BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ^] BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ ĐỀ TÀI R&D Tên đề tài :Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến mứt và nước uống từ cây lô hội Chủ nhiệm đề tài: Th.s Đặng Huy Tước Đơn vị chủ trì: Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Thực Phẩm Đơn vị chủ quản: Bộ Công Thương 8351 Tháng 12 năm 2010 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Giới thiệu chung về cây Lô hội 3 1.1.1. Nguồn gốc, phân loại, đặc điểm hình thái sinh học của cây Lô hội 3 1.1.1.1. Nguồn gốc 3 1.1.1.2. Phân loại 4 1.1.1.3. Hình thái sinh học Lô hội 5 1.1.2. Một số đặc điểm, thành phần hóa học của Lô hội 5 1.1.3. Một số sản phẩm và công dụng của Lô hội. 8 1.1.3.1. Trong dược phẩm và thực phẩm 8 1.1.3.2. Trong mỹ phẩm 10 1.1.3.3. Một số sản phẩm từ cây Lô hội 10 1.2. Tình hình nghiên cứu về cây Lô hội 11 1.2.1. Tình hình nghiên cứu Lô hội trên thế giới 11 1.2.2. Tình hình nghiên cứu Lô hội ở Việt Nam 15 1.3. Giới thiệu quy trình sản xuất nước rau quả nói chung 17 1.4. Giới thiệu quy trình chế biến sản phẩm mứt đông 21 1.5. Một số vấn đề tồn tại trong chế biến các sản phẩm từ Lô hội hiện nay 22 PHẦN II: VẬT LIỆU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tượng và nguyên vật liệu 24 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 24 2.1.2. Nguyên liệu phụ 24 2.1.3. Hóa chất, dụng cụ 23 2.1.4. Thiết bị 25 2.2. Nội dung nghiên cứu 25 2.3. Phương pháp nghiên cứu 26 2.3.1. Thí nghiệm xác định nguyên liệu phù hợp cho chế biến nước Lô 26 hội 2.3.2. Thí nghiệm xác định độ già thu hái thích hợp cho mục đích chế biến 26 2.3.3. Thí nghiệm xác định phương pháp xử lý nguyên liệu nhằm tạo ra phần pure Lô hội có chất lượng tố 27 2.3.3.1. Xác định cỡ của nguyên liệu trước khi chần 27 2.3.3.2. Xác định nhịêt độ chần 27 2.3.3.3. Xác định thời gian chần 27 2.3.3.4. Xác định tỷ lệ nguyên liệu/nước chần 27 2.3.4 Thí nghiệm nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến nước Lô hội 28 2.3.4.1. Xác định công thức phối chế thích hợp 28 2.3.4.2. Nghiên cứu xác định phương pháp ổn định trạng thái sản phẩm 29 3.3.3.3. Xác định công thức thanh trùng phù hợp 30 2.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu 31 2.3.4.1. Phương pháp xác định các chỉ tiêu vật lý 31 2.4.2. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa học 33 2.5. Kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật tổng số 33 2.6. Phương pháp đánh giá cảm quan theo thang Hendonic 34 2.7. Phương pháp xử lý số liệu 35 PHẦN III:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1. XÁC ĐỊNH GIỐNG VÀ ĐỘ GIÀ NGUYÊN LIỆU THÍCH HỢP CHO MỤC ĐÍCH CHẾ BIẾN 36 3.1.1. Xác định giống Lô hội thích hợp cho mục đích chế biến 36 3.1.2. Xác định độ già thu hoạch thích hợp cho mục đích chế biến 39 3.2. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG LÔ HộI 40 3.2.1. Nghiên cứu xác định chế độ xử lý nguyên liệu thích hợp 40 3.2.1.1. Xác định kích cỡ nguyên liệu chần 41 3.2.1.2. Xác định nhiệt độ chần 43 3.2.1.3. Xác định thời gian chần thích hợp 45 3.2.1.4. Xác định tỷ lệ nguyên liệu/nước chần 47 3.2.2. Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế 48 3.2.2.1. Xác định tỷ lệ pure Lô hội/sản phẩm 48 3.2.2.2. Xác định tỷ lệ SS/A (hàm lượng chất khô hoà tan/axit tổng số) 50 3.2.2.3. Nghiên cứu xác định phương pháp ổn định trạng thái sản phẩm 52 3.2.2.4. Xác định chế độ thanh trùng thích hợp 58 3.2.3. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến sản phẩm nước Lô hội 61 3.3. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỨT LÔ HộI (MỨT ĐÔNG) 65 3.3.1. Nghiên cứu về trạng thái sản phẩm 65 3.3.2. Nghiªn cøu tû lÖ phèi trén 66 3.3.3. Nghiên cứu xác định hàm lượng pectin, độ khô, axit thích hợp 67 3.4. Chất lượng và giá thành sản phẩm 75 3.4.1. Chất lượng sản phẩm 75 3.4.1.1. Đối với sản phẩm nước Lô hội 75 3.4.1.2. §èi víi s¶n phÈm møt Nha ®am 77 3.4.2. Giá thành sản phẩm 78 3.4.2.1. §èi víi s¶n phÈm n−íc Nha ®am 78 3.4.2.2. Đối với sản phẩm mứt Lô hội 80 PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 82 4.1. Kết luận 82 4.2. Đề nghị 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Lĩnh vực sản xuất nước giải khát là một trong những hướng tiêu thụ nguồn nông sản. Đây là ngành công nghiệp hấp dẫn bởi thị trường tiêu thụ lớn, thu hồi vốn nhanh, có lời cao. Ngày nay, nước giải khát ngày càng thể hiện vai trò quan trọng không chỉ có tác dụng giải khát mà còn là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng, khả năng chữa bệnh cho con người. Dạng nước uống đượ c sản xuất từ rau quả tươi đang dần thay thế các loại nước pha chế, nước uống có gas. Chúng có nhiều ưu việt hơn các loại thức uống khác như: nhiều vitamin tự nhiên, muối, khoáng, các dạng đường đơn dễ tiêu hóa, các chất kháng sinh có khả năng chữa bệnh và những chất bổ dưỡng khác. Từ lâu cây Lô hội được sử dụng làm thuốc ở nhiều nước trên thế giới, bên cạnh đó Lô hội còn được biết đến như một loại thần dược của sắc đẹp. Nó được dùng trong nhiều loại mỹ phẩm, dưỡng da… Hoạt chất chủ yếu của cây Lô hội là “aloetin” bao gồm nhiều “antraglucoside” dưới dạng tinh thể, vị đắng có tác dụng tẩy độc tố, giải độc cơ thể. Đây là cây thuốc quý được trồng rất đơn giản, nó có nhi ều ứng dụng rộng rãi trong công nghệ mỹ phẩm và y học ở nước ta. Trong khi đó ngành công nghệ thực phẩm vẫn còn đang bị bỏ ngỏ. Việc nghiên cứu nhằm tạo ra sản phẩm nước Lô hội có chất lượng dinh dưỡng cao, có khả năng chữa bệnh tốt là rất cần thiết. Qua đó, nó giải quyết đầu ra cho loại cây trồng tiềm năng này. Từ những lý do trên chúng tôi đ ã chọn đề tài: “Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến mứt và nước uống từ cây Lô hội”. Mục đích và nội dung nghiên cứu của đề tài. * Mục đích nghiên cứu - Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm nước uống và mứt đông từ cây Lô hội. * Nội dung nghiên cứu - Xác định giống và độ già thích hợp của cây Lô hội phù hợp cho mục đích chế biến. - Xây dựng quy trình chế biến nước uống từ cây Lô hội. - Xây dựng quy trình chế biến mứt đông từ cây Lô hội. PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về cây Lô hội 1.1.1. Nguồn gốc, phân loại, đặc điểm hình thái sinh học của cây Lô hội 1.1.1.1. Nguồn gốc Cây Lô hội có nguồn gốc từ Châu Phi còn có tên gọi là Nha đam, lưỡi hỗ, long tu, tên tiếng Anh là Aloe Vera, Aloe Barbadebsis, Aloe Vulgaris Lamk Vào thời xa xưa, người Châu Phi thường