Tiểu luận Màu sắc của nước quả, các yếu tố ảnh hưởng

LỜI MỞ ĐẦU Rau quả là thức ăn thiết yếu của con người. Rau quả cung cấp cho con người nhiều vitamin và muối khoáng.Gluxit của rau quả chủ yếu là các thành phần đường dễ tiêu hóa, hàm lượng đạm và chất béo trong rau quả không nhiều nhưng nó có vai trò quan trọng trong trao đổi chất và tiêu hóa…Do vậy trong chế độ dinh dưỡng của của con người rau quả không thể thiếu và ngày càng quan trọng. Màu sắc trong rau quả không chỉ hấp dẫn sự ngon miệng mà nó còn thể hiện sự chứa đựng các vitamin và khoáng chất cần thiết cung cấp cho cơ thể con người. Ví dụ màu vàng của cà rốt, màu đỏ vàng của gấc thể hiện sự chứa đựng nhiều hàm lượng carotennoids, màu xanh của rau quả thể hiện hàm lượng fenolphthalin …. Mỗi màu sắc của rau quả là đặc trưng cho một loại quả và chứa một vài chất có hoạt tính sinh học.Tuy nhiên, màu sắc này lại không bền theo thời gian và dễ bị ảnh hưởng bởi những tác động bên ngoài như: nhiệt độ, pH, ánh sáng… Thấy được tầm quan trọng của màu sắc trong rau quả nên chúng tôi chọn đề tài “Màu sắc của nước quả, các yếu tố ảnh hưởng” Nội dung tiểu luận gồm 4 phần: -Phần 1: Khái niệm và phân loại nước quả . -Phần 2: Các chất màu tự nhiên và chất màu tổng hợp. -Phần 3:Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến màu sắc nước quả. -Phần 4:Ví dụ về quy trình sản xuất nước táo trong có sử dụng enzim để nâng cao hiệu suất trích ly và màu sắc nước quả. 1.Các khái niệm và phân loại nước quả: -Nước quả tự nhiên:thành phần chủ yếu là dịch quả, chiếm tỷ lệ 70-80% trở lên, trong đó có một phần thịt quả (nước quả đục), hoặc không chứa thịt quả (nước quả trong). Có thể điều chỉnh độ ngọt, độ chua bằng đường kính và axit thực phẩm.[4] Hình 1. Các loại nước quả táo, cam, ổi, dứa tư nhiên. -Necta quả (nước quả nghiền, nước quả với thịt quả):khác với nước quả tự nhiên do chứa nhiều thịt quả và ở trạng thái sệt.[4] Hình 2. Nước cam nghiền có lẫn thịt quả. -Nước quả cô đặc: là nước ép từ quả, lọc trong rồi cô đặc tới hàm lượng chất khô hòa tan 60-70%. Có thể coi nước quả cô đặc là một dạng bán chế phẩm để chế biến nước giải khát từ quả, rượu vang quả, rượu mùi quả, kem hoa quả,mứt đông từ quả (Jelly).[4] -Nước quả lên men hay còn có tên gọi là cider hay pery:được chế biến bằng cách cho nước quả lên men rượu. Sau thời gian lên men (24-36h) hàm lượng etanol trong sản phẩm đạt 4-5%V. Sau đó sản phẩm được tiệt trùng, đóng vào bao bì kín rồi tiêu thụ nhanh. Sản phẩm chứa nhiều CO2 tạo ra trong quá trình lên men sản phẩm.[4] Hình 3. Nước cam lên men (cider cam) -Nước giải khát từ quả:thành phần chủ yếu cũng là nước quả nhưng tỷ lệ nước quả trong thành phẩm thấp hơn nhiều (Chỉ chiếm tỷ lệ 10-30%) so với nước quả tự nhiên. Trong sản phẩm, ngoài nước quả còn cho thêm đường kính, axit thực phẩm, chất màu thực phẩm và hương liệu. Sản phẩm có thể nạp CO2 hoặc không nạp CO2.[4] Hình 4. Hình ảnh minh họa nước xoài -Nước quả hỗn hợp (cocktail):được chế biến bằng cách pha trộn hai hay nhiều dạng nươc quả ; đôi khi sản phẩm có chứa hàm lượng cồn thấp (5-6%V).