BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG CỦA GUAR GUM
TRONG VIỆC ỔN ĐỊNH NƯỚC DỨA DẠNG ĐỤC

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN BẢO TOÀN
Ngành: BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM
VÀ DINH DƯỠNG NGƯỜI
Niên khóa: 2006-2010

Tháng 8/2010


THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG CỦA GUAR GUM
TRONG VIỆC ỔN ĐỊNH NƯỚC DỨA DẠNG ĐỤC

Tác giả

NGUYỄN BẢO TOÀN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Bảo Quản, Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm và Dinh Dưỡng Người

Giáo viên hướng dẫn
ThS. PHAN THỊ LAN KHANH

Tháng 8 năm 2010

i


LỜI CẢM ƠN
Con xin chân thành kính ơn cha mẹ và gia đình đã luôn ở bên cạnh, động viên, hỗ trợ
cả về tinh thần lẫn vật chất cho con trong suốt quá trình học tập.
Em xin chân thành cảm ơn:
Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh
Ban chủ nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Toàn thể thầy cô Khoa Công Nghệ Thực Phẩm và các thầy cô Trường Đại Học
Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình dạy dỗ truyền đạt những kiến thức quý
báu trong suốt thời gian học ở trường.
Đặc biệt xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Phan Thị Lan Khanh và thầy Phan Tại
Huân đã hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong suốt quá trình thực hiện đề
tài.
Cuối cùng chân thành cảm ơn những người thân, bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi
trong suốt thời gian qua.
Em rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý của quý thầy cô và các bạn.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 8 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Bảo Toàn

ii


TÓM TẮT
Đề tài “Thử nghiệm ứng dụng của guar gum trong việc ổn định nước dứa dạng
đục” được tiến hành tại phòng Kỹ Thuật Thực Phẩm, phòng Hóa Sinh, Trung Tâm
Nghiên Cứu Bảo Quản và Chế Biến Rau Quả thuộc trường Đại Học Nông Lâm thành
phố Hồ Chí Minh trong thời gian từ tháng 4/2010 đến tháng 7/2010.

Các thí nghiệm của đề tài được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên. Việc thử
nghiệm khả năng ổn định trạng thái nước quả bằng phụ gia guar gum được chúng tôi
tiến hành với sản phẩm nước dứa dạng đục, sau khi đã xác định các thông số kỹ thuật
của sản phẩm bao gồm:
- Tỉ lệ pha loãng nước dứa cô đặc/nước (g/g) là 1:7 được ưa thích nhất.
- Tỉ lệ thịt quả dứa bổ sung là 10%.
- Nước dứa có pH = 4 và oBrix = 15 đạt giá trị cảm quan tốt nhất.
Nồng độ guar gum chúng tôi chọn cho thí nghiệm là 0,1%; 0,125%; 0,15%.
Việc nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ guar gum đến quá trình ổn định trạng thái của
nước dứa dạng đục được thực hiện bằng phương pháp khảo sát:
- Độ lắng tương đối của nước dứa dạng đục.
- Độ nhớt của nước dứa bằng nhớt kế mao quản.
- Đánh giá cảm quan về độ nhớt và mùi vị sản phẩm.
Sau khi tiến hành thí nghiệm, chúng tôi nhận thấy nghiệm thức có nồng độ guar gum
0,15% cho sự ổn định trạng thái nước dứa dạng đục tốt nhất và thời gian treo thịt quả
lâu nhất.
Hai chế độ thanh trùng thử nghiệm 83oC/10 phút và 88oC/10 phút làm giảm độ
nhớt và tăng độ lắng tương đối của nước dứa dạng đục. Ở chế độ nhiệt 83oC và 88oC
sản phẩm giữ được trạng thái lơ lửng của thịt quả tốt và có thời gian ổn định sản phẩm
khoảng 2 giờ. Tuy nhiên, xét về mặt hiệu quả kinh tế, chúng tôi chọn nghiệm thức
83oC/10 phút làm chế độ thanh trùng tốt nhất cho sản phẩm nước dứa dạng đục.
Tóm lại, qua quá trình nghiên cứu cho thấy có thể sử dụng phụ gia guar gum để
ổn định trạng thái lơ lửng cho nước dứa dạng đục.

iii


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa...........................................................................................................................i

Lời cảm ơn ...................................................................................................................... ii
Tóm tắt ........................................................................................................................... iii
Mục lục .......................................................................................................................... iv
Danh sách các bảng .........................................................................................................v
Danh sách các hình ........................................................................................................ vi
Chương 1: MỞ ĐẦU .....................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề .......................................................................................................1
1.2 Mục tiêu đề tài ................................................................................................1
Chương 2: TỔNG QUAN .............................................................................................2
2.1 Giới thiệu chung về dứa .................................................................................2
2.1.1 Nguồn gốc, phân loại...................................................................................2
2.1.2 Khái quát dứa Việt Nam ..............................................................................2
2.1.3 Giá trị kinh tế và dinh dưỡng của dứa .........................................................3
2.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ dứa trên thế giới và Việt Nam ....................4
2.1.4.1 Trên thế giới .............................................................................................4
2.1.4.2 Việt Nam ..................................................................................................5
2.2 Giới thiệu chung về guar gum ........................................................................5
2.2.1 Nguồn gốc ...................................................................................................6
2.2.2 Cấu tạo .........................................................................................................7
2.2.3 Tính chất ......................................................................................................8
2.2.4 Dinh dưỡng ..................................................................................................8
2.2.5 Tình hình nghiên cứu việc sử dụng guar gum trong ổn định nước quả hiện
nay ...................................................................................................................................9
2.3 Acid citric .....................................................................................................10
2.4 Sơ lược về các sản phẩm nước quả ..............................................................10
2.4.1 Phân loại ....................................................................................................10
2.4.2 Sơ lược về nước quả cô đặc.......................................................................12
2.4.2.1 Đại cương ...............................................................................................12
iv



