Đặt vấn đề Nƣớc ta là một nƣớc nhiệt đới với khí hậu mùa hè nắng nóng, do đó nhu cầu về đồ uống là rất lớn. Ngày nay trên thế giới, ngƣời ta thƣờng dùng đồ uống không cồn đƣợc sản xuất từ các loại rau củ quả. Trong đó nghành chế biến rau quả có vị trí trọng yếu trong công nghiệp chế biến nông sản bởi lẽ: rau quả là một loại hàng hóa có tính chất đặc biệt, nó rất khó bảo quản, sau thu hoạch nếu không đƣợc bảo quản tốt thì sự hao hụt về chất lƣợng và số lƣợng tƣơng đối lớn. Do vậy, phát triển công nghiệp chế biến rau quả sẽ tạo điều kiện cho việc xử lý, chế biến rau quả thành các loại hàng hóa, sản phẩm khác nhau và bảo quản đƣợc lâu hơn.
Sản phẩm từ rau quả là một trong số các sản phẩm đƣợc ngƣời tiêu dùng ƣa chuộng nhất bởi ngoài việc cung cấp cho cơ thể một lƣợng nƣớc đáng kể để tham gia vào quá trình trao đổi chất của tế bào, nó còn bổ sung cho cơ thể một lƣợng lớn các chất dinh dƣỡng, chất khoáng, vitamin, các loại đƣờng đơn dễ tiêu hóa, rất cần thiết và bổ dƣỡng cho cơ thể con ngƣời, đặc biệt cho trẻ em và ngƣời già để bù đắp cho những hao hụt về năng lƣợng và dinh dƣỡng đã tiêu hao trong các hoạt động sống. Ngô có tên khoa học là Zea Mays L - là một trong những cây lƣơng thực quan trọng trong nền nông nghiệp thế giới. Do có hàm lƣợng dinh dƣỡng và năng suất cao, khả năng quay vòng vốn nhanh, nên cây ngô đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới quan tâm nghiên cứu và sản xuất. Đến nay, ngoài những giống ngô thông thƣờng, các nhà khoa học đã nghiên cứu tạo ra đƣợc giống ngô rau (ngô bao tử) và ngô ngọt (ngô đƣờng), đáp ứng nhu cầu về thực phẩm ngày một cao của con ngƣời thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật, không những sạch, an toàn mà còn có giá trị dinh dƣỡng cao.
Ngô là cây lƣơng thực đứng thứ hai sau lúa. Ngô đƣợc trồng ở 70 nƣớc trên thế giới với hơn 100 triệu ha, sản lƣợng ngô sản xuất hàng năm ƣớc tính khoảng 600 triệu tấn trị giá trên 50 tỷ USD [32]. 2 Bên cạnh việc sử dụng nhƣ một nguồn lƣơng thực chính cho ngƣời và cho chăn nuôi, các sản phẩm chế biến từ ngô còn là nguyên liệu của nhiều ngành sản xuất công nghiệp khác: công nghiệp dƣợc phẩm, công nghiệp diệt, giặt là,… Đặc biệt là trong bối cảnh nguồn nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt, ngô là một nguồn nguyên liệu quan trọng trong sản xuất cồn nhiên liệu. Trong công nghiệp thực phẩm, các sản phẩm nhƣ tinh bột ngô, siro ngô, các loại đƣờng glucoza, maltoza và fructoza là nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất bánh kẹo.
Ở Mỹ, ngô đƣợc dùng nhƣ nguồn nguyên liệu thay thế cho Malt đại mạch trong công nghiệp sản xuất bia, rƣợu wishky. Ở nhiều nƣớc Châu Á nhƣ Trung Quốc, Thái Lan, Nhật Bản ngô ngọt đƣợc chế biến thành sản phẩm sữa ngô dạng lỏng hoặc dạng đặc. Sữa ngô nguyên chất hoặc bổ sung thêm protein, khoáng chất nhằm tăng giá trị dinh dƣỡng đồng thời làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Ở Việt Nam, ngô từ lâu đã trở thành một cây lƣơng thực quan trọng với những giống truyền thống là ngô nếp và ngô tẻ.
