Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với điều kiện đất đai màu mỡ, thuận lợi cho phát triển đa dạng các loại rau quả quanh năm. Tuy nhiên, ngành rau quả nước ta vẫn chưa khai thác hết tiềm năng do khó khăn trong tiêu thụ, đặc biệt vào mùa thu hoạch rộ, dẫn đến dư thừa, giảm giá thành và hiệu quả kinh tế thấp. Mứt quả là sản phẩm truyền thống không thể thiếu trong dịp Tết, góp phần đa dạng hóa thực phẩm và tăng giá trị rau quả. Trên thị trường hiện nay, ngoài các loại mứt truyền thống còn có nhiều loại mứt nhập khẩu, trong đó mứt đông là dạng sản phẩm mới được ưa chuộng, sử dụng puree hoặc dịch quả làm đông, dùng làm nhân bánh hoặc phủ bánh ngọt.

Bí đỏ (Cucurbita pepo L.) là loại quả giàu dinh dưỡng như beta-caroten, vitamin C, acid folic, magie, kali, chất xơ và sắt, có vai trò quan trọng trong bảo vệ thị giác, tăng trưởng xương, điều hòa miễn dịch và hỗ trợ hoạt động não bộ nhờ acid glutamic. Bí đỏ được trồng phổ biến khắp Việt Nam quanh năm, nhưng các sản phẩm chế biến từ bí đỏ chưa được phát triển rộng rãi. Do đó, nghiên cứu sản xuất mứt đông từ quả bí đỏ nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào, giá thành thấp, đa dạng hóa sản phẩm mứt và nâng cao giá trị sử dụng của bí đỏ là cần thiết.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào khảo sát tính chất nguyên liệu bí đỏ, các thông số kỹ thuật trong quá trình chần (nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ nước/bí), tỷ lệ phối trộn các thành phần (puree, đường saccharose, đường nha, acid citric), đồng thời đánh giá cảm quan sản phẩm cuối cùng. Nghiên cứu được thực hiện tại Tp. Hồ Chí Minh trong điều kiện phòng thí nghiệm của khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh, với mục đích tạo ra sản phẩm mứt đông bí đỏ được người tiêu dùng ưa thích, có khả năng bảo quản tốt và giá trị dinh dưỡng cao.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết về quá trình tạo gel (tạo đông) trong mứt đông: Gel hình thành do các phân tử polymer (như pectin) liên kết tạo mạng lưới ba chiều giữ nước bên trong, tạo cấu trúc đặc trưng cho mứt đông. Quá trình này phụ thuộc vào nồng độ pectin, pH, nhiệt độ, nồng độ đường và các yếu tố khác.

  • Mô hình công nghệ sản xuất mứt đông: Quy trình bao gồm lựa chọn nguyên liệu, xử lý sơ bộ (rửa, chần), chà lấy puree, phối trộn các thành phần (đường saccharose, đường nha, acid citric), cô đặc, làm nguội, đóng gói và tạo đông.

  • Khái niệm chính:

    • Pectin: polysaccharide tạo gel, gồm High Methoxyl Pectin (HMP) và Low Methoxyl Pectin (LMP), có vai trò quan trọng trong tạo cấu trúc mứt.
    • Đường saccharose: disaccharide tạo ngọt, bảo quản và hỗ trợ tạo gel.
    • Đường nha: siro glucose giúp chống kết tinh đường, tăng độ dẻo cho mứt.
    • Acid citric: điều chỉnh pH, hỗ trợ tạo gel và tạo vị chua ngọt đặc trưng.
    • Chần: xử lý nhiệt nhằm khử hoạt tính enzym, tiêu diệt vi sinh vật, giữ màu sắc và mùi vị nguyên liệu.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu bí đỏ được thu mua tại chợ Hàng Xanh, Tp. Hồ Chí Minh, chọn quả có vỏ vàng trên 50%, trọng lượng 3-5 kg, không bị sâu bệnh. Đường saccharose tinh luyện, acid citric tinh khiết >99.5%, đường nha nhãn hiệu “Lá Mì” từ Công ty Khoai Mì Tây Ninh.

  • Phương pháp phân tích:

    • Xác định tỷ lệ thu hồi puree bí đỏ bằng phương pháp cơ học (gọt vỏ, bỏ ruột, chà lấy thịt quả).
    • Định lượng các thành phần hóa lý: đường tổng, đường khử, vitamin C, acid toàn phần, độ ẩm bằng các phương pháp chuẩn độ hóa học và thiết bị đo chuyên dụng.
    • Khảo sát các thông số kỹ thuật trong quy trình sản xuất: nhiệt độ và thời gian chần, tỷ lệ phối trộn puree, đường saccharose, đường nha và acid citric.
    • Đánh giá cảm quan sản phẩm cuối qua các tiêu chí màu sắc, cấu trúc, mùi vị và độ ưa thích.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ đầu năm đến tháng 8 năm 2009, bao gồm các giai đoạn khảo sát nguyên liệu, thử nghiệm quy trình, phân tích kết quả và hoàn thiện sản phẩm.

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Sử dụng các mẫu bí đỏ đồng nhất về kích thước và chất lượng để đảm bảo tính nhất quán trong thử nghiệm. Các thí nghiệm được lặp lại nhiều lần để đảm bảo độ tin cậy số liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chế độ chần tối ưu: Nhiệt độ chần 75ºC trong 3 phút cho tỷ lệ thu hồi puree cao nhất, giữ được màu sắc và mùi vị nguyên liệu. Tỷ lệ thu hồi puree đạt khoảng 60-65%, tổn thất chất khô thấp hơn 5% so với các mức nhiệt độ cao hơn.

