Nghiên cứu quá trình chế biến nước giải khát bông cúc (flos chrysanthemum)

Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
…………………………………………

PHẠM MẠNH HẢI

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN
NƯỚC GIẢI KHÁT BÔNG CÚC (Flos Chrysanthemum)

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC
PHẨM
MÃ SỐ NGÀNH: 2.11.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Thành phố Hồ Chí Minh, 10-2003

Luận văn cao học

1/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: PHẠM MẠNH HẢI
Ngày tháng năm sinh: 19/09/1970
nai
Chuyên ngành: Khoa học và công nghệ thực phẩm
I.
II.
1.
2.
III.
IV.
V.

Phái: nam
Nơi sinh: Đồng
Mã số: 2.11.00

TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NƯỚC GIẢI
KHÁT BÔNG CÚC (FLOS CHRYSANTHEMUM)
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Nghiên cứu quá trình thủy phân đường nghịch đảo:
Khảo sát sự ảnh hưởng lượng chất xúc tác, nhiệt độ và thời gian
thủy phân đến quá trình thủy phân đường sucrose. (Khảo sát ba chất
xúc tác là acid citric, acid tartric và acid phosphoric)
Tối ưu hố q trình thủy phân đường sucrose bằng phương pháp
quy hoạch thực nghiệm với ba acid xúc tác kể trên.
Nghiên cứu quá trình chế biến nước giải khát bông cúc và xác định
một số thông số kỹ thuật thích hợp:
Khảo sát q trình trích ly nguyên liệu.

Xác định công thức phối chế sản phẩm.
Khảo sát quá trình thanh trùng sản phẩm.
NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/2003
NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 11/2003
HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến sĩ LÊ VĂN VIỆT MẪN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CÁN BỘ CHẤ M NHẬN XÉT 1

CÁN BỘ CHẤ M NHẬN XÉT 2

TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN

GS. TSKH. LƯU DUẨN

TRẦN BÍCH LAM

Nội dung và đề cương Luận văn thạc só đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua.

Ngày

Trưởng phòng ĐT-SĐH

Luận văn cao học

tháng 10 năm 2003

Chủ nhiệm ngành

2/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Lờ i Cả m Ơn
Xin chân thành cảm ơn các tập thể và cá nhân đã tận tình
giúp đỡ tôi hoàn thành Luận văn tốt nghiệp này:
Quý thầy cô Bộ môn công nghệ thực phẩm trường Đại học bách
khoa Thành phố Hồ Chí Minh
Quý thầy cô Trung tâm, Trường, Viện liên kết đào tạo trên địa bàn
Thành phố Hồ Chí Minh
Thầy Lê Văn Việt Mẫn đã quan tâm và hỗ trợ kiến thức, kinh
nghiệm thiết thực trong suốt quá trình thực hiện nhiệm vụ luận
văn
Qúy thầy cô trong Hội đồng bảo vệ luận văn đã thiện chí nhận
xét, phê bình kết quả đạt được của Luận văn này
Ban Giám đốc và các bạn ở Trung tâm công nghệ sinh học thủy
sản Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi về
phương tiện kỹ thuật, thiết bị cho tôi trong suốt quá trình tiến
hành thực nghiệm đề tài.
Tất cả các bạn hữu đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và
thực hiện Luận văn tốt nghiệp.

Phạm Mạnh Hải

Luận văn cao học

3/101

Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

TÓM TẮT
Trong đời sống con người, bông cúc được sử dụng khá phổ biến.
Nước giải khát được chế biến từ bông cúc là một loại nước giải khát được
nhiều người biết đến và ưa thích. Bên cạnh là một nước giải khát, theo
Đông y, nó còn có giá trị cho sức khoẻ con người.
Đề tài đã nghiên cứu về các thông số kỹ thuật của quá trình chế
biến nước giải khát bông cúc và đã đạt được một số kết quả:
Xác định được các thông số kỹ thuật thích hợp trong quá trình trích
ly bông cúc, quá trình thủy phân đường sucrose, quá trình phối chế và
thanh trùng sản phẩm, nhằm thu được một sản phẩm nước giải khát chất
lượng, thoả mãn nhu cầu cho người tiêu dùng.

ABSTRACT
In the human life, florist’s Chrysanthemum used rather popular.
Soft drink that processed from florist’s Chrysanthemum is a kind of
popular soft drink. Beside as a soft drink, on Oriental medicine, it is a
value of health for human.
The thesis researched about technical characteristics of prosessing
florist’s Chrysanthemum soft drink and obtained some results:
Determined suitable technical characteristics of florist’s
Chrysanthemum extraction process, sucrose hydrolysis, product mixing
and sterilizing to obtain a quality soft drink product to satisfy demand of
consumer.

Luận văn cao hoïc

4/101

Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VÀ PHỤ LỤC

SƠ ĐỒ.
Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất ................................................................................20
Sơ đồ 2: Sơ đồ nghiên cứu ..................................................................................30
Sơ đồ 3: Xử lý nguyên liệu .................................................................................34
HÌNH.
Hình 1: Các loại bông cúc ..................................................................................10
Hình 2: Bông cúc trắng.......................................................................................11
Hình 3: Cây bông cúc trắng ................................................................................11
Hình 4: Bông cúc khô .........................................................................................12
Hình 5: Trà túi lọc bông cúc ...............................................................................16
Hình 6: Trà hỗn hợp bông cúc và nhân sâm .......................................................16
PHỤ LỤC.
Phụ lục 1: Kết quả kiểm nghiệm dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong
nguyên liệu bông cúc nghiên cứu.
Phụ lục 2: Kết quả kiểm nghiệm kim loại nặng trong nguyên liệu bông cúc
nghiên cứu.

