Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Cây trâm (Syzygium cumini) thuộc họ Myrtaceae, là loài cây ăn quả mọc tự nhiên và được trồng tập trung tại huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang. Trái trâm khi chín có màu tím đậm hoặc xanh đen, vị chua ngọt chát đặc trưng, chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học quý như anthocyanin, flavonoid, polyphenol, tannin, acid ellagic và vitamin C. Trong y học dân gian cũng như các nghiên cứu dược lý, trái trâm thể hiện khả năng kháng oxy hóa, hỗ trợ kiểm soát đường huyết và cải thiện chức năng tiêu hóa. Tuy nhiên, trái trâm có đặc tính vỏ rất mỏng, thu hoạch rộ theo mùa vụ và tỷ lệ hao hụt sau thu hoạch cao. Thời gian bảo quản tự nhiên của trái trâm tươi chỉ kéo dài từ 3 đến 5 ngày ở điều kiện thường, gây khó khăn cho việc vận chuyển đi xa và làm suy giảm giá trị kinh tế của nông sản địa phương.
Cùng với trâm, hoa atiso đỏ (Hibiscus sabdariffa L.) là nguồn nguyên liệu thực vật giàu sắc tố anthocyanin tự nhiên (đặc biệt là delphinidin-3-sambubioside và cyanidin-3-sambubioside), các acid hữu cơ tự nhiên (acid malic, citric, hibiscus, tartric) cùng vitamin và khoáng chất. Việc phối hợp dịch trích hoa atiso đỏ vào sản phẩm chế biến từ quả trâm mở ra giải pháp nâng cao giá trị cảm quan về màu sắc, cân bằng hương vị chua ngọt và bổ sung các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên.
Khóa luận được thực hiện nhằm giải quyết mục tiêu công nghệ: Xây dựng quy trình kỹ thuật chế biến mứt đông từ trái trâm bổ sung dịch trích hoa atiso đỏ, xác định tỷ lệ phối chế và các thông số vận hành tối ưu nhằm đạt giá trị cảm quan cao, bảo tồn tối đa các hợp chất sinh học và đáp ứng yêu cầu an toàn vi sinh thực phẩm theo Quyết định 46/2007/QĐ-BYT.
Các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể bao gồm:
- Xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu trái trâm và hoa atiso đỏ.
- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ hoa atiso đỏ (5%, 10%, 15%) và thời gian trích ly (5, 10, 15 phút) đến màu sắc và chất lượng dịch trích.
- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế giữa dịch quả trâm và dịch trích hoa atiso đỏ (4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1) đến giá trị cảm quan và hóa lý của sản phẩm.
- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung (40%, 45%, 50%, 55%) và độ pH môi trường (3,0; 3,5; 4,0) đến sự hình thành gel và chất lượng mứt.
- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ pectin thương phẩm (0,5%; 1,0%; 1,5%; 2,0%) đến trạng thái cấu trúc gel và giá trị cảm quan.
- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian cô đặc (5, 10, 15, 20 phút ở 85°C) đến hàm lượng chất khô hòa tan, hoạt độ nước ($a_w$) và sự biến đổi các hợp chất sinh học.
- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất bảo quản natri benzoat (0,02%; 0,04%; 0,06%; 0,08%) đến chỉ tiêu vi sinh vật và thời gian bảo quản.
- Đánh giá mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm mứt trâm atiso đỏ hoàn thiện.
Đối tượng nghiên cứu: Trái trâm tươi (Syzygium cumini) thu hái tại huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang và đài hoa atiso đỏ tươi (Hibiscus sabdariffa L.) thu mua tại thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang. Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học An Giang trong khoảng thời gian từ tháng 02/2022 đến tháng 06/2022.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết chế biến mứt đông trái cây (fruit jam), cơ chế tạo gel của pectin phân tử lượng cao, động học biến đổi hóa sinh của sắc tố thực vật và nguyên lý bảo quản thực phẩm bằng đường kết hợp hóa chất bảo quản.
Hệ tạo gel trong nghiên cứu là hệ ba cấu tử: Pectin - Đường - Acid. Pectin là polysaccharide cấu tạo từ các đơn phân acid D-galacturonic liên kết bằng liên kết $\alpha$-(1,4)-glycoside. Khả năng tạo gel phụ thuộc vào chiều dài mạch polymer và mức độ methyl hóa. Để mạng lưới gel pectin hình thành bền vững, nồng độ chất khô hòa tan phải đạt trên 50% nhằm khử lớp vỏ hydrate hóa của phân tử pectin, đồng thời ion $H^+$ từ việc bổ sung acid citric sẽ trung hòa các nhóm carboxylate mang điện âm ($-COO^-$), giảm lực đẩy tĩnh điện và tạo điều kiện cho các chuỗi pectin liên kết hydro với nhau tạo khung mạng giữ nước.
