Tổng quan nghiên cứu

Xoài là một trong những loại quả nhiệt đới quan trọng, được trồng rộng rãi tại Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới với diện tích trồng khoảng 1,8 - 2,2 triệu ha và sản lượng hàng triệu tấn mỗi năm. Tại Việt Nam, diện tích trồng xoài đạt khoảng 87.500 ha với sản lượng 574.000 tấn vào năm 2010, tập trung chủ yếu ở Đồng bằng Sông Cửu Long. Xoài không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao với hàm lượng vitamin A, C, khoáng chất và chất xơ phong phú mà còn là nguồn nguyên liệu quan trọng cho các sản phẩm chế biến như mứt, nước ép, rượu vang xoài, góp phần đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao giá trị kinh tế.

Tuy nhiên, do tính mùa vụ và hạn chế trong bảo quản, vận chuyển, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch của xoài còn cao, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế. Việc nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến sản phẩm mứt xoài nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu dư thừa, kéo dài thời gian bảo quản và tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng, cảm quan tốt là rất cần thiết. Mục tiêu của nghiên cứu là xác định các thông số công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng mứt xoài, xây dựng quy trình sản xuất tối ưu và tính toán chi phí sản xuất ở quy mô phòng thí nghiệm. Nghiên cứu được thực hiện tại thành phố Thái Nguyên trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2014, góp phần nâng cao giá trị sản phẩm xoài, đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và xuất khẩu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về công nghệ chế biến thực phẩm, đặc biệt là công nghệ chế biến rau quả và sản xuất mứt dẻo. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết về xử lý nguyên liệu bằng dung dịch Ca(OH)2: Ca(OH)2 có tác dụng trung hòa acid, tạo cấu trúc dẻo dai cho sản phẩm, đồng thời làm tăng độ trong và ổn định màu sắc của mứt. Việc xác định nồng độ và thời gian xử lý là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

  2. Lý thuyết về quá trình chần và ngâm đường: Chần giúp đình chỉ hoạt động enzyme gây biến đổi màu sắc và dinh dưỡng, đồng thời tiêu diệt vi sinh vật bề mặt. Ngâm đường tạo áp suất thẩm thấu, bảo quản sản phẩm và tạo vị ngọt hài hòa. Tỷ lệ phối trộn đường và thời gian ngâm ảnh hưởng trực tiếp đến cảm quan và độ bền của mứt.

Các khái niệm chính bao gồm: chất khô tổng số, chất khô hòa tan, acid tổng số, vitamin C, điểm cảm quan (màu sắc, mùi, vị, cấu trúc), tỷ lệ thu hồi nguyên liệu, và các chỉ tiêu kỹ thuật của nguyên liệu như đường kính, acid citric.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là nguyên liệu xoài thu mua tại các chợ thành phố Thái Nguyên, cùng các nguyên liệu phụ như đường kính trắng, vôi bột Ca(OH)2 và acid citric đạt tiêu chuẩn thực phẩm. Nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm Vi sinh - Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, trong 6 tháng đầu năm 2014.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

  • Bố trí thí nghiệm: Thiết kế thí nghiệm một nhân tố với các mức khác nhau cho từng yếu tố công nghệ như kích thước tạo hình xoài (2-4 mm, 6-8 mm, 10-12 mm), nồng độ Ca(OH)2 (0%, 1%, 2%), thời gian xử lý Ca(OH)2 (3, 4, 5 giờ), nhiệt độ chần (80°C, 90°C, 100°C), thời gian chần (1, 2, 3 phút), tỷ lệ phối trộn đường (50%, 60%, 70%), thời gian ngâm đường (3, 4, 5 giờ), và tỷ lệ acid citric bổ sung (0,1%, 0,2%, 0,3%).

  • Phân tích hóa học: Xác định hàm lượng chất khô tổng số bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi, chất khô hòa tan bằng chiết quang kế, acid tổng số bằng chuẩn độ NaOH, vitamin C bằng chuẩn độ Iot.

  • Đánh giá chất lượng cảm quan: Thực hiện bởi hội đồng 11 người được huấn luyện, đánh giá các chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị, cấu trúc theo thang điểm chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79) với hệ số trọng lượng khác nhau cho từng chỉ tiêu.

  • Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2007 để phân tích và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tỷ lệ thu hồi nguyên liệu: Tỷ lệ thu hồi phần sử dụng được của xoài sau sơ chế trung bình đạt 55,42%, phù hợp với các loại mứt dẻo khác như mứt nhuyễn đu đủ (75-80%) và mứt sấy khô mít (40-50%).