  2. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu: Tỷ lệ puree:đường saccharose:đường nha được xác định là 1:1:1, với acid citric bổ sung ở tỷ lệ 1% giúp tạo pH thích hợp (khoảng 3.2-3.5) cho quá trình tạo gel. Tỷ lệ này đảm bảo sản phẩm có cấu trúc gel ổn định, không bị kết tinh đường và có vị chua ngọt hài hòa.

  3. Cấu trúc và cảm quan sản phẩm: Mứt đông bí đỏ có cấu trúc gel đồng nhất, độ cứng vừa phải, độ nhớt phù hợp, được đánh giá cao về màu sắc (vàng cam tự nhiên), mùi thơm đặc trưng và vị ngọt dịu. Mức độ ưa thích về màu sắc và cấu trúc đạt trên 80% trong các cuộc khảo sát cảm quan.

  4. Hàm lượng dinh dưỡng: Sản phẩm giữ được khoảng 70% vitamin C so với nguyên liệu tươi, hàm lượng đường tổng đạt 65-70%, độ ẩm dưới 30%, đảm bảo khả năng bảo quản lâu dài ở nhiệt độ thường mà không cần thanh trùng bổ sung.

Thảo luận kết quả

Chế độ chần ở 75ºC trong 3 phút là tối ưu vì nhiệt độ này đủ để khử hoạt tính enzym và tiêu diệt vi sinh vật mà không làm nhũn nguyên liệu hay mất nhiều chất khô. So với các nghiên cứu khác về mứt đông từ các loại quả khác, nhiệt độ và thời gian chần tương tự được khuyến cáo để giữ màu sắc và cấu trúc.

Tỷ lệ phối trộn puree, đường saccharose và đường nha cân đối giúp hạn chế hiện tượng kết tinh đường (lại đường), đồng thời acid citric điều chỉnh pH tạo điều kiện thuận lợi cho pectin trong bí đỏ tạo gel. Việc không bổ sung pectin ngoài cho thấy bí đỏ có hàm lượng pectin tự nhiên đủ để tạo gel, phù hợp với các nghiên cứu về pectin trong rau quả nhiệt đới.

Cấu trúc gel ổn định và cảm quan tốt của sản phẩm chứng tỏ quy trình công nghệ phù hợp, có thể áp dụng sản xuất quy mô công nghiệp. Hàm lượng vitamin C giữ lại cao so với các sản phẩm mứt đông khác cho thấy quy trình xử lý nhiệt và cô đặc được kiểm soát tốt, hạn chế mất chất dinh dưỡng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa nhiệt độ chần và tỷ lệ thu hồi puree, đồ thị cấu trúc gel so sánh các tỷ lệ phối trộn, và bảng đánh giá cảm quan với các chỉ số màu sắc, mùi vị, cấu trúc.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng chế độ chần 75ºC trong 3 phút cho nguyên liệu bí đỏ nhằm tối ưu tỷ lệ thu hồi puree, giữ màu sắc và mùi vị, đồng thời đảm bảo an toàn vi sinh. Thời gian thực hiện: ngay trong quy trình sản xuất.

  2. Phối trộn nguyên liệu theo tỷ lệ puree:đường saccharose:đường nha = 1:1:1 và bổ sung acid citric 1% để tạo pH thích hợp, đảm bảo cấu trúc gel ổn định, hạn chế kết tinh đường và tăng độ ưa thích sản phẩm. Chủ thể thực hiện: nhà sản xuất mứt đông.

  3. Không cần bổ sung pectin ngoài do bí đỏ có hàm lượng pectin tự nhiên đủ, giúp giảm chi phí nguyên liệu và đơn giản hóa quy trình. Khuyến nghị áp dụng trong sản xuất công nghiệp.

  4. Kiểm soát nhiệt độ và thời gian cô đặc để hạn chế mất vitamin C và tránh phản ứng caramen hóa làm đổi màu, ảnh hưởng vị giác. Nên sử dụng nồi 2 đáy và duy trì nhiệt độ dưới 90ºC trong quá trình cô đặc.

  5. Bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thường trong điều kiện thoáng mát, độ ẩm thấp để duy trì chất lượng và kéo dài thời gian sử dụng mà không cần thanh trùng bổ sung.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà sản xuất thực phẩm chế biến từ rau quả: Áp dụng quy trình sản xuất mứt đông bí đỏ để đa dạng hóa sản phẩm, tận dụng nguyên liệu địa phương, giảm chi phí và nâng cao giá trị sản phẩm.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật phân tích thành phần hóa lý và quy trình công nghệ sản xuất mứt đông từ nguyên liệu nhiệt đới.

  3. Các cơ quan quản lý và phát triển nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để hỗ trợ phát triển ngành chế biến rau quả, thúc đẩy tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp, giảm lãng phí sau thu hoạch.

  4. Doanh nghiệp khởi nghiệp trong lĩnh vực thực phẩm sạch và hữu cơ: Áp dụng công nghệ sản xuất mứt đông bí đỏ để tạo ra sản phẩm mới, giàu dinh dưỡng, phù hợp xu hướng tiêu dùng hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mứt đông bí đỏ khác gì so với mứt truyền thống?
    Mứt đông bí đỏ được làm từ puree quả bí đỏ kết hợp với đường và acid, tạo gel đông đặc, khác với mứt truyền thống thường là quả nguyên miếng hoặc rim. Mứt đông có cấu trúc