Nghiên cứu chế biến nước giải khát từ củ dền

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ CỦ DỀN

Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thị Trúc Liên

An Giang, Tháng 5 Năm 2013


Lời cảm tạ
Qua bốn năm học tập tại trường Đại Học An Giang, được sự truyền đạt tận tình của
thầy cô cùng với sự giúp đỡ của các bạn. Hôm nay, nhân dịp hoàn thành đề tài khoa
học sinh viên tôi xin được gửi lời cảm ơn đến:
Thầy Nguyễn Duy Tân đã rất nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ để em hoàn thành tốt
đề tài khoa học sinh viên.
Quý thầy cô trường Đại học An Giang đặc biệt là thầy cô trong Bộ môn Công nghệ
Thực phẩm đã truyền đạt cho em những kiến thức thật quý báu và hữu ích.
Xin chân thành cám ơn các thầy cơ phụ trách trong phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng
nghệ Thực phẩm đã tạo điều kiện tốt nhất cho em thực hiện đề tài này.
Xin cám ơn tất cả các bạn sinh viên lớp DH10TP đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên và
góp ý kiến để tơi hồn thành tốt đề tài khoa học.
Xin chúc thầy cô và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công trong công việc.
Xin cảm ơn, trân trọng kính chào!
An Giang, ngày 31 tháng 05 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Trúc Liên

i

Tóm lược
Củ dền được coi là một nguồn thực phẩm giàu folate, chất sắt, calcium, vitamin A,
vitamin C. Củ dền cũng chứa rất nhiều chất xơ, kali, phosphorus, magnesium,
vitamin B6,… đặc biệt là hợp chất betalain. Ngoài tác dụng là chất màu được sử dụng
khá an toàn trong thực phẩm, tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mọi sản phẩm, cịn là
hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học q như: chất chống oxy hóa giúp bảo vệ cơ thể
chống lại gốc tự do. Nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy hai màu kể trên có thể ngăn
ngừa bệnh tim mạch, ung thư. Hiện nay, các sản phẩm từ củ dền cịn hạn chế. Do đó,
việc “Nghiên cứu chế biến nước giải khát từ củ dền” là thiết thực, nhằm tạo ra một
sản phẩm không chỉ để giải khát mà có thể ngăn bệnh, giúp tiêu hóa tốt. Góp phần đa
dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Thực hiện
đề tài này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ (55oC, 70oC, 85oC và 100oC) và thời gian trích ly
(5 phút, 10 phút, 15 phút và 20 phút) đến chất lượng cảm quan dịch trích ly.
- Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường (12%, 14%, 16% và 18%) và acid
(0,15%, 0,20%, 0,25% và 0,30%) bổ sung đến giá trị cảm quan của sản phẩm.
- Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ hương dâu bổ sung (0,03%, 0,05%, 0,07% và 0,09%) đến
giá trị cảm quan của sản phẩm.
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ (75oC, 85oC và 95oC) và thời gian (15 phút, 20
phút, 25 phút và 30 phút) thanh trùng đến chất lượng cảm quan và chỉ tiêu vi sinh vật.
- Bước đầu khảo sát mức độ chấp nhận của người tiêu dùng.
Qua q trình thực hiện nghiên cứu chúng tơi rút ra được các thông số tối ưu như sau:
- Nguyên liệu củ dền trích ly với tỷ lệ nước 1: 15, nhiệt độ trích ly 70 oC trong thời
gian 15 phút cho sản phẩm có giá trị cao (chất hòa tan tổng là 0,8543g/100g và độ
hấp thu A là 1,138).
- Phối chế với tỷ lệ 16% đường, 0,25% acid (với tỷ lệ acid citric: acid ascorbic là 1:
1) cho sản phẩm có màu sắc ổn định, sáng, đẹp, vị chua ngọt hài hòa. Với tỷ lệ hương
dâu tây 0,07% thì tạo cho sản phẩm có mùi thơm hài hịa, dễ chịu.

- Thanh trùng ở 85oC trong thời gian giữ nhiệt 20 phút sẽ tiêu diệt được vi sinh vật
đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, đạt giá trị cảm quan cao và ít tổn thất vitamin C
hàm lượng trong sản phẩm là 52,31 mg%, độ hấp thu A là 0,492.
- Kết quả khảo sát 90 người thuộc ba nhóm đối tượng là học sinh, sinh viên; cơng
nhân viên chức và người lao động, buôn bán cho kết quả sau:
+ Có 84% người tiêu dùng đánh giá chất lượng sản phẩm khá tốt; và 69% đánh giá
màu sắc hấp dẫn và 78% đánh giá mùi vị khá tốt. Trong đó, mùi vị và màu sắc sản
phẩm được người tiêu dùng quan tâm (49%), đây là sản phẩm mới lạ (25%) và sản
phẩm có xuất xứ từ thiên nhiên, giàu vitamin (19%).
+ Mức giá 6.000 đồng/chai 220ml được 87% người tiêu dùng chấp nhận và 53%
người tiêu dùng sẵn lòng mua và dùng thử sản phẩm khi xuất hiện trên thị trường.

ii


Mục lục
Nội dung

Trang

Lời cảm tạ ......................................................................................................................... i
Tóm lược .........................................................................................................................ii
Mục lục .......................................................................................................................... iii
Danh sách bảng ............................................................................................................... vi
Danh sách hình ............................................................................................................ viii
Chương 1 Giới thiệu ...................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 1
1.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 1
Chương 2 Lược khảo tài liệu ........................................................................................ 3

2.1. Giới thiệu về củ dền.................................................................................................. 3
2.1.1. Giới thiệu ........................................................................................................... 3
2.1.2. Thành phần dinh dưỡng của củ dền .................................................................. 3
2.1.3. Tác dụng y học của củ dền ................................................................................ 4
2.2. Tổng quan về chất màu tự nhiên .............................................................................. 5
2.2.1. Sơ lược về chất màu .......................................................................................... 5
2.2.2. Chất màu betalain .............................................................................................. 5
2.3. Các nguyên liệu phụ khác......................................................................................... 6
2.3.1. Nước .................................................................................................................. 6
2.3.2. Đường saccharose ............................................................................................. 7
2.3.3. Acid citric (acid limonic) .................................................................................. 8
2.3.4. Acid ascorbic ..................................................................................................... 9
2.3.5. Chất mùi ........................................................................................................ ..10
2.4. Bao bì dùng trong nghiên cứu ................................................................................ 11
2.5. Các q trình cơng nghệ cơ bản trong nghiên cứu ................................................. 12
2.5.1. Q trình trích ly ............................................................................................. 12
2.5.2. Quá trình lọc .................................................................................................... 13
2.5.3. Quá trình phối chế ........................................................................................... 13
2.5.4. Quá trình thanh trùng ...................................................................................... 14
2.6. Nước giải khát và một số dạng hư hỏng thường gặp ............................................. 16
2.6.1 Sơ lược về nước giải khát ..................................................................................... 16
2.6.2. Các dạng hư hỏng thường gặp trong nước giải khát ........................................... 16
iii


2.6.3. Chất lượng nước giải khát ............................................................................... 17
2.7. Nghiên cứu trước đây ............................................................................................. 18
Chương 3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu ............................................... 20
3.1. Phương tiện nghiên cứu .......................................................................................... 20
3.1.1. Địa điểm và thời gian thực hiện ...................................................................... 20