2.4.2.2 Qui trình chế biến nước dứa cô đặc........................................................13
2.4.3 Qui trình chế biến nước trái cây dạng đục ................................................14
2.4.4 Thuyết minh quy trình...............................................................................15
Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................16
3.1 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm .................................................16
3.2 Vật liệu thí nghiệm .......................................................................................16
3.2.1 Nguyên liệu ...............................................................................................16
3.2.2 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm ..................................................................17
3.3 Phương pháp nghiên cứu ..............................................................................17
3.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm và chuẩn bị phụ gia .............................................18
3.3.2 Khảo sát nguyên liệu .................................................................................19
3.3.3 Thí nghiệm khảo sát .................................................................................19
3.3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát độ nhớt của phụ gia ở các nồng độ và pH khác
nhau ...............................................................................................................................19
3.3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát sơ bộ thời gian lắng của thịt quả ở các nồng độ
phụ gia khác nhau ..........................................................................................................20
3.3.4 Thí nghiệm chính ......................................................................................21
3.3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỉ lệ pha loãng của nước dứa cô đặc ................21
3.3.4.2 Thí nghiệm 2: Xác định độ Brix và pH sản phẩm phù hợp ...................21
3.3.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát tỉ lệ phối chế thịt quả. ......................................22
3.3.4.4 Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ guar gum đến trạng
thái ổn định của nước dứa dạng đục. .......... ..................................................................22
3.3.4.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của một số chế độ thanh trùng đến
cấu trúc sản phẩm. ........................................................................................................24
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................................25
4.1 Kết quả phân tích nguyên liệu......................................................................25
4.2 Kết quả thí nghiệm khảo sát .........................................................................26
4.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát độ nhớt của phụ gia ở các nồng độ và pH khác
nhau ...............................................................................................................................26

4.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát sơ bộ thời gian lắng của thịt quả ở các nồng độ
phụ gia khác nhau ..........................................................................................................27
v


4.3 Kết quả thí nghiệm chính .............................................................................27
4.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỉ lệ pha loãng của nước dứa cô đặc ...................27
4.3.2 Thí nghiệm 2: Xác định độ Brix và pH sản phẩm phù hợp ......................28
4.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát tỉ lệ phối chế thịt quả phù hợp. ...........................30
4.3.4 Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ guar gum đến trạng
thái ổn định của nước dứa dạng đục. .............................................................................30
4.3.4.1 Khảo sát độ lắng tương đối của nước dứa..............................................30
4.3.4.2 Khảo sát độ nhớt ....................................................................................33
4.3.4.3 Thí nghiệm cảm quan tổng quát .............................................................33
4.3.5 Khảo sát ảnh hưởng của một số chế độ thanh trùng đến cấu trúc
sản phẩm ........................................................................................................................34
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................38
PHỤ LỤC .....................................................................................................................40

vi


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng của dứa tươi. ....................................................................4
Bảng 2.2: Sản xuất dứa trên thế giới năm 2002 – 2007..................................................5
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của hạt guar. ..................................................................7
Bảng 3.1: Bố trí thí nghiệm khảo sát độ nhớt của guar gum ở các nồng độ pH khác
nhau ...............................................................................................................................19

Bảng 3.2: Bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian lắng của thịt quả ở các nồng độ guar
gum khác nhau. ..............................................................................................................20
Bảng 3.3: Bố trí thí nghiệm xác định Brix và pH phù hợp. ..........................................21
Bảng 3.4: Bố trí thí nghiệm xác định độ lắng tương đối của nước dứa theo nồng độ
phụ gia. ..........................................................................................................................23
Bảng 4.1: Một số chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu dứa Queen ......................................25
Bảng 4.2: Một số chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu dứa cô đặc ......................................25
Bảng 4.3: Thời gian lắng sơ bộ của thịt quả theo nồng độ phụ gia ..............................27
Bảng 4.4: Kết quả cảm quan về màu và mùi vị dứa của nước dứa pha loãng ..............28
Bảng 4.5: Kết quả cảm quan oBrix và acid phù hợp cho nước dứa ..............................29
Bảng 4.6: Kết quả cảm quan tỉ lệ bổ sung thịt quả .......................................................30
Bảng 4.7: Kết quả thí nghiệm xác định thời độ lắng tương đối của nước dứa .............30
Bảng 4.8: Độ lắng tương đối của nước dứa theo thời gian ...........................................31
Bảng 4.9: Độ lắng tương đối của nước dứa theo nồng độ phụ gia ...............................32

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Cấu tạo hạt guar ..............................................................................................6
Hình 2.2: Cấu tạo hóa học của guar gum. ......................................................................8
Hình 2.3: Quy trình chế biến sản phẩm nước dứa cô đặc tại công ty rau quả Tiền
Giang. ............................................................................................................................14
Hình 2.4: Quy trình chế biến sản phẩm nước quả tham khảo. .....................................15
Hình 3.1: Sơ đồ bố trí các thí nghiệm thử nghiệm ứng dụng của guar gum trong việc
ổn định nước dứa dạng đục. ..........................................................................................18
Hình 3.2: Sơ đồ chuẩn bị phụ gia ...... ..........................................................................20
Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi độ nhớt của guar gum theo pH và nồng độ sử
dụng. ..............................................................................................................................26

