torreggiani và ctv, 1988 ; Paoletti và ctv, 1990), nhưng hiệu quả này còn tuỳ theo
bản chất của sản phẩm (Nsonzi và Ramaswamy, 1998).
- Màu sắc: Các chất tan đi vào sẽ làm giảm sự thay đổi màu của sản phẩm
trong quá trình bảo quản về sau, nhất là có thể hạn chế sự hủy hoại các sắc tố
chlorophyl và carotenoid (Flink, 1980 ; Forni và ctv, 1977), ức chế hoạt tính các
enzyme polyphenoloxidase gây ra phản ứng nâu hoá enzyme (Ponting , 1973 ; Dixon
và ctv, 1976 ; torreggiani và ctv, 1986) và hạn chế sự nhạy cảm của sản phẩm với sự
nâu hóa phi enzyme (Bolin và Huxsoll, 1993).
2.6.4 Ứng dụng và ưu điểm của phương pháp ngâm thẩm thấu
- Ứng dụng
Nhìn chung các sản phẩm sau khi ngâm thẩm thấu thường không ổn định, vì
vậy trước khi ngâm người ta có thể xử lý nguyên liệu bằng những biện pháp như xử
lý nhiệt, xử lý hoá học hay vật lý. Những xử lý phụ sau khi tách nước thẩm thấu có
thể là thanh trùng, tiệt trùng, sấy bởi lôi kéo, chiên, làm lạnh hay đông lạnh (PaoultWack, 1994). Ly trích nước ép từ quả ngâm thẩm thấu cho phép thu được dịch ép cô
đặc mà không cần phải xử lý nhiệt. Vì thế mà sản phẩm cuối cùng có hương thơm
gần giống với sản phẩm tự nhiên (Guilbert và ctv, 1990).
Quá trình ngâm thẩm thấu kết hợp với sấy ở mức độ vừa phải sẽ tạo ra sản
phẩm có độ ẩm trung gian. Những sản phẩm này có thể bảo quản ở nhiệt độ thường

trong nhiều tháng (Bongirwar và Sreenivasan, 1977).

14


- Ưu điểm
Tách nước bằng thẩm thấu cho phép giảm sự tiêu thụ năng lượng, giảm thời
gian sấy và năng lượng cần thiết cho những quá trình sấy bổ sung (Lewicki và
Lenart, 1992 ; Collignan và ctv, 1992 ; Pavasovic và ctv., 1990 ; Themelin và ctv.,
1997).
Nhiệt độ thấp (<500C) được sử dụng trong quá trình tách nước thẩm thấu sẽ
giúp thực phẩm giữ được những thành phần nhạy cảm với nhiệt như hương thơm,
vitamin, sắc tố (Ponting, 1973 ; Heng và ctv,1990 ; Vial và ctv, 1990 ; Videv và ctv,
1990). Nếu công đoạn tách nước thẩm thấu được thực hiện trong môi trường khử (ít
O2 hoà tan trong dung dịch) sẽ hạn chế những phản ứng oxy hoá và sự mất các thành
phần bay hơi (Ponting, 1973 ; Jezek và Smyrl, 1980).
2.7 QUÁ TRÌNH SẤY
2.7.1 Bản chất của quá trình sấy
Là quá trình bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ bất kỳ, là quá
trình khuếch tán ẩm do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách
khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung
quanh.
2.7.2 Mục đích của quá trình sấy
Mục đích chính của quá trình sấy là làm giảm hàm lượng nước trong thực
phẩm. Vì vậy trong những sản phẩm tách nước có hoạt độ nước thấp, do đó vi sinh
vật không thể phát triển cũng như có thể làm chậm những phản ứng hoá học và
những phản ứng enzyme gây hư hỏng.
2.7.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy
ƒ Nhiệt độ sấy
− Rau quả là sản phẩm chịu nhiệt kém trên 900C thì đường Fructose bắt đầu bị

Caramen hóa, các phản ứng tạo ra Melanoidin, Polyme hóa các hợp chất cao phân tử
xảy ra mạnh. Còn ở nhiệt độ cao hơn nữa, rau quả có thể bị cháy. Do vậy, để sấy rau
quả thường dùng chế độ sấy ôn hòa. Tùy loại nguyên liệu, nhiệt độ sấy không quá 80
- 90 0C.
− Đối với rau quả không chần, để diệt men khi sấy ban đầu có thể đưa lên
1000C, sau một vài giờ hạ xuống nhiệt độ thích hợp.
15


− Quá trình sấy còn phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt của vật liệu sấy. Nếu tốc độ
tăng nhiệt quá nhanh thì bề mặt quả bị rắn lại và ngăn chặn quá trình thoát ẩm.
Ngược lại, nếu tốc độ tăng chậm thì cường độ thoát ẩm yếu.
ƒ Độ ẩm không khí
− Muốn nâng cao khả năng hút ẩm của không khí thì phải giảm độ ẩm tương đối
của nó xuống, sấy chính là biện pháp tăng khả năng hút ẩm của không khí bằng cách
tăng nhiệt độ.
− Thông thường khi vào lò sấy, không khí có độ ẩm 10 – 13 %. Nếu độ ẩm của
không khí quá thấp sẽ làm rau quả nứt hoặc tạo ra lớp vỏ khô trên bề mặt, làm ảnh
hưởng xấu đến quá trình thoát hơi ẩm tiếp theo. Nhưng nếu độ ẩm quá cao sẽ làm tốc
độ sấy giảm.
− Khi ra khỏi lò sấy, không khí mang theo hơi ẩm của rau quả tươi nên độ ẩm
tăng lên (thông thường khoảng 40 – 60 %). Nếu không khí đi ra có độ ẩm quá thấp
thì sẽ tốn năng lượng, ngược lại nếu quá cao sẽ dễ bị đọng sương, làm hư hỏng sản
phẩm sấy. Người ta điều chỉnh độ ẩm của không khí ra bằng cách điều chỉnh tốc độ
lưu thông của nó và lượng rau quả tươi chứa trong lò sấy.
ƒ Lưu thông của không khí
− Trong quá trình sấy, không khí có thể lưu thông tự nhiên hoặc cưỡng bức.
Trong các lò sấy, không khí lưu thông tự nhiên với tốc độ nhỏ (nhỏ hơn 0,4 m/s), do
vậy thời gian sấy thường kéo dài, làm chất lượng sản phẩm sấy không cao. Để khắc
phục nhược điểm này, người ta phải dùng quạt để thông gió cưỡng bức với tốc độ

trong khoảng 0,4 – 4 m/s trong các thiết bị sấy. Nếu tốc độ gió quá lớn (trên 4 m/s)
sẽ gây tổn thất nhiệt lượng.
2.7.4 Biến đổi sản phẩm trong quá trình sấy
• Thay đổi về mặt vật lý và cấu trúc của sản phẩm:
− Khi hàm lượng nước trong thực phẩm giảm chúng ta có thể nhận thấy sự thay
đổi trạng thái (kết tinh, trạng thái gương) và sự suy sụp cấu trúc của thực phẩm
(Simatos và Le Meste, 1990), những thay đổi này sẽ kéo theo sự co lại của tế bào hay
sự hình thành một lớp khô cứng trên bề mặt sản phẩm. Theo Karel (1985), trong

16