Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm tại Việt Nam, nhu cầu đối với các dòng đồ uống không cồn có nguồn gốc tự nhiên, giàu dinh dưỡng ngày càng gia tăng. Cây ngô (Zea mays L.) là cây lương thực có sản lượng và diện tích đứng thứ hai cả nước sau lúa. Bên cạnh các giống ngô nếp và ngô tẻ truyền thống, những năm gần đây các giống ngô ngọt nhập nội (như Bioseed, ngô ngọt 103) đã được đưa vào canh tác rộng rãi tại nhiều địa phương như Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hưng Yên. Tuy nhiên, ngô ngọt là nông sản có cường độ hô hấp rất cao sau thu hoạch; nếu không được bảo quản đúng kỹ thuật, hàm lượng đường hòa tan có thể suy giảm tới 15% chỉ sau 12 giờ do quá trình chuyển hóa nhanh từ đường sang tinh bột.

Thực trạng chế biến các sản phẩm từ ngô ngọt tại Việt Nam chủ yếu dừng lại ở tiêu thụ tươi (luộc, nấu súp) hoặc đóng hộp nguyên hạt (theo các tiêu chuẩn ngành 10 TCN 577-2004, 10 TCN 484-2001, 10 TCN 485-2001). Đối với mặt hàng sữa ngô, phần lớn sản phẩm trên thị trường thời điểm nghiên cứu do các cơ sở thủ công sản xuất, đóng chai nhựa, thời hạn bảo quản rất ngắn (dưới 3 ngày ở nhiệt độ dưới 4°C), sản lượng hạn chế và chưa đảm bảo các chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm. Để giải quyết đầu ra cho người trồng ngô trong mùa thu hoạch rộ và đa dạng hóa sản phẩm chế biến, tác giả Nguyễn Thị Vân Anh đã thực hiện đề tài khóa luận "Nghiên cứu các giải pháp công nghệ nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm sữa ngô".

Mục tiêu chung của đề tài là nghiên cứu các giải pháp công nghệ nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm sữa ngô. Để đạt được mục tiêu này, 6 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được xác định bao gồm:

  1. Xác định độ già thu hái phù hợp cho mục đích chế biến sữa ngô.
  2. Xác định điều kiện thu hồi dịch sữa (nhiệt độ nước xay và tỷ lệ ngô : nước).
  3. Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế nguyên liệu và phụ gia (sữa bột nguyên kem, đường kính trắng, muối ăn) nhằm tạo sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt.
  4. Nghiên cứu xác định biện pháp ổn định trạng thái cho sản phẩm (kết hợp phụ gia pectin, CMC và phương pháp đồng hóa cơ học).
  5. Nghiên cứu xác định thời gian thanh trùng phù hợp cho sản phẩm sữa ngô đóng chai.
  6. Xây dựng quy trình công nghệ hoàn chỉnh chế biến sữa ngô từ nguyên liệu ngô ngọt.

Đối tượng nghiên cứu chính là giống ngô ngọt 103 nhập nội, được trồng tại xã Vân Nội, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội. Ngô được thu hoạch ở các độ già khác nhau và thời gian vận chuyển từ nơi thu hái đến khi đưa vào chế biến không quá 12 giờ. Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm được triển khai ở quy mô phòng thí nghiệm tại Bộ môn Bảo quản Chế biến – Viện Nghiên cứu Rau Quả (Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội) trong thời gian từ tháng 12 năm 2014 đến tháng 6 năm 2015.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận thuộc loại hình nghiên cứu thực nghiệm công nghệ thực phẩm và công nghệ sau thu hoạch. Tác giả đã hệ thống hóa các cơ sở khoa học liên quan đến đặc tính sinh học, cấu trúc giải phẫu của bắp ngô và hạt ngô, thành phần hóa sinh của nhóm ngô đường (Zea mays var. saccharata), cũng như cơ chế biến đổi các hợp chất hữu cơ trong quá trình gia nhiệt, đồng hóa và thanh trùng.