Hình 4.2: Trạng thái nước dứa sau 2 giờ ở các nồng độ phụ gia. ................................30
Hình 4.3: Biểu đồ thể hiện độ lắng tương đối của nước dứa theo nồng độ phụ gia. ....31
Hình 4.4: Biểu đồ thể hiện độ nhớt của nước dứa theo nồng độ phụ gia. ....................33
Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện độ lắng tương đối của nước dứa ở các chế độ thanh trùng
khác nhau. ......................................................................................................................36

viii


Chương 1
MỞ ĐẦU

1. 1 Đặt vấn đề
Các sản phẩm nước trái cây bổ sung thịt quả ngày càng trở nên phổ biến và
được ưa chuộng trên thị trường. Tuy nhiên, một khó khăn lớn đối với dạng sản phẩm
này là hiện tượng lắng kết của phần thịt quả làm giảm giá trị cảm quan và gây khó
khăn cho người tiêu dùng vì họ cần phải lắc đều sản phẩm trước khi sử dụng. Do đó,
việc duy trì hoặc kéo dài thời gian phân tán của thịt quả trong nước trái cây là rất cần
thiết.
Ở nước ta, các dạng sản phẩm nước trái cây còn chưa phổ biến mặc dù nguồn
nguyên liệu của nước ta rất dồi dào. Hàng năm, tình trạng trái cây đến mùa mà không
được tiêu thụ kịp thời vẫn thường xuyên xảy ra. Việc nghiên cứu các sản phẩm nước
trái cây từ nước quả cô đặc sẽ giúp các nhà máy chế biến nước giải khát chủ động hơn
và tận dụng được nguồn nguyên liệu, đồng thời có thể giải quyết đầu ra cho người
nông dân.
Với mong muốn duy trì sự ổn định trạng thái của nước quả trong thời gian dài,
phần nào giải quyết đầu ra cho ngành dứa nước ta, chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh
hưởng của guar gum đến cấu trúc nước dứa dạng đục từ nguyên liệu nước dứa cô đặc
do công ty cổ phần Rau Quả Tiền Giang cung cấp. Guar gum là một phụ gia thực
phẩm, thuộc nhóm Hydrocolloid - là những polymer tan trong nước hiện đang được sử

dụng rộng rãi trong công nghiệp với chức năng như tạo đặc hay tạo gel.
1.2 Mục tiêu của đề tài
-

Khảo sát ảnh hưởng của guar gum đến độ ổn định của nước dứa dạng đục.

-

Xác định tỉ lệ guar gum phù hợp cho nước dứa dạng đục.

-

Khảo sát ảnh hưởng của một số chế độ thanh trùng đến khả năng ổn định nước

quả của guar gum.

1


Chương 2
TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu chung về dứa
2.1.1 Nguồn gốc, phân loại
Cây dứa thuộc loài Ananas comosus L, họ tầm gởi Bromeliaceae, là loại cây ăn
trái được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới và bán nhiệt đới.
Các giống dứa trên thế giới:


Hilo: khối lượng trái 1 - 1,5 kg, là một dạng khác của Smooth Cayenne. Trái có


dạng hình trụ nhưng có nhiều chồi.


Kona Sugarloaf: khối lượng trái 2,5 - 3 kg, thịt quả có màu trắng, cùi nhỏ. Trái

dạng hình trụ và rất ngọt, ít acid.


Natal Queen: khối lượng trái 1 - 1,5 kg, thịt màu vàng, cấu trúc giòn, có mùi

nhẹ thường sử dụng ăn tươi.


Pernambuco: khối lượng trái 1 - 2 kg, thịt quả có màu vàng nhạt hoặc trắng, vị

ngọt thích hợp để ăn tươi.


Red Spanish: khối lượng trái 1 - 2 kg, thịt quả vàng nhạt và có mùi thơm.



Smooth Cayenne: khối lượng trái 2,5 - 3 kg, thịt quả có màu vàng nhạt đến

vàng tươi, quả dạng hình trụ, tỉ lệ đường và acid cao, thích hợp để cắt lát đóng hộp.
( />2.1.2 Khái quát dứa Việt Nam
Nước ta có nhiều điều kiện thuận lợi về đất đai và khí hậu để phát triển cây dứa.
Do đó nguồn nguyên liệu dứa của nước ta rất dồi dào.
Các vùng nguyên liệu dứa của nước ta:

Ở Miền Nam, dứa được trồng rất nhiều ở Lương Hòa, Bến Lức (Long An), Tân Phước
(Tiền Giang), Cầu Đúc (Kiên Giang), Cờ Đỏ (Cần Thơ), Bảo Lộc, Đức Trọng, Liên
Khương (Lâm Đồng).
2