Luận văn cao học

5/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

DANH MỤC ĐỒ THỊ

Đồ thị 1: nh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly bông cúc ....................... 37
Đồ thị 2: nh hưởng của tỷ lệ bông cúc:nước đến hiệu suất trích ly bông cúc .... 39
Đồ thị 3: nh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly bông cúc ...................... 41
Đồ thị 4: nh hưởng của lượng acid citric sử dụng đến hiệu suất thủy phân ....... 43
Đồ thị 5: nh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân ................................. 44
Đồ thị 6: nh hưởng của thời gian đến hiệu suất thủy phân ................................ 45
Đồ thị 7: Ảnh hưởng của lượng acid tartric sử dụng đến hiệu suất thủy
phân ................................................................................................... 49
Đồ thị 8: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân ............................. 51
Đồ thị 9: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thủy phân ............................ 52
Đồ thị 10: Ảnh hưởng của lượng acid phosphoric sử dụng đến hiệu suất
thủy phân ......................................................................................................... 56
Đồ thị 11: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân ........................... 57
Đồ thị 12: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thủy phân .......................... 58

Luận văn cao học

6/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1:
Bảng 2:
Bảng 3:
Bảng 4:

Bảng 5:
Bảng 6:
Bảng 7:
Bảng 8:

Chỉ tiêu hoá lý của nước ...................................................................... 5
Chỉ tiêu vi sinh vật............................................................................... 6
Chỉ tiêu cảm quan của đường .............................................................. 9
Chỉ tiêu hoá lý của đường.................................................................... 9
Thành phần dược chất bông cúc trắng............................................... 13
Định lượng polyphenol và flavonoid trong bông cúc trắng............... 13
Tác dụng của một số chất bảo quản lên vi sinh vật........................... 18
Các chất bảo quản thông dụng trong sản xuất nước giải khát ở
Việt nam ............................................................................................ 18
Bảng 9: Chỉ tiêu vi sinh vật đối với nước giải khát không cồn ....................... 27
Bảng 10:Dư lượng thuốc trừ sâu trong nguyên liệu bông cúc được sử dụng
nghiên cứu ......................................................................................... 35
Bảng 11: nh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly bông cúc ................ 36
Bảng 12: Hiệu suất trích ly bông cúc thay đổi theo tỷ lệ bông cúc:nước ....... 38
Bảng 13: Hiệu suất trích ly bông cúc thay đổi theo thời gian ........................ 40
Bảng 14: nh hưởng của lượng acid citric sử dụng đến hiệu suất thủy
phân đường sucrose
Bảng 15: nh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân đường sucrose... 44
Bảng 16: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thủy phân đường
sucrose............................................................................................... 45
Bảng 17:. Tóm tắt số liệu quy hoạch thực nghiệm phản ứng thuỷ phân
đường bằng acid citric

Luận văn cao học

7/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN ÁN
LỜI CẢM ƠN
TÓM TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC ĐỒ THỊ
DANH MỤC SƠ ĐỒ - HÌNH
DANH MỤC PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU............................................................................................... 1
Phần 1. TỔNG QUAN
I.
1.
2.
3.

GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................. 2
Sơ bộ tình hình sản xuất & tiêu thụ nước giải khát ở nước ta
hiện nay ......................................................................................... 2
Hướng phát triển công nghệ sản xuất nước giải khát ở Việt nam .. 2
Phân loại nước giải khát ................................................................ 3

II.
1.

2.
3.
4.

NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT ...... 4
Nước .............................................................................................. 4
Đường ............................................................................................ 6
Bông cúc ...................................................................................... 10
Các nguyên liệu khác .................................................................. 16

III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT BÔNG CÚC
KHÔNG GAS ............................................................................. 19
1. Sơ đồ quy trình sản xuất .............................................................. 19
2. Thuyết minh quy trình ................................................................. 19
Phần 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Luận văn cao học

8/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

I.
II.
1.
2.
3.
4.

NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU .............. 28
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ....................................................... 29
Nghiên cứu quá trình trích ly bông cúc ........................................ 29
Nghiên cứu quá trình thủy phân đường sucrose ........................... 29
Nghiên cứu quá trình phối chế sản phẩm ..................................... 29
Nghiên cứu quá trình bảo quản sản phẩm .................................... 29

III.
1.
2.
3.
4.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................... 30
Các phương pháp phân tích hoá lý ............................................... 30
Các phương pháp thử nghiệm vi sinh vật ..................................... 31
Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm ................................. 31
Phương pháp quy hoạch thực nghiệm .......................................... 32

Phần 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
I.
1.
2.

NGHIÊN CƯU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY BÔNG CÚC ........... 34
Xử lý ngyên liệu .......................................................................... 34
Khảo sát quá trình trích ly bông cúc ............................................ 35

II. QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN
ĐƯỜNG SUCROSE THÀNH ĐƯỜNG NGHỊCH ĐẢO ........... 41

1. Sử dụng acid citric làm chất xúc tác ............................................ 42
2. Sử dụng acid tartric làm chất xúc tác ........................................... 48
3. Sử dụng acid phosphoric làm chất xúc tác ................................... 55
4. Đánh giá cảm quan dịch syrup sau thủy phân .............................. 61
III. NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHỐI CHẾ SẢN PHẨM ........... 65
1. Khảo sát một số chỉ tiêu hoá lý một số nước giải khát trên thị
trường thành phố Hồ Chí Minh .................................................... 65
2. Xây dựng công thức phối chế....................................................... 67
IV. NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THANH TRÙNG SẢN PHẨM ........ 77
Phần 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
I.