[4] -Xirô quả, squash quả:là nước quả được pha thêm nhiều đường để độ đường trong sản phẩm đạt 50-70%. Squash quả chứa nhiều thịt quả và trạng thái đặc hơn so với xirô quả.[4] Hình 5. Hình ảnh squach quả cam, carot, dâu, táo và ổi. Căn cứ theo phương pháp bảo quản người ta chia nước quả thành các loại: - Nước quả thanh trùng. - Nước quả bảo quản lạnh. - Nước quả sufits hóa. - Nước quả lên men - Nước quả có nạp CO2 [1] 2. Màu sắc nước quả Màu sắc của nước quả có thể thực hiện được bằng những cách sau : - Xây dựng quy trình gia công nguyên liệu, bán thành phẩm để bào toàn được tối đa các chất màu có sẵn trong nguyên liệu. - Tách ra, cô đặc và bảo quản các chất màu từ chính nguyên liệu thực vật đó hoặc từ các nguyên liệu khác giàu màu sắc ấy. Sau đó từ các chất màu tự nhiên đã cô đặc này có thể dùng để nhuộm màu cho chính nguyên liệu mà từ đó đã thu được chất màu hoặc cho những dạng nguyên liệu hoàn toàn khác. - Tổng hợp nhân tạo các chất màu giống như các màu tự nhiên của sản phẩm thực phẩm rồi dùng chúng để nhuộm màu cho các sản phẩm khác mà ở dạng tự nhiên không đủ mạnh hoặc bị mất màu ban đầu do quá trình chế biến. - Dùng các biện pháp kỹ thuật thích hợp để điều chỉnh các phản ứng theo chiều tạo ra những màu sắc mới từ những hợp phần có trong nguyên liệu. Dựa vào quá trình hình thành có thể chia các chất màu tự nhiên thành hai loại: Các chất màu tự nhiên Các chất màu hình thành trong quá trình gia công kỹ thuật [1] 2.1 Các chất màu tự nhiên Các chất màu tự nhiên thường gặp chủ yếu ở trong các nguyên liệu thực vật, có thể chia thành ba nhóm chính - Clorofil, diệp lục hay chất màu xanh lá cây - Các carotenoit có trong lục lạp, cho quả và rau màu da cam, màu vàng và đôi khi màu đỏ. - Các chất màu flavonoit có trong các không bào, có màu đỏ, xanh và vàng. 2.1.1. Clorofil Màu xanh là cây của thực vật là do có mặt chất màu clorofil. Chất màu này đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình quang hợp – quá trình chủ yếu tạo ra các hợp chất hữu cơ và tạo ra nguồn oxy tự do duy nhất của quả đất. Clorofil không những cho màu xanh mà còn che mờ các chất màu khác. Trong các phần xanh của cây, clorofil có trong tổ chức đặc biệt, phân tác ở trong nguyên sinh chất, gọi là lục lạp hoặc hạt diệp lục. Hàm lượng clorofil trong cây xanh cũng chiếm khoảng 1% chất khô.[1] Clorofil có hai dạng: clorofil a có công thức là: C55H72O5N4Mg và clorofil b có công thức C55H70O6N4Mg có màu nhạt hơn clorofil a. Hình 6. Cấu tạo clorofil a và clorofil b: a là CH3, b là CHO Tính chất - Dưới tác dụng của nhiệt độ và axit của dịch bào màu xanh bị mất đi, một mặt là do protein bị đông tụ làm vỏ tế bào bị phá hủy, mặt khác là do liên kết giữa clorofil và protein bị đứt làm cho clorofil dễ dàng tham gia phản ứng Clorofil + 2HX felfitin + MgX2 Để tạo ra feofitin có màu xanh oliu - Khi cho tác dụng với các kiềm nhẹ như cacbonats kiềm, kiềm thổ thì chúng sẽ trung hòa axit