3.1.2. Nguyên vật liệu, thiết bị cần cho thí nghiệm .................................................. 20
3.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 20
3.2.1. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu ............................................................ 20
3.2.2. Quy trình thí nghiệm dự kiến .......................................................................... 22
3.2.3. Giải thích quy trình ......................................................................................... 22
3.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 23
3.3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến
màu sắc và hàm lượng chất tan của dịch trích ly........................................................... 23
3.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của độ brix và pH đến giá trị cảm quan
của sản phẩm ................................................................................................................. 24
3.3.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ hương dâu bổ sung đến giá trị cảm
quan của sản phẩm ......................................................................................................... 25
3.3.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng
của sản phẩm ................................................................................................................. 26
3.3.5. Bước đầu khảo sát mức độ chấp nhận của người tiêu dùng............................ 27
Chương 4 Kết quả và thảo luận ................................................................................. 30
4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến màu sắc và hàm lượng chất tan
của dịch trích ly ............................................................................................................. 30
4.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đường và acid đến giá trị cảm quan của sản phẩm . 32
4.3. Ảnh hưởng tỉ lệ hương dâu đến giá trị cảm quan của sản phẩm ............................ 34
4.4. Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến chất lượng sản phẩm ............................... 35
4.5. Đánh giá chất lượng sản phẩm ............................................................................... 42
4.6. Kết quả phân tích thành phần sản phẩm mới ......................................................... 43
4.7. Ước tính giá thành sản phẩm .................................................................................. 44
4.8. Khảo sát sự chấp nhận của người tiêu dùng ........................................................... 44
4.8.1. Thông tin chung về người tiêu dùng ............................................................... 45
4.8.2. Thông tin chung về sản phẩm ......................................................................... 45
Chương 5 Kết luận và khuyến nghị ........................................................................... 49
5.1. Kết luận................................................................................................................... 49
5.2. Khuyến nghị ........................................................................................................... 50

Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 51
iv


Phụ chương A ............................................................................................................. pc 1
Phụ chương B ............................................................................................................. pc 3
Phụ chương C ............................................................................................................. pc 5
Phụ chương D ........................................................................................................... pc 10
Phụ chương E ........................................................................................................... pc 28

v


Danh sách bảng
Stt

Nội dung

Trang

Bảng 1: Chỉ tiêu nước sử dụng trong pha chế nước giải khát ......................................... 7
Bảng 2: Tiêu chuẩn chất lượng đường theo TCVN 1696 - 75 ........................................ 8
Bảng 3: Khả năng hòa tan của acid citric trong 100 gam nước ...................................... 8
Bảng 4: Tiêu chuẩn acid citric dùng trong thực phẩm .................................................... 9
Bảng 5: Chỉ tiêu vi sinh cho nước giải khát không cồn ................................................ 18
Bảng 6: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu ................................................................. 21
Bảng 7: Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng chất tan tổng và độ hấp thu
A .................................................................................................................................... 30
Bảng 8: Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hàm lượng chất tan tổng và độ hấp thu
A .................................................................................................................................... 31

Bảng 9: Thống kê điểm đánh giá cảm quan và mức độ ưa thích của sản phẩm theo
lượng đường bổ sung ..................................................................................................... 32
Bảng 10: Thống kê điểm đánh giá cảm quan và mức độ ưa thích của sản phẩm theo
lượng acid bổ sung......................................................................................................... 33
Bảng 11: Thống kê điểm cảm quan sản phẩm theo lượng mùi dâu bổ sung ................. 35
Bảng 12: Giá trị F của chế độ thanh trùng..................................................................... 38
Bảng 13: Thống kê điểm đánh giá cảm quan sản phẩm theo nhiệt độ thanh trùng....... 38
Bảng 14: Thống kê điểm cảm quan sản phẩm theo thời gian thanh trùng .................... 39
Bảng 15: Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến tổng số vi sinh vật hiếu khí của sản
phẩm .............................................................................................................................. 40
Bảng 16: Cơ sở phân cấp chất lượng sản phẩm thực phẩm dựa trên điểm chung có
trọng lượng .................................................................................................................... 42
Bảng 17: Danh mục các chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng tương ứng của sản
phẩm nước giải khát ...................................................................................................... 42
Bảng 18: Đánh giá chất lượng sản phẩm nước củ dền .................................................. 43
Bảng 19: Thành phần hóa học của sản phẩm nước củ dền ........................................... 43
Bảng 20: Ước tính chi phí thành phẩm (2.200 ml) ....................................................... 44
Bảng 21: Kết quả thống kê số lượng người tiêu dùng được điều tra theo giới tính và
nghề nghiệp.................................................................................................................... 45
Bảng 22: Bảng điểm đánh giá cảm quan sản phẩm nước củ dền ............................... pc 3
Bảng 23: Bảng điểm đánh giá mức độ ưa thích theo thang điểm Hedonic ................ pc 4
Bảng 24: Hệ số quan trọng của nước giải khát theo TCVN ....................................... pc 4
Bảng 25: Bảng tính tỷ lệ đường .................................................................................. pc 6
Bảng 26: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến hàm lượng chất tan của
dịch trích ................................................................................................................... pc 10
vi


Bảng 27: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến độ hấp thu A của dịch
trích ly ....................................................................................................................... pc 10

Bảng 28: Ảnh hưởng của đường và acid bổ sung đến màu sắc của sản phẩm ......... pc 11
Bảng 29: Ảnh hưởng của đường và acid bổ sung đến mùi vị của sản phẩm ........... pc 12
Bảng 30: Ảnh hưởng của đường và acid bổ sung đến mức độ ưa thích của sản phẩm .....
.................................................................................................................................. pc 13
Bảng 31: Ảnh hưởng tỉ lệ hương dâu tây đến mùi của sản phẩm ............................ pc 14
Bảng 32: Ảnh hưởng tỉ lệ hương dâu tây đến mức độ ưa thích của sản phẩm......... pc 14
Bảng 33: Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến màu sắc của sản phẩm ............ pc 15
Bảng 34: Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến mùi vị của sản phẩm ............... pc 15
Bảng 35: Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến MDUT của sản phẩm ............. pc 16
Bảng 36: Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến độ hấp thu A của sản phẩm .... pc 17
Bảng 37: Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến hàm lượng vitamin C của sản
phẩm ......................................................................................................................... pc 17
Bảng 38: Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm khi thanh trùng ở 75oC .......................... pc 19
Bảng 39: Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm khi thanh trùng ở 85oC .......................... pc 21
Bảng 40: Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm khi thanh trùng ở 95oC .......................... pc 24

vii


Danh sách hình
Stt

Nội dung

Trang

Hình 1: Củ dền đỏ....................................................................................................................... 3

Hình 2: Một số sản phẩm chế biến từ củ dền .................................................................. 4
Hình 3: Sự chuyển đổi cấu trúc của chromophore betanin ............................................. 5