KẾT LUẬN ................................................................................. 81

Luận văn cao hoïc

9/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

II. MỘT SỐ KIẾN NGHỊ ................................................................. 82
Tài liệu tham khảo .............................................................................. 83
Phụ lục

Luận văn cao học

10/101

Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Phần 1

TỔNG QUAN

Luận văn cao học

11/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

LỜI MỞ ĐẦU
Nước là một trong những nhu cầu không thể thiếu của con người.
Nước đi vào cơ thể người thông qua việc ăn uống, trong đó việc uống nước
chiếm tới 50-70% nhu cầu nước hàng ngày. Tùy theo phong tục, sở thích, tình
hình phát triển kinh tế, xã hội và trình độ khoa học kỹ thuật của mỗi quốc gia,
nước uống được chế biến theo những phương pháp khác nhau. Hiện nay trên
thị trường thành phố Hồ Chí Minh có rất nhiều loại sản phẩm nước uống khác
nhau như nước trái cây, nước giải khát có gas, nước tăng lực v.v…
Cùng với sự phát triển kinh tế-xã hội, ngày nay, ngành công nghệ
thực phẩm đang tập trung theo ba xu hướng chính:
• Vệ sinh an toàn thực phẩm (food safety-FS)
• Phụ gia thực phẩm (Food ingredient-FI)
• Thực phẩm chức năng (Functional food-FF)
Hiện tại trên thị trường nước uống ở nước ta và đặc biệt là các nước
tiên tiến như Nhật, Mỹ, tây Âu… đã xuất hiện một số loại nước uống chức năng
được sản xuất theo quy mô công nghiệp như nước artichoke, nước sâm, nước
chè xanh, nước rong biển v.v… Các sản phẩm có nguồn gốc thảo dược này vừa

bổ dưỡng cho cơ thể lại vừa tác dụng thanh nhiệt, giúp tăng sức đề kháng,
phòng chống các loại bệnh phát sinh. Chúng đang được người tiêu dùng ưa
chuộng vàø có xu hướng phát triển mạnh mẽ.
Thực ra, từ xưa con người đã biết sử dụng các loại dược thảo để chế
biến thành nước giải khát. Mỗi chúng ta chắc đã từng dùng nước chè xanh,
nước rau má, nước artichoke, rễ tranh v.v… ở gia đình hoặc tại các điểm bán
lẻ trên đường phố. Tuy nhiên đây là những sản phẩm được chế biến ở quy mô
gia đình, công nghệ và kỹ thuật chế biến chưa được đầu tư nghiên cứu một
cách bài bản, khoa học, do đó chúng sẽ không tránh khỏi những khiếm khuyết,
hạn chế nhất định như chất lượng sản phẩm không ổn định, thời gian bảo
quản ngắn, mẫu mã, bao bì chưa phong phú, hấp dẫn, chưa tiện lợi cho người
tiêu dùng v.v…
Với hy vọng góp phần làm phong phú, đa dạng hoá sản phẩm nước
uống trên thị trường đầy tiềm năng và để hạn chế những tồn tại trên, chúng tôi
đã thực hiện việc nghiên cứu và chế biến thử nghiệm nước giải khát từ bông
cúc.
Tuy đề tài được thực hiện với một nỗ lực cao nhất nhưng do còn hạn
chế về kiến thức, thời gian, phương tiện vật chất và tài chính vì vậy bản Luận
văn này sẽ không tránh khỏi những tồn tại và thiếu sót, kính mong nhận được
sự góp ý và phê bình thiện chí của thầy, cô, các bạn và những người quan tâm.

Luận văn cao học

12/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

I.

GIỚI THIỆU CHUNG

1.

SƠ BỘ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT & TIÊU THỤ NƯỚC GIẢI
KHÁT Ở NƯỚC TA HIỆN NAY

Nước ta nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới và là một nước
nông nghiệp. Do vậy, trong nền kinh tế quốc dân ngành công nghệ thực
phẩm có một vị trí hết sức quan trọng và có nhiều điều kiện thuận lợi để
phát triển. Trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi sẽ đề cập đến ngành
công nghiệp sản xuất nước giải khát.
Đời sống xã hội Việt nam những năm gần đây nói chung phát
triển nhanh, thu nhập người dân ngày càng tăng, nhu cầu uống và thưởng
thức nước giải khát cũng cao hơn. Vì vậy, tình hình sản xuất và tiêu thụ
nước giải khát trong nước hiện nay phát triển mạnh mẽ. Theo thống kê,
năm 1993 ngành công nghệ nước giải khát sản xuất khoảng 1.8 triệu hL
và năm 2000 đã tăng lên 5.5 triệu hL, dự báo trong thời kỳ 2001-2010 sản
lượng tiếp tục tăng khoảng 10%/năm. [2]
Với sự hứa hẹn phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp sản
xuất nước giải khát ở Việt nam, rất nhiều các công ty nước ngoài đã mạnh
dạn đầu tư sản xuất hoặc phân phối rất nhiều các sản phẩm nước giải khát
của họ trên thị trường như nước tăng lực Redbull, Bachus, Samurai; nước
suối Lavie, nước tinh khiết Aquafina, các loại nước giải khát có gas khác
v.v…
Tuy nhiên, nếu các công ty sản xuất/phân phối nước giải khát của
nước ngoài phát triển có phần thuận lợi hơn thì ngược lại một số công ty
trong nước hiện đang gặp rất nhiều khó khăn để tồn tại và phát triển.
Công nghệ lạc hậu, quản lý yếu kém, kinh nghiệm thương trường, tài
chính còn hạn chế… là những tồn tại mà một số công ty trong nước đang

phải đương đầu giải quyết.
2.

HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG
NƯỚC GIẢI KHÁT Ở VIỆT NAM

NGHỆ

SẢN

XUẤT

• Khuyến khích nghiên cứu và phát triển các loại nước giải khát
có nguồn gốc thực vật như nước quả, nước rau tự nhiên, dịch trích ly từ
một số loại cây cỏ, thảo dược có tác dụng phòng và chữa bệnh.
• Xây dựng quy trình kỹ thuật chế biến một số nước cốt của các
loại quả, nhất là các loại quả đặc sản của Việt nam như mơ, bưởi, mãng
Luận văn cao học

13/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

cầu, xoài v.v… đồng thời khuyến khích việc chế biến nước quả tươi được
đóng bao bì.
• Mở rộng nghiên cứu kỹ thuật tổng hợp hương từ các đơn hương
tự nhiên và từ các loại hoá chất đơn hương, nhằm giảm bớt việc nhập
hương từ nước ngoài.
• Khuyến khích các công trình nghiên cứu, sản xuất các loại

nước cốt hương cho một số loại nước giải khát đang được ưa chuộng trong
và ngoài nước như nước coca, xá xị, nước cam…
• Đầu tư kỹ thuật, chủ yếu là trang thiết bị cho việc sản xuất các
loại nước quả lên men nhẹ, lên men có gas…
• Đầu tư mạnh cho công nghệ sản xuất nước quả, nước ngọt
đóng hộp. Đồng thời chú trọng đến công nghệ bao bì tiên tiến, hiện đại.[1]
3.

PHÂN LOẠI NƯỚC GIẢI KHÁT

Tùy theo nguồn nguyên liệu và phương pháp sản xuất, nước giải
khát được chia thành nhiều loại khác nhau nhưng nói chung có thể phân
thành hai nhóm chính là nước giải khát có CO2 và nước giải khát không có
CO2.
3.1 NƯỚC GIẢI KHÁT CÓ CO2
Gồm hai phân nhóm:
Nước giải khát có CO2 được sản xuất theo phương pháp lên men,
gồm hai loại:
• Loại lên men từ nước quả.
• Loại lên men từ dịch đường, tinh bột.
Chúng khác nhau về thành phần hoá học và quá trình chuẩn bị
dịch lên men nhưng khí CO2 trong nước giải khát đều được sinh ra từ quá
trình lên men ethanol dịch đường.
b. Nước giải khát có CO2 được sản xuất theo phương pháp nhân tạo:
CO2 có trong sản phẩm được nạp vào trong quá trình sản xuất,
ngoài ra trong thành phần còn có đường, dịch quả, acid thực phẩm, hương,
màu thực phẩm v.v… theo tỷ lệ phối trộn nhất định.
a.

3.2 NƯỚC GIẢI KHÁT KHÔNG CÓ CO2

Gồm các phân nhóm:
Luận văn cao học

14/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

a.

Nước giải khát giàu năng lượng:
Ngoài các thành phần như đường, hương, màu, acid thực phẩm
v.v… người ta còn bổ sung các vitamin, acid amin hoặc các dịch cốt từ các
loại dược thảo có tác dụng bồi bổ và nâng cao sức đề kháng của cơ thể.
b.

Nước khoáng:
Là loại nước uống có chứa các muối khoáng tự nhiên hoặc được
pha chế từ các chất hoá học bên ngoài với tỷ lệ xác định. Các sản phẩm
này có chứa một số nguyên tố khoáng cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng
của con người.
c.

Nước quả giải khát:
Thành phần chủ yếu gồm đường, dịch quả (chiếm 10-15%, tùy
loại nguyên liệu và sản phẩm), hương, màu, acid thực phẩm…
II. NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT
1.

NƯỚC

Là nguyên liệu quan trọng trong công nghệ sản xuất nước giải
khát, nước giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm.
Chất lượng và thành phần của nước ảnh hưởng trực tiếp đến kỹ thuật sản
xuất và chất lượng sản phẩm.
Độ cứng là một trong những tính chất quan trọng của nước tự
nhiên, được xác định bởi hàm lượng muối canxi và magie hoà tan.
Nước có hai dạng độ cứng:
• Độ cứng carbonate (độ cứng tạm thời) được xác định bởi hàm
lượng muối carbonate và bicarbonate của canxi (CaCO3, Ca(HCO3)2) và
magie (MgCO3, Mg(HCO3)2) ở trong nước.
• Độ cứng phi carbonate (độ cứng vónh cửu) được xác định bởi
hàm lượng muối CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4 có trong nước.
Độ cứng chung là tổng độ cứng tạm thời và độ cứng vónh cửu. Độ
cứng của nước có thể đo bằng mg đương lượng (đl), trong đó 1 mgđl tương
ứng với 20.04 mg Ca2+ hoặc 12.16 mg Mg2+ trong 1 lít nước.
Nước được phân cấp theo độ cứng:
• Rất mềm:
0-1.4 mgđl/L
• Mềm:
1.4-2.8 mgđl/L
• Tương đối cứng: 2.8-6.4 mgđl/L
Luận văn cao hoïc

15/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

• Cứng:

6.4-10.7 mgđl/L
• Rất cứng:
>10.7 mgđl/L
Nước dùng để sản xuất nước giải khát nên có độ cứng là rất mềm
hoặc mềm, thích hợp nhất là nước có độ cứng tạm thời khoảng 0.7 mgđl/L
và độ cứng vónh cửu khoảng 0.4-0.7 mgđl/L.
Một chỉ tiêu chất lượng khác của nước là hàm lượng chất khô
(hàm lượng cặn còn lại sau khi đun sôi, cho bốc hơi hết nước và được sấy
ở 150oC đến trọng lượng không đổi). Nước uống bình thường có hàm
lượng chất khô khoảng 1000 mg/L, nhưng nước dùng cho sản xuất có hàm
lượng chất khô phải nhỏ hơn 600 mg/L, ngoài ra nếu hàm lượng sắt vượt
quá 0.3 mg/L thì ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nước giải khát.
Một trong những chỉ số quan trọng khác của nước là pH. Bình
thường nước có phản ứng kiềm với metyloran (vàng metyl) và phản ứng
acid với phenolphtalein. Độ pH của nước trong khoảng 6.5-7. [3]
Nước là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển. Vì vậy nước
uống cũng như nước dùng trong sản xuất cần phải được kiểm tra sinh học.
Yêu cầu chất lượng nước dùng cho sản xuất nước giải khát như
sau:
• Chỉ tiêu cảm quan: Trong suốt, không màu, không mùi, vị lạ.
• Chỉ tiêu hoá lý, xem bảng 1.
Bảng 1. Chỉ tiêu hoá lý của nước
Số TT
1
2
3
4
5
6
7

8
9
10

Chỉ tiêu
Độ cứng chung
Hàm lượng clo
Acid sulfuric
Hàm lượng arsen
Hàm lượng chì
Hàm lượng flo
Hàm lượng kẽm
Hàm lượng đồng
Hàm lượng sắt
Độ oxy hoá

Hàm lượng yêu cầu
≤ 1.5 mgđl/L
≤ 0.5 mg/L
≤ 80 mg/L
≤ 0.05 mg/L
≤ 0.1 mg/L
≤ 3 mg/L
≤ 5 mg/L
≤ 3 mg/L
≤ 0.3 mg/L
≤ 2 mg KMnO4/L

• Chỉ tiêu vi sinh vật, xem bảng 2

Luận văn cao học

16/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Bảng 2. Chỉ tiêu vi sinh vật
Số TT
Chỉ tiêu
1
Tổng số vi sinh vật hiếu khí
2
E. coli
3
Các vi khuẩn gây bệnh đường ruột
2.

Hàm lượng yêu cầu
≤ 20 tế bào/ mL
Không có
Không có

ĐƯỜNG SUCROSE

Sucrose thuộc loại đường rất phổ biến trong thiên nhiên, có nhiều
trong củ cải đường, mía và ở lá, thân, rễ, quả của nhiều loại thực vật.
Trong công nghiệp sản xuất đường, người ta dùng nguyên liệu là củ cải
đường hoặc mía vì chúng chứa từ 20-25% đường sucrose. Sucrose là loại
đường dễ hoà tan, có ý nghóa rất quan trọng trong dinh dưỡng thực phẩm.

Sucrose là loại disaccharide cấu tạo từ glucose và fructose. Hai
monosarcharide này kết hợp với nhau nhờ nhóm -OH glucosid của chúng.
Sucrose không có tính khử. Khi thủy phân bởi acid hoặc enzym sẽ giải
phóng glucose và fructose. [13]
CH2OH
O

H
HO

H

HO
H

HO

CH2OH O

H

H

O
H

HO

HO

H

CH2OH

Công thức cấu tạo sucrose
2.1 Thủy phân sucrose và tạo đường nghịch đảo
Trong quá trình thủy phân có mặt chất xúc tác, đường sucrose dễ
bị thủy phân thành glucose và fructose.
• Glucose
Glucose là monosaccharide phổ biến ở thực vật cũng như ở động
vật. Dung dịch glucose làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang phải.

Luận văn cao học

17/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Glucose là thành phần cấu tạo của nhiều polysaccharide như tinh
bột, glycogen, cellulose v.v… Ở cơ thể người và động vật, glucose là thành
phần tương đối ổn định trong máu.
Glucose là một monosaccharide được hấp thu dễ dàng hơn cả. Vì
vậy glucose là một trong những thức ăn tốt nhất cho người ốm yếu, sau
khi mổ hoặc bị bệnh nặng… Người ta có thể sử dụng glucose dưới dạng các
dịch truyền tiệt trùng qua đường máu.
Trong tự nhiên glucose có nhiều ở các loại quả. Hàm lượng
glucose trong mật ong rất cao, lên tới 36.2% chất khô. Hàm lượng glucose
có trong một số loài quả: chuối 4.7% chất khô, táo 2.2-2.5%, mận 1.44.1%. [15]
• Fructose