và muối axit của dịch tế bào và tạo nên môi trường kiềm làm cho clorofil bị xà phòng hóa để cho rượu phitol, metanol và axit clorofilinic - Clorofil cũng có thể bị oxy hóa do oxy và ánh sáng (quang oxy hóa), do tiếp xúc với các lipit bị oxy hóa hoặc do tác dụng của enzim lipoxydaza. Các quá trình oxy này có thể xảy ra trong các rau (nhất là rau sấy) bảo quản ở độ ẩm tương đối dưới 30%, còn khi độ ẩm tương đối của không khí cao hơn thì clorofil lại bị biến đổi thành feofitin. Một số hợp chất bay hơi có thể làm tăng (etylen) hay làm chậm (khí CO2) sự biến hóa của clorofil. - Dưới tác dụng của Fe, Sn, Al, Cu thì Mg trong Clorofil sẽ bị thay thế và sẽ cho các màu khác nhau:Với Fe sẽ cho màu nâu; Với Sn và Al cho màu xám; Với Cu sẽ cho màu xanh sáng. Trong sản xuất thực phẩm, đặc biệt là trong sản xuất đồ hộp rau, người ta thường dùng các biện pháp sau đây để bảo vệ được màu xanh diệp lục: - Gia nhiệt nhanh trong một lượng nước sôi lớn (3-4 lit/kg) để làm giảm hàm lượng axit. Axit lúc này sẽ bị bay đi cùng với hơi nước. - Gia nhiệt rau xanh trong nước cứng, cacbonat kiềm thổ sẽ trung hòa một phần axit của dịch bào.[1] 2.1.2. Carotenoit Carotenoit là nhóm chất màu hòa tan trong chất béo làm cho quả và rau có màu da cam, màu vàng và màu đỏ. Nhóm này gồm từ 65 đến 70 chất màu tự nhiên, tiêu biểu là caroten, licopen, xantofil, capxantin và xitroxantin. Carotenoid cso trong đa số cây (trừ một số nấm) và hầu như có trong tất cả cơ thể động vật. Hàm lượng Carotenoig trong lá xanh chiếm khoảng 0,07 – 0,2% chất khô.[1] Các chất trong tự nhiên có thể xem như dẫn xuất của licopen a. Licopen Licopen có trong quả cà chua và một số quả khác. Màu đỏ của cà chua chín chủ yếu do có mặt licopen mặc dầu trong cà chua còn có một loạt các carotenoit khác như: fitoflutin, α-caroten, γ- caroten, β-caroten, licopen. Tất cả những carotenoit tự nhiên khác đều là dẫn suất của licopen và caroten. Chúng được tạo thành bằng cách đưa nhóm hydroxyl, cacbonyl hoặc metoxy vào mạch nhờ phản ứng hydro hoặc oxy hóa. Hình 7 . Cấu tạo licopen b. Xantofil Xantofil có công thức C40H56O2 và có được bằng cách gắn thêm hai nhóm hydroxyl vào phân tử α-caroten. Xantofil là chất màu vàng nhưng màu sáng hơn caroten vì chứa ít nối đôi hơn. Trong lòng đỏ trứng gà có hai xantofil là dihydroxy – α – caroten và dihydroxy – β – caroten với tỉ lệ 2:1, Xantofil cùng với caroten có chứa trong rau xanh và cung với caroten và licopen có trong cà chua. [1] Hình 8. Cấu tạo Xantofil c. Capxantin Capxantin có công thức C40H58O3 là chất màu vàng có trong ớt đỏ. Capxantin chiếm 7/8 tất cả chất màu của ớt. Capxantin là dẫn xuất của caroten, nhưng có màu mạnh hơn các carotenoif khác 10 lần. Trong ớt đỏ có các carotenoit nhiều hơn trong ớt xanh 35 lần. d. Criptoxantin Criptoxantin có công thức nguyên C40H58O (3 – hoặc 4 – hydroxy – β – caroten ) màu da cam của quýt, cam chủ yếu là do criptoxantin. e. Birxin Birxin là chất màu đỏ có trong quả cây nhiệt đới tên là Bixa orellana, birxin được dùng để nhuộm màu dầu, marganin và các sản phẩm thực phẩm khác. Birxin là sản phẩm oxy hóa của các carotenoit có 40 nguyên tử cacbon. g. Xitroxantin Xitroxantin có công thức C40H50O. Xitroxantin có trong vỏ quả chanh. Xitroxantin có khi được kết hợp vào phân tử β – caroten một nguyên tử oxi dể tạo thành cấu trúc furanoit.