Sắc tố chính quy định màu sắc của sản phẩm là anthocyanin có nguồn gốc từ vỏ quả trâm và đài hoa atiso đỏ. Anthocyanin tồn tại ở dạng cation flavylium màu đỏ trong môi trường acid mạnh ($pH < 2$), chuyển dần sang dạng base quinoidal màu xanh tím ở vùng pH trung tính và bị phân hủy ở môi trường kiềm. Do đó, việc duy trì pH tối ưu (3,0 - 3,5) không chỉ quyết định sự đông tụ của pectin mà còn giữ độ bền màu cho sản phẩm. Phụ gia bảo quản natri benzoat ($C_6H_5COONa$) hoạt động hiệu quả nhất ở pH acid (2,5 - 4,0), khi phân tử chuyển hóa thành acid benzoic tự do khuếch tán qua màng tế bào ức chế quá trình hô hấp và hấp thu dưỡng chất của nấm men, nấm mốc.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành qua các thí nghiệm nhân tố bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) với 3 lần lặp lại độc lập. Các số liệu thu thập được phân tích phương sai (ANOVA) và so sánh sự khác biệt giữa các giá trị trung bình bằng phép thử sai biệt nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD) ở mức xác suất $p < 0,05$ trên phần mềm Statgraphics và Microsoft Excel.
| Chỉ tiêu phân tích |
Phương pháp và thiết bị phân tích |
| Độ pH |
Đo trực tiếp bằng điện cực thủy tinh trên máy đo pH Hanna (Model Mi51) |
| Hàm lượng acid tổng số |
Phương pháp chuẩn độ thể tích bằng dung dịch $NaOH$ 0,1 N, chỉ thị phenolphtalein |
| Hàm lượng Vitamin C |
Phương pháp chuẩn độ oxy hóa - khử bằng dung dịch iod ($I_2$) 0,01 N |
| Giá trị màu sắc ($L^, a^, b^*$) |
Đo phản xạ ánh sáng trên máy so màu quang phổ Minolta CR-400 |
| Hàm lượng Anthocyanin tổng số |
Phương pháp đo quang vi sai pH (pH differential method) trên máy UV-VIS SP-1920 |
| Hàm lượng Polyphenol tổng số |
Phương pháp so màu quang phổ dùng thuốc thử Folin-Denis |
| Hàm lượng Tannin |
Phương pháp chuẩn độ kết tủa hoặc so màu Folin-Denis |
| Hàm lượng đường tổng số |
Phương pháp so màu khử với thuốc thử acid 3,5-dinitrosalicylic (DNS) |
| Đánh giá cảm quan |
Thang điểm thị hiếu Hedonic 9 bậc kết hợp bảng điểm mô tả cảm quan |
| Tổng số vi sinh vật hiếu khí |
Đếm số lượng khuẩn lạc (CFU/g) phát triển trên môi trường thạch đĩa (PCA) |
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Giới thiệu
Chương 1 trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ tiềm năng vùng nguyên liệu cây trâm Tri Tôn - An Giang và giá trị dược liệu của hoa atiso đỏ. Tác giả xác định rõ các mâu thuẫn kỹ thuật: trái trâm giàu dinh dưỡng nhưng tính mùa vụ ngắn, vị chát tannin cao, dễ nát; việc sản xuất mứt đông là giải pháp công nghệ phù hợp để kéo dài thời gian sử dụng, nâng cao giá trị kinh tế. Chương này công bố mục tiêu tổng quát, 8 nội dung thí nghiệm cụ thể và khẳng định đóng góp khoa học trong việc cung cấp thông số kỹ thuật chế biến cho ngành công nghệ thực phẩm địa phương.
Chương 2: Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương 2 tổng hợp tài liệu chuyên khảo về phân loại thực vật, thành phần dinh dưỡng và giá trị y học của quả trâm (Syzygium cumini) và hoa atiso đỏ (Hibiscus sabdariffa L.). Theo dữ liệu USDA trích dẫn trong văn bản, 100 g trái trâm cung cấp 60 kcal năng lượng, 15,56 g carbohydrate, 14,3 mg vitamin C, 19 mg canxi, cùng các hợp chất glucoside, ellagic acid, isoquercetin. Trong khi đó, hoa atiso đỏ chứa lượng canxi cao (215 mg/100 g), 12 mg vitamin C và sắc tố anthocyanin tinh khiết đạt khoảng 1,5 g/100 g chất khô.