Hình 4: Cấu trúc chung của betacyanin ........................................................................... 6
Hình 5: Cấu trúc chung của betaxanthin ......................................................................... 6
Hình 6: Cấu trúc hóa học của saccharose ........................................................................ 7
Hình 7: Cơng thức cấu tạo acid citric .............................................................................. 8
Hình 8: Cấu tạo vitamin C ............................................................................................... 9
Hình 9: Quy trình dự kiến chế biến nước giải khát từ củ dền ....................................... 22
Hình 10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ................................................................................ 23
Hình 11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ................................................................................ 24
Hình 12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ................................................................................ 25
Hình 13: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 ................................................................................ 26
Hình 14: Nước củ dền sau khi trích ly........................................................................... 30
Hình 15: Ảnh hưởng của chế độ trích ly đến hàm lượng chất tan tổng ........................ 31
Hình 16: Ảnh hưởng của chế độ trích ly đến độ hấp thu A........................................... 32
Hình 17: Sự thay đổi oBrix theo chế độ phối chế đường ............................................... 33
Hình 18: Sự thay đổi pH theo chế độ phối chế acid ...................................................... 34
Hình 19: Sự thay đổi độ hấp thu A theo chế độ phối chế đường và acid ...................... 34
Hình 20: Biểu đồ thể hiện sự biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian thanh
trùng ở 75oC ................................................................................................................... 35
Hình 21: Biểu đồ thể hiện sự biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian thanh
trùng ở 85oC ................................................................................................................... 36
Hình 22: Biểu đồ thể hiện sự biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian thanh
trùng ở 95oC ................................................................................................................... 37
Hình 23: Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng vitamin C trong sản
phẩm .............................................................................................................................. 40
Hình 24: Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến độ hấp thu A .................................... 41
Hình 25: Nhãn và sản phẩm nước củ dền ...................................................................... 43
Hình 26: Biểu đồ khảo sát tâm lý của người tiêu dùng khi quyết định chọn mua sản
phẩm .............................................................................................................................. 45
Hình 27: Biểu đồ khảo sát mức độ quen thuộc của sản phẩm nước giải khát từ rau củ
với người tiêu dùng........................................................................................................ 46

Hình 28: Biểu đồ khảo sát sự hiểu biết của người tiêu dùng với củ dền ....................... 46
viii


Hình 29: Biểu đồ đánh giá chất lượng sản phẩm của người tiêu dùng ......................... 46
Hình 30: Biểu đồ khảo sát mùi vị của sản phẩm ........................................................... 47
Hình 31: Biểu đồ khảo sát màu sắc của sản phẩm ........................................................ 47
Hình 32: Biểu đồ khảo sát giá thành sản phẩm (chai 220ml)........................................ 48
Hình 33: Biểu đồ khảo sát mức độ sẵn lịng của người tiêu dùng khi sản phẩm có mặt
trên thị trường ................................................................................................................ 48
Hình 34: Quy trình nghiên cứu chế biến nước củ dền................................................... 50
Hình 35: Brix kế ......................................................................................................... pc 1
Hình 36: Micro pipet .................................................................................................. pc 1
Hình 37: Cân phân tích ............................................................................................... pc 1
Hình 38: Máy so màu ................................................................................................. pc 1
Hình 39: Thiết bị đóng nắp ......................................................................................... pc 1
Hình 40: Chuẩn bị nguyên liệu ................................................................................... pc 2
Hình 41: Nguyên liệu sau khi xử lý ............................................................................ pc 2
Hình 42: Phân tích chất hịa tan tổng.......................................................................... pc 2
Hình 43: Lọc nước củ dền sau khi phối chế ............................................................... pc 2
Hình 44: Thanh trùng ................................................................................................. pc 2

ix


Chương 1
Giới thiệu
1.1. Đặt vấn đề
C
H

ấ

ề
ềq
ọ
ợ mọ

ã
Vì

ĩ
ế

ẻ
ữ
âm

q

ẩm

ằm

N

ê
dụ

ẻ

í
ấ

H
:

ề
ủ
có gas,... Và
ữ

ê

ê

ử dụ
ấ
d

mặ
ế
ế
ẻ( ấ x

ợ

ê m
“
m

d m

”
…)

Củ dề
ợ
m
ồ
ẩm
f
ấ ắ
m
m A
m C Củ dề ũ
ấ
ề
ấ x
m
m
vitamin B6 … ặ
ợ
ấ
â à hợp chất màu hữ
ê
ê
m
ủ ủ dề
ợ
ỗ ợ

ê ủ m
(
)
màu tím (betaxanthin). Ngồi tác dụng là chấ m
ê
ê
ợc sử dụng khá an
toàn trong th c phẩm, t o ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mọi s n phẩm, betalain cịn là
hợp chất có nhiều ho t tính sinh họ q í
: ất ch ng oxy hóa giúp b o v
ch ng l i g c t do. N ề
ê
ọ
ấ
m
ê
ừ
mm
.
Hi n nay, củ dền chỉ ợ dù
chế biế
ẩm ừ ủ dề
ợ
dụ
D
khát ừ ủ dề ”
ế
ằm
m
ú ê

Cũ
ủ
ê dù

m

m

“N
ẩm
d

h m. S

ê

ế

ế

ỉ

m
ẩm

1.2. Mục tiêu nghiên cứu
ủ q

- Tìm
- Tìm

q

-T

ì

ế

ợ

ì

í

ế

ằ
ừ ủ dề ở q

ẩm

m

ị

í

m

ừ ủ dề

1.3. Nội dung nghiên cứu
N ằm

ẩm
ề
ê

ủ dề
m
ẩm
d
í
:

m

-K
trích ly.

ở

ủ

-K

ở

ủ

ắ

ẹ

í
m

m dễ
ê dù

ế

ợ

ế

ấ

d

ợ

ế

ề
mq
mq

ế

d
ủ

ẩm.
-K

ở

ỉ

dâ

ế

mq

ủ

ẩm.
1


-K

ế

-B
-P â

ù

ế

m
í

ấ

ấ
ọ

ợ
ủ

ủ

mq
ê dù

ỉ ê
.

ẩm

2


Chương 2
Lược khảo tài liệu
2.1. Tổng quan về củ dền

2.1.1. Giới thiệu
Tên khoa học: Beta vulgaris L.
Họ kinh giới - Chenopodiaceae
Tên tiếng anh: Beetroot
Ngồi ra cịn có một số loại họ beet: Spinach Beet, Sea Beet, Garden Beet, White Beet
dùng để ăn lá. Sugar Beet để chế biến đường, Mangel Wurzel để nuôi gia súc, hai loại
này không ăn như rau.

Hình 1: Củ dền đỏ
Mơ tả: Cây thảo có rễ phồng thành củ nạc, ngọt, màu đỏ thẫm. Thân đứng có vằn, ít
phân nhánh. Lá có phiến hình trứng, màu lục, có mép lượn sóng. Hoa màu lục nhạt,
mọc thành bông khá dài.
Bộ phận dùng: Củ, hạt, lá - Radix, Semen et Folium Betae Vulgaris.
Nơi sống và thu hái: Củ dền có nguồn gốc từ lồi cây hoang dại vùng bờ biển Địa
trung hải và Đại tây dương, được trồng và tạo ra các chủng khác nhau; có loại lấy củ,
có loại làm thức ăn gia súc và có loại dùng lấy đường, chế rượu. Cây được đưa vào
trồng thử ở nước ta trên vùng đất cát pha tỉnh Ninh Bình nhưng kém phát triển. Người
ta đem vào trồng ở Đà Lạt, cây mọc tốt và phát triển.
Cách lựa chọn và sử dụng củ dền: Chọn những củ dền chắc và vỏ bên ngồi khơng bị
nhăn. Củ dền cịn lá chỉ có thể giữ được 3 đến 4 ngày trong tủ lạnh vì củ dền cung cấp
độ ẩm cho lá. Nếu củ dền khơng cịn lá, nó có thể giữ được một vài tuần. Củ dền với
đáy trịn thì ngọt hơn củ dền với đáy phẳng. Ăn củ dền tươi (sống) để tận hưởng hương
vị ngon của nó. Khơng nên dùng lửa to khi nấu củ dền vì nhiệt độ cao làm mất các chất
dinh dưỡng thiết yếu. Hãy gọt vỏ củ dền trước khi nấu.
2.1.2. Thành phần dinh dưỡng của củ dền
Theo Huỳnh Thanh Ân, 2012 thì củ dền chứa các vitamin A, B, C, PP, nhiều đường,
các chất khoáng như K (chỉ thua men bia), Mg, P, Rb, Ca, Fe, Cu, Br, Zn, Mn, và các
acid amin; asparagin, betain, glutamin,... Ở Ấn Độ, lượng Zn trong củ dền là 2 mg/kg.
Theo Nguyễn Đình Nguyên, 2005 thì củ dền được coi là một nguồn thực phẩm giàu
folate. 100g củ dền có chứa khoảng 50kcal năng lượng, 5g lipid, 11g carbon hydrate,