[1] h. Astarxantin Astarxantin cũng là dẫn xuất của caroten và có tên gọi là 3,3’ - dihydroxy – 4,4 – dixeto - β – caroten. Trong trứng của loài giáp xác có chất màu xanh ve gọi là ovoverdin có thể coi như là muối dạng endiol của astarxantin và nhóm amin của protein (kết hợp của astarxantin và protein).Trong mai và giáp của cua, tôm astarxantin cũng tham gia vào thành phần của lipoprotein gọi là xianin.Trong quá trình gia nhiệt do protein bị biến tính và astarxantin bị tách ra dưới dạng chất màu đỏ. 2.1.3. Các chất nhóm màu flavonoit Các chất màu này hòa tan trong nước và chứa trong các không bào. Trong rau, quả và hoa, số lượng cũng như tỉ lệ các flavonoit khác nhau, do đó làm cho chúng có nhiều màu sắc khác nhau: từ màu đỏ đến màu tím. Flavonoit là những dẫn xuất của croman và cromon. Croman và cromon là những pheenylpropan vì có chứa bộ khung cacbon C6 – C3 Hình 9 . Cấu trúc cơ bản của nhóm flavonoid Dựa vào sự oxy hóa của vòng pyran trung tâm, người ta phân flavonoit thành các loại khác nhau [1] a. Antoxian Antoxian hay antoxianozit là mono – hay diglucozit do gốc đường glucoza, galactoza hoặc ramnoza kết hợp với gốc aglucon có màu gọi là antoxianidin. Do đó khi thủy phân antoxian thì được đường và antoxianidin (antoxianidol). Antoxian hòa tan trong nước, còn antoxianidol thì không hòa tan trong nước. Các antoxianidol và các antoxian là những chất tạo nên màu sắc cho hoa và quả. Các antoxianidol có màu đỏ, xanh, tím hoặc những màu trung gian. Tất cả antoxianidol đều có chứa trong vòng pyran oxy hóa trị tự do. Tuy nhiên người ta chưa biết được chắc chắn nguyên tử nào: oxy hay cacbon mang điện tích dương tự do. Do đó antoxianidol thường được biểu diễn dưới dạng công thức trung tính. Nhờ tích điện dương tự do này mà các antoxianidol trong dung dịch axit tác dụng như những cation và tạo muối được với các axit. Còn trong dung dịch kiềm thì antoxianidol lại tác dụng như anion và tạo muối được với bazo. Thường gặp ba antoxianidol chính là: pelargonidol, xianidol và delfinidol. Còn apigenidol thì ít gặp hơn. Tính chất: - Hòa tan tốt trong nước và trong dịch bão hòa. Khi kết hợp với đường làm cho phân tử antoxian càng hòa tan hơn. - Màu sắc của các antoxian luôn luôn thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, các chất màu có mặt và nhiều yếu tố khác, .. Khi tăng số lượng nhóm OH trong vòng benzen thì mầu càng xanh đậm (trong vòng benzen có thể có 1 – 2 hoặc 3 nhóm OH). Mức độ metyl hóa các nhóm OH ở trong vòng benzen càng cao thì màu càng đỏ. Nếu nhóm OH ở vị trí thứ ba kết hợp với gốc đường thì màu sắc cũng sẽ thay đổi theo số lượng các gốc đường được dính vào nhiều hay ít.