Chương này phân tích sâu cơ chế của các quá trình công nghệ: chần (nhằm vô hoạt enzyme polyphenol oxidase chống biến màu thâm nâu), trích ly nhiệt (chiết rút anthocyanin và acid hữu cơ), phối trộn, cô đặc nhiệt bốc hơi chân không hoặc áp suất thường ở nhiệt độ kiểm soát 85°C. Đồng thời, tác giả luận giải 4 hiện tượng kỹ thuật thường gặp trong sản xuất mứt: hiện tượng lại đường (kết tinh đường saccharose khi bão hòa, giải quyết bằng cách kiểm soát tỷ lệ đường khử tạo thành ở mức 1:1), hiện tượng mứt bị vữa (rỉ nước syneresis do mạng gel pectin co rút), hiện tượng sẫm màu (phản ứng caramel hóa và Maillard tạo melanoidin) và sự bay hơi giảm sút mùi thơm tự nhiên. Tổng quan cũng thống kê các tiêu chuẩn kỹ thuật quy định cho sản phẩm mứt quả theo tài liệu chuyên ngành của Lê Văn Việt Mẫn và Quyết định 46/2007/QĐ-BYT.
Chương 3: Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
Chương 3 mô tả cụ thể địa điểm, thời gian, nguyên vật liệu (trái trâm Tri Tôn chọn lọc chín màu tím đen đồng đều, hoa atiso đỏ cánh dày màu đỏ tươi, đường tinh luyện Biên Hòa, pectin thương phẩm, acid citric tinh khiết, natri benzoat) và hệ thống thiết bị đo đạc phòng thí nghiệm.
Quy trình công nghệ dự kiến được xây dựng chi tiết qua các công đoạn:
- Trái trâm: Lựa chọn $\rightarrow$ Rửa sạch $\rightarrow$ Chần (85°C, 1 phút) $\rightarrow$ Chà tách hạt kết hợp bổ sung nước theo tỷ lệ trâm:nước là 7:3 $\rightarrow$ Xay nhuyễn thu dịch thịt quả.
- Hoa atiso đỏ: Lựa chọn $\rightarrow$ Rửa sạch $\rightarrow$ Trích ly với nước ở 85°C $\rightarrow$ Lọc thu dịch trích ly.
- Phối chế & Cô đặc: Phối trộn dịch trâm và dịch trích atiso đỏ theo tỷ lệ khảo sát $\rightarrow$ Bổ sung đường, pectin, acid citric điều chỉnh pH $\rightarrow$ Gia nhiệt cô đặc ở 85°C $\rightarrow$ Bổ sung natri benzoat $\rightarrow$ Rót bao bì thủy tinh vô trùng khi còn nóng $\rightarrow$ Ghép mí $\rightarrow$ Để nguội tạo gel $\rightarrow$ Thành phẩm.
Chương này trình bày chi tiết bố trí của 7 thí nghiệm thực nghiệm và quy trình khảo sát thị hiếu người tiêu dùng.
Chương 4: Kết quả và thảo luận
Chương 4 là chương trọng tâm công bố các dữ liệu thực nghiệm qua từng bước tối ưu hóa:
- Thành phần hóa học của nguyên liệu ban đầu: Xác định hàm lượng chất khô hòa tan (°Brix), hàm lượng ẩm, acid tổng số, polyphenol, anthocyanin và vitamin C có trong thịt quả trâm và hoa atiso đỏ tươi.
- Thí nghiệm 1 (Tỷ lệ hoa và thời gian trích ly atiso đỏ): Khảo sát 3 tỷ lệ hoa (5%, 10%, 15% so với nước) ở 3 mức thời gian (5, 10, 15 phút) tại 85°C. Kết quả cho thấy tỷ lệ hoa 10% trong thời gian 10 phút chiết rút được lượng anthocyanin và polyphenol tối ưu, dung dịch có màu đỏ sáng đặc trưng (giá trị $L^, a^$ cao) và đạt điểm cảm quan cao nhất. Kéo dài thời gian lên 15 phút làm tăng tổn thất nhiệt đối với vitamin C và sắc tố bị sẫm màu.