Ở Miền Bắc, dứa được tròng chủ yếu ở Vĩnh Phú (cũ), Tuyên Quang, Phú Thọ, Nghệ
An, Lào Cai, Ninh Bình, Hà Tĩnh...
Các giống dứa chủ yếu là:
Smooth Cayenne thường được gọi là thơm tây, đặc điểm của trái là to, có hình
trụ, hố mắt cạn, vỏ màu vàng cam khi chín, thịt quả vàng nhạt, trái nặng 2 - 3 kg. Loại
này thích hợp cho cắt lát đóng hộp.
Queen thường được gọi là thơm ta hay khóm. Trái nhỏ, có hình quả lê, mắt
nhỏ, hố mắt sâu. Khi chín, vỏ có màu vàng tươi, ruột vàng đậm, thịt quả rất ngọt. Trái
nặng 0,8 - 1,3 kg, thích hợp đế ăn tươi, đóng hộp (dạng nước).
Red Spanish thường được gọi là thơm gai đỏ, đặc điểm trái là nhỏ, hình trụ, mắt
to, hố mắt sâu, vỏ dày. Khi chín, vỏ có màu vàng cam, trái nặng 0,9 - 1,1 kg. (Phan
Gia Tân, 1994)
2.1.3 Giá trị kinh tế và dinh dưỡng của dứa
Cây dứa là loại cây ăn trái có giá trị kinh tế và xuất khẩu cao. Từ trái dứa có thể
chế biến ra nhiều dạng sản phẩm được ưa chuộng như dứa đóng hộp, nước dứa có gas,
mứt dứa, rượu vang dứa…Dứa còn là một loại trái có giá trị dinh dưỡng cao, trong trái
dứa có hàm lượng đường, vitamin C rất cao (Bảng 2.1).... Nhu cầu tiêu thụ các sản
phẩm của dứa trên thị trường ngày càng tăng. Ở nước ta hiện nay, dứa được trồng để
ăn hay chế biến và còn được gọi với các tên như thơm, khóm.

3


Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng của dứa tươi

Giá trị dinh dưỡng / 100 g trái tươi
Năng lượng

202 kJ (48 kcal)

Carbohydrates

12,63 g

Đường

9,26 g

Chất xơ

1,4 g

Chất béo

0,12 g

Protein

0,54 g

Vitamin B1

0,079 mg

Vitamin B2


0,031 mg

Vitamin B3

0,489 mg

Vitamin B5

0,205 mg

Vitamin B6

0,11 mg

Vitamin B9

15 mcg

Vitamin C

36,2 mg

Canxi

13 mg

Sắt

0,28 mg


Magie

12 mg

Phospho

8 mg

Kali

115 mg

Kẽm

0,10 mg

(Nguồn: />2.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ dứa trên thế giới và Việt Nam
2.1.4.1 Trên thế giới
Năm 2007, sản xuất dứa của thế giới đạt 18,9 triệu tấn, so với năm 2002, sản
lượng đã tăng 19%. Thái Lan, Philippines và Indonesia là những nước chính sản xuất
mặt hàng dứa đã chế biến (như nước ép dứa và dứa đóng hộp) cho thị trường xuất
khẩu. Mặt hàng dứa tươi trên thị trường chủ yếu là do Costa Rica cung cấp (chiếm
47% thị phần xuất khẩu), phần còn lại là các nước Philippines, Bờ Biển Ngà, Ecuador,
Panama, Ghana và Honduras.
4


Ấn Độ và Trung Quốc là những nước sản xuất dứa lớn nhưng chủ yếu là cho thị
trường nội địa. Từ năm 2002 đến năm 2006, giao thương mặt hàng dứa đã tăng 79%

về khối lượng. (http//www.vietrade.gov.vn)
Bảng 2.2: Sản xuất dứa trên thế giới năm 2002 – 2007
Năm

2002

2003

2004

2005

2006

2007

15,801

16,139

16,714

17,852

19,038

18,874

Braxin


2,150

2,160

2,216

2,292

2,561

2,666

Thái Lan

1,739

1,899

2,101

2,183

2,705

2,320

Philippines

1,639


1,698

1,760

1,788

1,834

1,900

556

677

710

925

1,428

1,500

Trung Quốc

1,244

1,270

1,267


1,289

1,392

1,440

Ấn Độ

1,180

1,310

1,234

1,229

1,353

1,308

Costa Rica

992

984

1,077

1,605


1,200

1,225

Nigeria

889

889

889

890

895

900

Mehicô

660

721

669

552

634


635

Kenya

620

399

600

600

600

605

Bờ Biển Ngà

228

243

216

195

250

240


Thế giới

Indonesia

Đơn vị: nghìn tấn
(Nguồn:http//www.vietrade.gov.vn)
2.1.4.2 Việt Nam
Trong 6 tháng cuối năm 2007, tổng kim ngạch xuất khẩu dứa của cả nước đạt
gần 8 triệu USD. Hiện nay, thị trường xuất khẩu dứa chính của Việt Nam là Châu Âu
Nga, Nhật Bản… trong đó, thị trường Châu Âu chiếm tỷ trọng lớn nhất.
Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho thấy hiện nay,
cả nước ta có khoảng 15 nhà máy chế biến dứa với sản lượng hàng năm đạt 20.000 tấn
dứa hộp và 10.000 tấn dứa cô đặc. Trong đó có 9 dây chuyền chế biến đồ hộp với tổng
công suất khoảng 42.000 tấn sản phẩm / năm, 6 dây chuyền nước dứa cô đặc với tổng
công suất khoảng 26.000 tấn sản phẩm / năm và 6 dây chuyền đông lạnh. Hàng năm,
các nhà máy chỉ sản xuất khoảng 100.000 tấn sản phẩm từ dứa và các loại trái cây
khác. ()
5


2.2 Giới thiệu chung về guar gum
2.2.1 Nguồn gốc
Guar gum là một phụ gia dùng trong công nghiệp với mục đích làm đặc, tạo
gel, ổn định cấu trúc... thuộc nhóm Hydrocolloid. Thuật ngữ “Hydrocolloids” là những
polymer tan trong nước (polysaccharide và protein) hiện đang được sử dụng rộng rãi
trong công nghiệp với rất nhiều chức năng như tạo đặc hay tạo gel hệ lỏng, ổn định hệ
bọt, nhũ tương và huyền phù, ngăn cản sự hình thành tinh thể đá...
Nguồn Hydrocolloid quan trọng trong công nghiệp:
Thực vật:
Trong cây: cellulose, tinh bột, pectin.