Fructose là loại glucid thích hợp nhất cho người lao động trí óc,
người già, bệnh nhân xơ vữa động mạch, các trường hợp rối loạn chuyển
hoá lipid và cholesterol.
Nhiều tài liệu cho biết fructose có ảnh hưởng tốt đến hoạt động
của vi khuẩn có ích ở đường ruột. Người ta còn biết fructose không có ảnh
hưởng làm tăng cholesterol trong máu. Fructose được cơ thể hấp thu dễ
dàng và có vị rất ngọt. Độ ngọt cao của fructose cho phép chỉ cần một
lượng nhỏ để đạt mức ngọt cần thiết và như vậy hạn chế được lượng
đường sử dụng.
Fructose tương đối không bền vững, do đó khi đun, nấu kéo dài nó
bị biến đổi một phần. So với các loại đường khác, fructose ra khỏi máu
nhanh nhất.
Fructose có nhiều trong các loại quả, mật hoa. Nó làm quay mặt
phẳng ánh sáng phân cực sang trái. Nguồn fructose tự nhiên quan trọng là
mật ong, trong đó fructose chiếm tới 37.1% chất khô.Hàm lượng fructose
trong một số loài quả như sau: chuối 8.6% chất khô, táo 6.5-11.8%, mận
0.9-2.7%, mơ 0.1-3.0%, nho 7.2%. [15]
Sản phẩm được hình thành khi thủy phân hoàn toàn sucrose được
gọi là đường nghịch đảo. Sở dó nó mang tên này là vì dung dịch sucrose
ban đầu có [α]D bằng 66.5o; sau thủy phân, độ quay cực bằng -20o, nghóa
là có sự thay đổi góc quay cực từ phải sang trái.
Quá trình thủy phân sucrose có thể được thực hiện bởi acid hoặc
enzym. pH acid của thực phẩm cũng là yếu tố thuận lợi cho việc tạo
đường nghịch đảo trong sản phẩm. Quá trình nghịch đảo đường xảy ra tự
nhiên ở dịch quả có pH thấp trong thời gian bảo quản.
Luận văn cao học

18/101

Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Trong hỗn hợp glucose và fructose, [α]D của glucose là 52.5o còn
[α]D của fructose là -92.4o, do đó dung dịch đường nghịch đảo có [α]D là 20o.
Quá trình nghịch đảo đường cũng làm tăng hàm lượng chất khô
lên 5.26%, đồng thời làm tăng vị ngọt và nhất là làm tăng độ hoà tan của
đường trong dung dịch. Dung dịch đường nghịch đảo ít nhớt hơn so với
dung dịch sucrose khi dùng một trọng lượng khô ngang nhau. Trong quá
trình nghịch đảo, sự hoà tan của hỗn hợp tăng là do tính hoà tan cao của
đường fructose và tính khó kết tinh của glucose so với sucrose.
Tính hoà tan của sucrose trong nước không những có thể được
tăng lên nhờ thêm đường nghịch đảo mà cả khi thêm glucose hoặc syrup
glucose. Điều đó còn cho phép điều chỉnh độ nhớt của các dung dịch
đường.
Khi làm lạnh dung dịch bão hoà đường sucrose (thu được ở nhiệt
độ cao) sẽ có thể tạo nên dung dịch quá bão hoà. Vận tốc kết tinh sucrose
từ các dung dịch này cũng như kích thước của các tinh thể tạo thành có thể
giảm đáng kể nhờ thêm glucose vào dung dịch đường nghịch đảo. Tính
chất này được sử dụng trong công nghiệp sản xuất mứt kẹo để tạo nên các
sản phẩm trong đó sucrose dù ở nồng độ rất cao nhưng vẫn không kết tinh.
[13]
2.2 Tính hút ẩm của đường
Tính hút ẩm của đường ảnh hưởng tới kết cấu của một số thực
phẩm.

Khi cần duy trì một độ ẩm nhất định trong thực phẩm thì sự có
mặt của chất hút ẩm là cần thiết. Ví dụ khi làm bánh, mứt, kẹo có thể
thêm các chất hút ẩm như đường nghịch đảo, mật ong để duy trì kết cấu
mềm, láng. Ngoài các loại đường trên có thể sử dụng các polyalcol như
sorbitol, manitol, glycerol v.v…

Tuy nhiên trong một số trường hợp ở các chế phẩm mứt, kẹo nếu
đường tồn tại ở trạng thái vô định hình thì sự có mặt của các chất hút ẩm
lại không có lợi vì khi đó sự hấp phụ nước làm tăng nhanh quá trình kết
tinh đường và làm cho chế phẩm trở nên dính. Để khắc phục tình trạng
này có thể giảm lượng đường nghịch đảo và thêm syrup glucose. [13]
2.3 Chất lượng đường
Theo TCVN 1965-87, chất lượng đường được quy định như sau:

Luận văn cao học

19/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Phân loại:
• Đường tinh luyện
• Đường cát trắng:
- Đường cát trắng thượng hạng
- Đường cát trắng hạng 1
- Đường cát trắng hạng 2
Yêu cầu kỹ thuật:
Các chỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện và đường cát trắng
phải phù hợp các yêu cầu được quy định ở bảng 3.
Bảng 3. Chỉ tiêu cảm quan của đường.
Đường
tinh luyện
Trạng thái,
hình thể
Mùi vị

Màu sắc

Thượng hạng

Đường cát trắng
Hạng 1

Hạng 2

Tinh thể tương đối đồng đều, tơi, khô, không vốn cục.
Tinh thể đường cũng như dung dịch đường trong nước cất có vị ngọt,
không có mùi lạ, vị lạ.
Tinh thể đường có
Tất cả tinh thể Tất cả tinh
Tất cả tinh
màu trắng ngà nhưng
thể đều
đường đều
thể đường
không được lẫn các
trắng. Khi
trắng sáng.
đều trắng
màu sậm hơn. Khi
óng ánh. Khi Khi pha trong pha trong
pha trong nước cất,
nước cất,
nước cất,
pha trong

dung dịch đường
dung dịch
dung dịch
nước cất,
tương đối trong.
đường khá
đường trong.
dung dịch
trong.
đường trong
suốt.

