khóa luận nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc nước cam

PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1.

Đặt vấn đề
Cam là một trong những cây ăn quả đặc sản của Việt Nam bởi giá trị

dinh dưỡng và kinh tế cao. Trong thành phần thịt quả có chứa 6-12% đường,
hàm lượng vitamin C từ 40- 90mg/100g quả tươi, các axit hữu cơ 0,4-1,2%
trong đó có nhiều loại axit có hoạt tính sinh học cao cùng với các chất khống
và dầu thơm, mặt khác cam có thể dùng ăn tươi, làm mứt, nước giải khát chữa
bệnh. Trong những năm gần đây, diện tích trồng cam ở nước ta ngày càng mở
rộng, việc phát triển cây cam được xem như là một giải pháp trong chuyển
dịch cơ cấu cây trồng ở nhiều địa phương.
Hiện nay diện tích cây cam Sành đang được trồng nhiều ở huyện Bắc
Quang tỉnh Hà Giang do có điều kiện đất đai, địa hình, chế độ thủy văn, điều
kiện khí hậu thuận lợi cho việc phát triển cây cam Sành. Tính đến năm 2010
tồn huyện có 1.892,3, trong đó diện tích trồng mới là 91,6 ha, diện tích cho
thu hoạch là 1.436,3 ha,với sản lượng 10.048,6 tấn.
Tuy nhiên cây cam Sành hiện nay đang gặp một số khó khăn: trong q
trình vận chuyển dễ bị dập nát, giá trị kinh tế chưa cao gây chán nản cho
người trồng, khi đến mùa lượng thu hoạch lớn nên không kịp đi tiêu thụ gây
ảnh hưởng đến chất lượng cam.Vì vậy cần có biện pháp chế biến và bảo quản
quả cam Sành nhằm nâng cao giá trị kinh tế, phù hợp với nhu cầu của người
tiêu dùng.
Từ những lí do trên, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên
cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến q trình cơ đặc nước cam”.

1.2.

Mục tiêu và u cầu của đề tài

1


1.2.1. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến q trình cơ đặc nước cam.
1.2.2. Yêu cầu của đề tài
- Nghiên cứu lựa chọn giống cam cho mục đích chế biến nước quả cơ
đặc.
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến q trình cơ đặc.
+ Nghiên cứu xác định áp suất cho quá trình cô đặc nước cam.
+ Nghiên cứu xác định nhiệt độ cho q trình cơ đặc nước cam.
+ Nghiên cứu xác định thời gian cho q trình cơ đặc nước cam.
- Ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian thanh trùng tới nước cam cơ đặc.
- Xây dựng quy trình chế biến nước cam cô đặc.
1.3.

Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa khoa học
Biết được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cơ đặc nước cam trong
điều kiện thí nghiệm.
- Ý nghĩa thực tiễn
Thông qua kết quả nghiên cứu của đề tài đưa ra được quy trình chế biến
nước cam trong điều kiện chân không với các thông số như nhiệt độ ,áp
suất, thời gian cô đặc của thiết bị.

2


PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Giới thiệu chung về quả cam
2.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Nguồn gốc
Cây cam đã được biết đến từ rất lâu khoảng 2200 năm trước công nguyên ở
Trung Quốc nhưng một số người lại cho rằng cây cam có nguồn gốc từ dãy
Himalayas (Ấn Độ). Cam được trồng phổ biến ở Ấn Độ, sau đó lan rộng về
phía đơng, và đến cả vùng Đơng Nam Á. Vào khoảng thế kỷ thứ 3 trước công
nguyên, cây cam được đưa đến Châu Âu và nó lan ra tới cả vùng Địa Trung
Hải. Sau đó, cây cam được Columbus mang đến Châu Mỹ. Những năm sau
đó, những người làm vườn ở Châu Mỹ và Châu Âu đã đem cây câm đến Châu
Úc và Châu Phi. Ngày nay cây cam được trồng rất phổ biến ở nhiều nước trên
thế giới.
Phân loại
Có nhiều cách phân loại cam khác nhau, tùy thuộc vào từng quốc gia và địa
phương. Trong thương mại, cam được chia thành 2 loại: Cam ngọt (sweet
orange) và cam chua (sour orange). Trong đó, cam chua thường dùng trong
sản xuất mứt cam. Cam ngọt được dùng để sản xuất nước cam ép.
Một số loại cam ngọt thường gặp:[9]


Trên thế giới:

- Cam tròn

3


Cam trịn phổ biến nhất là loại Valencia, có nguồn gốc từ đảo Azores và Bồ
Đào Nha. Giống cam này quả có cỡ nhỏ tới trung bình thích hợp cho sản xuất
công nghiệp. Vỏ mỏng, da cam nhẵn, màu cam sáng. Quả có mùi vị đặc sắc