dùng Lô hội để chữa lành vết thương, vừa hiệu quả lại không để lại sẹo. Người Châu Phi còn dung Lô hội làm thức ăn chăn nuôi, chữa b ệnh cho gia súc, kết quả cũng khả quan. Năm 1872, nhà học giả Đức Ebers đã tìm thấy văn tự có nội dung liên quan đến Lô hội được phát hiện trong Kim tự tháp ai cập. Quyển sách này là một bộ sinh y dược lớn nhất của Ai Cập cổ, dài 20cm, rộng 30cm trong đó có ghi 875 bài thuốc, giảng giải các công hiệu và ứng dụng của Lô hội, ghi lại cách bào chế thuốc [13]. Vào thời đại văn minh Hy Lạp cổ, bố n thế kỷ trước công nguyên, người cha của y học là Hippocrate đã viết trong cuốn sách của mình, ghi nhận việc sử dụng Lô hội trong điều trị lâm sàng. Vào thế kỷ thứ 6 sau công nguyên, Lô hội đã được bào chế thành chất hòa tan trong nước. Các nước đã bắt tay nghiên cứu, dần dần phổ cập việc sử dụng trên phạm vi toàn cầu. Vào thế kỷ 20, Lô hội được đưa vào “Dược điển nước Đức”, đó là lần đầu tiên Lô hội được chính thức có tên trong một dược điển quốc gia. Từ đó giá trị dược học của Lô hội đã được giới y học toàn thế giới khẳng định. Ở Đông Nam Á và bán đảo Triều Tiên, Lô hội được dàng làm thuốc đã có từ lâu. Từ Lô hội xuất hiện trong cuốn sách “Đông bảo y kim” (1610), có đề cập về “dược tính mát, vị đắng, không độc, trị cam trẻ em…” Lô hội ở Trung Quốc đã có mấy ngàn năm lịch sử. Từ trước thời nhà Đường, Lô hội đã trở thành một loại dược liệu được s ử dụng phổ biến. Tuy vậy, khi nghiên cứu về tình hình phân bố Lô hội ở dạng tự nhiên của vùng ven biển Hoa Nam lại có tài liệu cho rằng Lô hội được du nhập từ quần đảo Tây Ấn Độ vào Trung Quốc. Ở Việt Nam, Lô hội được trồng từ lâu để làm cảnh và làm thuốc, nhất là ở các tỉnh miền Trung. Trước năm 1945, vùng Ninh Thuận, Bình Thuận có trồng Lô hội lấy nhựa xuất khẩ u, mỗi năm khoảng 500-600kg. Hiện nay, ở nhiều nơi có trồng Lô hội để làm dược liệu, hoặc để ăn. Lô hội đã được đưa vào “ Từ điển bách khoa dược học Việt Nam” xuất bản năm 1999. 1.1.1.2. Phân loại Lô hội có tất cả trên 300 loại: Aloe ở đảo Socotra, Aloe ở Cape Town bên Nam Phi, Aloe saponaria, Aloe sinensis của vùng Natale, Aloe forox, Aloe barbadensis, Aloe perfoliata…(ở nước ta thường gặp loài Aloa Ferox, miền Bắc có Aloe Perfoliatab L.) Lô hội Vera tức Lô hội M ỹ (Aloe vera L): thân thảo, lá hình lưỡi mác màu xanh lam, lá có đốm trắng. Lô hội Acbore tức Lô hội Nhật Bản (A.arborescens Mill): phiến lá cong về phía ngoài, có rãnh sâu, lá màu tro Lô hội Nguyên Giang tức Lô hội Trung Quốc ( A.vera L.var chinensis Berger) Theo Phạm Hoàng Hộ [5] thì chi Aloe ở nước ta chỉ có một loài là Aloe barbadensis Mill. var. sinensis Haw tức là cây Lô hội (có nơi gọi là Lô hội, lưu hội, long thủ ). Ở nước ta Lô hội mọc nhiều ở các vùng Phan Thiết, Phan Rang thuộc các tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận. Chúng chịu hạn hán và khô nóng rất giỏi. Vì thế chúng được trồng rãi rác khắp nơi trên nước ta để làm thuốc hoặc làm cây cảnh. 1.1.1.3. Hình thái sinh học Lô hội Lô hội là dạng cây cỏ mập màu xanh lục nhạt, thân ngắn hóa gỗ mang một bó lá dày mọng nước. Lá hình ba cạnh, mép dày, có răng cưa thô và cứng, dài 30-50cm, rộng 5-10cm, dày 1-2cm. Lá Lô hội gồm hai phần: phần ngoài là lớp vỏ xanh, khi