Về cấu trúc và thành phần nguyên liệu, hạt ngô bao gồm vỏ quả và vỏ hạt (chiếm 5 - 6% chất khô), phôi (chiếm 8 - 15% khối lượng hạt, chứa 30 - 50% tổng lượng lipid của hạt và giàu globulin, khoáng chất, vitamin E) và nội nhũ (chiếm 80 - 84% khối lượng hạt, chứa phần lớn tinh bột và protein dạng zein). Quá trình chế biến sữa ngô dựa trên việc trích ly dịch bào, hòa tan đường đơn, protein hòa tan và hệ nhũ tương lipid vào pha nước, đồng thời kiểm soát trạng thái hồ hóa của hạt tinh bột để sản phẩm không bị đặc quánh hoặc phân lớp.

Hệ thống phương pháp phân tích chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan được áp dụng theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành:

  • Phương pháp xác định tỷ lệ thu hồi dịch sữa: Đo khối lượng dịch sữa thu được sau quá trình nghiền và lọc qua rây so với khối lượng hạt ngô nguyên liệu ban đầu.
  • Phương pháp xác định hàm lượng protein: Theo TCVN 4328:2001 (phương pháp Kjeldahl), mẫu được vô cơ hóa bằng axit sulfuric đặc với xúc tác hỗn hợp $K_2SO_4$ và $CuSO_4$, giải phóng amoniac sang bình hứng chứa dung dịch $H_2SO_4$ 0,1N và định lượng lượng axit dư bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,1N với chỉ thị Tashiro.
  • Phương pháp xác định hàm lượng chất khô hòa tan: Sử dụng khúc xạ kế đo chỉ số độ Brix (°Bx) ở nhiệt độ tiêu chuẩn 20°C.
  • Phương pháp xác định hàm lượng axit tổng số: Bằng phương pháp chuẩn độ trung hòa dịch mẫu bằng dung dịch NaOH 0,1N với chỉ thị màu phenolphthalein 1%.
  • Phương pháp phân tích vi sinh vật: Phương pháp đếm khuẩn lạc trên đĩa thạch (Total Plate Count) sử dụng môi trường Nutrient Agar (ủ ở 37°C trong 24 - 48 giờ) để xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí, nấm men và nấm mốc.
  • Phương pháp đánh giá cảm quan: Thực hiện theo TCVN 3215-79 dựa trên thang điểm 20 bậc gồm 4 chỉ tiêu: màu sắc (hệ số trọng lượng 0,8), mùi (hệ số trọng lượng 1,0), vị (hệ số trọng lượng 1,2) và trạng thái (hệ số trọng lượng 1,0). Hội đồng cảm quan gồm 5 đánh giá viên đã qua huấn luyện.
  • Phương pháp xử lý số liệu: Dữ liệu thực nghiệm được tính toán bằng Microsoft Excel 2010 và xử lý thống kê phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm SPSS 16.0 ở mức ý nghĩa $p < 0,05$.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

Phần mở đầu nêu rõ tính cấp thiết của việc phát triển các sản phẩm chế biến sâu từ nông sản nội địa, đặc biệt là khai thác tiềm năng cây ngô ngọt 103 để tạo ra đồ uống dạng sữa hạt giàu dinh dưỡng. Tác giả trình bày hệ thống mục tiêu, 6 yêu cầu kỹ thuật cần đạt và xác định ý nghĩa khoa học cùng ý nghĩa thực tiễn của đề tài trong việc hoàn thiện công nghệ chế biến rau quả và hỗ trợ giải quyết đầu ra cho nông dân.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết toàn diện các tài liệu khoa học trong nước và quốc tế về:

  • Phân loại thực vật học của cây ngô: ngô nếp (Zea mays var. ceratina), ngô ngọt (Zea mays var. saccharata), ngô tẻ (Zea mays var. indurata), ngô răng ngựa (Zea mays var. indentata), ngô bột (Zea mays var. amylacea).
  • Thành phần dinh dưỡng hạt ngô: phân tích sự phân bố glucid, lipid, khoáng chất (P, K, Ca, Mg, Fe), các hợp chất carotenoid (tiền vitamin A) và vitamin nhóm B, E.
  • Kỹ thuật thu hoạch và bảo quản ngô ngọt: đặc điểm của giai đoạn chín sữa (kéo dài không quá một tuần sau khi phun râu 18 - 23 ngày); các biện pháp làm lạnh sơ bộ bằng nước lạnh, đóng thùng 60 bắp kèm đá tỷ lệ 1 đá : 5 ngô để ức chế biến đổi đường thành tinh bột.
  • Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới và tại Việt Nam: thống kê diện tích, năng suất của 8 vùng trồng ngô chính; điểm lại các công trình của Viện Nghiên cứu Rau Quả (chương trình cấp Nhà nước KC-06 năm 2002 - 2003) và Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (năm 2005).
  • Cơ sở lý thuyết của 3 quá trình nhiệt - cơ bản: gia nhiệt kích hoạt phân giải tinh bột, đồng hóa cơ học phân tán cầu mỡ ở áp suất cao, và các phương pháp tiệt trùng/thanh trùng (UHT, Tyndall, hấp ướt Autoclave).

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Tác giả thuyết minh chi tiết về:

  • Nguyên liệu ngô ngọt 103 và các phụ gia thực phẩm: đường kính tinh khiết Biên Hòa, sữa bột nguyên kem, muối ăn, axit citric, chất ổn định carboxymethyl cellulose (CMC), pectin, dextrin, guar gum (E412).
  • Danh mục máy móc, thiết bị thí nghiệm: máy xay nghiền, khúc xạ kế, máy đo pH, hệ thống chưng cất Kjeldahl, thiết bị chiết Soxhlet, nồi hấp thanh trùng, tủ bảo ôn, tủ cấy vi sinh.
  • Thiết kế chi tiết 9 mô hình thí nghiệm đơn yếu tố (từ Thí nghiệm 1 đến Thí nghiệm 9) tương ứng với 6 nội dung nghiên cứu, mô tả công thức bố trí, điều kiện kiểm soát và thông số đo đạc của từng bước.

Phần 4: Kết quả và thảo luận

Chương này trình bày toàn bộ số liệu thu được từ các chuỗi thực nghiệm:

  • Xác định độ già thu hái: Phân tích mẫu ngô ngọt 103 ở 3 độ già. Kết quả cho thấy độ già 2 (thu hoạch ở 75 - 80 ngày sau gieo) có các chỉ tiêu sinh hóa tối ưu nhất để làm sữa ngô:
Chỉ tiêu phân tích Độ già 1 (70 - 75 ngày) Độ già 2 (75 - 80 ngày) Độ già 3 (80 - 85 ngày)
Đặc điểm hình thái Râu vàng tươi, hạt nhỏ, vỏ mềm Râu nâu khô, hạt vàng đều, mềm Hạt vàng sẫm, vỏ dày, cấu trúc sáp
Dịch hạt khi bấm Nước lỏng trong, chảy nhanh Dịch sữa đục, chảy từ từ Chất bột mềm nhão dạng sáp
Hàm lượng nước (%) > 75,0 70,0 - 75,0 Giảm mạnh
Chất khô hòa tan (°Bx) 15,1 Đạt tối ưu Tăng cao
Tinh bột (%) Thấp Cân đối 9,5

Bắp ngô đạt chuẩn có kích thước đường kính $62 \pm 2$ mm, chiều dài $199 \pm 5$ mm, khối lượng cả bẹ đạt $231 \pm 10$ g.