3


2g chất xơ, và 1g protein, kali khoảng 312g, và đáp ứng được 4% nhu cầu vitamin A
hàng ngày. Thêm vào đó củ dền được xếp vào trong nhóm rau củ có hàm lượng nitrate
cao tương đối hơn so với các loại rau khác.
2.1.3. Tác dụng y học của củ dền
Theo Thu An, 2011 củ dền đỏ có 5 tác dụng nổi bật sau:
- Giúp gan khỏe mạnh: Sắc tố màu betacyanin trong củ dền đỏ có thể giúp gan giải
độc, tạo hiệu ứng dây chuyền đến mạch máu bằng việc loại bỏ các độc tố trong gan và
chống sự hình thành các lớp mỡ.
- Chống đột quỵ và ngừa bệnh đau tim: Nước củ dền đỏ đã được chứng minh là giúp
giảm cao huyết áp. Là một nhân tố quan trọng trong việc ngăn ngừa bệnh tim mạch
vành và bệnh đột quỵ.
Kết quả nghiên cứu của các chuyên gia Bệnh viện Barts (London) và Trường Đại học
Y khoa London cho thấy, mỗi ngày uống 500ml nước ép củ dền đỏ thì sau 24 giờ sẽ có
tác dụng giảm cao huyết áp rất tốt.
- Chứa nhiều dưỡng chất: Củ dền đỏ chứa rất nhiều vitamin C và chất sắt vốn là các
thành phần thiết yếu và rất tốt cho cơ thể.
- Củ dền đỏ giúp bạn tươi trẻ hơn: Củ dền đỏ chứa hợp chất betaine giúp thúc đẩy sự
sản sinh ra chất serotonin (chất tạo hưng phấn) tự nhiên cho cơ thể. Theo nghĩa đen, ăn
củ dền đỏ (tươi) khiến tâm trạng bạn sảng khoái, dễ tươi cười. Chất betaine cũng rất
hữu ích cho sức khỏe tim mạch.
- Tăng cường hệ miễn dịch: Tuyệt vời hơn, các vitamin và chất dinh dưỡng trong củ
dền đỏ đã được chứng minh giúp tăng cường hệ miễn dịch và chống nhiễm trùng.
Theo Nguyễn Bá Huy Cường, 2009 thì củ dền cịn những lợi ích sau:
- Năng lực của màu sắc: Màu đỏ tươi của củ dền được cho là hỗn hợp tự nhiên của
màu vàng thực vật (betacyanin) và màu tím (betaxanthin). Những màu này là hóa chất
thực vật, đồng thời cũng là chất chống oxy hóa giúp bảo vệ cơ thể chống lại gốc tự do.
Nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy hai màu kể trên có thể ngăn ngừa bệnh tim mạch,

ung thư.
- Ổn định trạng thái tinh thần: Ngoài những hóa chất thực vật (phytochemicals), chất
xơ...củ dền cịn chứa một hợp chất nitrogen gọi là bataine. Chất này được cho là có tác
dụng thư giãn tinh thần vì kích thích q trình tổng hợp serotonin, vốn là chất dẫn
truyền thần kinh.

a) Nước củ dền

b) Súp củ dền thịt bò

c) Tim heo hầm củ dền

Hình 2: Một số sản phẩm chế biến từ củ dền
4


2.2. Tổng quan về chất màu tự nhiên
2.2.1. Sơ lược về chất màu tự nhiên
Trong tự nhiên có những nguyên liệu cho nhiều sắc màu rất phong phú đa dạng như
màu diệp lục tố chlorophyll trong lá dứa, lá bồ ngót, lá gừng, màu vàng của curcumin
trong nghệ, màu hồng tím của lá cẩm, màu đỏ cam của gấc,… Ưu điểm của màu tự
nhiên là an toàn cho người sử dụng vì chúng có nguồn gốc sinh học. Do đó, được sử
dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm và nước giải khát bên cạnh chất màu tổng hợp.
Các chất màu tự nhiên có thể chia ra bốn nhóm chính là:
- Chlorophylls: diệp lục hay chất màu xanh lá.
- Carotenoids: có trong lục lạp, quả và rau màu vàng, cam và màu đỏ.
- Flavonoids: có trong khơng bào, có màu đỏ, xanh, vàng.
- Sắc tố đỏ của thịt: hemoglobin và myoglobin.
(Phạm Duy Cương và ctv, 2007)
2.2.2. Chất màu betalain

- Tình hình sử dụng: Các tên khác của chất màu này là beetroot red, beet red, betanin.
Củ dền có màu đỏ được trồng từ hàng trăm năm ở tất cả các vùng khí hậu. Betalain
kém bền nên hạn chế việc sử dụng chúng. Ứng dụng của chúng được xác định chỉ
trong những sản phẩm không dùng nhiệt, thời gian sử dụng ngắn và khơng chứa SO2,
thích hợp nhất trong các sản phẩm dạng bột trộn, hầu hết các sản phẩm từ sữa và các
sản phẩm đông lạnh. Ứng dụng chủ yếu của chất màu này là trong sản xuất kem. Hầu
hết các kem có màu hồng ở Đức và Anh có chứa betalain. Hàm lượng sử dụng betalain
là từ 15-20ppm. Đối với sữa chua, yoghurt sử dụng 4-8ppm betalain. Betalain cũng
được sử dụng trong mứt kẹo và snack food.
- Phân bố: Betalain chỉ tìm thấy ở thực vật có sắc tố đỏ tím, cam và vàng, thuộc các
nhóm họ gần nhau trong bộ Caryophyllales. Nhiều lồi thực vật này có khả năng thực
hiện chu trình quang tổng hợp C4 và chứa nồng độ cao acid ferulic trong vách tế bào.
Betalain tích lũy trong không bào của hoa, quả và lá cây, nơi tổng hợp ra chúng, chủ
yếu ở mơ biểu bì và dưới biểu bì. Ngồi ra, betalain cũng tập trung ở thân cây, người
ta tìm thấy betanin ở nồng độ cao ở phần dưới của cây (như củ).
- Cấu trúc betalain: Cấu trúc betalain chromophore mô tả dựa theo hệ thống 1,7diazaheptametin.
Chất màu chính của betalain được chia làm hai nhóm: betacyanin có màu đỏ và
betaxanthin có màu vàng, cả hai đều tan trong nước. Betacyanin và betaxanthin khác
biệt nhau ở nhóm thế R và R’trên nửa dihydropyridin.

Hình 3: Sự chuyển đổi cấu trúc của chromophore betanin
5


+ Betacyanin (màu sắc đỏ tím)
Cấu trúc betacyanin đặc trưng bởi sự kết hợp của hệ thống 1,7-diazaheptamethin do
nhóm R và R’ chứa một vòng thơm thay thế (cyclodopa).
Cho đến nay 50 betacyanin đã được xác định bị glyco hóa và dẫn xuất chủ yếu từ
aglycone betanidin hoặc isobetanidin; betacyanin thông thường nhất là betanin, 5-Ο-βglucoside của betanidin. Phần đường thường gặp nhất là glucose, sophorose và
rhamnose ít gặp hơn. Sự acyl sắc tố cũng có thể xảy ra do nhóm acyl nối vào phần

đường bằng liên kết ester. Nhóm acyl thường gặp gồm acid sulfuric, malonic, 3hydroxy-3-methylglutaric, citric, p-coumaric, ferulic, caffeic và sinapic.