Các chỉ tiêu hoá lý của đường tinh luyện, đường cát trắng phải
phù hợp với các mức được quy định trong bảng 4.
Bảng 4. Chỉ tiêu hoá lý của đường.
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng sucrose,
tính bằng % chất khô
Luận văn cao học

Đường
tinh luyện
≥ 99.80

Đường cát trắng
Thượng hạng Hạng 1 Haïng 2
≥ 99.75

≥ 99.62

≥ 99.48

20/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Độ ẩm,
tính bằng % khối lượng
Hàm lượng đường khử,
tính bằng % khối lượng
Hàm lượng tro,
tính bằng % khối lượng
Độ màu, tính bằng độ
stame (oSU)
3.

≤ 0.05

≤ 0.05

≤ 0.07

≤ 0.08

≤ 0.03

≤ 0.05

≤ 0.1

≤ 0.18

≤ 0.03

≤ 0.05

≤ 0.07

≤ 0.10

≤ 1.2

≤ 1.4

≤ 2.5

≤ 5.0

BÔNG CÚC

3.1 Giới thiệu chung
Cúc là một trong bốn cây cảnh: Tùng, Cúc, Trúc, Mai, được ví
như bốn người bạn thân. Dáng hoa rất đẹp, mùi thơm dịu dàng và kín đáo,
thơm cả lá và cành. Cúc có nhiều loại như cúc thường, cúc gấm, cúc móng
rồng, cúc đại đoá v.v… Người ta phân loại cúc theo dạng hoa đơn và hoa
kép. Bông cúc có màu vàng, màu trắng, loại hoa nhỏ, thường có nhiều
cành hoa và mỗi cành cho nhiều bông.

Hình 1. Các loại bông cúc

Trong dân gian bông cúc được sử dụng phổ biến làm nước giải
khát là bông cúc trắng (bạch cúc). Bông cúc trắng có tên khoa học là
Chrysanthemum sinense, tên Anh là Florist’s chrysanthemum, tên Pháp là
Chrysantheme, thuộc họ cúc (Asteraceae). [5]

Luận văn cao học

21/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

Hình 2. Bông cúc trắng

Hình 3. Cây bông cúc trắng

• Mô tả bông cúc trắng.
Bông có màu trắng hơi vàng, đài hoa hơi xanh lục, giữa là nhụy
vàng. Mọc ở đầu cành hay kẽ lá.
Cúc trắng là cây sống hai năm hoặc lâu hơn, thân mọc thẳng đứng
khoảng 0.60-1,5m, toàn thân có lông trắng mềm. Lá mọc so le, cuống dài
1-1,2cm, có lông trắng, phiến lá hình trứng hay hơi thuôn, hai đầu tù, dài
3,5-5cm, rộng 3-4 cm, chia thành 3-5 thùy mép có răng cưa và lượn sóng,
mặt dưới nhiều lông màu trắng mốc.
• Bộ phận sử dụng.
Dược liệu cụm hoa hình đầu, phía ngoài có mấy lớp cánh hoa hình
lưỡi, cánh dẹt, ở giữa có nhiều hoa hình ống tụ lại, dưới có tổng bao do 34 lớp phiến bao chắp lại. Mùi thơm mát, vị ngọt hơi đắng.
• Phân bố, canh tác và thu hoạch.
Cây hoa cúc được trồng nhiều ở nước ta, tập trung chủ yếu ở làng
Nghóa trai (Hưng yên), Nhật tân (ngoại thành Hà nội), Tế tiêu (Hà nam)…

Người ta lấy hoa để làm thuốc hay ướp chè, nấu nước giải khát, nấu rượu.
Cây được trồng bằng mẩu thân, dài khoảng 20 cm, trồng tốt nhất
vào khoảng tháng năm, tháng sáu. Sau 4-5 tháng bắt đầu thu hoạch (nếu
trồng cuối tháng năm, thu hoạch tháng chín; trồng cuối tháng sáu, thu
hoạch vào tháng mười, mười một). Có thể trồng ngay từ tháng ba, đến
tháng sáu phát trụi bằng, sau đó cây lại nảy mầm, tháng mười thu hoạch,
cây cho hoa rất nhiều và tốt hơn.
Tùy theo mức độ chăm sóc cây, người ta có thể thu hoạch theo
nhiều hay ít đợt. Ở làng Nhật tân (Hà nội) do tưới bằng khô dầu, nên bông
cúc được thu hoạch nhiều đợt, có thể tới bảy đợt, lứa đầu thu hoạch vào
tháng chín, đến tháng ba năm sau thu hoạch đợt cuối cùng. Làng Nghóa

Luận văn cao học

22/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

trai (Hải hưng) bón bằng phân trâu, bò nên chỉ thu hoạch được khoảng
bốn đợt. Lứa thu hoạch đầu tiên và cuối cùng thường kém.
Hiệu suất cúc trồng vườn khoảng hai tấn/ha, cúc ruộng khoảng
850 kg/ha. Sau khi thu hoạch lứa cuối cùng, người ta cuốc từng bụi, thu
vào góc vườn, không để giống ở vườn hoặc ruộng. [6]
3.2 Kỹ thuật sơ chế
Khi đến thời điểm thu hoạch, người ta cắt cả cây, phơi khô trong
râm, rồi ngắt lấy hoa hoặc hái thẳng lấy hoa tươi, bỏ cành lá, phơi khô.
Hoa được thu hoạch, rồi sấy diêm sinh khoảng 2-3 giờ, hoa “chín
mềm” là đạt (nếu hoa còn “sống”, dễ bị hư hỏng). Sau khi sấy diêm sinh,
hoa được nén chặt để ép nước cho đến khi thấy nước đen chảy ra hết.