ngay khi cịn tươi hay sau khi đã được chế biến nước ép. Loại cam này chủ
yếu dùng làm nước quả với chất lượng nước ép tốt nhất do chứa nhiều dịch
quả có màu sậm và bền, ít hạt nên khơng tạo vị đắng.
- Cam navel
Cam navel có quả to hơn giống Valencia và các loại cam ngọt khác. Quả có
màu vàng đậm sáng cho tới cam, da hồ đào dày và dễ lột vỏ, không hạt. Quả
cho chất lượng tốt khi đạt độ chắc và khối lượng nhất định, cho nhiều nước
quả. Giống cam này ít được dùng trong chế biến nước quả vì trong quá trình
chế biến dễ phát sinh vị đắng.
- Cam Blood ( Cam múi đỏ)
Đây là loại quả được xem là ngon và hấp dẫn nhất trong các loại quả có
múi được tìm thấy đầu tiên ở Địa Trung Hải. Quả cỡ trung bình với vỏ mỏng
có ít hoặc khơng hạt. Có màu đỏ sậm sáng đẹp. Nhược điểm lớn nhất là hàm
lượng anthocyanin tạo màu đỏ đậm có khuynh hướng bị nhạt trong quá trình
chế biến và bảo quản. Anthocyanin cịn là chất chống oxy hóa mạnh tạo nhiều
gốc tự do gây ung thư, lão hóa, bệnh nhẹ … Loại cam này thường được dùng
để ăn tươi, ăn kèm salad, dùng rôti hoặc nướng thịt.
- Cam ngọt ( acidless orange)
Loại này được trồng chủ yếu ở Địa Trung Hải. Do nước quả có độ ngọt quá
cao và hàm lượng acid thấp không đủ khả năng ức chế vi sinh vật nên loại
cam này khơng thích hợp cho sản xuất nước ép.


Việt nam:

Cam được chia làm 3 loại: cam chanh, cam sành và cam đắng.Một số giống
cam phổ biến ở nước ta như cam Xã Đoài ( Nghệ An), cam Động Đình, …
4

1. Cam đường:
Quả trung bình 100g, vỏ mỏng, màu vàng đỏ hay đỏ sẫm, dễ bóc, múi dễ
chia. Có ba loại chính là Cam giấy với các giống Cam Canh (Hà Nội), Cam
Đồng dụ (Hải Phòng), Cam Ngọc cục và Cam Hành Thiện (Nam Hà); Cam
Bù, Cam Chua ở Hương Sơn (Hà Tĩnh); Cam voi ở Tun Hố (Quảng Bình).
2. Cam sành:
Quả có vỏ sần sùi và mịn; vỏ dày, khi chín có màu vàng hay đỏ sẫm, tuy
dày nhưng dễ bóc, ruột đỏ, hạt có màu nâu lục, vị ngọt, hơi chua, hương vị
ngon như quýt Ôn Chân (Nhật Bản). Thích hợp làm đồ hộp quả nước đường.
Giống phổ biến là cam Bố Hạ, trồng ở bãi phù sa Hà Bắc trên đất thốt nước;
quả dẹt, nặng trung bình 200-250g, màu vàng đỏ đẹp chín vào tháng 11-12-1
năm sau, dịp Tết Ngun đán. Cam sành cịn có tên là Citrus nobilis Lour.
3. Cam giây, cam mật:
Được trồng ở các tỉnh phía Nam, ở Tiền Giang, cam giây chiếm tới 80%
diện tích trồng cam qt. Trọng lượng quả trung bình 217 - 259g. Khi chín vỏ
quả màu vàng, thịt quả vàng đậm, ngọt, hàm lượng axit thấp, ít chua, nhiều
hạt 20 - 23 hạt/ quả. Vỏ quả hơi dày, ít thơm hơn các giống trồng ở phía Bắc.
Cam mật tán hình cầu, cây phân cành nhiều, ít gai. Lá xanh đậm, eo lá nhỏ,
tán cây, thống, có ít cành tăm cây ra 2 - 3 vụ quả/ năm, số quả trung bình
1000 - 1300 quả. Trọng lượng quả 240 - 250g. Quả mọng nước, khi chín có
màu vàng, thơm, ngọt nhạt, do hàm lượng axit thấp, nhiều hạt, cam mật là
một giống có năng suất cao.
4. Cam Xã Đồi ( Nghệ An)
Cây tương đối cao, ít cành lá (cành quả), trồng ở Xã Đoài, xã Nghi Diên,
huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An. Quả ngon, thơm có vỏ mỏng và bóng, vị ngọt
đậm, ít xơ. Dùng chủ yếu trong sản xuất nước cam và mứt cam.
5. Cam Động Đình

5

Cây to, lá xanh nhạt, tai lá to. Trái to, màu đỏ tía, nhiều nước hơi chua, dễ
trồng có sức chống chịu, là giống lai giữa cam và bưởi. Hiện loại cam này
được trồng ở Hải Hưng.
2.1.2. Thành phần hóa học của quả cam
Cam quýt là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao [9]
- Đường tổng số: 6 -12%
- Vitamin C: 40 – 90mg/100g tươi
- Chất đạm: 0,9% chất béo 0,1%
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của cam

Nước
Protein
Tinh dầu
Sacharose

Hàm lượng
Múi
Vỏ
88,06
75,95
0,9
Vết
2,4
3.59
1,22

phần

Glucose

1.25

3,49

%

chính

Frutose
Acid hữu cơ
Cellulose
Pectin
Ca
P
Fe
A
Carotene
B1
B2
PP
C

1.45
1,41
0,47
1,41
34
23
0,4

0,09
0,4
0,04
0,06
0,75
65

3,24
0,22
3,49
0,22
0,09
0,02
1,27
170

%
%
%
mg%
mg%
mg%
mg%
mg%
mg%
mg%
mg%
mg%

Thành phần

Thành

Muối
khống

Vitamin

Nguồn: Nguyễn Văn Tiếp và ctv, 2000
2.1.3. Vai trò của quả cam

6

Đơn
vị
%
%
%


Cam quýt là một trong các loại quả cao cấp được nhiều người ưa chuộng và
được sản xuất ở nhiều nước trên thế giới.
Quả cam quýt được dùng để ăn tươi, làm mứt, chế biến nước giải khát, chưng
cất tinh dầu và làm thuốc chữa bệnh.
 Giá trị công nghiệp và dược liệu: vỏ cam chứa tinh dầu. Tinh dầu được
cất từ vỏ quả, lá, hoa được dùng trong công nghiệp thực phẩm và công
nghiệp mỹ phẩm.
 Ở nhiều nước trên thế giới, từ thời xa xưa, người ta đã dùng các loại
quả thuộc chi Citrus làm thuốc chữa bệnh. Ở thế kỉ XVI, các thày thuốc
Trung Quốc, Ấn Độ đã dùng quả cam để phong ngừa bệnh dịch hạch,