Hình 5: Cấu trúc
chung của betaxanthin
+ Betaxanthin: Cấu trúc đặc trưng của betaxanthin là trong phân tử có chứa các nhóm
R và R’ mà khơng có sự liên hợp của hệ thống 1,7-diazaheptamethin.
Hình 4: Cấu trúc chung của betacyanin

Trong các betaxanthin, nhóm cyclodopa của các betacyanin được thay thế bởi một acid
amin hoặc amino acid.
(Uông Thị Lê Giang, 2002)
- Tính chất của hợp chất màu betalain: là chất màu hịa tan trong nước. Trong q trình
chế biến, betalain bị biến đổi nhiệt làm 40% betalain bị mất trong quá trình thanh trùng
củ dền. Acid sẽ thủy phân betalain thành acid betalamic và cyclodopa 5-0-glycosid
phản ứng tùy thuộc vào nồng độ betalain và pH. Betalain kém ổn định trong q trình
chế biến, gia nhiệt trong khơng khí tại nhiệt độ thường cũng có thể làm biến màu. Bên
cạnh đó, sự hiện diện của oxy sẽ làm hư hỏng betalain, sự oxy hóa xảy ra làm mất màu
bột củ dền.
(Trần Xuân Hiển, 2011)
2.3. Các nguyên liệu phụ khác
2.3.1. Nước
Trong nước giải khát, nước là thành phần quan trọng không thể thiếu. Nước chiếm tỷ
lệ rất lớn. Do đó, việc kiểm tra chất lượng nước rất quan trọng.
Các chỉ tiêu nước sử dụng để chế biến:
- Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không mùi, không vị
- Chỉ tiêu hóa lý
6


+ Độ cứng từ rất mềm đến mềm

+ pH nằm trong vùng trung tính
+ Tổng chất khơ: hàm lượng chất khô càng thấp chất lượng nước càng cao
+ Độ oxy hóa càng thấp càng tốt
- Chỉ tiêu vi sinh vật: hàm lượng vi sinh vật trong nước càng thấp càng tốt, nhưng đối
với vi sinh vật gây bệnh thì khơng được phép có.
(Lê Văn Việt Mẫn, 2006)
Bảng 1: Chỉ tiêu nước sử dụng trong pha chế nước giải khát
Chỉ tiêu

Mức độ cho phép

Vi sinh vật

< 100 con/ml

Chỉ số E. Coli

≤3

Độ cặn

≤ 1000 g/lít

Độ cứng chung

≤ 7 mg - E/lít

Clorin thừa

Khơng

Chất rắn tổng số

≤ 0,5 mg/lít

Hàm lượng sắt

≤ 0,3 mg/lít

Hàm lượng Clo

≤ 0,5 mg/lít

Acid sunfuric

≤ 80 mg/lít

Hàm lượng asen

≤ 0,05 mg/lít

Hàm lượng chì

≤ 0,1 mg/lít

Hàm lượng flo

≤ 3 mg/lít

Hàm lượng đồng

≤ 3 mg/lít
“Nguồn: Nguyễn Đình Thưởng, 1986”

Ghi chú: Chỉ số E. coli: Số vi khuẩn tối đa có trong 1 lít nước
2.3.2. Đường saccharose
Là một trong những thành phần quan trọng trong nước giải khát, có tác dụng tạo vị
ngọt và làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Đường saccharose là một disaccharose có cơng thức phân tử C12H22O11, phân tử lượng
342,30. Saccharose được cấu tạo từ hai phân tử đường α - D glucose và β - D fructose
liên kết với nhau nhờ hai nhóm - OH glucosid của chúng, vì vậy saccharose khơng có
tính khử. Khi thủy phân bằng acid hoặc enzyme invertase sẽ giải phóng glucose và
fructose.

Hình 6: Cấu tạo hóa học của Saccharose

7


Đường saccharose có tinh thể màu trắng, khơng mùi, có vị ngọt, dễ tan trong nước,
không tan trong dung dịch hữu cơ. Nó liên kết chặt chẽ với nước làm giảm độ hoạt
động của nước trong sản phẩm, có tác dụng ức chế vi sinh vật. Ngồi ra, đường cịn có
tác dụng làm tăng nhiệt độ sơi, tăng độ nhớt của dung dịch.
(Nguyễn Văn Tiếp và ctv, 2000)
Ở thực phẩm có pH acid thì đường saccharose xảy ra phản ứng nghịch đảo, ở dịch quả
khi bảo quản tạm thời thì quá trình này xảy ra tự động. Sự nghịch đảo làm tăng chất
khô lên 5,26% đồng thời làm tăng nhẹ vị ngọt và nhất là tăng độ hòa tan của đường
trong dung dịch.
Đường saccharose thường được sử dụng là RE với tiêu chuẩn:
- Độ ẩm: ≤ 0,25%

- Độ tro sulphate:  0,14%
- Hàm lượng đường:  99,5%
Bảng 2: Tiêu chuẩn chất lượng đường theo TCVN 1696 – 75
Chỉ tiêu

Đường kính loại I (%)

Đường kính loại II (%)

Hàm lượng saccharose

≥ 99,65

≥ 99,45

Độ ẩm

≤ 0,07

≤ 0,12

Hàm lượng chất khử

≤ 0,15

≤ 0,17

Hàm lượng tro

≤ 0,10

≤ 0,15
“Nguồn: Nguyễn Đình Thưởng, 1986”

2.3.3. Acid citric (acid limonic)
Acid citric có cơng thức phân tử C6H8O7, có dạng tinh thể màu trắng, nhiệt độ nóng
chảy 135oC, dễ hịa tan trong môi trường nước, bị phân hủy ở 175 oC tạo CO2 và H2O.
Ở nhiệt độ phòng acid citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc dạng khan
hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử acid citric. Dạng
khan là dạng thương phẩm chủ yếu trên thị trường.

Hình 7: Cơng thức cấu tạo acid citric
Acid citric có vị chua dịu nên thường được dùng để điều chỉnh độ chua ngọt cho sản
phẩm, nó là loại acid được sử dụng rộng rãi trong nước giải khát từ trước đến nay vì nó
làm thức uống có vị thơm ngon hơn so với các loại acid thực phẩm khác.
Bảng 3: Khả năng hòa tan của acid citric trong 100 gam nước
Nhiệt độ nước
(oC)

0

12

20

Lượng acid (g)

190

200

210

40
225

60

100

242

282

“Nguồn: Nguyễn Đình Thưởng, 1986”
8


Acid citric là một acid hữu cơ yếu và có nhiều trong các loại rau quả đặc biệt ở những
quả thuộc họ cam quýt. Theo Lương Đức Phẩm (2005), acid citric được coi là an toàn
sử dụng cho thực phẩm ở các quốc gia trên thế giới. Nó là một thành phần tự nhiên có
mặt ở hầu hết các vật thể sống, lượng dư acid citric sẽ được chuyển hóa và đào thải
khỏi cơ thể.
Liều lượng sử dụng cho người:
- Khơng hạn chế 0 – 60 mg/kg thể trọng.
- Có điều kiện 60 – 120 mg/kg thể trọng.
Bảng 4: Tiêu chuẩn acid citric dùng trong thực phẩm
Chỉ tiêu

Đơn vị

Mức qui định

Hàm lượng acid citric

%

≥ 99,50

Tro

%

≤ 0,05

Chì

mg/kg

≤ 10

Arsen

mg/kg

≤3

Sulphate

mg/kg

Khơng phát hiện
“Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2006”

2.3.4. Acid ascorbic
- Tính chất: Acid ascorbic cịn được gọi là vitamin C được tìm thấy nhiều trong cây
xanh, rau quả chua,…
Vitamin C ở dạng tinh thể trắng, có vị chua, dễ tan trong nước, khó tan trong rượu,
không tan trong bezen, ete, cloroform. Tồn tại được ở 100oC trong mơi trường trung
tính và acid, bị oxy hóa bởi O2 khơng khí và càng bị oxi hóa nhanh khi có sự hiện diện
của Cu và Fe.