Trong những năm gần đây, nhờ có chính sách khuyến khích trồng xen canh tăng vụ và những tiến bộ khoa học kỹ thuật, diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô tăng nhanh, nhiều giống ngô mới nhƣ Bioseed và ngô ngọt đƣợc du nhập vào Việt Nam. Theo số liệu của Tổng cục thống kê năm 2009, diện tích ngô của cả nƣớc đạt 1.000 ha và sản lƣợng ngô 4. Việc sản xuất ngô ngọt đang đƣợc đầu tƣ để phát triển, tƣơng lai sẽ có sản lƣợng lớn. Do việc nghiên cứu để sử dụng các loại ngô này để chế biến là rất cần thiết, nó không chỉ giải quyết đầu ra cho ngƣời trồng ngô, mà còn góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ cây ngô.
Sữa ngô là một sản phẩm giàu dinh dƣỡng, đƣợc chế biến chủ yếu từ ngô tƣơi. Sữa ngô có dạng dịch sữa đóng hộp hoặc ở dạng bột là món uống đƣợc ƣa chuộng của trẻ em, thanh thiếu niên, ngƣời lớn tuổi. Trên thị trƣờng nhu cầu về sữa ngô là khá cao do sữa ngô dễ uống, không kén đối tƣợng sử dụng, giá thành lại rẻ hợp với túi tiền của ngƣời tiêu dùng [8]. Từ các lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu các giải pháp công nghệ nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm sữa ngô”.
Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu các giải pháp công nghệ nhằm nâng cao chất lƣợng của sản phẩm sữa ngô. Yêu cầu của đề tài - Xác định độ già thu hái phù hợp cho mục đíchchế biến sữa ngô. - Xác định điều kiện thu hồi dịch sữa - Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế nhằm tạo ra sản phẩm có chất lƣợng tốt.
- Nghiên cứu xác định biện pháp ổn định trạng thái cho sản phẩm. - Nghiên cứu xác định thời gian thanh trùng phù hợp cho sản phẩm. - Xây dựng quy trình công nghệ chế biến sữa ngô. Ý nghĩa của đề tài 1.
Ý nghĩa khoa học - Thúc đẩy việc nghiên cứu tạo ra các sản phẩm đồ uống từ rau quả. - Là cơ sở khoa học cho việc khai thác, sử dụng nguồn nguyên liệu một cách hợp lý và hiệu quả nhất. - Tạo ra quy trình công nghệ chế biến sữa ngô đƣợc hoàn thiện hơn 1. Ý nghĩa thực tiễn - Tạo ra sản phẩm giàu chất dinh dƣỡng - Góp phần đa dạng hóa các sản phẩm đồ uống trên thị trƣờng Thế giới và Việt Nam.
- Nâng cao hiệu quả sử dụng các sản phẩm từ ngô. - Giải quyết đầu ra cho ngƣời nông dân trong mùa vụ thu hoạch. - Tăng nguồn lợi cho ngƣời nông dân và góp phần thúc đẩy thị trƣờng xuất khẩu sản phẩm của nƣớc ta tăng trƣởng nhanh. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Tổng quan về ngô 2. Giới thiệu chung về cây ngô. Ngô (Zea mays L) thuộc họ Gramineas, bộ Tripsaceace.Trƣớc công nguyên 3000 năm, cây ngô đã đƣợc trồng tại Mexico. Cây ngô nguyên thủy (Zea mays) đƣợc tìm thấy trong hang động Puebla ở Mexico có tuổi vào khoảng 5000 năm trƣớc công nguyên.
Cây ngô đƣợc trồng rộng rãi khắp nơi trên thế giới là một trong ba loại lƣơng thực quan trọng cung cấp lƣơng thực cho con ngƣời và gia súc. Ngô đƣợc trồng từ hai đến ba vụ trong một năm và trong tƣơng lại năng suất ngô sẽ tiếp tục tăng mạnh do sự phát triển của công nghệ gen lai tạo giống mới. Ngô là cây nhiệt đới, nhƣng là cây hàng năm tránh đƣợc mùa đông nên đã đƣợc phổ biến rất xa ngoài vùng nhiệt đới và xâm nhập vào cả những nơi thuộc vùng ôn đới có mùa hè dài và khá ấm dịu. Đặc biệt, ngô đã xâm nhập sâu vào vùng bán cầu, ở đây khí hậu lục địa nên nhiệt độ khá cao trong các tháng hè.
Ngô là cây tƣơng đối ƣa nƣớc và thích nghi với những vùng khá ẩm và có tƣới nƣớc. Tính đa dạng về khả năng thích nghi cảu ngô có lẽ không có cây trồng nào sánh kịp[8]. Đặc điểm sinh trưởng và phân loại ngô 2. Đặc điểm sinh trưởng Là loại cây trồng ƣa ấm khí hậu ấm, phát triển tốt ở nhiệt độ từ 15 - 27oC.