chữa trị bệnh phổi và bệnh chảy máu dưới da. Ở mỹ vào những năm ba
mươi của thế kỷ XX, các thày thuốc đã dùng quả cam,quả quýt kết hợp
với insulin để chữa trị bệnh đái tháo đường. Ở Nga bắt đầu từ thế kỉ XI,
các loại cây có múi đã được sử dụng để phòng ngừa và chữa trị bệnh
trong y học dân gian.
 Giá trị kinh tế: cây ăn quả có múi là một trong cây ăn quả lâu năm
chóng cho thu hoạch. Ở nước ta, 1 hecta cam quýt ở thời kì 8 tuổi năng
xuất trung bình đạt 16 tấn.
 Giá trị sinh thái môi trường: cam quýt là loại cây ăn quả lâu năm được
trồng trong các vườn cây của gia đình hộ nơng dân hoặc trồng trên đồi
tại các trang trại. Trong quá trình sinh sống, các loại cam, qt tiết ra
khơng khí các chất bay hơi có mùi thơm. Các chất này có tác dụng tỏa
hương làm khơng khí trong lành, dịu mát
Cam qt trồng trên các đồi đất, bệnh cạnh việc cho quả còn có tác
dụng phủ xanh đất, giữ ẩm cho đất, giữ nước, ngăn cản các dòng chảy
mạnh trên mặt đất sau các trận mưa lớn, do đó có ý nghĩa trong việc
làm giảm q trình xói mịn, rửa trơi đất. [2]
7


2.1.4.Tình hình sản xuất cam quýt trên thế giới
Hiện nay có 75 nước trồng cam quýt trên thế giới được chia làm 4 khu
vực : châu Mỹ, các nước Địa Trung Hải, các nước châu Phi và châu Á.
Những nước trồng nhiều cam quýt là: Mỹ 9,6 triệu tấn/ năm ; Braxin
7,2 triệu tấn/ năm ; Tây Ba Nha 1,7 triệu tấn/ năm. [2]
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất cam quýt trên thế giới
Chỉ

Năm

tiêu

Các châu lục trên thế giới
Châu Phi

Châu Mỹ

Châu Á

Châu Âu

Thế giới
Châu
Đại

Diện

2007

1.463.038

2.513.172

4.049.865

580.412

Dương
37.503

tích

2008
2009
2010
2011
2007

1.446.566
1.486.305
1.493.819
1.483.014
91,4

2.515.991
2.475.908
2.465.603
2.467.604
186,4

4.160.490
4.159.628
4.211.168
4.709.695
110,1

588.836
571.051
546.912
539.106

181,9

33.176
29.790
31.542
32.290
176,4

8.745.059
8.722.682
8.749.144
9.231.709
134,3

(tạ/ha)

2008
2009
2010
2011

95,5
101,8
98,5
99,7

194,4
189,0
188,3
197,8

115,1
121,3
121,4
115,8

190,1
184,0
185,3
191,6

178,3
173,9
177,7
144,2

140,0
141,5
140,6
139,7

Sản

2007

13.368.504

46.855.348

44.603.453

10.558.169

661.663

116.047.137

lượng

2008

13.815.831

48.916.241

47.881.203

11.193.803

591.432

122.389.51

2009

15.133.964

46.801.486

50.438.898

10.509.201

517.951

0
122.401.50

2010

14.708.479

46.433.301

51.139.261

10.132.419

562.195

0
122.975.65

2011

14.785.729

48.805.392

54.538.334

10.327.028

465.653

5
128.922.13

(ha)
Năng
suất

(tấn)

8.643.990

6

Nguồn: FAOSTAT/FAO Statistic – năm 2013
-

Vùng châu Mỹ: các nước sản xuất nhiều như Mỹ, Mêxico, CuBa,

Costarica, Braxin, Achentina... tuy vùng cam, quýt châu Mỹ được hình thành
muộn hơn so với vùng khác, song do điều kiện thiên nhiên thuận lợi, do nhu
8


cầu địi hỏi của nền cơng nghiệp Hoa Kỳ đã thúc đẩy ngành cam quýt ở đây
phát triển rất mạnh. Về năng suất được ổn định từ năm 2007 đến năm 2011

năng suất trung bình đạt trong khoảng 186,4 tạ/ha đến 197.8 tạ/ha. Tuy nhiên
vùng cam châu Á cá biệt năm 2009 và 2010 có năng suất đạt tới 121,4 tạ/ha.
Vùng lãnh thổ châu Á sản xuất cam, quýt gồm các nước (Trung Quốc,



