Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây (Passiflora edulis) có ga

Hội thảo khoa học khoa Công nghệ thực phẩm 2018 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC CHANH DÂY (Passiflora edulis) CÓ GA Nguyễn Thị Cúc1,*, Hoàng Thị Thúy1 1 Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm TP.HCM *Email: Cucnt@cntp.edu.vn TÓM TẮT Chanh dây (Passiflora edulis) đang là loại trái cây được thị trường quan tâm và nhu cầu sử dụng liên tục tăng mạnh trong những năm gần đây bởi nó giàu chất chống oxy hóa, vitamin và chất xơ. Tuy nhiên, các sản phẩm chanh dây còn đơn giản, kém đa dạng, chủ yếu là nước quả cô đặc và nước ép. Sản phẩm nước chanh dây có ga được nghiên cứu để tạo ra sản phẩm nước giải khát có ga được chế biến từ quả chanh dây có giá trị dinh dưỡng, cảm quan cao, bảo quản được trong thời gian dài. Đồng thời, vẫn an toàn về vệ sinh thực phẩm và tạo cho người tiêu dùng sự tiện lợi khi sử dụng sản phẩm. Kết quả sau nghiên cứu, sử dụng loại chanh dây tím với tỷ lệ enzyme pectinase bổ sung là 0.15%, tỉ lệ pha loãng 1:4, hàm lượng chất khô hòa tan cuối của sản phẩm đạt 140Bx, hàm lượng CO2 là 4g/l. Sản phẩm cuối nhận được sự ưa thích từ người tiêu dùng và thỏa mãn các yêu cầu về vi sinh. Từ khóa: chanh dây, ga. 1. GIỚI THIỆU Chanh dây có tên khoa học là Passiflora edulis có nguồn gốc từ Australia và được trồng chủ yếu ở các khu vực Trung, Nam Mỹ, Đông Nam Á, Australia và Nam châu Phi [1].Chanh dây rất giàu chất chống oxy hóa, vitamin, chất xơ. Trong 100g ăn được của chanh dây có 30mg acid ascorbic, 700IU vitamin A, 348mg Kali và nhiều dưỡng chất thiết yếu khác cho cơ thể [2]. Sản lượng chanh dây tại Việt Nam tính đến năm 2017 đang giữ vị thứ 3 thế giới, xét về kim ngạch xuất khẩu, sau Peru và Ecuador [3]. Trên thị trường thế giới hiện nay, chanh dây là một trong bốn loại trái cây có nhu cầu cao nhất. Hằng năm, thế giới sản xuất khoảng 1,4 triệu tấn chanh dây tươi với nước ép chanh dây cô đặc, khoảng trên 30.000 tấn/năm [4]. Tuy nhiên, các sản phẩm chanh dây trên thị trường hiện nay còn kém đa dạng, chưa đáp ứng được nhu cầu người tiêu dùng, chủ yếu là chanh dây cô đặc. Từ những số liệu và thông tin trên, ngành chanh dây Việt Nam có tiềm năng phát triển to lớn nhưng chưa được khai thác hết. Vì vậy nghiên cứu sản phẩm nước có ga từ chanh dây là hướng đi đúng đắn với mục đích đón đầu thị trường, tạo ra một dòng sản phẩm mới làm đa dạng hóa sản phẩm từ chanh dây, mang lại hiệu quả kinh tế cao, tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào, đáp ứng được nhu cầu trong và ngoài nước. Sản phẩm nước có ga tạo sự tươi mát, giúp giải nhiệt, được nhiều người ưa thích. Điểm nổi bật của sản phẩm mới là bên cạnh việc sử dụng nguồn nguyên liệu trái cây giàu vitamin và khoáng chất thì bổ sung ga là hướng đi rất phát triển trong thị trường nước giải khát hiện nay. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu 162 Nguyễn Thị Cúc, Hoàng Thị Thúy Chanh dây được mua ở chợ Bà Hom. Dùng 2 loại chanh dây: dạng quả màu tím đạt độ chín kỹ thuật có màu tím xanh, hình bầu dục và dạng quả màu vàng: đã đạt độ chín kỹ thuật có màu vàng xanh, hình tròn hoặc bầu dục, cả 2 loại trái còn nguyên vẹn không dập nát. Bảo quản bằng cách rửa sạch, để ráo 5 phút và đựng trong túi polyethylene kín ở 5-70C [2]. Nước Soda: evervess đóng chai được mua tại siêu thị aone mall Tân phú. Nguyên liệu phụ và phụ gia: Đường, Xanthan gum(E415), Enzyme pectinase (là enzyme phân hủy pectin, có tên thương mại là Novoferin 14, sử dụng chế phẩm Pectinex Ultra SP-L tại công ty Nam Giang (133/11 Hồ Văn Huê, quận Phú Nhuận, TpHCM)), nước, acid citric, Natri hydro cacbonat. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Quy trình nghiên cứu Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước chanh dây có ga Đường Nước Acid citric Nấu syrup Chanh dây Xử lý Ủ Enzyme pectinase Lọc ép Pha loãng Phối chế syrup Gia nhiệt Làm nguội nhanh Phối trộn CO2 Hoàn thiện sản phẩm/Bảo ôn Phối chế Đồng hóa Làm lạnh Làm lạnh Nước Xanthangum Soda Nước chanh dây có ga 163 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây có ga 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.2.1. Khảo sát lựa chọn nguyên liệu và xác định lượng emzyme pectinase bổ sung thích hợp Nghiên cứu được thực hiện để xác định loại nguyên liệu và nồng độ enzyme phù hợp để dịch chanh dây thu được tốt nhất cả về số lượng và chất lượng. Chanh dây được cắt đôi, tách lấy phần thịt quả và hạt, chỉnh pH lên 4.5 bằng natri hydro cacbonat, được bổ sung enzyme pectinase với các thể tích 0 ml, 0.05 ml, 0.1 ml, 0.15 ml, 0.2 ml. Sau khi ủ và lọc qua vải lọc, rây 0.3 mm và rây 0.125 mm tiến hành đánh giá sản phẩm dựa vào hiệu suất thu hồi và đánh giá cảm quan. 2.2.2.2. Khảo sát lượng nước pha loãng phù hợp Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định tỷ lệ pha loãng tối ưu để đảm bảo sản phẩm vẫn có chất lượng tốt đồng thời đảm bảo tính kinh tế trong sản xuất.Ở công đoạn pha loãng khảo sát lượng nước bổ sung với các tỷ lê dịch chanh dây : nước là 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5. Công thức tốt nhất được xác định bằng phương pháp cảm quan thị hiếu. 2.2.2.3. Khảo sát tỷ lệ bổ sung syrup Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định lượng đường bổ sung vào sản phẩm phù hợp với cảm quan người tiêu dùng. Ở công đoạn phối trộn, dịch chanh dây sau pha loãng sẽ được phối trộn với syrup để thu được Bx của sản phẩm lần lượt là 8, 10, 12, 14, 16 0Bx. Công thức tốt nhất được xác định bằng phương pháp cảm quan thị hiếu. 2.2.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng CO2 đến chất lượng sản phẩm Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định hàm lượng CO2(được bổ sung bằng nước soda) phù hợp với cảm quan người tiêu dùng. Ở công đoạn phối trộn nước soda, dịch quả sau khi được làm lạnh 1- 40C sẽ được phối trộn với soda để thu được hàm lượng CO2 lần lượt là 3g/l, 4g/l, 5g/l Công thức tốt nhất được xác định bằng phương pháp cảm quan thị hiếu. 2.2.2.5. Đánh giá chất lượng sản phẩm Nghiên cứu nhằm mục đích phân tích các thành phần hóa lý đồng thời đánh giá tổng quát mức chất lượng của sản phẩm sau khi lựa chọn được các thông số. Sau khi hoàn thiện sản phẩm, bảo ôn trong 1 ngày. Sau đó tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm bằng phương pháp: Xác định các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm( hàm lượng CO2 theo TCVN 5563:1991, hàm lượng đường tổng theo phương pháp Bertrand, hàm lượng acid tổng số theo AOAC 950.15(1950)) và đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215-79. 