Gum từ nhựa cây: gum arabic, gum karaya, gum ghatti, gum tragacanth.
Hạt: guar gum, locust bean gum, tara gum, tamarind gum.
Củ: konjac mannan.
Tảo (Algal)
Tảo đỏ: agar, carrageenan.
Tảo nâu: alginate.
Vi sinh vật: xanthan gum, curdlan, dextran, gellan gum, cellulose.
Động vật: gelatin, caseinate, whey protein, chitosan.

Hình 2.1: Cấu tạo hạt guar ()
Guar có nguồn gốc từ tiếng Phạn “ahar-Gau”, “Gau” có nghĩa là con bò và
“ahar” có nghĩa là thực phẩm. Guar gum (E412) được sản xuất từ nội nhũ của hạt đậu
guar từ cây Cyamopsis tetragonoloba L., một loại cây sống ở vùng khô hạn và nửa khô
hạn. Cây guar là một dạng cây bụi cao 90 cm, được trồng chủ yếu ở Ấn Độ, Pakistan
và số ít ở Mỹ, Úc, Trung Quốc.... Quả đậu guar dài 5 - 8 cm, hình tròn rộng khoảng 1
6


cm, chứa 6 - 9 hạt có thể làm thức ăn cho người và động vật có sừng, được thu hoạch
vào tháng 11 và tháng 12 hàng năm.
Bảng 2.3: Thành phần cấu tạo của hạt guar
Thành

Khối lượng

Protein

Ether

Tro


Độ ẩm

AIR

Gum

phần

%

%

%

%

%

%

%

Vỏ

20 - 22

5,0

0,3


4,0

10,0

36,0

49,0

Nội nhũ

32 - 36

5,0

0,6

0,6

10,0

1,5

83,5

Phôi

44 - 46

55,3


5,2

4,6

10,0

18,0

16,7

AIR = acid insoluble residuce
(Nguồn: G.O.Phillips và P.A.Williams, 2000)
2.2.2 Cấu tạo
Polysacharide trong nội nhũ của các hạt Leguminosae được gọi là
galactomannans. Tùy theo cấu tạo của mạch carbon mà có các dạng gum khác nhau,
chủ yếu là: locust bean gum (từ cây Ceratonia siliqua), guar gum (từ cây Cyamopsis
tetragonoloba) và tara gum (từ cây Cesalpinia spinosa).
Galactomannans chính trong nội nhũ hạt guar có cấu tạo là một chuỗi dài phân
nhánh. Chuỗi dài là các phân tử ß-D-mannopyranose nối với nhau bởi liên kết
(1 - 4) glycosidic (gọi là các chuỗi mannan) và nhánh là phân tử alpha-Dgalactopyranose gắn với chuỗi chính bằng liên kết glycosidic (1 - 6). Guar gum bao
gồm nhiều galactomannans chứa 33 - 40% galactose.

Hình 2.2: Cấu tạo hóa học của guar gum (G.O.Phillipsand và P.A.Williams, 2000).

7


2.2.3 Tính chất
- Sự hòa tan:

Guar gum có khả năng hòa tan tốt ngay cả trong nước lạnh trong khi các gum
khác như locust bean gum chỉ hòa tan hoàn toàn trong nước nóng. Ở 25oC trong 120
phút, guar gum sẽ tan hoàn toàn trong nước và đạt độ nhớt cực đại. Có thể rút ngắn
thời gian hòa tan guar gum trong nước bằng cách khuấy trộn hay gia nhiệt. Tuy nhiên,
tại nhiệt độ trên 80oC trong thời gian dài sẽ làm thay đổi độ nhớt của dung dịch, tức là
dung dịch sẽ không đạt được độ nhớt cực đại. Khi sử dụng galactomannans cần phải
có bước hòa tan trước khi bổ sung vào thực phẩm.
- Độ nhớt:
Trong công nghiệp, galactomannans được sử dụng phổ biến là do khả năng tạo
độ nhớt ngay cả khi ở nồng độ thấp. Khi các galactomannans hòa tan trong nước, các
chuỗi dài mannan sẽ duỗi ra, trở nên mềm dẻo và kết lại với nhau. Nồng độ càng tăng
thì các chuỗi sẽ nối kết với nhau nhiều hơn. Do đó, độ nhớt của dung dịch sẽ tăng
tuyến tính với nồng độ sử dụng, đồng thời khi đạt đến một nồng độ nhất định thì độ
nhớt của dung dịch cũng tăng theo cấp số mũ. Độ nhớt của dung dịch guar gum còn
phụ thuộc vào dung dịch dùng để hòa tan, chẳng hạn trong dung dịch đường, muối hay
rượu... có thể làm giảm độ nhớt của nó.
- Sự ổn định:
Trong môi trường trung tính, ở chế độ tiệt trùng 120oC trong 10 phút sẽ làm
giảm 10% độ nhớt của galactomannans. Có thể cải thiện việc giảm độ nhớt của dung
dịch guar gum bằng cách sử dụng sodium sunfit hay propylgallate. Tuy nhiên, biện
pháp này không có tác dụng nếu trong môi trường pH < 4,5. Trong môi trường pH
thấp, độ nhớt sẽ giảm 90% khi xử lý nhiệt ở 120oC trong 10 phút. Ngoài ra ở chế độ
đồng hóa áp suất cao cũng là nguyên nhân làm giảm độ nhớt của dung dịch (ví dụ
đồng hóa dung dịch 1% guar gum ở 200 – 300 bar sẽ giảm 5 -20% độ nhớt).
(Nguồn: A. Imeson, 1996)
2.2.4 Dinh dưỡng
Guar gum là một dạng xơ hòa tan nên có tác dụng tốt đối với cơ thể:
Guar gum sẽ tạo khối gel với thức ăn và lưu lại lâu trong dạ dày tạo cảm giác
no lâu, giảm tổng năng lượng ăn vào, có tác dụng giúp giảm cân.
8