  • Nhiệt độ nước xay trích ly: Khảo sát 5 mức nhiệt độ nước cấp vào máy xay: đối chứng (~30°C), 40°C, 50°C, 60°C và 70°C với tỷ lệ ngô : nước cố định là 1 : 5. Kết quả thực nghiệm:
Mức nhiệt độ xay Điểm trung bình chất lượng cảm quan Đặc điểm trạng thái, màu sắc và độ Brix
Đối chứng (~30°C) 14,2 (mức khá) Màu vàng nhạt, vị ngọt dịu, trạng thái sánh nhẹ
40°C 15,1 (mức khá) Vị hài hòa, dịch sữa đồng nhất
50°C 17,6 (mức tốt) Màu vàng sáng, mùi thơm ngô rõ, chất khô hòa tan cao nhất
60°C 14,8 (mức khá) Dịch hơi sệt do tinh bột bắt đầu hồ hóa
70°C 10,5 (mức trung bình) Màu sậm, hạt tinh bột biến tính gây phân lớp rõ rệt

Nhiệt độ nước xay 50°C được lựa chọn do bảo toàn hương thơm, tăng hiệu suất trích ly chất khô hòa tan mà không làm biến tính màng tế bào tinh bột.

  • Tỷ lệ ngô : nước khi xay: Khảo sát ở 3 tỷ lệ (1 : 3, 1 : 4, 1 : 5). Tỷ lệ 1 : 3 cho sản phẩm quá đặc, khó lọc bã và giữ lại nhiều protein trong bã ngô; tỷ lệ 1 : 5 làm dịch sữa bị loãng, nhạt vị và dễ tách lớp. Tỷ lệ 1 : 4 cho điểm cảm quan cao nhất, dịch sữa sánh mịn đặc trưng và bảo toàn hàm lượng chất khô hòa tan.
  • Xác định tỷ lệ phối chế: Thử nghiệm các dải nồng độ phối chế: sữa bột nguyên kem (3%, 4%, 5%), đường kính trắng (3%, 5%, 7%) và muối ăn (0,1%, 0,2%, 0,3%) so với thể tích dịch sữa thu được nhằm làm tròn vị béo ngậy và vị ngọt thanh cho đồ uống.
  • Ổn định trạng thái sản phẩm: Thử nghiệm kết hợp phụ gia CMC và Pectin ở các nồng độ khác nhau nhằm ngăn chặn hiện tượng tách pha, kết hợp khảo sát áp suất đồng hóa cơ học tại 0, 150, 200 và 250 bar. Chế độ đồng hóa ở áp suất cao làm giảm đường kính các hạt phân tán, phân bố đều hạt mỡ và dịch keo tinh bột, tạo hệ nhũ tương bền vững.
  • Khảo sát chế độ thanh trùng và độ bền vi sinh: Thực nghiệm thanh trùng các chai sữa ngô ở nhiệt độ 121°C trong các mốc thời gian 3, 5, 7 và 9 phút. Sau đó làm nguội và theo dõi bảo quản tại nhiệt độ phòng (28 - 30°C). Chỉ tiêu vi sinh vật tổng số, nấm men, nấm mốc và điểm cảm quan sau 1 tháng bảo quản được dùng làm căn cứ chọn thời gian thanh trùng tối ưu, đảm bảo không làm tổn thất sâu hàm lượng protein hòa tan.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng hợp toàn bộ các thông số công nghệ cốt lõi đã được kiểm chứng thực nghiệm; kiến nghị hướng nghiên cứu mở rộng sản xuất trên dây chuyền thiết bị bán công nghiệp.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã đưa ra các kết quả định lượng cụ thể xác lập chế độ công nghệ cho từng công đoạn chế biến sữa ngô:

  • Độ già thu hoạch ngô ngọt 103 thích hợp nhất là độ già 2 (75 - 80 ngày sau gieo), khi râu ngô chuyển màu nâu khô ở đầu bắp, hạt vàng đều, bấm hạt cho dòng dịch sữa đục chảy từ từ, hàm lượng nước trong hạt đạt 70 - 75%, dịch chiết đạt độ Brix cân đối và hàm lượng tinh bột chưa bị chuyển hóa quá mức (dưới 9,5%).
  • Điều kiện thu hồi dịch sữa tối ưu: Hạt ngô sau khi tách bắp được xay nghiền cùng với nước ở nhiệt độ 50°C theo tỷ lệ ngô hạt : nước là 1 : 4. Chế độ này giúp dịch sữa đạt điểm cảm quan vượt trội (17,6/20 điểm), hạn chế hiện tượng hồ hóa gây đông đặc của tinh bột ngô và tăng hiệu suất thu hồi chất khô hòa tan.
  • Tác giả đã kiểm soát thành công trạng thái ổn định của dịch sữa ngô dạng nhũ tương bằng cách kết hợp giải pháp hóa học (sử dụng phụ gia làm dày và tạo nhũ CMC kết hợp Pectin) và giải pháp cơ học (đồng hóa ở áp lực cao). Sản phẩm sau đồng hóa đạt độ phân tán đồng nhất, bề mặt mịn màng và không xảy ra hiện tượng lắng cặn tinh bột hay tách lớp nước trong suốt thời gian bảo quản.
  • Xác lập chế độ thanh trùng nhiệt ẩm ở 121°C trong thời gian thích hợp, tiêu diệt triệt để tế bào sinh dưỡng và nha bào vi sinh vật gây hỏng đồ hộp. Sản phẩm đóng chai thủy tinh đạt chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm (không phát hiện nấm men, nấm mốc, vi khuẩn hiếu khí nằm trong ngưỡng cho phép theo quy chuẩn đồ uống đóng hộp), giữ được màu vàng sáng và hương vị đặc trưng sau 1 tháng lưu giữ tại nhiệt độ thường (28 - 30°C).
  • So với các nghiên cứu trước đây (như đề tài KC-06 năm 2002 hay các nghiên cứu năm 2005 của Viện Cơ điện Nông nghiệp), khóa luận đã giải quyết được nhược điểm cốt tử của sữa ngô truyền thống là hiện tượng tách pha, đồng thời nâng cao hạn bảo quản của sản phẩm từ vài ngày ở điều kiện lạnh lên nhiều tuần ở nhiệt độ phòng mà không cần dùng hóa chất bảo quản tổng hợp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận được thực hiện nghiêm túc nhưng vẫn tồn tại một số giới hạn do điều kiện phòng thí nghiệm và thời gian nghiên cứu:

  • Quy mô thực nghiệm: Mọi bước nghiên cứu, xay trích ly, lọc bã, phối chế và thanh trùng mới chỉ dừng lại ở quy mô mẻ nhỏ trong phòng thí nghiệm (mẫu nguyên liệu mỗi lần thử nghiệm 200 g hạt hoặc 250 ml dịch sữa), sử dụng thiết bị gián đoạn (máy xay sinh tố, nồi hấp autoclave), chưa được thử nghiệm vận hành trên dây chuyền thiết bị công nghiệp liên tục.
  • Đối tượng nguyên liệu: Khóa luận chỉ khảo sát duy nhất một giống ngô ngọt 103 thu hoạch tại vùng chuyên canh Vân Nội (Đông Anh, Hà Nội). Khả năng áp dụng quy trình này cho các giống ngô ngọt khác (như ngô đường siêu ngọt sh2, ngô ngọt Bioseed) hoặc ngô trồng tại các vùng sinh thái thổ nhưỡng khác nhau chưa được kiểm chứng so sánh.
  • Thời gian theo dõi bảo quản: Nghiên cứu mới khảo sát đánh giá chất lượng cảm quan và vi sinh vật của sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ thường (28 - 30°C) trong thời gian 1 tháng.