Ấn Độ, Inđônêia, Philippin, Thái Lan…) đây là vùng có diện tích lớn nhất
năm 2007 là 4.049.865 ha, chiếm 46,7%, năm 2011 là 4.709.695 ha, chiếm
51,01 % tổng diện tích tồn thế giới. So với châu Mỹ sản lượng châu Á các
năm 2007, 2008 sản lượng châu Á thấp hơn châu Mỹ, nhưng sang các năm
2009, 2010, 2011 sản lượng châu Á cao hơn châu Mỹ. Nguyên nhân là do
năng suất và diệt tích cây có múi của châu Á liên tục tăng hơn so với châu
Mỹ. Cụ thể: Năm 2007 sản lượng của vùng châu Á đạt 44.603.453 tấn, chiếm
38,4 %, năm 2011 đạt 54.538.334 tấn, chiếm 42,3 % tổng sản lượng của toàn
thế giới. Năm 2007 sản lượng của vùng châu Mỹ đạt 46.855.348 tấn, chiếm
40,4%, năm 2011 đạt 48.805.392 tấn, chiếm 37,8 % tổng sản lượng của toàn
thế giới. Vùng sản xuất cam, quýt châu Phi có năng suất trung bình đạt thấp
nhất.


Năm 2007 diện tích cam qt của tồn thế giới là 8.643.990 ha, năng

suất trung bình đạt 134,3 tạ/ha, sản lượng đạt 116.047.137 tấn. Đến năm 2011,
các chỉ tiêu đều tăng và đạt: diện tích là 9.231.709 ha, năng suất hơi giảm
139,7 tạ/ha và sản lượng là 128.922.136 tấn.


So sánh về diện tích của 5 châu lục năm 2011, châu Á có tổng diện tích

lớn nhất (4.709695 ha) sau đó đến châu Mỹ, châu Phi, châu Âu và vùng có

diện tích nhỏ nhất là châu Đại Dương 32.290 ha.
2.1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cam quýt tại Việt Nam.

9


Cam quýt được đưa vào Việt Nam từ thế kỷ XVI, cho đến nay đã được
nhiều nhà khoa học quan tâm và đã chọn ra được nhiều giống cho năng suất
cao, phẩm chất tốt đem trồng ở một số vùng trên cả nước.
Từ những năm hịa bình lặp lại đến những năm 60 của thế kỷ 20 cam
quýt ở Việt Nam còn rất hiếm, cây cam mới chỉ tập trung ở một số vùng
chuyên canh như Xã Đoài (Nghệ An), Bố Hạ (Bắc Giang)…đây là 2 vùng
chuyên canh cam lớn của Việt Nam mà nhiều người biết đến.
Từ những năm 1960 ở miền Bắc thành lập một loạt các nông trường
quốc doanh, trong đó có rất nhiều các nơng trường trồng cam quýt như Sông
Lô, Cao Phong, Sông Bôi, Sông Con…đã hình thành một số vùng trồng cam
chính ở nước ta.
Vùng Nghệ An khoảng 1.000ha, vùng tây Thanh Hóa 500 ha, vùng
Xn Mai (Hịa Bình) 500 ha, vùng Việt Bắc 500 ha và các vùng cịn lại
khác 500 ha.[10]
Thời kì này có khoảng 3000 ha cam quýt và phát triển khá mạnh mẽ,
sản lượng hàng năm đã đạt vài nghìn tấn. Trên thị trường cam quýt đã có
giá phải chăng, người dân đã biết đến hương vị của chúng. Năng suất bình
qn những năm đó vào khoảng 135 – 140 tạ/ha. Thời kỳ này vùng cam đất
đỏ bazan Phủ Quỳ (Nghệ An) đạt bình qn tồn nơng trường 220 tạ/ha.
[10]
Thời kỳ từ năm 1975 trở lại đây ở miền Bắc diện tích và sản lượng
cam có xu hướng giảm dần, những diện tích được trồng vào thời kỳ 19601965 thì nay đã già cỗi, sâu bệnh nặng. Vì vậy, đã chuyển sang trồng các
loại cây khác hoặc trông lại. Tuy nhiên vào thời điểm đó, ở miền Nam, diện
tích và sản lượng cam quýt lại tăng lên nhất là khu vực tư nhân, các tỉnh có

diện tích và sản lượng cam nhiều như Vĩnh Long, Tiền Giang, Bến Tre,
Đồng Tháp….[10]
Bảng 2.3.Tình hình sản xuất cam quýt ở Việt Nam
10


ST

Tình hình sản

Năm

T
1

xuất cam
Diện tích (ha)

2007
73.600

2008
82.700

2009
87.200

2010
84.800

2011
86.700

2

Diện tích cho

65.000

63.200

63.900

60.900

56.300

3

thu hoạch (ha)
Năng suất

100,10

107,60

105,00

118,00

118,60

4

(tạ/ha)
Sản lượng

648.200

676.700

683.500

720.100

702.100

(tấn)
Nguồn: Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn (2013)
Với số liệu thống kê ở bảng 76 thì diện tích sản xuất cam quýt được tăng
vọt từ năm 2007 là 73.600 ha đến năm 2008 tăng lên 82.700 ha sau đó ổn
định qua các năm từ 2008 – 2011. Diện tích cao nhất đạt 87.200 ha vào
năm 2009. Cùng với tổng diện tích thì diện tích cho thu hoạch sản phẩm
cũng tăng dần đều, thấp nhất năm 2011 là 56.300 ha, cao nhất năm 2007 là
65.000 ha. Năng suất trung bình tăng dần qua các năm 2007 từ 100,10 tạ/ha
lên 118,60 tạ/ha năm 2011.Tổng sản lượng cam quýt đạt cao nhất vào năm
2010 đạt 720.100 tấn tuy rằng tổng diện tích cam qt khơng tăng, ngược
lại cịn giảm so với năm 2009 là 2.400 ha.
Ở nước ta hiện nay, có nhiều vùng trồng cam quýt, song những vùng
cho năng suất cao, phẩm chất tốt có tiếng trong nước phải kể đến vùng cam

