Đặt vấn đề Chế phẩm sinh học poly-gamma-glutamic acid (sau đây gọi tắt là γ-PGA) có thành phần chính là glutamic acid, nitơ, cacbon hữu cơ và khoáng chất, từ quá trình lên men vi sinh vật tạo thành hợp chất cao phân tử, chất này có khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng. Lên men thu nhận hợp chất γ-PGA từ chủng nấm men Bacillus subtilis là một trong những phương pháp được ứng dụng nhiều trên thế giới. Do cấu trúc hóa học đặc biệt nên phân tử γ-PGA có tính hút nước mạnh, tính kết dính cao, tính hấp thụ kim loại và có khả năng tự phân giải và đặc biệt là không gây độc với cơ thể con người và môi trường. Vì vậy, γ-PGA có thể ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, hóa mỹ phẩm, thực phẩm chức năng, y dược, nông học và xử lý môi trường…[21] Trong khi đó, hiện nay việc lựa chọn phụ gia để bổ sung vào thực phẩm đang là bài toán khó đặt ra cho các nhà sản xuất thực phẩm, và là nỗi lo của người tiêu dùng.
Làm sao để lựa chọn được phụ gia vừa đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm trong khi giá thành không quá cao để bổ sung vào thực phẩm trong quá trình sản xuất. Ở Việt Nam hiện nay, việc ứng dụng chế phẩm γ-PGA như một chất làm đặc cho các loại thực phẩm và đồ uống, cải thiện hương vị của đồ uống trong công nghệ thực phẩm là một hướng đi mới. Trong các loại đồ uống thì nước cam là một loại thức uống giàu vitamin và được sử dụng rất phổ biến trong đời sống hàng ngày. Tuy nhiên, trong quá trình bảo quản nước cam dễ bị kết lắng và phân lớp.
Việc ổn định chất lượng nước cam là yêu cầu cần thiết để tạo ra sản phẩm có chất lượng cao. Xuất phát từ những yêu cầu trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng chế phẩm poly-gamma-glutamic acid (γ-PGA) để cải thiện chất lượng nước cam ép”. Mục đích và yêu cầu 1. Mục đích Xây dựng quy trình bổ sung chế phẩm γ-PGA để cải thiện chất lượng nước cam ép.
Y êu cầu - Khảo sát chất lượng nguyên liệu 2 - Nghiên cứu tỷ lệ phối chế trong quá trình sản xuất nước cam. + Tỷ lệ dịch quả/nước. + Tỷ lệ γ-PGA/sản phẩm. + Tỷ lệ đường, axit/sản phẩm.
- Nghiên cứu chống biến màu nước cam trong quá trình chế biến - Nghiên cứu chế độ thanh trùng. - So sánh ảnh hưởng của γ-PGA đến chất lượng nước cam với các chất phụ gia khác như CMC, xanthangum. - Xây dựng quy trình sản xuất nước cam ép bổ sung chế phẩm γ-PGA 1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.Ý nghĩa khoa học - Giúp sinh viên củng cố và hệ thống lại các kiến thức đã học và trong nghiên cứu khoa học.
- Biết được phương pháp nghiên cứu một vấn đề khoa học, xử lý và phân tích số liệu, cách trình bày một bài báo cáo khoa học. - Việc nghiên cứu ứng dụng chế phẩm poly-gamma-glutamic acid (γ-PGA) để cải thiện chất lượng nước cam ép là cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo để ứng dụng rộng rãi hơn. Ý nghĩa thực tiễn Tạo ra sản phẩm nước cam ép có độ nhớt cao, không bị kết lắng và tách lớp trong quá trình bảo quản. 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả trên thế giới Nước quả là một trong những hình thức tiêu dùng quả tươi phổ biến và quan trọng. Ngay từ những năm 60 của thế kỉ XX, trên thế giới, lượng quả tươi được đem chế biến thành nước quả lên tới 10 triệu tấn và cho đến nay số lượng này đã tăng lên gấp nhiều lần [18, 19]. Trên thị trường EU, trong ngành hàng rau quả chế biến hiện nay thì mặt hàng nước quả đang chiếm thị phần và số lượng nhập khẩu lớn nhất.