Guar gum không bị tiêu hóa ở dạ dày và có tính hút nước cao nên khi đến ruột
già sẽ tạo môi trường thuận lợi cho các vi khuẩn có lợi phát triển như Bifidobacteria,
ức chế vi khuẩn gây bệnh như Clostridia giúp nhuận tràng, làm giảm bệnh túi thừa.
Tại ruột già, chất xơ được lên men, quá trình lên men tạo ra các acid béo chuỗi
ngắn (Short-Chain Fat Acid - SCFA) như: butyrate, acetic, propionic giúp ức chế sự
tăng trưởng của tế bào khối u trong ống nghiệm.
Nhiều Hydrocolloids (ví dụ: locust bean gum, guar gum, konjac mannan, gum
arabic, xanthan gum, pectin) có tác dụng giảm cholesterol. Do chất xơ tan gắn kết với
acid mật làm giảm nhũ tương hóa chất béo trong bữa ăn, thẩm thấu, nối kết với acid
béo trong bữa ăn và đào thải ra ngoài. ( />2.2.5 Tình hình nghiên cứu sử dụng guar gum trong ổn định nước quả hiện nay
Với mục đích làm phong phú thêm dòng sản phẩm nước giải khát và giải quyết
vấn đề tiêu thụ nguồn trái cây của Việt Nam, nhiều công trình khoa học trong nước đã
nghiên cứu về sản phẩm nước trái cây dạng đục. Ổn định cấu trúc là một vấn đề được
quan tâm nhất đối với loại sản phẩm này. Việc sử dụng phụ gia nào để ổn định cấu trúc
sản phẩm tốt nhất vẫn còn đang được nghiên cứu ở nước ta. Guar gum cũng là một
trong những phụ gia ổn định cấu trúc được quan tâm hiện nay. Một số đề tài nghiên
cứu về khả năng ổn định cấu trúc nước quả của guar gum ở nước ta như:
- Nghiên cứu ứng dụng tinh bột phosphate và guar gum làm phụ gia ổn định trạng thái
của nectar xoài của Nguyễn Đình Việt Anh thuộc Trường Đại học Bách Khoa Đà
Nẵng, thu được kết quả tỉ lệ tinh bột phosphate : guar gum là 0,7% : 0,15% cho trạng
thái nectar xoài tốt nhất.
- Bước đầu khảo sát ảnh hưởng của các chất phụ gia đến cấu trúc nước dứa bổ sung
thịt quả. (Nguyễn Đức Phước, Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh)
(kết hợp guar gum và carboxymethylcellulose - CMC).
- Bước đầu khảo sát ảnh hưởng của các chất phụ gia đến cấu trúc nước dứa bổ sung
thịt quả của Nguyễn Thị Nga, Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh
Với kết quả tỉ lệ guar gum : xanhthan gum là 0,075%: 0,01875% giúp ổn định trạng
thái nước dứa chúa thịt quả.

Sản phẩm nước dứa dạng đục đã phổ biến ở nhiều nước và khá được ưa chuộng.
Nước ta với nguồn nguyên liệu dứa dồi dào là một điều kiện thuận lợi để sản xuất sản
9


phẩm này, không những phục vụ nhu cầu trong nước mà tiềm năng xuất khẩu cũng rất
lớn.
Trong đề tài này, chúng tôi khảo sát riêng lẻ khả năng ổn định cấu trúc nước
dứa dạng đục của guar gum để có thể nắm rõ hơn về tính chất của nó, từ đó tạo cơ sở
cho việc kết hợp guar gum với các phụ gia khác để đạt hiệu quả tốt nhất trong việc ổn
định trạng thái nước quả.
2.3 Acid citric
Acid citric sử dụng trong thực phẩm ở dạng tinh khiết, khan hoặc dạng ngậm
nước, không màu, không mùi, giúp điều chỉnh độ chua, tạo vị hài hòa cho sản phẩm.
Ngoài ra, acid citric còn có tác dụng ngăn ngừa hiện tượng nâu hóa rau quả, được sử
dụng nhiều trong chế biến nước ép trái cây, kem, mứt, trái cây đóng hộp...
2.4 Sơ lược về các sản phẩm nước quả
Nước quả có đặc điểm chung là có màu sắc và mùi vị tương tự như quả tự
nhiên. Hiện nay, nước quả đang được thị trường ưa chuộng vì tính tự nhiên, dinh
dưỡng và tốt cho sức khỏe của nó. Do đó, đây là một mặt hàng đầy triển vọng ở hiện
tại và tương lai.
2.4.1 Phân loại
Theo Quách Đĩnh và ctv (2004), nước ép trái cây được phân loại như sau:
-

Theo mức độ tự nhiên của sản phẩm:
+ Nước quả tự nhiên: thành phần chủ yếu là dịch quả chiếm 70 – 80% trở lên, trong

đó có một phần thịt quả (nước quả đục) hay không có thịt quả (nước quả trong). Có
thể điều chỉnh độ ngọt, độ chua bằng đường kính và acid thực phẩm.