đồng bằng sông Cửu Long, vùng cam Trung du miền núi phía Bắc với
nhiều giống cam đặc sản, chất lượng như: cam Yên Bái, cam Bắc Quang,
quýt Bắc Sơn, cam Sành Hàm Yên... với tổng diện tích của cả nước năm
2007 là 86.700ha.
Phân bố ở 8 vùng sản xuất bao gồm Đồng bằng sông Hồng, vùng Đông
Bắc, vùng Tây Bắc, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông
Nam Bộ, Đồng bằng sông Cửu Long. Các vùng trồng cam có diện tích lớn

11


là Đồng bằng sông Cửu Long 47.900 ha, vùng Đông Bắc 13.100 ha và
vùng Bắc Trung Bộ 8.600 ha.
Bảng 2.4. Tình hình sản xuất cam quýt ở các vùng năm 2011

ST
T

Vùng trồng

Tình hình sản xuất
Tổng
Diện tích

Năng

Tổng sản

diện

cho thu

suất

lượng

tích

hoạch

trung

(tấn)

(ha)

(ha)

bình
63.800
52.400

1
2

Đồng bằng sơng hồng
Vùng trung du miền

6.100
13.100

5.400
9.100

(tạ/ha)
117,9
52,9

3

núi phía bắc
Bắc Trung Bộ và

8.600

6.300

102,4

50.800

4
5
6

duyên hải miền trung
Tây Nguyên
Đông Nam Bộ
Đồng bằng sông Cửu

900
7.600
47.900

400
4.500
29.600

55,7
128,1
141,2

2.600
69.100
463.500

long
Tổng cộng

84.200

55.300

99,7

702.200

Nguồn: Bộ nơng nghiệp và phát triển nơng thơn (2013)
Tổng diện tích cây cam cao nhất là vùng Đồng bằng sông Cửu Long là
47.900 ha chiếm 56,9 % toàn quốc, thấp nhất là vùng cam Tây Nguyên diện

tích cho thu hoạch sản phẩm là 900 ha chiếm 1,1% diện tích tồn quốc. Năng
suất bình quân của cả nước hiện rất thấp, chỉ đạt 99,7 tạ/ha. Vùng Đồng bằng
sống Cửu long đạt năng suất cao nhất là 141,2 tạ/ha, tiếp đến là vùng Đông
Nam Bộ 128,1 tạ/ha và thấp nhất là vùng Trung du miền núi phía bắc 52,9
tạ/ha. Tổng sản lượng cam năm 2011 đạt 702.200 tấn, riêng vùng cam của
Đồng bằng sông Cửu Long đạt 463.500 tấn chiếm 66 % tổng sản lượng, cao
nhất trong 8 vùng trồng cam trên cả nước. Thấp nhất là vùng Tây nguyên đạt
2.600 tấn chiếm 0,3% tổng sản lượng.
2.2. Tổng quan về nước quả
2.2.1. Giới thiệu về nước quả

12


Nước quả là loại nước được chế biến từ các loại ra quả, dùng để
uống trực tiếp, ngồi ra cịn có thể sử dụng đồ hộp nước quả để chế biến
các sản phẩm khác như: xiro quả, rượu mùi, rượu vang, nước giải khát, mứt
đơng…Dựa vào tính chất sản phẩm, cơng nghệ sản xuất mà nước quả có
thể phân loại thành các loại chủ yếu như sau:[3]
- Nước quả tự nhiên: Thành phần chủ yếu là dịch quả, chiếm tỷ lệ 7080% trở lên, trong đó có chứa một phần thịt quả (nước quả đục) hoặc
không chứa thịt quả (nước quả trong) và được điều chỉnh độ ngọt và
vị chua bằng cách bổ sung đường saccaroza và axit thực phẩm. Sản
phẩm này được đóng trong các bao bì với các chất liệu khác nhau
như chai thủy tinh, hộp tráng thiếc, hộp giấy…
- Necta quả: Necta quả hay còn gọi là nước quả nghiền, nước quả với
thịt quả. Necta quả khác với nước quả tự nhiên do chứa nhiều thịt
quả và ở trạng thái sệt, hàm lượng pure quả có trong sản phẩm
khoảng 25-70%.
- Nước quả cô đặc: chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên theo
phương pháp đun nóng (bốc hơi) hay phương pháp lạnh đơng (tách

nước đá). Nước quả cơ đặc có lợi là đỡ tốn bao bì, kho tàng, vận
chuyển và ít bị vi sinh vật làm hỏng.
- Siro quả, squash quả: là nước quả được pha thêm nhiều đường để độ
đường trong sản phẩm đạt tới 50-70%. Squash quả có chứa một
lượng thịt quả nhiều hơn và có trang thái sánh hơn so với siro quả.
- Nước quả giải khát: Thành phần chủ yếu là nước ép quả nhưng tỷ lệ
nước quả trong sản phẩm thấp hơn nhiều (chỉ chiếm từ 10-30%).
Ngoài ra trong thành phần cịn có chứa đường saccaroza, axit thực
phẩm.
2.2.2. Giá trị các loại nước uống từ quả [10]
 Giá trị dinh dưỡng: Do các loại nước quả được sản xuất từ các loại
quả tươi nên trong những sản phẩm này có chứa đầy đủ các thành