2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan 2.2.3.1. Phép thử So hàng thị hiếu Hội đồng đánh giá cảm quan gồm 30 người chưa qua huấn luyện. Ở mỗi thí nghiệm, các mẫu sản phẩm xuất hiện đồng thời người thử được yêu cầu sắp xếp các mẫu theo chiều mức độ ưa thích tăng dần bằng cách đưa ra thứ hạng cho từng mẫu theo thứ tự từ 1-n (1: ít ưa thích nhất,n- ưa thích nhất), với n là số lượng mẫu thử. Người thử không được xếp đồng hạng. 2.2.3.2. Phép thử cho điểm theo TCVN 164 Nguyễn Thị Cúc, Hoàng Thị Thúy Hội đồng đánh giá cảm quan gồm 6 người có kiến thức chuyên môn về đánh giá cảm quan và kiểm tra từng chỉ tiêu trạng thái, màu sắc, mùi-vị của sản phẩm .Khi đánh giá dùng hệ điểm 20 xây dựng trên một thang thống nhất 6 bậc 5 điểm (từ 0 đến 5). Khi đánh giá cảm quan các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm, 6 thành vịên tham gia cho điểm, kết quả trình bày là trung bình cộng điểm của các kiểm nghiệm viên. 2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu Trong nghiên cứu này, những thí nghiệm được tiến hành lặp lại ba lần thì kết quả được trình bày ở dạng giá trị trung bình ± giá trị sai số. Kết quả được tính toán bằng phần mềm Microft Office Excel 2010 và đánh giá sự khác biệt bằng ANOVA. Số liệu đánh giá cảm quan so hàng thị hiếu tiến hành xử lý bằng kiểm định Friedman. Nếu có sự khác biệt giữa các mẫu tiếp tục sử dụng LSRD ( sự khác biệt thứ hạng nhỏ nhất có nghĩa) để tìm ra sự khác biệt có nghĩa giữa các mẫu. Yếu tố của mẫu có thứ hạng cao hơn được lựa chọn cố định để khảo sát các chỉ tiêu khác. 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Kết quả khảo sát lựa chọn nguyên liệu và xác định lượng emzyme pectinase bổ sung thích hợp. Bảng 1 : Bảng kết quả lượng dịch thu được theo lượng enzyme sử dụng Loại chanh Hàm lượng Enzyme Lượng dịch thu được(ml) Bx thu được Chanh dây tím 0 54.67 0.58a 15.2 0.13 0.05 65.0 1.0b 15.47 0.22 0.1 71.67 0.58c 15.6 0 0.15 77.0 1.0d 15.73 0.09 0.2 77.67 0.58d 15.93 0.09 Chanh dây vàng 0 54.33 1.15e 14.53 0.36 0.05 62.33 1.15f 14.73 0.22 0.1 65.67 1.15g 15.27 0.09 0.15 68.0 1.0h 15.6 0.27 0.2 69.33 0.58h 15.47 0.09 Những mẫu có cùng kí tự không khác nhau có ý nghĩa (p=5%) Dựa vào bảng kết quả ta thấy lượng dịch ép thu được tăng lên khi tăng hàm lượng enzyme pectinase, cao nhất ứng với nồng độ enzyme 0.15 và 0.2%. Ở nồng độ 0.2% lượng dịch quả thu được tăng không đáng kể. Theo Phạm Ngọc Tuấn (2009), khi thừa cơ chất, vận tốc phản ứng tăng khi nồng độ enzyme tăng nhưng khi nồng độ enzyme bão hòa với nồng độ cơ chất thì phản ứng không thay đổi hoặc không tăng thêm khi tăng nồng độ enzyme. Lượng chất khô hòa tan thu được và hiệu suất thu hồi 165 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây có ga của chanh dây tím luôn cao hơn của chanh dây vàng khi sử dụng cùng nồng độ enzyme và Bx cao ở nồng độ enzyme 0.15 và 0.2%. Sau khi đánh giá sự khác biệt bằng phần mềm ANOVA (kết quả thể hiện ở bảng 1) ta thấy không có sự khác biệt tồn tại giữa mẫu sử dụng 0.15% và 0.2% enzyme ở cả 2 loại chanh vàng và chanh tím.Vì vậy, loại chanh dây tím sẽ được chọn và được ủ với enzyme pectinase ở nồng độ 0.15% sẽ tăng cao được thể tích dịch ép (77%) đồng thời cũng có lợi về mặt kinh tế. Kết quả này là phù hợp với nghiên cứu của Lê Cảnh Tuấn (2009) với nồng độ enzyme 0.15% là thích hợp để tăng hiệu suất thu hồi dịch quả trên nguyên liệu chanh dây [5]. 