  2. Ảnh hưởng của kích thước tạo hình: Kích thước 6-8 mm cho điểm chất lượng cảm quan cao nhất với tổng điểm 17,08/20, vượt trội so với kích thước 2-4 mm (12,54) và 10-12 mm (14,63). Mẫu 6-8 mm có màu sắc đẹp, mùi thơm đặc trưng, vị chua ngọt hài hòa và cấu trúc dẻo dai phù hợp.

  3. Ảnh hưởng của nồng độ Ca(OH)2: Nồng độ 1% Ca(OH)2 cho điểm cảm quan cao nhất (17,45), cải thiện vị và cấu trúc sản phẩm so với 0% (14,99) và 2% (14,63). Nồng độ cao hơn làm giảm mùi thơm do mùi hăng của Ca(OH)2.

  4. Ảnh hưởng của thời gian xử lý Ca(OH)2: Thời gian 5 giờ xử lý cho điểm cảm quan tổng thể cao nhất (16,80), với vị chua ngọt hài hòa và cấu trúc dẻo dai tốt hơn so với 3 giờ (14,35) và 4 giờ (15,07).

  5. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chần: Nhiệt độ chần 90°C và thời gian 2 phút cho điểm cảm quan cao nhất (17,26), với màu sắc tươi sáng, cấu trúc mềm dẻo hài hòa. Nhiệt độ và thời gian thấp hoặc cao hơn làm giảm chất lượng màu sắc và cấu trúc.

  6. Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn đường: Tỷ lệ 70% đường cho điểm cảm quan cao nhất (16,26), tạo vị ngọt hài hòa và cấu trúc phù hợp, so với 50% (15,71) và 60% (15,35).

Thảo luận kết quả

Kích thước tạo hình 6-8 mm tối ưu do cân bằng giữa khả năng thẩm thấu dung dịch và giữ cấu trúc miếng xoài, tránh quá nhỏ gây mất mùi vị và quá lớn làm giảm độ mềm dẻo. Nồng độ Ca(OH)2 1% và thời gian 5 giờ xử lý giúp trung hòa acid hữu cơ, tạo cấu trúc dẻo dai nhờ ion Ca2+ liên kết pectin, đồng thời không làm mất mùi thơm đặc trưng. Quá trình chần ở 90°C trong 2 phút vừa đủ để đình chỉ enzyme gây biến đổi màu và tiêu diệt vi sinh vật mà không làm mất vitamin C và mùi vị. Tỷ lệ đường 70% tạo áp suất thẩm thấu cao, bảo quản sản phẩm và tạo vị ngọt cân bằng với vị chua tự nhiên của xoài.

Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trong ngành công nghệ thực phẩm về chế biến mứt dẻo, đồng thời cung cấp dữ liệu cụ thể cho quy trình sản xuất mứt xoài tại Việt Nam. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ điểm cảm quan theo từng yếu tố công nghệ và bảng so sánh hàm lượng dinh dưỡng, giúp minh họa rõ ràng ảnh hưởng của từng thông số.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng quy trình chế biến với kích thước xoài 6-8 mm, xử lý Ca(OH)2 1% trong 5 giờ, chần 90°C trong 2 phút, phối trộn đường 70% và bổ sung acid citric 0,1% nhằm tối ưu chất lượng mứt xoài. Thời gian thực hiện: ngay trong quy trình sản xuất hiện tại. Chủ thể thực hiện: các cơ sở chế biến thực phẩm và hộ gia đình.

  2. Đào tạo kỹ thuật cho người sản xuất về quy trình xử lý nguyên liệu và kiểm soát chất lượng cảm quan để đảm bảo sản phẩm đồng nhất và đạt tiêu chuẩn. Thời gian: 3-6 tháng. Chủ thể: các viện nghiên cứu, trường đại học và cơ sở sản xuất.

  3. Đầu tư thiết bị bảo quản và đóng gói phù hợp nhằm kéo dài thời gian bảo quản mứt xoài, giảm tổn thất sau sản xuất. Thời gian: 6-12 tháng. Chủ thể: doanh nghiệp chế biến.

  4. Nghiên cứu mở rộng quy mô sản xuất và tính toán chi phí sản xuất ở quy mô công nghiệp để đánh giá tính khả thi và hiệu quả kinh tế. Thời gian: 12 tháng. Chủ thể: các doanh nghiệp và viện nghiên cứu.