13


phần dinh dưỡng tự nhiên của thực vật như các loại đường đơn, các
vitamin, khoáng chất và các chất chống oxy hóa tùy theo từng loại
quả cụ thể. Điều này ở các loại đồ uống khác khơng thể có được, đây
là vấn đề đang được người tiêu dùng đặc biệt quan tâm và là xu thế
của xã hội hiện nay.
 Giá trị cảm quan: Nước quả là sản phẩm có hương vị hấp dẫn, tươi
mát, đặc trưng của các loại quả tươi đang chế biến.
2.2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước uống từ quả trong nước và
trên thế giới
2.2.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước uống từ quả trên thế giới
Nước quả là một loại đồ uống được sản xuất từ quả tươi, ngon và dễ
uống nên được nhiều người u thích. Điển hình là trên thế giới, ngay từ
những năm 60 của thế kỷ XX, lượng rau quả để chế biến thành dạng nước
uống đã lên tới 10 triệu tấn và cho đến ngày nay thì con số đó cịn tăng lên

gấp nhiều lần. Trong đó, Mỹ là nước chiếm tỷ lệ cao nhất hơn 50% về số
lượng, xếp sau đó là Đức, Ý, Pháp và Thụy sỹ.[12]
Theo một số kết quả nghiên cứu thị trường EU cho thấy: hiện nay,
trên thị trường EU, nếu xét riêng ngành hàng rau quả chế biến thì nhóm mặt
hàng nước quả đang chiếm thị phần và tốc độ nhập khẩu lớn nhất. Từ năm
2002 – 2006, giá trị nhập khẩu của mặt hàng nước quả tăng 55% về giá trị và
tăng 11% về sản lượng. Trong năm 2006, sản lượng nhập khẩu nước rau quả
của nước Anh chiếm 14% tổng thị phần của tồn EU. Bên cạnh đó, Hà Lan và
Đức là hai quốc gia cung cấp đến 2/3 thị phần nước rau quả cho EU, hai nước
này chủ yếu nhập khẩu nước quả từ các nước đang phát triển và tái xuất khẩu
đến các nước trong khu vực EU.[3]
2.2.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước uống từ quả ở Việt Nam
Ở Việt Nam, vào thời kỳ 1954 đến 1986, mới chỉ có 17 nhà máy sản xuất
nước quả tươi, chủ yếu là chế biến các loại nước quả đóng hộp như nước
cam,chanh, nhưng sản lượng không đáng kể. Tuy nhiên, từ năm 1986 đến nay,

14


các công ty, nhà máy sản xuất nước giải khát nói chung và sản xuất nước quả
nói riêng đã phát triển rất nhanh cả về chất lượng và số lượng nhằm tận dụng
nguồn tiềm năng dồi dào của một nước nông nghiệp nhiệt đới và cận nhiệt
đới, đã tạo ra xu hướng sản xuất nước uống từ quả tươi một cách rất mạnh
mẽ. Đây là xu hướng rất phù hợp với sự phát triển của ngành sản xuất nước
giải khát trong khu vực và thế giới [6]
Theo số liệu điều tra, hiện nay ở nước ta có một số các đơn vị sản xuất
nước quả có sản lượng tương đối cao và chất lượng tốt như xí nghiệp Dona
Newtower (Biên Hịa), cơng ty DELTA (Long An), Xí nghiệp nước A&B
(Sơng Bé), Xí nghiệp wonderfram (Đồng Nai), Nhà máy sản xuất quả Đồng
Giao (Ninh Bình), sản xuất các nước cam, vải, na, chuối đóng chai, hộp với

cơng suất 4 triệu lít/ năm.[4]
2.3. Nước quả cô đặc
2.3.1. Khái niệm [7]
Nước quả cô đặc được chế biến bằng cách cô đặc nước quả tự nhiên theo
phương pháp đun nóng (bốc hơi) hay phương pháp lạnh đơng (tách nước đá)
Cơ đặc là q trình làm bay hơi một phần dung môi của dung dịch chứa
chất tan không bay hơi, ở nhiệt độ sôi, với mục đích:
 Làm tăng nồng độ chất tan.
 Tách chất rắn hòa tan ở dạng tinh thể (kết tinh).
 Thu dung mơi ở dạng ngun chất ( cất nước)
2.3.2.Quy trình chế biến nước quả cô đặc [1]

Nguyên liệu
Chọn lựa

Rửa
ép

15


Lọc thơ
Gia nhiệt

Ly tâm

Cơ đặc

Rót chai

Ghép nắp

Thanh trùng

Bảo quản

Sản phẩm

Hình 2.1. Quy trình chế biến nước quả cơ đặc
Thuyết minh quy trình [5]
- Nguyên liệu:
Chất lượng nguyên liệu đầu vào phải đạt yêu cầu cho chế biến: độ chín
kỹ thuật phù hợp, đảm bảo giá trị dinh dưỡng, không sâu bệnh, thối
hỏng, đảm bảo dư lượng thuốc bảo vệ thực vật ở ngưỡng cho phép,…