cắt ngang chảy ra nhựa màu vàng có mùi hắc, để khô chuyển thành màu đen. Lớp trong ruột của lá trong su ốt như thạch, mềm, không đắng, gọi là chất gel hoặc nhày, đây là thành phần quan trọng nhất của Lô hội. Trong lá có chứa nhiều chất nhầy vì thế có thể giữ nhiều nước làm cho cây thích ứng được nơi khô hạn. Hình 2.1: Cấu tạo lá Lô hội 1.1.2. Một số đặc điểm, thành phần hóa học của Lô hội Thành phần hóa học trong Lô hội đã được nghiên cứu nhiều có khoảng 100 loại, trong đó các thành phần hữu hiệu có hàm lượng lớn nhất là aloin, aloetin, aloe – emodin, aloesin, polysacaride, alosesoponol glucoside. Ngoài ra còn có amino acid, vitamin, các chất hoạt tính, enzym, các nguyên tố vi lượng. Đến nay đã phát hiện 60-70 loại chất dinh dưỡng (gồm polysacaride, amino acid), 20 axit hữu cơ, 20 khoáng chất, trên 30 loại alkane, 10 loại men…Ngoài ra hàm lượng nước trong lá Lô hội tươi chiếm từ 95 - 98% trọng lượng lá. • Hợp chất Anthraquinon: Đây là thành phần quan trọng của Lô hội bao gồm: - Aloe - modin (chất này không có trong dịch tươi Lô hội). Trong nhựa khô, aloe - emodin chiếm 0,05% - 0,5% chất này tan trong ether, Cloroform, benzen. - Barbaloin (aloin): Chiếm 15 - 30% thành phần nhựa của Lô hội. - Aloin [Reynolds, Aloes - Các chi Aloe, 2004], là một hoạt chất chủ yếu, có vị đắng, có tác dụng tẩy xổ, giải độc cho cơ thể, có màu vàng-nâu chiếm 0,1 - 6,6% trọng lượng lá. • Amino acid Kết quả phân tích các loại amino acid trong Lô hội gồm có: Lysine, Isoleucin, Phenylalanin, acid glutamic, acid asparagic, leucin, tryptophan, phenylalanine, alanin, C-alanin, prolin, arginin cystin, histidin, methionin…trong đó hàm lượng arginin, axit glutamic và arparagine tương đối cao. • Các axit hữu cơ Các axit hữu cơ trong Lô hội gồm: succinic, malic, lactic, P.coumaric, isocitric, oxalate canxi, lactate magnesi, acetic, oleic, linoleic. Có một số loại axit hữu cơ còn liên kết với một số thành phần khác thể hiện được hoạt tính sinh lý như lactat magnesium, liên kết với aloenin có hoạt tính ức chế bài tiết dịch vị . • Các loại đường Trong lá Lô hội có loại đường đơn (monosacaride) cấu tạo đơn giản và có loại đường đa (polysacaride) có cấu tạo phức tạp. [...]... PHẨM TỪ LÔ HộI Các sản phẩm từ Lô hội Mỹ phẩm Lô hội Đồ uống Lô hội Dược phẩm Lô hội 1.2 Tình hình nghiên cứu về cây Lô hội 1.2.1 Tình hình nghiên cứu Lô hội trên thế giới Nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học đã cho thấy cây Lô hội có rất nhiều tác dụng như: trị vết thương, ngăn ngừa và chữa bệnh, làm thức uống, dưỡng da, dầu gội,… Do vậy ngày nay cây Lô hội được sử dụng để làm nguyên liệu chế biến. .. Nội dung nghiên cứu Căn cứ vào mục đích yêu cầu của đề tài chúng tôi tiến hành nghiên cứu một số nội dung sau: - Nghiên cứu xác định giống và độ già của nguyên liệu Lô hội thích hợp cho mục đích chế biến - Nghiên cứu lựa chọn phương pháp xử lý nguyên liệu thích hợp nhằm nâng cao chất lượng các sản phẩm - Nghiên cứu thiết lập quy trình chế biến nước uống Lô hội • Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối chế thích... phẩm nước Lô hội đã được bán trên thị trường nhưng hầu hết chỉ là các sản phẩm pha chế từ hương liệu hoặc từ bán thành phẩm nước Lô hội cô