+ Necta quả (còn gọi là nước quả nghiền, nước quả với thịt quả): necta quả khác
với nước quả tự nhiên do chứa nhiều thịt quả và ở trạng thái sệt.
+ Nước quả cô đặc: là nước ép từ quả, lọc trong rồi cô đặc tới hàm lượng chất khô
60 - 70%, có thể coi nước dứa cô đặc là một dạng bán chế phẩm để chế biến nước giải
khát từ quả, rượu vang, rượu mùi từ quả, kem hoa quả, mứt đông từ quả (jelly).
+ Nước quả lên men: được chế biến bằng cách cho nước quả lên men rượu. Sau
thời gian lên men 24 – 36 giờ, hàm lượng ethanol trong sản phẩm đạt 4 – 5 % thể tích.

10


Sản phẩm được tiệt trùng, đóng bao bì kín rồi tiêu thụ nhanh, sản phẩm chứa nhiều
CO2 được tạo ra trong quá trình lên men.
+ Nước giải khát từ quả: thành phần chủ yếu cũng là nước quả nhưng tỉ lệ nước quả
thấp hơn nhiều (chiếm tỉ lệ 10 – 30% so với nước quả tự nhiên). Trong sản phẩm,
ngoài nước quả tự nhiên, người ta còn bổ sung đường kính, acid thực phẩm, chất màu
thực phẩm, hương liệu. Sản phẩm có thể được nạp CO2 hoặc không.
+ Nước quả hỗn hợp (cooktail): được chế biến bằng cách pha trộn hai hay nhiều
loại nước quả. Đôi khi sản phẩm có chứa hàm lượng cồn rất thấp (5 – 6% thể tích).
+ Xiro quả, squash: là nước quả được pha thêm nhiều đường để độ đường trong sản
phẩm đạt 50 – 70%. Squash chứa nhiều thịt quả và sánh đặc hơn so với xiro.
-

Theo trạng chế độ thanh trùng:
+ Nước quả thanh trùng: sản phẩm được đóng vào bao bì kín, thanh trùng bằng
nhiệt (có thể thanh trùng trước hay sau khi đóng bao bì).
+ Nước quả làm lạnh (hay lạnh đông): sản phẩm được bảo quản lạnh hay lạnh
đông.
+ Nước quả nạp khí CO2: khí CO2 sẽ góp phần ức chế hoạt động của vi sinh vật.
+ Nước quả sunfit hóa: bảo quản nước quả bằng các hóa chất có chứa SO2 hay

dạng muối. Nước quả sunfit hóa được coi là dạng bán chế phẩm để sản xuất các sản
phẩm khác.
+ Nước quả rượu hóa: pha thêm rượu ethylic với hàm lượng đủ để ức chế hoạt
động của vi sinh vật.

-

Theo trạng thái sản phẩm:
+ Nước quả ép dạng trong: chế biến bằng cách tách dịch bào khỏi mô quả bằng
phương pháp ép. Sau đó lắng lọc để loại bỏ hết thịt quả. Sản phẩm ở dạng trong suốt
không có thịt quả lắng ở đáy bao bì.
+ Nước quả ép dạng đục: chế biến bằng cách tương tự nước quả ép dạng trong chỉ
khác là không lắng lọc triệt để, sản phẩm vẫn còn chứa một lượng thịt quả nhất định.
ở trạng thái yên tĩnh có thể lắng ở đáy bao bì.
+ Nước quả nghiền (necta): chế biến bằng cách nghiền mịn mô quả với dịch bào,
pha thêm đường, acid thực phẩm và các phụ gia khác.

11


2.4.2 Sơ lược về nước quả cô đặc
2.4.2.1 Đại cương
Nước quả cô đặc được chế biến từ nước ép quả nguyên chất qua hệ thống cô đặc
chân không có gia nhiệt để loại bớt nước bằng cách bốc hơi nước hoặc qua hệ thống
lạnh đông để tách nước ra khỏi dịch quả.
Là loại sản phẩm chiếm một thị phần lớn trên thị trường vì có các ưu điểm:
+ Là một dạng bán chế phẩm, làm nguyên liệu để chế biến các dạng sản phẩm khác
như mứt đông, nước quả giải khát, rượu quả...
+ Giá thành sản phẩm hạ do chi phí vận chuyển, bảo quản, bao gói thấp vì khối
lượng sản phẩm đã giảm đi đáng kể.

+ Có thể tồn trữ một khối lượng lớn trong mùa vụ một cách dễ dàng.
Các phương pháp cô đặc
+ Phương pháp lạnh đông: dựa trên nguyên tắc khi giảm nhiệt độ của dung dịch
chưa bão hoà xuống dưới nhiệt độ đóng băng của nó thì dung môi (nước) sẽ đóng
băng trước, còn chất hoà tan (đường, muối, acid) vẫn ở dung dịch. Đối với nước trái
cây, nhiệt độ đóng băng thường từ -10oC đến -12oC. Sau khi lạnh đông, người ta tiến
hành tách thể rắn (tinh thể đá) ra khỏi thể lỏng (dịch quả) bằng cách chiết, lọc hay ly
tâm để thu được nước quả cô đặc. Ưu điểm của phương pháp này là sản phẩm có chất
lượng cao nhưng chi phí thiết bị đắt tiền.
+ Phương pháp gia nhiệt: dựa trên nguyên tắc đun nóng khối sản phẩm tới nhiệt độ
sôi làm cho nước trong sản phẩm bốc hơi. Quá trình bốc hơi được kéo dài cho đến khi
nồng độ chất khô đạt đến nồng độ yêu cầu. Ưu điểm của phương pháp này là giá
thành của sản phẩm thấp nhưng chất lượng sản phẩm không cao do sản phẩm có màu
sậm, hương thơm giảm...