Hình 8: Cấu tạo Vitamin C
- Vai trò của Vitamin C trong thực phẩm:
+ Cải thiện mùi vị sản phẩm
+ Chống oxi hóa các sản phẩm cá, sữa và các sản phẩm nhiều béo
+ Chống hóa nâu do ezyme cho các sản phẩm từ rau quả
+ Vitamin C thêm vào bột nhào bánh mì cải thiện được liên kết protein, tính đàn hồi và
duy trì khí trong bột nhào làm mềm ruột bánh mì.
(Dương Thị Phượng Liên, 2004)

9


Acid ascorbic là phụ gia an toàn, nếu hấp thụ nhiều nó sẽ được đào thải qua nước tiểu.
Nhưng nếu dùng q liều thì có thể gây hiện tượng nơn mửa, tiêu chảy, nhức đầu, mất
ngủ. Acid ascorbic có khả năng kết hợp với Fe hay Cu tạo thành chất tiền oxy hóa thay
vì chất chống oxy hóa. Vì vậy tránh dùng phức hợp muối khoáng – vitamin hay tránh
phối hợp với các muối khống này. Ngồi ra nó cịn trở nên độc đối với ngừa thừa Fe.
Liều sử dụng: không hạn chế, lượng sử dụng thường là 0,03 – 0,05% so với khối lượng

sản phẩm.
(Trần Xuân Hiển, 2011)
2.3.5. Chất mùi
- Lịch sử của sử dụng chất mùi: Những ngày đầu của lịch sử, người ta sử dụng hương
vị chủ yếu để làm tăng hoặc giảm bớt hương vị món ăn của họ. Hầu hết chất mùi được
lấy từ những loại thảo mộc được trồng ở nhiều nơi trên thế giới, nhưng phổ biến nhất
là ở khu vực phía đơng, đặc biệt là ở Ấn Độ, Xơ-ri-lan-ca và một vài hòn đảo (như:
Sumatra, Java, Ball,…).
Đến giữa thế kỉ 16, tinh dầu được sản xuất và sử dụng rộng rãi. Tinh dầu được dùng
chủ yếu bởi những người buôn bán dược phẩm.
Cho đến thế kỉ 18, phương pháp chiết bắt đầu xuất hiện và sau đó là phương pháp
chưng cất tinh dầu.
Những hương vị công nghiệp sản xuất sau thế kỉ 19 chứa khoảng 90% thành phần tự
nhiên, nguồn gốc chủ yếu là từ những tinh dầu.
Vào năm 1950, có khoảng 90% các loại hương vị nhân tạo từ những chất hóa học tổng
hợp tương ứng. Năm 1980, những hương vị tự nhiên đã có pha trộn khoảng 70%, tỉ lệ
này ngày càng tăng lên.
- Theo hiệp hội của các nhà hóa học mùi (1969): Chất mùi là chế phẩm, có thể là đơn
chất cũng có thể là hỗn hợp, có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp, tạo ra toàn bộ hoặc
một phần cảm giác mùi đặc trưng của thực phẩm hoặc một sản phẩm khác khi đưa vào
miệng.
- Phân loại chất mùi:
+ Theo tác động của chất mùi lên khứu giác:
 Mùi ngọt:
Mùi trái cây: tươi, khô
Mùi khác: vanille, caramen, cafe, cacao, mật ong,…
 Mùi mặn:
Từ thực vật: hành tỏi, xả, gừng, ngũ vị hương,…
Từ động vật: thịt, cá nướng, chiên, hun khói,…
Sản phẩm lên men: nước mắm, phomat,…

 Mùi khác: rượu, bia, thuốc lá,…
+ Theo tác dụng của chất mùi lên thực phẩm khi sử dụng chúng:
 Chất mùi: là những chất chính nó gây ra tác dụng tạo mùi hoàn toàn cho sản phẩm.
10


 Chất cải thiện hay biến đổi mùi: là những chất, khi được cho vào sản phẩm, cải thiện
tác dụng tạo mùi, vị.
 Chất tăng mùi: là những chất không được xem như là nguyên liệu, nhưng khi cho nó
vào nguyên liệu sẽ làm giảm lượng nguyên liệu cần dùng.
- Những điều cần lưu ý khi sử dụng phụ gia tạo mùi:
+ Chọn chất mùi: Thích hợp với sản phẩm, chất mùi phải tương thích với các mùi đã
có sẵn trong thực phẩm và có khả năng làm cho thực phẩm trở nên hấp dẫn hơn đối
với người tiêu dùng. Chất mùi được lựa chọn phải có cường độ mùi cao và bền.
+ Liều lượng sử dụng: Các cơ quan nhận cảm của con người đều có giới hạn nhận cảm
riêng. Khi vượt quá ngưỡng nhận cảm tới hạn thì giác quan của con người không thể
cảm nhận thêm nữa.
+ Thời điểm sử dụng: Khi cho một chất mùi vào sản phẩm phải nghiên cứu xem cho
vào lúc nào là thích hợp nhất, làm sao cho chất mùi đạt được hiệu quả cao nhất, đồng
thời không bị biến đổi tạo thành những sản phẩm gây bất lợi đối với con người. Cần
lưu ý đến mức độ tinh khiết của chất mùi cũng như hàm lượng được phép sử dụng và
các quy định cho việc sử dụng chất mùi.
(Đàm Sao Mai và ctv, 2012)
2.4. Bao bì dùng trong nghiên cứu
Bao bì là một thành phần quan trọng không thể thiếu trong các q trình sản xuất. Bao
bì phải có các u cầu sau:
- Không gây độc cho sản phẩm thực phẩm, không làm thực phẩm biến đổi chất lượng,
không gây mùi vị, màu sắc lạ cho thực phẩm.
- Bền đối với tác dụng của thực phẩm
- Dễ gia công, rẻ tiền

- Bền đối với tác động của các yếu tố môi trường.
- Hình thức hấp dẫn, thích hợp với sản phẩm
- Sử dụng vận chuyển, bảo quản thuận lợi.
Các loại bao bì sử dụng trong sản xuất nước giải khát gồm: bao bì thủy tinh, bao bì
giấy, bao bì nhơm. Ở đây chúng tơi chỉ sử dụng bao bì thuỷ tinh.
Bao bì thủy tinh đựng thực phẩm gồm chai, lọ bằng thủy tinh silicat.
Thủy tinh phải trong suốt. Đôi khi chai chứa thủy tinh có màu là do người ta cho thêm
hay tăng thêm các thành phần như: Fe2O3 cho màu nâu hung, FeO cho màu xanh da
trời, MgO cho màu hồng,...
Về độ bền hóa học, thủy tinh phải bền đối với tác dụng của acid hữu cơ có trong sản
phẩm. Về độ bền cơ học, thủy tinh phải chịu lực kéo, lực nén và có độ đàn hồi, độ
cứng, độ dịn nhất định. Vấn đề thiết kế bao bì thủy tinh chính yếu là gia tăng độ bền
cơ học của thủy tinh. Sự phát triển gần đây là dùng thủy tinh rất mỏng, được bao bên
ngoài một lớp plastic hay silicon.
Thủy tinh có bọt thì kém bền, bọt đó thường chứa khí hay kiềm. Trong một chai cho
phép có hai, ba bọt trịn và hai, ba bọt hình ovan với kích thước nhỏ.
11