đặc, trong khi đó Lô hội hiện nay là loại cây rất dễ trồng và trồng rất rộng rãi ở nước ta, vì vậy việc nghiên cứu xác định quy trình chế biến một số sản phẩm từ Lô hội nhằm đa dạng hóa sản phẩm đồng thời tạo ra sản phẩm từ chính nguồn nguyên liệu được trồng trong nước, ... hợp • Nghiên cứu biện pháp ổn định trạng thái sản phẩm • Nghiên cứu xác định phương pháp thanh trùng thích hợp - Nghiên cứu thiết lập quy trình chế biến mứt Lô hội (dạng mứt đông) • Nghiên cứu xác định kích thước hạt nguyên liệu thích hợp cho mục đích chế biến mứt • Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối chế giữa đường, axit và pectin thích hợp nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt 2.3 Phương pháp nghiên cứu. .. rất khó và ước ao có một thị trường tiêu thụ tàu lá Lô hội Các nhà khoa học Việt Nam bước đầu đã nghiên cứu một số công nghệ, góp phần giải quy t những khó khăn cho người trồng Một số kết quả có thể kể đến như: - Công nghệ sản xuất các chế phẩm thực dưỡng từ cây Lô hội (Lô hội) Aloe vera, sản phẩm của Công ty TNHH Sức Khỏe Vàng, năm 2003 - Công nghệ và thiết bị sản xuất thực phẩm bảo kiện và dược phẩm,... liệu chế biến gần 20 loại sản phẩm [11] Ở nước ta, Lô hội cũng đã được biết đến từ rất lâu nhưng chỉ làm cây cảnh và dùng để chữa một số bệnh thông thường ngoài da Kỹ sư Lê Đình Chức đã nghiên cứu kỹ thuật trồng cây Lô hội, nêu rõ quy trình từ chọn giống, làm đất, kỹ thuật trồng đến chăm sóc và phòng trừ sâu hại cho cây nhằm đạt được năng suất cao Cây Lô hội rất thích hợp trồng ở vùng có khí hậu nóng và. .. và quá trình sản xuất của Cobble Henry H., tác giả đã nghiên cứu quá trình làm ổn định chất Gel từ lá để tìm cách bảo quản lâu bền hoạt tính chữa bệnh trong gel tươi Sáng chế US3878197 – Process for preparing extracts of aloe vera - Quá trình chiết xuất từ cây Lô hội của Maret Ray H., tác giả tìm hiểu quá trình trích và làm ổn định dịch nước từ lá cây Lô hội, chất gel được lấy bằng cách cắt bỏ vỏ và. .. nước ép, nước giải khát… Và cho đến nay, để thương mại hóa các sản phẩm của cây Lô hội, các nhà nghiên cứu đã từng bước đi sâu vào phương thức tạo ra sản phẩm cho đời sống: thức uống (sáng chế ES2298003), mỹ phẩm (WO2008051080), găng tay (US2004115250), thuốc trừ sâu (US2008125320) và thậm chí cả phương pháp trồng cây Lô hội (WO2008007389),… Ngày nay với công nghệ phát triển của thế giới, cây Lô hội đã... từ cây Lô hội (Lô hội) Aloe vera Barbadensis, sản phẩm của Công ty TNHH Sức Khỏe Vàng, năm 2006 - Tác giả Nguyễn Phú Kiều cũng nghiên cứu ứng dụng dược tính của Lô hội trong y học tạo ra sản phẩm Vegakiss dùng để điều trị HIV/AIDS từ cây Trà hoa Dormoy và cây Lô hội, năm 2006 - Giáo sư Nguyễn Thiện Thành – Chủ nhiệm bộ môn điều trị học tuổi cao trường đại học Y Dược TP.HCM, là người từ lâu say mê nghiên. .. Philatop – Lô hội trong nội khoa, chuyên khoa thần kinh, ngoại khoa và cũng đã cho những kết quả tốt đẹp Ngày nay người ta còn có thể chiết xuất Lô hội để làm các loại mỹ phẩm, kem dưỡng da và một phần lớn Lô hội dùng làm đồ dùng hàng ngày như các loại thạch Lô hội hay nước ép trái cây Vì cây Lô hội có nhiều công dụng và lợi ích như vậy nên hiện nay nhiều hộ nông dân một số tỉnh đã chuyển sang trồng Lô hội