Không nảy mầm trong thời tiết lạnh, nhiệt độ nảy mầm thƣờng trên 13oC. Ngô ngọt sẽ bị chết khi xuất hiện sƣơng muối. Đa phần mỗi cây chỉ cho một bắp, nhƣng dƣới điều kiện chăn sóc tốt nhƣ một số giống sẽ cho bắp thứ hai. Bắp thứ hai thƣờng nhỏ hơn và phát triển chậm hơn bắp đầu.
Ngô ngọt có thể trồng một cách nối vụ, các giống ngô đầu mùa cho chất lƣợng thấp hơn với giống giữa và cuối vụ. Hàm lƣợng đƣờng trong ngô không ổn định và dễ bị biến đổi sang tinh bột. Đa phần ngô ngọt sau thu hoạch thƣờng bị giảm độ ngọt tới 15% hàm lƣợng đƣờng sau 12 giờ nếu không đƣợc bảo quản hợp lý. Tuy nhiên có một số giống mới siêu 5 ngọt, thì thời gian chuyển hóa đƣờng thành tinh bột sẽ lâu hơn và thời gian bảo quản của giống này sẽ cũng dài hơn so với giống ngô ngọt thƣờng [14].
Phân loại ngô Do ngô có nhiều đặc tính kinh tế quý nên trong sản xuất mục đích sử dụng cảu ngô cũng khác nhau, đồng thời do diện tích phân bố của ngô rất rộng, phạm vi thích ứng rất lớn, nên thời gian phát triển của ngô cũng khác nhau rất nhiều. Hơn nữa sau nhiều thế kỉ, chịu ảnh hƣởng nhiều mặt nên hình dáng, phẩm chất và màu sắc hạt ngô cũng nhiều màu và còn có thể thay đổi rất nhiều [1,10]. - Phân loại ngô theo nhóm: + Nhóm ngô nếp (Zea mays var ceratina): Đây là những giống ngắn ngày, thời gian sinh trƣởng từ 70-85 ngày. Hạt bắp nếp có màu đục hơn, hạt cứng không bóng có khoảng 60% tinh bột.
Lƣợng tinh bột trong hạt gồm toàn amylopectin 95-100% và chỉ rất ít amylose, tinh bột của nhóm này thƣờng dùng trong dƣợc liệu và chăn nuôi. + Nhóm ngô ngọt (Zea mays var saccharata): Đây là những giống cây ngắn ngày,thời gian sinh trƣởng từ 60-70 ngày. Hạt nhăn nheo, gồm phần lớn là phôi nhũ sừng, lƣợng tinh bột tƣơng đối thấp, nhiều nƣớc, lipit và protein. Lƣợng tinh bột trong hạt gồm 60-90% là amylose và 10-40% amylopectin.
+ Nhóm ngô tẻ (Zea mays var indurata): Đây là những cây ngắn ngày, thời gian sinh trƣởng tƣơng đƣơng với các giống ngô nếp từ 65-70 ngày, giống ngô tẻ này chủ yếu dùng để chế biến làm thức ăn cho gia súc.Hạt hơi nhỏ hơn, đầu hơi tròn phần lớn là phôi nhũ sừng ở bên ngoài, ít phôi nhũ bộ, do đó hạt cứng, có 56-75% tinh bột. Lƣợng tinh bột trong hạt gồm 21% amylose và 79% amylopectin. - Dựa vào cấu tạo tinh bột của nội nhũ hạt [8]: + Ngô răng ngựa (Zea mays Indentata Sturt): Hạt tƣơng đối lớn, màu vàng, trắng,tím… lõi bắp tƣơng đối nhỏ màu trắng, đỏ tía, đỏ nhạt. Hàm lƣợng tinh bột khoảng 60-65%, thành phần tinh bột gồm 21% amylose và 79% amylopectin.
Loại này trồng nhiều ở Hoa Kỳ và vùng Bắc Mexico. Ngô răng ngựa chủ yếu để dùng sản xuất thức ăn gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp và thức ăn cho con ngƣời. 6 + Ngô đá (Zea mays Indurata Sturt): Hạt màu trắng ngà hoặc vàng, đôi khi có màu tím. Nội nhũ của ngô đá có cấu tạo trong và một phần nhỏ ở lõi hạt có cấu tạo đục.