16


- Lựa chọn và phân loại
Nguyên liệu sau khi thu nhận về nơi sản xuất cần tiến hành lựa chọn và
phân loại. Lựa chọn nhằm loại ra những nguyên vật liệu không đủ quy
cách phẩm chất đưa vào chế biến. Phân loại là để phân chia nguyên liệu
thành từng nhóm có tính chất đồng nhất về phẩm chất và kích thước.
- Rửa
Nguyên liệu sau khi được phân loại và lựa chọn được ngâm rửa sạch
nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất cơ học như đất cát, sâu bọ,…bám
trên bề mặt nguyên liệu trong quá trình thu hái, vận chuyển. Q trình
ngâm rửa cịn có tác dụng tẩy sạch một số chất hóa học gây độc hại vốn
được sử dụng trong trồng trọt như phân bón, thuốc trừ sâu,…
- Ép: là phương pháp dùng lực cơ học để tách dịch bào ra khỏi nguyên

liệu và tách bỏ bã.
- Lọc thô: sau khi ép, phần dịch quả và phần thịt lẫn vào nhau vì vậy cần
lọc thơ để hạn chế bớt phần thịt quả trong dung dịch nước ép.
- Gia nhiệt : để làm kết tủa các thành phần không tan trong dịch quả làm
ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm.
- Ly tâm
Quá trình ly tâm nhằm mục đích tách bã và các chất keo đã kết tủa sau
q trình gia nhiệt làm cho dịch quả đem cơ đặc có độ đồng nhất cao và loại
bỏ những ảnh hưởng xấu của sản phẩm cô đặc sau này.
 Cô đặc: Q trình cơ đặc được thực hiện trong điều kiện chân không
khoảng 600 – 650 mmHg. Trong điều kiện chân không này nhiệt độ sôi
của dung dịch rất thấp khoảng 55 – 600C.

17


- Rót chai và ghép nắp
Nước cam trong q trình bảo quản và tồn trữ thì hương vị giảm rõ
rệt .Vì vậy cần tiến hành bảo quản trong chai thủy tinh ghép nắp.
- Thanh trùng
Là q trình quan trọng có tính quyết định tới khả năng bảo quản chất
lượng sản phẩm.Qúa trình thanh trùng nhằm mục đích tiêu diệt hồn toàn vi
sinh vật và ức chế các vi sinh vật gây hư hỏng cho sản phẩm.
- Bảo quản
Mục đích của bảo quản nhằm theo dõi sự ổn định của sản phẩm, phát
hiện sớm các đồ hộp bị hư hỏng.
- Hoàn thiện sản phẩm
Đây là khâu cuối cùng của quy trình sản xuất.Các chai được đóng gói
đầy đủ nhãn mác và được đem đi tiêu thụ.

18


PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
3.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Nguyên liệu quả cam sành: Cam sành Hà Giang
3.1.2. Vật liệu nghiên cứu
- Hóa chất sử dụng:
+ Dung dịch HCl 2%, HCl 15%, NaOH 10%, NaOH 0,1N,
K3 Fe(CN)6 1%, KOH 2,5N, tinh bột chỉ thị 1%, Iot 0,01N, chỉ thị
xanh metylen 0,5%, chỉ thị phenolphtalein.
- Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm:
+ Máy xay sinh tố của hãng Waring, Mỹ
+ Máy đo chiết quang kế cầm tay Refractometer PAL – 1 có dải giới
hạn 0- 450Bx của hãng ATAGO Nhật Bản.
+ Cân phân tích BL 1200H của hãng Shimadzu (Nhật Bản) sai số
0,01g
+ Nồi thanh rùng hở 50 lit.
+ Máy đo màu
19


3.2. Phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu
3.2.1. Phạm vi
Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến q trình chế biến nước cam cơ
đặc ở quy mơ phịng thí nghiệm.
3.2.2. Địa điểm nghiên cứu và thời gian nghiên cứu
Bộ môn Bảo quản Chế biến, Viện Nghiên cứu rau quả, Trâu Quỳ, Gia

Lâm, Hà Nội.
Từ tháng 11/2015 đến tháng 4/2016.
3.3. Nội dung nghiên cứu
1. Nghiên cứu lựa chọn giống cam cho mục đích chế biến nước quả cơ
đặc.
+ Nghiên cứu các chỉ tiêu hóa học như hàm lượng đường, hàm lượng chất
khơ hịa tan, hàm lượng vitamin C, hàm lượng axit đối với 3 giống
cam: cam sành, cam CS1, cam CT36
+ So sánh hiệu suất thu hồi dịch quả của 3 loại cam trên
2. Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến q trình cơ đặc.
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất đến q trình cơ đặc
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình cơ đặc
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến q trình cơ đặc
3. Xác định phương pháp bảo quản cho sản phẩm (thanh trùng)
+ Xác định nhiệt độ và thời gian thanh trùng thích hợp cho sản phẩm
nước cam cơ đặc.
4.Xây dựng quy trình sản xuất chế biến nước cam cô đặc

20


3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
3.4.1.1. Các thí nghiệm cho nội dung 1: Nghiên cứu lựa chọn giống cam cho
mục đích chế biến.
- Chuẩn bị mẫu: mỗi loại cam lấy 100g thịt quả
+ Cam sành
+ Cam CS1 (cam ruột vàng)
+ Cam CT36
- Cách tiến hành:

+ Tiến hành phân tích từng chỉ tiêu hóa học như hàm lượng đường, hàm
lượng chất khơ hịa tan, hàm lượng vitamin C, hàm lượng axit đối với 3
giống cam trên.
+ Xác định hiệu suất thu hồi dịch quả của mỗi loại bằng cách xay sau đó
lọc lấy dịch quả
3.4.1.2. Các thí nghiệm cho nội dung 2: Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng
đến q trình cơ đặc
Sau khi xác định được loại cam phù hợp với yêu cầu chế biến chúng tơi
tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến q trình
cơ đặc.
- Thí nghiệm 1 : Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất đến q trình cơ
đặc
Tiến hành cơ đặc nước cam với áp suất khác nhau
Quá trình