Trong sản xuất nước giải khát thường sử dụng bao bì thủy tinh do các ưu điểm sau:
- Nguồn nguyên liệu tự nhiên phong phú, dễ tìm
- Tái sinh dễ dàng không gây ô nhiễm môi trường
- Tái sử dụng nhiều lần
- Ít bị ăn mịn hóa học
Tuy nhiên bao bì thủy tinh cũng có một số khuyết điểm:
- Khi làm nguội bao bì thủy tinh dễ vỡ, nhiệt độ chênh lệch cho phép khi làm nguội
thường không quá 20oC.
- Thủy tinh có độ dẫn nhiệt kém, khi thanh trùng sẽ tiêu tốn nhiệt lượng khá lớn.
- Về hình thái, bao bì thủy tinh thường mắc các khuyết điểm: thành chỗ dày chỗ mỏng,
miệng khơng trịn và khơng phẳng, thủy tinh bị sống, có bọt,...

Bao bì thủy tinh được chia làm hai loại theo kích thước miệng chai: bao bì rộng miệng
và bao bì hẹp miệng. Bao bì chứa nước giải khát là loại bao bì hẹp miệng.
(Nguyễn Văn Tiếp và ctv, 2000)
2.5. Các quá trình chế biến cơ bản trong nghiên cứu
2.5.1. Q trình trích ly
Q trình trích ly là sự rút chất hoà tan trong chất lỏng hoặc chất rắn bằng một chất
hoà tan khác (gọi là dung mơi) nhờ q trình khuyếch tán của các chất có nồng độ
khác nhau. Trích ly chất hồ tan trong chất lỏng gọi là trích ly lỏng, cịn trích ly chất
hồ tan trong chất rắn là trích ly rắn. Trong cơng nghiệp thực phẩm trích ly nhằm mục
đích sau: khai thác, chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo, thu nhận sản phẩm.
Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly và phương pháp thực hiện:
+ Sự chênh lệch nồng độ giữ hai pha. Khi chênh lệch nồng độ lớn, lượng chất trích
tăng; thời gian trích ly giảm ta có thể thực hiện bằng cách tăng tỉ lệ dung môi so với
nguyên liệu.
+ Diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung mơi: diện tích tiếp xúc càng lớn, dung
mơi dễ len lõi vào trong nguyên liệu, khả năng trích ly chất hịa tan càng lớn.
+ Tính chất của ngun liệu đem trích ly, như khi trích ly dầu nếu ẩm ngun liệu
giảm thì tốc độ trích ly tăng, vì độ ẩm có tác dụng với protein và các chất háo nước
khác ngăn cản sự dịch chuyển của dung môi thấm vào trong nguyên liệu, làm chậm
quá trình khuếch tán.
+ Nhiệt độ trích ly: nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt, phần
tử chất hòa tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phân tử dung môi, tuy
nhiên nhiệt độ là yếu tố có giới hạn, vì khi nhiệt độ q cao có thể xảy ra các phản ứng
khác khơng cần thiết gây khó khăn cho q trình cơng nghệ.
+ Thời gian trích ly: khi thời gian tăng lên lượng chất khuếch tán tăng nhưng thời gian
phải có giới hạn, khi đã được mức độ trích ly cao nhất nếu kéo dài thời gian sẽ không
mang lại hiệu quả kinh tế.
(Lê Bạch Tuyết, 1994)
12

2.5.2. Quá trình lọc
- Bản chất quá trình lọc: Là phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp lọc, bã được
giữ lại trên lớp lọc, dung dịch chui qua lớp lọc dưới áp suất dư so với áp suất bên dưới
vật ngăn. Áp suất này được tạo ra do áp suất thủy tĩnh của lớp chất lỏng trên vật ngăn
hoặc do bơm. Quá trình lọc là quá trình vật lý, thực tế lọc dùng để tách hỗn hợp khó
lắng, nó nằm trung gian giữa 3 q trình lọc - lắng - ly tâm.
- Mục đích và phạm vi sử dụng của quá trình: Trước hết quá trình lọc nhằm mục đích
làm sạch, nâng cao chất lượng sản phẩm, có thể lấy rất nhiều ví dụ trong cơng nghệ
sản xuất thực phẩm như lọc đường, nước quả, dầu thực vật, rượu, bia, nước chấm, lọc
nước, lọc khí,…Với mục đích khai thác, thu nhận sản phẩm như trong sản xuất các
loại bột, các loại tinh bột, men bánh mì,… Ngồi ra cịn là q trình trung gian để
chuẩn bị cho các q trình tiếp theo, ví dụ lọc sơ bộ dịch quả trước khi lắng, lọc dịch
đường trước khi sản xuất các mặt hàng thực phẩm. Lọc để tách các cấu tử sau khi đã
thực hiện các q trình cơng nghệ khác, ví dụ lọc sau khi tẩy màu bằng than hoạt tính,
lọc sau phản ứng trung hịa, lọc kết tủa sau khi sử dụng các tác nhân hóa học như
Ca(OH)2, H3PO4,…
- Tính chất vật liệu, biến đổi của chúng và sản phẩm sau lọc:
Vật liệu đưa vào quá trình lọc có thể là khí gồm khí sạch và bụi hoặc là huyền phù
gồm pha lỏng là dung dịch và pha rắn là bã, được đặc trưng bằng tính khơng tan lẫn và
khả năng tách khỏi nhau.
Sản phẩm của quá trình có thể là dung dịch yêu cầu trong hoặc trong suốt và cặn bã
chứa ích dung dịch để tránh tổn thất. Sản phẩm cũng có thể là chất rắn, yêu cầu khô và
được tách hết dung dịch.
Sau khi lọc dung dịch trong suốt hầu như không thay đổi về thành phần hóa học và các
thành phần khác, tuy nhiên có thay đổi về trạng thái, màu sắc, chất lượng tăng do tách
hết tạp chất và loại được một số vi sinh vật khơng có lợi theo cặn. Mặt khác có thể có
tổn thất một ít các chất có ích theo cặn như protein, vitamin, chất màu,… (Lê Bạch
Tuyết, 1996).
- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc: Những đại lượng quan trọng của quá trình

lọc là năng suất, độ tách nước và độ ẩm của bã. Những yếu tố cơ bản có ảnh hưởng
trực tiếp đến q trình lọc gồm: lớp bã, kích thước hạt rắn, bề mặt hạt, dạng hạt và tính
ỳ của hạt, dịng chảy, trên lệch áp suất, nồng độ huyền phù và cuối cùng là nhiệt độ lọc
(Nguyễn Bin, 2004).
2.5.3. Quá trình phối chế
- Bản chất quá trình:
Phối chế là quá trình pha trộn giữa 2 hay nhiều cấu tử (thành phần) khác nhau để thu
được một hỗn hợp (sản phẩm) đáp ứng yêu cầu đã định. Cịn đảo trộn là q trình cơ
học nhằm khuấy trộn các thành phần trong hỗn hợp để chúng phân bố đều nhau (xét
quá trình đảo trộn song song với phối chế). Trong công nghiệp chế biến thực phẩm,
phần lớn các dây chuyền cơng nghệ có liên quan đến q trình phối chế.
- Mục đích cơng nghệ và phạm vi thực hiện q trình trong cơng nghệ thực phẩm:
+ Tạo ra sản phẩm mới: đa số loại sản phẩm thực phẩm không phải từ một loại nguyên
liệu mà gồm 2 hay nhiều loại khác nhau. Tỉ lệ giữa các nguyên liệu nhiều khi xấp xỉ
13