Đem hoa phơi 3-4 nắng, nếu thời tiết không thuận lợi thì phải dùng
phương pháp sấy, cứ 5-6 kg hoa tươi được 1 kg hoa khô.
Lưu ý: Không nên phơi nắng hoặc sấy khô quá nhiều làm mất
hương vị, nát cánh hoa, biến màu.
Bông cúc khô được bảo quản nơi râm mát, khô, đậy kín phòng
mốc, sâu, mọt. Độ ẩm được bảo quản từ 11-13%. [8]

Hình 4. Bông cúc khô
3.3 Thành phần hoá học bông cúc
Theo tài liệu Đông y, trong bông cúc có các chất adenin, cholin,
stachydrin, vitamin A, tinh dầu. Sắc tố của hoa là chryzanthemin,
Luận văn cao hoïc

23/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh

C21H20O11. Khi thủy phân sẽ được glucose và cyanidine C15H11O6. Bông
cúc trắng có vị ngọt, đắng, tính hơi hàn có tác dụng tán phong thấp, thanh
đầu, mục, giáng hoả, giải độc. Dùng chữa phong, nhức đầu, mắt đỏ, chảy
nước mắt, hoa mắt, choáng váng, nặng một bên đầu, đinh nhọt, sốt, cao
huyết áp v.v…[5]
Từ các nghiên cứu y học hiện đại ngày nay, qua khảo sát 32 đối
tượng họ cúc, kết quả cho thấy bông cúc có những đặc điểm chung sau: có
nhóm polyphenol, thành phần chủ yếu là flavonoid và acid nhân thơm, có
phytosterol, triglycerid, có alcaloid, dẫn xuất của indol. Ngoài ra còn có
ester, caroten, saponin (vết). [10]
Bảng 5. Thành phần dược chất bông cúc trắng
Polyphenol

Flavanoid
+

Acid
nhân thơm
+

Saponin

Alcaloid dẫn Phytoxuất của indol sterol

Các chất khác
TG, caroten, ester

vết

+

+

+

Ghi chú: (+): Chỉ sự có mặt; (-): Chỉ sự không có mặt; TG:
Triglyceride; AB: Acid béo; HC: Hydrocarbon. [10]
Bảng 6. Định lượng polyphenol và flavonoid trong bông cúc trắng
(tính theo % trọng lượng nguyên liệu khô)
Polyphenol
tổng số
1.41 ϒ 0.09

Flavonoid
tổng số
1.20 ϒ 0.05

Flavonoid/Polyphenol
(%)
85.10

• Flavonoid
Flavonoid là một trong những hợp chất phân bổ rộng nhất trong tự
nhiên, tuy nhiên flavanoid không có trong tảo và nấm. Flavanoid có mặt
trong hầu hết các bộ phận của cây: hoa, quả, rễ, lá, gỗ… và hiện diện ở tế
bào.

Luận văn cao học

24/101


Trường đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh
2'
1

8

O

7

4'

2

3

6
5

3'

6'

5'

4

O

Công thức cấu tạo của flavanoid
Hàm lượng flavonoid trong bông cúc trắng khoảng 1.20% (so
trọng lượng nguyên liệu khô), chiếm 85.10% trong tổng số polyphenol.
Flavonoid tồn tại ở cả hai dạng tự do (aglycol) và liên kết
(glucoside). Thành phần aglycol chủ yếu thuộc phân nhóm flavonol,
flavon, chalcon. Không tìm thấy cathechin và anthoxyan. Các aglycol này
rất hoạt động về mặt hoá học vì trong phân tử của chúng có nhiều nhóm
phenolic, nhóm carbonyl và hệ nối đôi liên hợp.
Thăm dò hoạt tính chống oxy hoá (antioxydant) của flavonoid qua
phản ứng kìm hãm enzym oxy hoá khử là peroxydaza trong máu người,
cho thấy flavonoid trong hoa cúc có khả năng kìm hãm hoạt động của
enzym peroxydaza. Hiệu lực kìm hãm phụ thuộc vào thành phần, nồng độ

flavonoid và đặc tính nhóm máu (O, A, B, AB).
Flavonoid là nhóm chất có giá trị thực tế lớn vì chúng có hoạt tính
sinh dược học cao và được ứng dụng nhiều trong lónh vực đời sống, đặc
biệt trong việc chăm sóc sức khoẻ con người. Các chất flavonoid tự nhiên
được phân thành 8 phân nhóm: flavon, flavanol, flavonol, flavanonol,
cathechin, auron, chalcon, anthocyanidin. Hoạt tính sinh dược học của
flavonoid rất đa dạng, người ta có thể nghiên cứu nó dưới nhiều góc độ.
Song một trong những cơ sở sinh hoá học quan trọng nhất là khả năng kìm
hãm các quá trình oxy hoá sinh ra bởi các gốc tự do, từ đó giúp cơ thể có
sức khoẻ dẻo dai, kìm hãm quá trình lão hoá, chống chọi bệnh tật… chính,
tuy nhiên hoạt tính này tác dụng mạnh hay yếu phụ thuộc vào đặc điểm
cấu tạo hoá học của từng flavonoid riêng biệt và đặc điểm cơ địa của
người sử dụng.
• Phytosterol
Phytosterol là thuật ngữ chỉ các sterol và stanol thực vật, có mặt
nhiều trong thiên nhiên, đặc biệt là trong hạt hoa hướng dương, hạt mè
v,v…

Luận văn cao học

25/101