Từ năm 2002÷2006, giá trị nhập khẩu của mặt hàng nước quả tăng 55% về giá trị và tăng 11% về sản lượng. Trong năm 2006, sản lượng nước quả nhập khẩu của nước Anh chiếm 14% tổng thị phần nhập khẩu của toàn EU. Bên cạnh đó, Hà Lan và Đức là hai quốc gia cung cấp đến 2/3 thị phần nước quả cho EU, hai nước này chủ yếu nhập khẩu nước quả từ các nước đang phát triển và tái xuất khẩu sang các nước trong khu vực EU [26]. Tình hình sản xuất và xuất nhập khẩu nước cam, chanh ép của EU năm 2008 Sản xuất (tấn) Nhập khẩu (tấn) Xuất khẩu (tấn) Sản phẩm 2007 2008 2007 2008 2007 2008 Nước cam ép 146800 137840 670000 650000 10000 10000 Nước chanh ép 26000 28585 6000 6000 8000 8000 Nguồn Gain Repor, 2008 [26] Ở khu vực Đông Nam Á và Đông Bắc Á, nhu cầu sử dụng nước quả cũng đang có xu hướng tăng dần.
Việc sản xuất và sử dụng nước quả gia tăng rõ rệt trong những năm gần đây [18, 19]: - Thái Lan: Thị trường nước quả ép mỗi năm sẽ tăng thêm 50%. Sản phẩm chính là nước dứa, ngoài ra còn có nước cam, nước xoài, nước lạc tiên. - Hàn Quốc: Thị trường nước quả chiếm 40,3% so với đồ uống nói chung, lượng nước quả ép đều gia tăng từ 30 – 40%. - Đài Loan: Theo thống kê, nước quả ép được xếp hàng thứ 3 trong số các loại đồ uống bán chạy.
Sản phẩm được ưa chuộng là nước ép lê và nho, đồ uống giàu vitamin. 4 - Malaysia: Có tỷ lệ tăng trưởng đối với thị trường nước quả ép là 70%, trị giá 29,43 triệu USD mỗi năm, tiêu thụ 400 triệu lít. - Nhật Bản: Thị trường nước quả cũng ngày một tăng, xu hướng tiêu thụ của người Nhật là các đồ uống từ nước quả ép không hoặc có ít đường. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước quả tại Việt Nam Hiện nay, thị trường đồ uống tại Việt Nam được đánh giá là một thị trường đầy tiềm năng.
Theo Hiệp hội Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam, tổng lượng đồ uống bán lẻ tiêu thụ tại Việt Nam năm 2007 là 530 triệu, đến năm 2012 đã tăng lên 46% so với năm 2007 tương đương khoảng 970 triệu lít lít và sẽ tiếp tục tăng trưởng nhanh chóng trong những năm tiếp theo. Trong đó nước rau quả cùng với bia, nước đóng chai, đồ uống có ga vẫn tiếp tục là 4 loại đồ uống phổ biến nhất [27]. Theo đánh giá của các chuyên gia thị trường quốc tế cũng như của một số công ty nghiên cứu thị trường ở Việt Nam thì khối lượng tiêu thụ của người tiêu dùng Việt Nam đối với các sản phẩm nước giải khát là 4 – 4,2 tỷ lít/năm và đang phát triển mạnh, tốc độ tăng trưởng của ngành sản xuất nước giải khát Việt Nam hiện đạt khoảng 7%/năm, trong khi nước giải khát có ga vốn đã từng chiếm vị trí hàng đầu những năm qua với 2 công ty lớn là Coca-Cola, Pepsi hiện nay lại giảm ở mức 6%/năm [27]. Còn theo công ty Bidrico tổng kết qua kết quả bán hàng 2004 - 2005 cho biết: gần 50% người tiêu dùng TP.HCM đang chuyển sang các loại nước uống chứa vitamin, ít ngọt, mùi vị tự nhiên.