nhau. Những thành phần tham gia tạo nên sản phẩm mới là không thể thiếu được,
chúng được phối trộn với nhau để sản phẩm có chất lượng đặc trưng.
+ Tăng chất lượng sản phẩm: một số loại sản phẩm nếu tồn tại một mình thì chất lượng
khơng tốt lắm, nhưng khi bổ sung cho chúng một số thành phần khác mặc dầu với khối
lượng ít cũng có tác dụng làm tăng chất lượng của sản phẩm lên.
Chất lượng sản phẩm có thể được nâng cao khi phối thêm một số thành phần nhằm
tăng giá trị cảm quan của sản phẩm lên, ví dụ trộn thêm hương, màu chẳng hạn.
+ Nhằm hỗ trợ cho q trình cơng nghệ: Phối trộn một số thành phần lại với nhau đôi
khi chỉ thực hiện do yêu cầu hỗ trợ cho một công đoạn trong quy trình cơng nghệ.
- Tính chất ngun liệu và những biến đổi của chúng trong quá trình phối chế:
Nguyên liệu đưa vào phối chế thường khác nhau về tính chất vật lý, hóa học, sinh học,
cảm quan,… Mỗi loại nguyên liệu tương ứng với một giá trị chất lượng nhất định. Giá
trị đó có thể cao hay thấp tùy thuộc vào thành phần hóa học, sinh học và tính chất vật

lý của từng loại nguyên liệu. Phối chế các loại nguyên liệu với nhau để bù trừ cho
nhau những thành phần chất lượng. Sản phẩm thu được chắc chắn sẽ có đầy đủ hơn về
chất lượng so với từng cấu tử một. Trong thực tế, tỉ lệ phối chế giữa các cấu tử tùy
thuộc vào yêu cầu cụ thể, thường được cho dưới dạng công thức.
(Lê Bạch Tuyết, 1994)
2.5.4. Quá trình thanh trùng
- Mục đích nhằm tiêu diệt hoặc ức chế tới mức tối đa hoạt động của vi sinh vật trong
thời gian bảo quản. Nhờ vậy sản phẩm giữ được trong thời gian dài mà không bị hỏng.
Khi nâng nhiệt độ của môi trường thanh trùng quá nhiệt độ tối thích của vi sinh vật thì
hoạt động vi sinh vật chậm lại. Ở nhiệt độ cao, protit của chất nguyên sinh của vi sinh
vật bị đông tụ làm vi sinh vật chết. Sự đông tụ xảy ra không thuận nghịch nên vi sinh
vật không thể hoạt động trở lại khi làm nguội. Thời gian thanh trùng phụ thuộc vào
từng loại sản phẩm, loại và cỡ bao bì. Mỗi loại sản phẩm có cơng thức thanh trùng
riêng được chỉ dẫn cụ thể trong sản xuất. Do đó, yêu cầu của kỹ thuật thanh trùng là
vừa đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật có hại vừa đảm bảo cho sản phẩm có chất lượng tốt
nhất về giá trị cảm quan và dinh dưỡng. Là phương pháp cất giữ sản phẩm theo
nguyên lý tiêu diệt mầm móng gây hại.
- Cơng thức thanh trùng tổng quát:
A - B - C .p
T
Trong đó: A: thời gian nâng nhiệt từ nhiệt độ đầu đến nhiệt độ thanh trùng (phút)
B: thời gian duy trì ở nhiệt độ thanh trùng (phút)
C: thời gian làm nguội từ nhiệt độ thanh trùng đến nhiệt độ 35 - 45oC
P: áp suất đối kháng
T: nhiệt độ thanh trùng
Chế độ xử lý nhiệt và thời gian bảo quản được xác định hầu như dựa vào pH của thực
phẩm. Thực phẩm có độ acid thấp thì thanh trùng chủ yếu là diệt vi khuẩn gây bệnh và

14

nhiệt độ thanh trùng khoảng 80 – 100oC, với thực phẩm có độ acid cao mục đích để
tiêu diệt enzyme và vi sinh vật tạp nhiễm và nhiệt độ thanh trùng khoảng 105-121oC.
- Thời gian thanh trùng nhiệt gồm thời gian truyền nhiệt từ mơi trường đun nóng vào
trung tâm hộp và thời gian để tiêu diệt vi sinh vật.
T = T 1 + T2
T: thời gian thanh trùng
T1: thời gian truyền nhiệt
T2: thời gian để tiêu diệt vi sinh vật.
Tuy nhiên, trong thực tế thời gian thanh trùng nhỏ hơn tổng thời gian truyền nhiệt và
thời gian tiêu diệt vi sinh vật.
T < T 1 + T2
Do đó để xác định thời gian thanh trùng cần phải biết các yếu tố ảnh hưởng đến thời
gian truyền nhiệt và thời gian tiêu diệt vi sinh vật.
- Các yếu tố ảnh hưởng thời gian truyền nhiệt là: nhiệt độ ban đầu của đồ hộp, tính
chất vật lý của sản phẩm, tính chất của bao bì.
+ Nhiệt độ ban đầu của đồ hộp: thời gian truyền nhiệt của đồ hộp phụ thuộc vào nhiệt
độ ban đầu của đồ hộp trước khi thanh trùng và nhiệt độ của thiết bị thanh trùng. Nếu
nhiệt độ của đồ hộp thấp thì thời gian truyền nhiệt chậm.
+ Tính chất vật lý của sản phẩm: các loại đồ hộp có độ nhớt và khối lượng riêng khác
nhau nên tốc độ truyền nhiệt khác nhau.
+ Tính chất của bao bì: các loại sản phẩm thực phẩm được chứa đựng trong các loại
bao bì làm bằng vật liệu khác nhau, có độ dày khác nhau, kích thước khác nhau thì có
thời gian truyền nhiệt khác nhau.
- Các yếu tố ảnh hưởng thời gian tiêu diệt vi sinh vật: nhiệt độ thanh trùng, thành phần
hóa học của đồ hộp, loại và số lượng vi sinh vật.
+ Nhiệt độ thanh trùng: nhiệt độ thanh trùng càng cao thì thời gian tiêu diệt càng ngắn,
ngược lại nếu nhiệt độ thanh trùng càng thấp thì thời gian thanh trùng càng dài. Tuy
nhiên dựa vào tính cấht của đồ hộp mà chọn nhiệt độ thanh trùng phù hợp để không
gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm.

+ Thành phần hóa học của đồ hộp
 Chỉ số pH của đồ hộp là yếu tố quan trọng làm giảm độ bền nhiệt của vi sinh vật.
Chỉ số pH càng thấp thì thời gian tiêu diệt càng ngắn.
 Nồng độ đường, muối trong đồ hộp làm tăng độ chịu nhiệt của vi sinh vật đến mức
độ nhất định. Khi nồng độ đường, muối cao lại có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật nhanh
hơn.
 Chất béo: cũng làm tăng độ bền nhiệt của vi sinh vật, vì tạo ra xung quanh tế bào vi
sinh vật một màng bảo vệ, cản trở sự dịch chuyển nước từ môi trường xung quanh vào
tế bào vi sinh vật làm cho sự đông tụ protein của vi sinh vật trở nên khó.

15