12


2.4.2.2 Quy trình chế biến nước dứa cô đặc

Nguyên liệu

Xử lý

Rửa sạch

Trích ly

Đồng hóa


Thanh trùng

Cô đặc

Bài khí

Tiệt trùng

Chiết rót

Thành phẩm

Hình 2.3: Quy trình chế biến sản phẩm nước dứa cô đặc tại Công ty cổ phần
rau quả Tiền Giang. (Ngô Phú Châu, 2008)

13


2.4.3 Quy trình chế biến nước trái cây dạng đục
Nguyên liệu

Rửa, phân loại

Gọt vỏ

Chà

Phối chế

Đồng hóa


Bài khí, rót hộp

Thanh trùng

Thành phẩm

Hình 2.4: Quy trình chế biến sản phẩm nước quả dạng đục tham khảo
(Nguồn: Nguyễn Văn Tiếp và ctv, 2002)
2.4.3 Thuyết minh quy trình
 Rửa, phân loại:
Nguyên liệu là một trong những yếu tố quan trọng, quyết định đến chất lượng của
sản phẩm. Do đó, khâu lựa chọn và phân loại nguyên liệu là rất cần thiết. Quả dùng
trong chế biến phải tươi tốt, không bầm dập, hư hỏng và có độ chín theo yêu cầu. Sau
khi phân loại, nguyên liệu sẽ được rửa để loại tạp chất cơ, lý, hóa học và vi sinh vật
bám trên vỏ của nguyên liệu.
14


 Gọt vỏ
Gọt vỏ là tác động cơ học để loại bỏ lớp vỏ bên ngoài của nguyên liệu. Tùy theo,
nguyên liệu mà người ta sẽ loại bỏ thêm một số phần khác của quả như hạt, lõi. Giai
đoạn này sẽ giúp cho quá trình ép dễ dàng hơn nhưng chủ yếu là để nâng cao chất
lượng của sản phẩm.
 Chà
Do trong nước quả có thịt quả, vì vậy khi chế biến người ta dùng máy chà để vừa
thu được dịch bào vừa có mô quả nghiền nhỏ.
 Phối chế
Đây là khâu quan trọng nhất để đảm bảo chất lượng cảm quan như hương vị, màu
sắc, độ đặc của sản phẩm, người ta thường phối chế thêm nước, đường, acid thực

phẩm và phụ gia ổn định.
 Đồng hóa
Là phương pháp giúp sản phẩm đồng nhất bằng cách giảm kích thước của các
thành phần trong dung dịch, làm chúng phân tán đều, không vón cục, giảm tách lớp.
 Bài khí, rót hộp
Bài khí là phương pháp loại bỏ phần không khí trong chai, hộp khi rót dung dịch
vào. Người ta thường dùng phương pháp rót nóng hay hút chân không. Bài khí giúp
loại bỏ phần không khí không cần thiết - là nguyên nhân của sự biến màu, làm thay đổi
chất lượng sản phẩm sau này.
 Thanh trùng
Sau khi ghép nắp, hộp hay chai chứa dung dịch sẽ được đem thanh trùng, đây là
một quá trình quan trọng có tác dụng quyết định đến chất lượng và thời gian bảo quản
của sản phẩm. Đối với dạng sản phẩm chua (pH nhỏ hơn 4,5) thì nhiệt độ thanh trùng
không quá cao. Sau khi thanh trùng phải làm nguội nhanh.

15


Chương 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm
Địa điểm: Thí nghiệm được tiến hành tại phòng Kỹ Thuật Thực Phẩm, phòng
Hóa Sinh, Trung Tâm Nghiên Cứu Bảo Quản và Chế Biến Rau Quả thuộc trường Đại
Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh.
Thời gian từ tháng 4/2010 đến tháng 7/2010.
3.2 Vật liệu thí nghiệm
3.2.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu chính:
- Dứa mua tại chợ Tăng Nhơn Phú A, quận 9. Dứa mua cùng giống Queen, có độ chín
đồng đều (còn 2 vòng mắt xanh), không dập nát hư hỏng.

- Nước dứa cô đặc (sản phẩm của công ty cổ phần rau quả Tiền Giang).
Nguyên phụ liệu:
- Đường RE của nhà máy đường Biên Hòa (loại bao 1 kg).
- Acid citric xuất xứ Trung Quốc.
- Guar gum. được mua từ công ty TNHH Hướng Đi.
3.2.2 Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm
Hóa chất: NaOH, K3Fe(CN)6, xanh methylen, glucose, HCl, CH3COOH,
CH3COONa....
Dụng cụ thí nghiệm:
- Khúc xạ kế Atago (0 – 32oBrix).
- Dụng cụ chuẩn acid.
- Máy đo pH Oakion.
- Máy đồng hóa IKA T25 Basic.
- Nhớt kế mao quản Ostwald.
16