Hướng phát triển tiếp theo được tác giả đề xuất:

  • Tiếp tục nâng cấp thử nghiệm quy trình công nghệ trên quy mô pilot và bán công nghiệp để đánh giá các chỉ số tiêu hao năng lượng, hiệu suất thu hồi dịch sữa trên các máy ép lọc ly tâm công nghiệp.
  • Mở rộng thời gian theo dõi độ ổn định của sản phẩm lên 3 - 6 tháng; nghiên cứu thêm các phương pháp tiệt trùng nhiệt độ cực cao trong thời gian cực ngắn (UHT) kết hợp chiết rót vô trùng để giảm thiểu tối đa sự tổn thất vitamin nhóm B, carotenoid và protein nhạy cảm với nhiệt.
  • Nghiên cứu giải pháp công nghệ tận dụng triệt để phụ phẩm sau chế biến sữa ngô như bã ngô ngọt (giàu chất xơ và protein chưa tan), râu ngô (chiết xuất hợp chất sinh học có lợi cho sức khỏe) và lõi ngô.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận tốt nghiệp này là nguồn tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao:

  • Đối với sinh viên và học viên chuyên ngành: Khóa luận là tài liệu mẫu mực cho sinh viên các ngành Công nghệ sau thu hoạch, Công nghệ thực phẩm, Công nghệ sinh học và Quản lý chất lượng nông sản. Đề tài cung cấp hướng dẫn chi tiết về phương pháp bố trí thí nghiệm đơn yếu tố để tối ưu hóa quy trình chế biến đồ uống; cách thức xây dựng hội đồng và chấm điểm cảm quan hệ 20 điểm theo TCVN 3215-79; cùng kỹ thuật phân tích hàm lượng protein theo phương pháp chuẩn Kjeldahl (TCVN 4328:2001).
  • Đối với các kỹ sư và doanh nghiệp chế biến đồ uống: Toàn bộ các thông số kỹ thuật (độ chín sữa của bắp ngô, nhiệt độ xay 50°C, tỷ lệ ngô : nước 1 : 4, công thức phối chế đường - muối - sữa bột, tỷ lệ phụ gia ổn định CMC - Pectin, áp suất đồng hóa và chế độ thanh trùng 121°C) có thể áp dụng trực tiếp làm tài liệu chuyển giao kỹ thuật hoặc làm cơ sở xây dựng tiêu chuẩn cơ sở (TCCS) cho các cơ sở sản xuất nước sữa ngô tiệt trùng đóng chai.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao giống ngô ngọt 103 ở độ già 75 - 80 ngày (độ già 2) lại phù hợp nhất để làm sữa ngô so với độ già 1 và độ già 3?
Ở độ già 1 (70 - 75 ngày sau gieo), bắp ngô còn non, hạt nhỏ, hàm lượng nước nội nhũ quá cao (> 75%) và chất khô hòa tan chỉ đạt 15,1°Bx dẫn đến dịch sữa bị loãng, vị không đậm đà. Ngược lại, ở độ già 3 (80 - 85 ngày sau gieo), hàm lượng tinh bột tăng cao lên đến 9,5% do đường hòa tan đã chuyển hóa mạnh thành tinh bột, cấu trúc hạt chuyển sang dạng sáp dẻo; khi xay lọc sẽ tạo nhiều bã đặc, tỷ lệ thu hồi dịch sữa thấp và dễ gây hiện tượng hồ hóa đóng bánh khi thanh trùng. Độ già 2 (75 - 80 ngày) có hàm lượng ẩm đạt 70 - 75%, chất khô hòa tan và hàm lượng đường hòa tan ở trạng thái tối ưu, tạo cho dịch sữa độ sánh tự nhiên và hương thơm ngô ngọt đặc trưng.