  5. Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng và quy trình kiểm soát an toàn thực phẩm cho sản phẩm mứt xoài nhằm nâng cao uy tín và khả năng cạnh tranh trên thị trường trong nước và xuất khẩu. Thời gian: 6-9 tháng. Chủ thể: cơ quan quản lý nhà nước và các tổ chức tiêu chuẩn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà sản xuất và doanh nghiệp chế biến thực phẩm: Áp dụng quy trình chế biến mứt xoài tối ưu để nâng cao chất lượng sản phẩm, đa dạng hóa danh mục sản phẩm và tăng hiệu quả kinh tế.

  2. Các viện nghiên cứu và trường đại học chuyên ngành công nghệ thực phẩm: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, quy trình phân tích và kết quả để phát triển các đề tài nghiên cứu liên quan đến chế biến rau quả.

  3. Người nông dân và hộ gia đình sản xuất mứt truyền thống: Nắm bắt kỹ thuật chế biến hiện đại, cải thiện chất lượng sản phẩm, tăng giá trị gia tăng và mở rộng thị trường tiêu thụ.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước và tổ chức tiêu chuẩn: Sử dụng làm cơ sở xây dựng tiêu chuẩn chất lượng, quy trình kiểm soát an toàn thực phẩm và chính sách hỗ trợ phát triển ngành chế biến trái cây.

Câu hỏi thường gặp

  1. Quy trình xử lý nguyên liệu xoài có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng mứt?
    Quy trình xử lý như tạo hình kích thước 6-8 mm, ngâm Ca(OH)2 1% trong 5 giờ giúp cân bằng vị chua ngọt, tạo cấu trúc dẻo dai và giữ mùi thơm đặc trưng, nâng cao chất lượng cảm quan sản phẩm.

  2. Tại sao cần chần xoài ở nhiệt độ 90°C trong 2 phút?
    Chần ở nhiệt độ này giúp đình chỉ enzyme gây biến đổi màu sắc và dinh dưỡng, tiêu diệt vi sinh vật bề mặt mà không làm mất vitamin C và mùi vị, giữ màu sắc tươi sáng và cấu trúc mềm dẻo.

  3. Tỷ lệ đường phối trộn ảnh hưởng thế nào đến sản phẩm?
    Tỷ lệ đường 70% tạo áp suất thẩm thấu cao, bảo quản sản phẩm lâu hơn, đồng thời tạo vị ngọt hài hòa với vị chua tự nhiên của xoài, giúp sản phẩm có vị ngon và cấu trúc phù hợp.

  4. Làm thế nào để đánh giá chất lượng cảm quan của mứt xoài?
    Chất lượng cảm quan được đánh giá bởi hội đồng chuyên gia theo thang điểm chuẩn Việt Nam, gồm các chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị và cấu trúc với hệ số trọng lượng khác nhau, đảm bảo khách quan và chính xác.

  5. Chi phí sản xuất mứt xoài ở quy mô phòng thí nghiệm có thể áp dụng cho sản xuất công nghiệp không?
    Chi phí ở quy mô phòng thí nghiệm là cơ sở tham khảo, cần nghiên cứu mở rộng quy mô và điều chỉnh để phù hợp với sản xuất công nghiệp, bao gồm chi phí nguyên liệu, nhân công, thiết bị và bảo quản.

Kết luận

  • Xác định được kích thước tạo hình xoài 6-8 mm, nồng độ Ca(OH)2 1%, thời gian xử lý 5 giờ, nhiệt độ chần 90°C trong 2 phút, tỷ lệ đường 70% và acid citric 0,1% là các thông số công nghệ tối ưu cho sản xuất mứt xoài chất lượng cao.
  • Quy trình chế biến mứt xoài được hoàn thiện với các bước xử lý nguyên liệu, chần, ngâm đường và nấu mứt đảm bảo giữ được giá trị dinh dưỡng và cảm quan sản phẩm.
  • Tỷ lệ thu hồi nguyên liệu đạt khoảng 55,42%, phù hợp với các sản phẩm mứt dẻo khác, đảm bảo hiệu quả kinh tế.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và kỹ thuật cho các cơ sở sản xuất mứt xoài quy mô hộ gia đình và công nghiệp.
  • Đề xuất các giải pháp đào tạo, đầu tư thiết bị và xây dựng tiêu chuẩn để phát triển ngành chế biến mứt xoài bền vững trong tương lai.

Khuyến nghị các đơn vị sản xuất và nghiên cứu tiếp tục áp dụng và hoàn thiện quy trình, đồng thời mở rộng nghiên cứu về bảo quản và phát triển sản phẩm mới từ xoài nhằm nâng cao giá trị gia tăng và đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng đa dạng.