3.2. Kết quả khảo sát tỷ lệ pha loãng của sản phẩm Kết quả tổng hạng 5 tỷ lệ pha loãng khác nhau sau đánh giá cảm quan được tổng hợp ở bảng 2. Bảng 2: Kết quả cảm quan về tỷ lệ pha loãng Tỷ lệ pha loãng dịch quả A1 1:1 A2 1:2 A3 1:3 A4 1:4 A5 1:5 Tổng hạng (R) 47 72 109 121 101 Mức ý nghĩa a b c c c Những mẫu có cùng kí tự không khác nhau có ý nghĩa (p=5%) Dùng kiểm định Friedman để xử lý số liệu ta có Ftest= 48.21. Tra bảng Friedman với độ rủi ro 5% ta có F bảng=9.49. Ta có Ftest>F bảng(48.21>9.49).Vậy tồn tại sự khác biệt có ý nghĩa giữa 5 tỷ lệ pha loãng khác nhau. Sử dụng LSRD (sự khác biệt thứ hạng nhỏ nhất có nghĩa) để xác định mẫu nào khác nhau có nghĩa.Ta có LSRD =24.Những mẫu thử có hiệu số giữa các cặp tổng hạng lớn hơn 24 được xem là khác nhau có nghĩa. Kết quả mức khác biệt có nghĩa giữa các mẫu được trình bày ở bảng 2. Qua bảng 2 ta thấy mẫu A1 và A2 ít được ưa thích hơn A3, A4, A5 do ở tỷ lệ pha loãng A1 và A2 hàm lượng dịch chanh dây cao nên tạo vị chua gắt, khó uống, không có sự hài hòa về hương vị.Vì vậy, ở cùng cùng thông số các công đoạn chế biến mẫu A1 và A2 ít được ưa thích hơn.Vì vậy, tỷ lệ pha loãng có hạng cao nhất với tỷ lệ dịch chanh dây : nước là 1:4 được chọn là công thức pha loãng. 3.3. Kết quả khảo sát tỷ lệ phối trộn syrup Kết quả tổng hạng 5 tỷ lệ phối trộn syrup sau đánh giá cảm quan được tổng hợp ở bảng 3 Bảng 3: Bảng kết quả cảm quan thí nghiệm điều vị Kết quả cảm quan điều vị B1 80Bx B2 100Bx B3 120Bx B4 140Bx B5 160Bx Tổng hạng(R) 36 76 98 137 103 Mức ý nghĩa A b bc d c Những mẫu có cùng kí tự không khác nhau có ý nghĩa (p=5%) 166 Nguyễn Thị Cúc, Hoàng Thị Thúy Dùng kiểm định Friedman để xử lý số liệu ta có:Ftest= 74.053. Tra bảng Friedman với độ rủi ro 5% ta có F bảng=9.49. Ta cóFtest>F bảng (74.053>9.49). Vậy tồn tại sự khác biệt có ý nghĩa giữa 5 tỷ lệ phối trộn đường khác nhau. Sử dụng LSRD để xác định mẫu nào khác nhau có nghĩa.Ta có LSRD =24. Những mẫu thử có hiệu số giữa các cặp tổng hạng lớn hơn 24 được xem là khác nhau có nghĩa. Kết quả mức khác biệt có nghĩa giữa các mẫu được trình bày ở bảng 3. Từ bảng 3 ta thấy điểm cảm quan tăng khi hàm lượng đường tăng nhưng đến giới hạn thì hàm lượng đường tăng điểm cảm quan giảm. Điểm cảm quan cao nhất ở nồng độ Bx = 14 và theo bảng 3 tồn tại sự khác biệt có nghĩa về mức độ ưu tiên giữa mẫu này và các mẫu còn lại.Vì vậy, chọn hàm lượng đường bổ sung có hạng cao nhất với độ Bx sản phẩm là 14. 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng CO2 đến chất lượng sản phẩm Kết quả tổng hạng 5 tỷ lệ pha loãng khác nhau sau đánh giá cảm quan được tổng hợp bảng 4. Bảng 4: Kết quả cảm quan bổ sung CO2 Kết quả cảm quan bổ sung CO2 F1 (3g/l) F2 (4g/l) F3 (5g/l) Tổng hạng(R) 54 73 53 Mức ý nghĩa a b a Dùng kiểm định Friedman để xử lý số liệu ta có:Ftest= 8.47. Tra bảng Friedman với độ rủi ro 5% ta có F bảng=. Ta có Ftest>F bảng(8.47>5.99).Vậy tồn tại sự khác biệt có nghĩa giữa 3 tỷ lệ phối trộn CO2 khác nhau.Ta có: LSRD =15.18. Những mẫu thử có hiệu số giữa các cặp tổng hạng lớn hơn 15.18 được xem là khác nhau có nghĩa. Kết quả được trình bày ở bảng 4. Từ bảng 4 ta thấy điểm cảm quan cao nhất ở nồng độ CO2 = 4g/l và tồn tại sự khác biệt có nghĩa về mức độ ưu tiên giữa mẫu này và các mẫu còn lại. Vì vậy, chọn hàm lượng CO2 bổ sung có hạng cao nhất là 4g/l. 3.5. Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm Bảng 5: Kết quả hóa lý của sản phẩm Chỉ tiêu Đơn vị Hàm lượng Hàm lượng CO2 g/l 4.01 Hàm lượng đường tổng g/l 13.5 Hàm lượng acid tổng g/l 5.06 Bảng 6: Kết quả cảm quan của sản phẩm Chỉ tiêu Tổng điểm ĐTB Hệ số quan trọng Điểm có trọng lượng Màu sắc 29 4.83 1.2 5.80 Mùi vị 24 4 2.0 8.0 Trạng thái 27 4.5 0.8 3.6 Cộng 4.0 17.4 Kết quả điểm tổng số của sản phẩm là 17.4 so với mức chất lượng trong TCVN 3215-79 thì sản phẩm đạt loại khá. 167 Nghiên cứu quy trình sản xuất nước chanh dây có ga 4. KẾT LUẬN Sau thời gian làm thực nghiệm tôi đã thu được một số kết quả sau: chanh dây tím được chọn để sản xuất, sử dụng 0.15% enzyme pectinaza để thu hồi dịch quả tốt nhất. Tỷ lệ pha loãng dịch quả: nước = 1:4. Đường bổ sung để sản phẩm có độ Bx=14. CO2 bổ sung với hàm lượng 4g/l Dựa trên nền tảng này có thể sử dụng nhiều loại trái cây khác nhau để sản xuất nước có ga hoặc sử dụng chanh dây để nghiên cứu phát triển thêm nhiều loại sản phẩm khác nhằm đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] U. I. E. Environmental Horticulture Department. (2014). Passiflora edulis Passion Fruit. Available: [2] V. D. D. Hiền, "Nghiên cứu quy trình nước giải khát lên men từ chanh dây," Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghệ, 2008. [3] Batraifarm. (2017). Việt Nam là nước xuất khẩu chanh dây thứ 3 thế giới. Available: https://batraifarm.com/viet-nam-la-nuoc-xuat-khau-chanh-day-thu-3-gioi/ [4] Enternew.vn. (2017). Xuất khẩu chanh leo vào EU dồn dập nông sản việt xuất ngoại. Available: [5] L. C. Tuấn, "Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát chanh dây lên men," Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Nha Trang, 2009. 168 Nguyễn Thị Cúc, Hoàng Thị Thúy ABSTRACT RESEARCHING ON THE PRODUCTION OF CARBONATED PASSION FRUIT. Nguyen Thi Cuc1,*, Hoang Thi Thuy1 1 Faculty of Food technology, Ho Chi Minh City University of Food Industry *Email: Cucnt@cntp.edu.vn Passion fruit (Passiflora edulis)is a fruit which be interested in the market and demand for use has increased steadily in recent years, the reason that it is rich in antioxidants as well as rich in vitamins and fibers. However, Passion fruit products still come in a less amount of diversity; its product is mainly juice. Researches show that carbonated juices that are made from Passion fruit have high nutritional value, they are long-lasting and it is well-protected, it is therefore fit to be consumed unworriedly. The result of the study was the use of purple passion with an additional 0.15% pectinase enzyme, and 1: 4 dilution ratio. The final dissolving amount of the product is 140Bx, CO2 is 4g/l. The final product receives consumer preferences and meets microbiological requirements. Keyword: Passion fruit, gas. 169