Vì sao nhiệt độ nước dùng để xay hạt ngô được chọn cố định là 50°C thay vì nhiệt độ phòng hoặc 70°C?
Nếu xay ở nhiệt độ phòng (~30°C), khả năng trích ly và hòa tan các chất dinh dưỡng từ màng tế bào hạt ngô vào pha lỏng bị hạn chế, dịch sữa có điểm cảm quan trung bình thấp hơn (14,2 điểm). Nếu nâng nhiệt độ nước xay lên 70°C, nhiệt độ cao làm tinh bột ngô bị biến tính và hồ hóa sớm ngay trong máy xay, tạo dung dịch đặc sệt khó lọc bã, dịch sữa bị sẫm màu, mất mùi thơm tự nhiên và sau đó bị phân lớp nghiêm trọng (điểm cảm quan giảm sâu xuống 10,5 điểm). Mức nhiệt độ 50°C là điểm dung hòa tối ưu, giúp tăng độ hòa tan chất khô, tăng hiệu suất thu hồi dịch mà không kích hoạt quá trình hồ hóa phá vỡ trạng thái hệ nhũ tương.

Biện pháp công nghệ nào được tác giả kết hợp để khắc phục hiện tượng tách lớp, lắng cặn của sữa ngô?
Để sữa ngô có trạng thái đồng nhất bền vững, tác giả kết hợp đồng thời giải pháp hóa keo và giải pháp cơ học: bổ sung hệ chất ổn định trạng thái gồm carboxymethyl cellulose (CMC) và pectin nhằm tăng độ nhớt động học của pha liên tục mà không làm đổi vị sản phẩm; kết hợp xử lý qua thiết bị đồng hóa áp lực cao (từ 150 đến 250 bar). Quá trình đồng hóa cơ học xé nhỏ kích thước các giọt cầu béo và các hạt huyền phù tinh bột mịn, giúp các phân tử phân tán đều trong môi trường nước và ngăn chặn triệt để hiện tượng phân tầng tách lớp.

Chế độ thanh trùng 121°C có tác động như thế nào đến chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm sau 1 tháng lưu trữ?
Chế độ xử lý nhiệt ẩm ở 121°C trong buồng hấp kín autoclave tạo áp suất cao đủ để tiêu diệt các tế bào vi sinh vật sinh dưỡng và làm bất hoạt nha bào chịu nhiệt. Mặc dù gia nhiệt ở 121°C có làm biến tính một tỷ lệ nhất định protein hòa tan, việc kiểm soát chính xác thời gian giữ nhiệt giúp bảo toàn hàm lượng protein tổng số ở mức cho phép, đồng thời sản phẩm lưu trữ ở nhiệt độ thường (28 - 30°C) sau 1 tháng vẫn giữ được màu vàng sáng, hương thơm đặc trưng của ngô ngọt, không có mùi lạ và đạt các chỉ tiêu an toàn vi sinh vật (không xuất hiện nấm mốc, nấm men).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Vân Anh đã giải quyết trọn vẹn chuỗi vấn đề công nghệ trong việc chế biến sữa ngô tiệt trùng từ giống ngô ngọt 103 canh tác tại Hà Nội. Bằng phương pháp thực nghiệm khoa học dựa trên các tiêu chuẩn phân tích quốc gia, nghiên cứu đã chuẩn hóa các thông số kỹ thuật cốt lõi từ độ già thu hái (75 - 80 ngày), nhiệt độ xay trích ly (50°C, tỷ lệ ngô : nước 1 : 4), tỷ lệ phối chế phụ gia, đến chế độ ổn định trạng thái và thanh trùng nhiệt ẩm ở 121°C. Kết quả của công trình không chỉ mang lại quy trình công nghệ khả thi giúp nâng cao chất lượng và kéo dài thời hạn bảo quản sữa ngô dạng lỏng, mà còn cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm giá trị cho nghiên cứu và sản xuất chế biến nông sản sau thu hoạch tại Việt Nam.