- Thí nghiệm 2 (Tỷ lệ phối chế dịch trâm : dịch trích atiso): So sánh 6 tỷ lệ (4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1). Tỷ lệ 7:3 cho sản phẩm có màu tím đỏ hài hòa, giảm bớt vị chát gắt tự nhiên của tannin trong trái trâm nhờ vị chua thanh của atiso đỏ, hàm lượng chất khô hòa tan và đường tổng số ổn định, đạt điểm ưa thích cảm quan cao nhất từ hội đồng đánh giá.
- Thí nghiệm 3 (Tỷ lệ đường và pH): Đánh giá tương tác giữa 4 mức nồng độ đường bổ sung và 3 mức pH (3,0; 3,5; 4,0). Ở tỷ lệ đường 50% và pH 3,5, cấu trúc gel tạo thành bền vững, không xuất hiện hiện tượng vữa gel hay lại đường, vị chua ngọt hài hòa, các hoạt chất sinh học được bảo vệ tốt khỏi sự thoái hóa màu.
- Thí nghiệm 4 (Nồng độ pectin): Khảo sát các mức bổ sung pectin 0,5% đến 2,0%. Nồng độ pectin 1,5% cho khối mứt đạt trạng thái đông tụ dẻo mềm đặc trưng, không bị lỏng chảy như ở mức 0,5% - 1,0% và không bị đông cứng quá mức như ở 2,0%.
- Thí nghiệm 5 (Thời gian cô đặc): Gia nhiệt ở 85°C trong các mốc 5, 10, 15, 20 phút. Thời gian cô đặc 10 phút giúp sản phẩm đạt độ khô hòa tan yêu cầu, hoạt độ nước $a_w$ giảm xuống ngưỡng an toàn, hiệu suất thu hồi tối ưu đồng thời hạn chế tối đa sự suy giảm hàm lượng vitamin C và hiện tượng sẫm màu melanoidin.
- Thí nghiệm 6 (Tỷ lệ natri benzoat và theo dõi bảo quản): Khảo sát bổ sung natri benzoat từ 0,02% đến 0,08%. Mức 0,06% ức chế hoàn toàn sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí và nấm men, nấm mốc trong suốt quá trình theo dõi, không gây biến đổi dư vị chát đắng hay ảnh hưởng xấu đến màu sắc mứt.
- Khảo sát thị hiếu người tiêu dùng: Điều tra trên mẫu người tiêu dùng về thói quen sử dụng, độ tuổi, các khía cạnh quan tâm (màu sắc, cấu trúc, vị chua ngọt), mức độ yêu thích sản phẩm và khả năng chi trả khi thương mại hóa mứt trâm atiso đỏ.
Chương 5: Kết luận và kiến nghị
Tổng kết toàn bộ các thông số kỹ thuật chuẩn của quy trình sản xuất mứt trâm bổ sung dịch trích hoa atiso đỏ. Đưa ra sơ đồ quy trình công nghệ đề nghị hoàn chỉnh và kiến nghị tiếp tục nghiên cứu các giải pháp nâng cao quy mô thiết bị, đánh giá biến thiên chất lượng trong thời gian lưu trữ dài hạn tại nhiệt độ phòng.
Kết quả và đóng góp
Nghiên cứu đã xây dựng thành công quy trình công nghệ chế biến mứt đông từ trái trâm kết hợp hoa atiso đỏ ở quy mô thực nghiệm với các thông số kỹ thuật tối ưu hóa cụ thể:
| Công đoạn công nghệ |
Thông số kỹ thuật tối ưu được xác lập |
Chỉ tiêu chất lượng đạt được |
| Xử lý sơ bộ trái trâm |
Chần ở nhiệt độ 85°C trong 1 phút; chà tách hạt bổ sung nước theo tỷ lệ trâm:nước = 7:3 |
Vô hoạt enzyme hóa nâu, thịt quả mềm đồng nhất, giữ màu sắc tự nhiên |
| Trích ly hoa atiso đỏ |
Tỷ lệ hoa atiso:nước = 10% (w/v), nhiệt độ 85°C, thời gian trích ly 10 phút |
Dịch trích thu nhận tối đa hàm lượng anthocyanin và polyphenol |
| Phối chế nguyên liệu |
Tỷ lệ dịch trâm : dịch trích hoa atiso đỏ = 7:3 |
Màu sắc tím đỏ hài hòa, cân bằng vị chát của tannin và vị chua tự nhiên |
| Phối chế tạo đông |
Tỷ lệ đường bổ sung: 50%; điều chỉnh pH: 3,5; nồng độ pectin: 1,5% |
Tạo mạng gel bền vững, không lại đường, không tách nước |
| Cô đặc |
Nhiệt độ cô đặc 85°C, thời gian cô đặc 10 phút |
Đạt độ nhớt đồng nhất, bảo tồn vitamin C và sắc tố nhạy nhiệt |
| Bảo quản hóa học |
Bổ sung natri benzoat tỷ lệ 0,06% |
Kiểm soát mật số vi sinh vật theo QĐ 46/2007/QĐ-BYT và TCVN 7041-2002 |
Các đóng góp chính của đề tài:
- Đóng góp khoa học và kỹ thuật: Cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm về thành phần hóa sinh của trái trâm Tri Tôn và hoa atiso đỏ; xác lập mối tương quan giữa nồng độ đường, pectin, pH và nhiệt độ đối với khả năng tạo gel mứt đông từ hai nguồn nguyên liệu này.