Tuy nhiên, hiện nay các loại đồ uống chiếm lĩnh thị trường trong nước chủ yếu là các sản phẩm của các công ty liên doanh hoặc có vốn đầu tư nước ngoài [28]. Ở Việt Nam hiện nay có rất nhiều nhà máy xí nghiệp sản xuất nước quả, có thể kể đến một số cơ sở sản xuất nước quả có sản lượng tương đối cao và chất lượng tốt như [1,12 ]: - Xí nghiệp Dona Newtower (Biên Hòa): sản xuất với công suất 4 triệu lít/năm, sản phẩm chính là nước xoài, nước đu đủ, nước dứa đóng hộp, đóng chai. - Công ty Delta (Long An): là nhà máy nhằm phát triển vùng nguyên liệu đồng bằng sông Cửu Long, với công suất 6 triệu lít một năm, chủ yếu sản xuất nước xoài, dứa, chôm chôm đóng hộp. - Xí nghiệp A&B (Sông Bé): sản xuất các loại nước mãng cầu, xoài, dứa đóng chai, hộp với công suất 4 triệu lít/năm.
5 - Công ty thực phẩm xuất khẩu Đồng Giao (Ninh Bình): sản xuất các loại nước cam, vải, na, chuối, dứa, lạc tiên, bí đao đóng chai với công suất 4 triệu lít/năm.10 - Xí nghiệp nước quả Vinamilk (TP.HCM): sản xuất các loại nước chôm chôm, xoài đóng chai, hộp với công suất 2 triệu lít/năm. - Xí nghiệp Wonderfam (Đồng Nai): có công suất 1 triệu lít/năm, với các sản phẩm chính là nước xoài, nước dứa đóng chai, hộp. - Xí nghiệp nước quả Đông Anh (Hà Nội): có công suất 1,5 triệu lít/năm, với các sản phẩm chính là xoài, vải đóng hộp, chai. Tình hình xuất khẩu nước quả của Tổng công ty Rau quả Việt Nam (2010) Sản phẩm Nước Đơn vị Sản lượng Giá trị (USD) Singapore Tấn 17,863 17.500,00 Nước quả hộp các loại Nepal Tấn 17,500 15.400,00 CH Séc tấn 61,680 54.274,67 Nước dứa tự nhiên Thụy Sĩ tấn 164,000 83.582,00 Nước dứa cô đặc Mông Cổ tấn 19,500 37.245,00 Thụy Điển tấn 36,400 71.916,00 Nước vải cô đặc Thụy Sĩ tấn 159,700 336.686,00 Thụy Điển tấn 3,000 20.340,00 Nước lạc tiên cô đặc Thụy Sĩ tấn 133,000 541.960,00 Pure vải Mỹ tấn 48,960 66.096,00 Pure gấc Mỹ tấn 16,200 40.905,00 Hà Lan tấn 111,000 607.900,00 Pure lạc tiên Đài Loan tấn 17,500 91.450,00 Pure mãng cầu Hà lan tấn 16,000 23.400,00 “Nguồn: Báo cáo thực hiện xuất khẩu năm 2010 của tổng công ty Rau quả Việt Nam” [10] 6 Trên thị trường, nước giải khát từ quả có hàm lượng nước quả nguyên chất ≤ 30% vẫn đang chiếm phần lớn thị trường tiêu thụ.
Xu hướng những năm tới thì các loại nước giải khát từ quả có hàm lượng nước quả nguyên chất ở mức trung bình và cao sẽ chiếm đa số thị phần. Nguyên liệu để sản xuất nước quả ở Việt Nam ta rất phong phú và đa dạng, trong số đó, quả cam là quả có hương vị, chất dinh dưỡng cao rất phù hợp cho chế biến nước quả.1 Nguồn gốc và giá trị dinh dưỡng của cam Nguồn gốc: Nhiều kết quả nghiên cứu cho rằng cam quýt trồng trọt hiện nay đều có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Đông Nam châu Á. Tanaka (1979) đã vạch đường ranh giới vùng xuất xứ của các giống thuộc chi Citrus từ phía đông Ấn Độ (chân dãy Hymalaya) qua Úc, miền nam Trung Quốc, Nhật Bản. Nhiều tác giả cho rằng nguồn gốc của nhiều loại cam quýt có nguồn gốc từ miền Nam Việt Nam.
Ở Việt Nam, từ Bắc tới Nam, địa phương nào cũng trồng rất nhiều cam sành với rất nhiều giống, hình dạng cùng với các tên địa phương khác nhau như: Cam sành Bố Hạ, cam sành Hàm Yên, Yên Bái, cam sành Hà Giang, cam sành Đình Cả - Bắc Sơn, cam bù Hà Tĩnh.