CT1

CT2

21

CT3


Áp xt (mmHg)

650

600

550

Kết thúc q trình cơ đặc sản phẩm được phân tích các chỉ tiêu lý hóa học như
độ nhớt (cP), màu sắc, tổng chất khơ hịa tan ( oBrix), hàm lượng vitamin C
(mg%), hàm lượng đường, hàm lượng axit để lựa chọn được áp suất cơ đặc
thích hợp.
- Thí nghiệm 2 : Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến q trình
cơ đặc
Sau khi xác định được áp suất thích hợp cho q trình cơ đặc nước
cam, chúng tôi cố định áp suất và tiến hành nghiên cứu xác định nhiệt
độ thích hợp để cơ đặc nước cam. Thí nghiệm gồm 3 cơng thức, các
cơng thức được bố trí cụ thể như sau:

Cơng thức

CT1

CT2

CT3

Nhiệt độ (0C)

50

60

70

Kết thúc q trình cơ đặc sản phẩm được phân tích các chỉ tiêu lý hóa học như

độ nhớt (cP), màu sắc, tổng chất khơ hịa tan ( oBrix), hàm lượng vitamin C
(mg%), hàm lượng đường, hàm lượng axit để lựa chọn được nhiệt độ cơ đặc
thích hợp.
- Thí nghiệm 3 : Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian cô đặc.
- Khi xác định được áp suất và nhiệt độ của quá trình cô đặc, chúng tôi
cố định nhiệt độ, áp suất và tiến hành thí nghiệm xác định thời gian cơ

22


đặc nước cam. Thí nghiệm gồm có 3 cơng thức, các cơng thức được bố
trí cụ thể như sau:

Cơng thức

CT1

CT2

CT3

Thời gian

15 phút

14 phút

13 phút

Kết thúc q trình cơ đặc sản phẩm được phân tích các chỉ tiêu lý hóa học như

độ nhớt (cP), màu sắc, tổng chất khơ hịa tan ( oBrix), hàm lượng vitamin C
(mg%), hàm lượng đường, hàm lượng axit để lựa chọn được thời gian cơ đặc
thích hợp.

3.4.1.3.Nội dung 3: xác định phương pháp vảo quản cho sản phẩm ( thanh
trùng)
Để xác định chế độ thanh trùng cho sản phẩm, chúng tơi tiến hành thí nghiệm
gồm 4 công thức như sau:
Công thức

Nhiệt độ thanh

CT1

CT2

CT3

CT4

80

85

90

95

12,5

10

7,5

5

trùng
(0C)
Thời

gian

giữ

nhiệt
( phút )

23


Kết thúc q trình cơ đặc sản phẩm được phân tích các chỉ tiêu lý hóa học như
độ nhớt (cP), màu sắc, tổng chất khơ hịa tan ( oBrix), hàm lượng vitamin C
(mg%), hàm lượng đường, hàm lượng axit để lựa chọn được nhiệt độ , thời
gian thanh trùng thích hợp.
3.4.2. Phương pháp phân tích chỉ tiêu nghiên cứu
 Phương pháp xác đinh nồng độ chất khơ hịa tan tổng số [9]
Xác định bằng máy đo Bx cầm tay Refractometer PAL – 1 của hãng
ATAGO Nhật Bản.
- Cách tiến hành:
+ Nhỏ nước cất lên lỗ kính của máy đo, nhấn Start để kiểm tra và

hiệu chỉnh máy về 0. Sau đó đổ nước đi và lau khơ kính.
+ Lấy khoảng 0.3 ml dịch nước cam cô đặc nhỏ lên lỗ kính, nhấn
Start. Kết quả sẽ hiện lên sau 3 giây trên màn hình.
- Xác định hàm lượng vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ Iot
0,01N [9]
Cân 10g cam đã xay nhuyễn rồi bổ xung thêm 50ml HCl 2% để yên
trong bóng tối 10 phút. Sau đó, định mức lên 100ml, lọc lấy 10ml cho
vào bình tam giác 100ml, cho vài giọt hồ tinh bột. Chuẩn độ bằng dung
dịch iot 0,01N đến khi xuất hiện màu xanh lam thì kết thúc.
Cơng thức tính:

24

(mg%)


Trong đó: V: thể tích dịch định mức (ml)
a : số ml iot 0,01N dùng để chuẩn độ
10 : số g mang đi phân tích
0,00088 : hệ số chuyển đổi
- Xác định hàm lượng đường (%): bằng phương pháp Ferixianua [9]
- Nguyên tắc:
+ Muốn xác định được đương tổng số ta phải chuyển đường đơn trong
dịch quả thành đường đơn bằng cách thủy phân ở nhiệt độ 70-800C
trong môi trường axit HCl trong 20 phút. Sau đó trung hịa bằng dung
dịch NaOH (chỉ thị phenolphtalein) rồi đem định lượng bằng dung dịch
Ferixianua.
+ Dung dịch Ferixianua trong môi trường kiềm dưới tác dụng của nhiệt
độ cao sẽ giải phóng thành oxy nguyên tử, oxy nguyên tử sẽ oxy đường
thành axit với chỉ thị màu xanh methylen. Điểm kết thúc phản ứng là

dung dịch chuyển từ màu xanh sang màu tím hồng và cuối cùng là màu
vàng rơm.
- Cách tiên hành:

25