- Đóng góp thực tiễn: Giải quyết bài toán bảo quản sau thu hoạch cho trái trâm – loại quả đặc sản có thời hạn sử dụng ngắn (3-5 ngày); tạo ra sản phẩm chế biến mới đa dạng hóa mặt hàng mứt quả dinh dưỡng trên thị trường.
- Đóng góp kinh tế - xã hội: Tạo cơ sở khoa học để chuyển giao công nghệ cho các cơ sở chế biến thực phẩm tại An Giang, hỗ trợ nâng cao chuỗi giá trị nông sản bản địa và gia tăng thu nhập cho người dân trồng trâm huyện Tri Tôn.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Khóa luận có một số giới hạn kỹ thuật được rút ra từ phạm vi thực nghiệm:
- Nghiên cứu mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm (mẻ thí nghiệm dung tích nhỏ), chưa tiến hành thử nghiệm trên dây chuyền thiết bị bán công nghiệp hoặc quy mô công nghiệp để đánh giá hệ số truyền nhiệt và độ đồng đều của hệ cô đặc chân không.
- Thời gian theo dõi bảo quản và chỉ tiêu vi sinh vật của mứt bổ sung natri benzoat được thực hiện trong thời gian ngắn hạn, chưa khảo sát toàn diện sự biến đổi chất lượng hóa sinh trong điều kiện lưu kho kéo dài từ 6 đến 12 tháng.
- Khảo sát thị hiếu người tiêu dùng mới thực hiện bước đầu trên tập mẫu địa phương tại khu vực nghiên cứu, chưa mở rộng ra các phân khúc thị trường tiêu dùng khác nhau.
Hướng nghiên cứu tiếp theo được văn bản đề xuất:
- Thử nghiệm sản xuất trên hệ thống thiết bị cô đặc chân không ở quy mô lớn hơn nhằm rút ngắn thời gian xử lý nhiệt và bảo vệ tốt hơn các hoạt chất sinh học nhạy nhiệt.
- Nghiên cứu sâu hơn về động học thoái hóa của sắc tố anthocyanin và vitamin C theo thời gian bảo quản trong các điều kiện chiếu sáng và loại bao bì khác nhau.
- Thử nghiệm bổ sung các loại hydrocolloid tự nhiên khác hoặc nghiên cứu sản phẩm mứt ít năng lượng (giảm đường saccharose) nhằm mở rộng đối tượng người sử dụng.
Giá trị tham khảo
Đề tài là tài liệu tham khảo hữu ích cho:
- Sinh viên, học viên chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sau thu hoạch và Kỹ thuật Hóa học thực phẩm tham khảo về quy trình bố trí thí nghiệm nhân tố, phương pháp phân tích hợp chất sinh học (anthocyanin, polyphenol, vitamin C, tannin) và kỹ thuật điều chỉnh gel pectin trong chế biến rau quả.
- Kỹ sư nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) tại các doanh nghiệp chế biến thực phẩm muốn thương mại hóa các dòng sản phẩm mứt đông từ nguồn nguyên liệu quả nhiệt đới bản địa.
- Các nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý nông nghiệp địa phương trong việc định hướng bảo tồn, phát triển chuỗi giá trị và gia tăng giá trị thương phẩm cho cây trâm Tri Tôn - An Giang.
Phần đáng tham khảo nhất trong khóa luận là Chương 3 (hệ thống phương pháp phân tích chỉ tiêu chuẩn hóa và thiết kế quy trình sản xuất) và Chương 4 (các bảng dữ liệu thực nghiệm chi tiết về tương tác giữa tỷ lệ đường, pH và pectin trong quá trình tạo gel).
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao nghiên cứu lại kết hợp trái trâm với dịch trích hoa atiso đỏ mà không sản xuất mứt trâm nguyên chất?
Trái trâm tự nhiên có hàm lượng tannin cao tạo vị chát đậm và vị ngọt nhẹ, thiếu độ chua để tạo sự hài hòa cho sản phẩm mứt. Dịch trích hoa atiso đỏ chứa nhiều acid hữu cơ tự nhiên (malic, citric, hibiscus) giúp cân bằng vị chua ngọt, làm dịu vị chát của tannin. Đồng thời, sắc tố đỏ của atiso đỏ khi kết hợp với màu tím đen của vỏ trâm ở điều kiện pH 3,5 tạo ra màu đỏ tím đẹp mắt và bền màu hơn cho mứt thành phẩm.
2. Các thông số công nghệ tối ưu được xác định cho quy trình chế biến mứt trâm atiso đỏ là gì?
Các thông số tối ưu gồm: Tỷ lệ trích ly hoa atiso 10% trong 10 phút ở 85°C; tỷ lệ phối chế dịch trâm (pha nước 7:3) và dịch trích atiso đỏ là 7:3; tỷ lệ đường bổ sung 50%; điều chỉnh pH 3,5; nồng độ pectin bổ sung 1,5%; thời gian cô đặc 10 phút ở 85°C; tỷ lệ chất bảo quản natri benzoat bổ sung là 0,06%.
3. Điều kiện nào quyết định sự hình thành cấu trúc gel bền vững của sản phẩm?
Sự tạo gel phụ thuộc vào sự tương tác chặt chẽ của ba yếu tố: nồng độ đường bổ sung 50% (làm giảm sự hydrat hóa của phân tử pectin), pH được cố định ở mức 3,5 nhờ acid citric (trung hòa bớt điện tích âm của các gốc $-COO^-$ trên chuỗi polygalacturonic) và nồng độ pectin thương phẩm bổ sung đạt 1,5%. Nếu thiếu một trong các điều kiện này, gel sẽ bị lỏng chảy hoặc bị vữa do co rút mạng lưới.
4. Tại sao thời gian cô đặc được lựa chọn là 10 phút ở nhiệt độ 85°C?
Quá trình cô đặc ở 85°C trong 10 phút đủ để làm bay hơi lượng nước cần thiết, giúp mứt đạt độ sánh đặc yêu cầu và hoạt độ nước an toàn. Nếu cô đặc dưới 10 phút, sản phẩm chưa đạt độ đông tụ cần thiết. Nếu kéo dài thời gian cô đặc lên 15 - 20 phút, nhiệt độ cao sẽ làm phân hủy mạnh các hợp chất nhạy nhiệt (anthocyanin, vitamin C) và kích hoạt phản ứng caramel hóa làm mứt bị sẫm màu thâm đen, suy giảm giá trị cảm quan.
5. Sản phẩm mứt hoàn thiện có đáp ứng được các quy định an toàn vệ sinh thực phẩm không?
Có. Kết quả kiểm nghiệm vi sinh vật trong sản phẩm có bổ sung 0,06% natri benzoat cho thấy tổng số vi sinh vật hiếu khí, bào tử nấm men và nấm mốc đều nằm trong giới hạn cho phép, đáp ứng đúng các chỉ tiêu an toàn vi sinh quy định tại Quyết định 46/2007/QĐ-BYT và tiêu chuẩn kỹ thuật TCVN 7041-2002.
Kết luận
Khóa luận của tác giả Ngô Thị Thanh Ngân đã nghiên cứu thực nghiệm thành công quy trình chế biến mứt đông từ trái trâm huyện Tri Tôn bổ sung dịch trích hoa atiso đỏ. Đề tài đã làm chủ các thông số kỹ thuật tối ưu về tỷ lệ trích ly hoa (10%, 10 phút), tỷ lệ phối chế nguyên liệu (7:3), tỷ lệ đường (50%), pH (3,5), pectin (1,5%), thời gian cô đặc (10 phút ở 85°C) và natri benzoat (0,06%). Sản phẩm mứt đông thu được có cấu trúc gel dẻo mịn đồng nhất, màu sắc đỏ tím hài hòa, bảo tồn tốt các hoạt chất sinh học tự nhiên và đảm bảo an toàn vi sinh theo tiêu chuẩn hiện hành. Công trình là cơ sở khoa học và thực tiễn có giá trị cao trong việc nâng cao giá trị thương phẩm cho nguồn nông sản bản địa tỉnh An Giang.