[5] Các antoxian cũng có thể tạo phức với các ion kim loại để cho các màu khác nhau: chẳng hạn muối kali sẽ cho với antoxian màu đỏ máu, còn muois canxi và magie sẽ cho với antoxian phức có màu xanh ve. Hoặc người ta cũng thấy phúc bồn tử đen sẽ chuyển sang màu xanh, còn anh đào thì chuyển sang màu tím khi có mặt thiếc, anh đào cũng sẽ cho màu tím khi có mặt nhôm, nhưng nhôm lại không ảnh hưởng đến màu của nho đỏ. Các antoxian của nho chỉ thay đổi đáng kể khi có Fe, Sn, hoặc Cu. Điểm đáng chú ý là màu sắc của các antoxian phục thuộc rất nhanh vào pH của môi trường. Thông thường khi pH > 7 các antoxian cho màu xanh và khi pH < 7 các antoxian có màu đỏ. Khi đun nóng lâu dài các antoxian có thể phá hủy và mất màu. Đặc biệt là các antoxian của dâu tây, anh đào, củ cải. Ngược lại, các antoxian của phúc bồn tử đen cũng trong điều kiện đó lại không bị thay đổi. Nhìn chung khi gia nhiệt, các chất màu đỏ dễ dàng bị phá hủy, còn chất màu vàng thì khó hơn. Trong sản xuất đồ hộp, đẻ bảo vệ các màu sắc tự nhiên, người ta có thẻ cho thêm chất chống oxy hóa, ví dụ, thêm rutin để bảo vệ màu của anh đào vàu mận, thêm tanin, axit ascorbic để bảo vệ màu của dâu và anh đào. Một biện pháp khác có thể bảo vệ được màu tự nhiên của các đồ hộp rau quả là thêm enzim glucooxydaza, chẳng hạn như thêm glucooxydaza để giữ màu tự nhiên của nước quả đục...[6] b. Flavanon So với các flavonoit khác thì các flavanon ít gặp hơn. Hesperidin và naringin là hai flavanon có trong vỏ cam quýt bên cạnh các catesin có hoạt tính vitamin P, Aglucon của các glucozit này là hesperetol và naringenol. Hình 10.Cấu trúc Hespreridin (bên trái) và Naringin (bên phải) Naringin là diholozit (với glucoza và ramnoza) thường gây ra vị đắng của bưởi nhất là bưởi trước khi chín. Naringin là một flavonoit không màu, ít tan trong nước, dễ dàng kết tủa dưới dạng tinh thể nhỏ do đó gây khó khăn cho sản xuất nước quả. Khi quả chín enzim naringinaza phân cắt liên kết glucoza – ramnoza do đó mất vị đắng.[4] c. Flavonol Flavonol là glucozit làm cho rau quả và hoa có màu vàng và da cam. Khi flavonol bị thủy phân thì giải phóng ra aglucon màu vàng. Các glucozit nhóm flavonl rất nhiều, nhưng thường gặp hơn cả là những aglucon dẫn xuất sau đây: Hình 11. Cấu tạo flavonol. Kempherol R1 = R2 = H Querxetol R1 = OH, R2= H Mirixetin R1 = R2 = OH Astragalin là 3- glucozit của kempherol. Có trong hoa tử vân anh, hoa dẻ ngựa, trong lá chè và trong hoa hồng Querxetol có trong vỏ sồi, là chè, táo, nho, thuốc lá, hoa huplong.[3] Rutin là 3 – ramnoglucozit của querxetol, rất thường gặp ở trong cây. Rutin được ứng dụng rộng rãi trong y học làm thuốc bổ mao mạch. Các flavonol đều hòa tan trong nước. Cường độ màu của chúng phụ thuộc vào vị trí nhóm OH: màu xanh nhất khi OH ở vị trí octo. Flavanol tương tác với sắt cho ta phức màu xanh lá cây, sau chuyển sang màu nâu. Phản ứng này thường xảy ra khi gia nhiệt rau quả trong thiết bị bằng sắt hoặc bằng sắt tráng men bị dập. Với chì axetat, flavonol cho phức màu vàng xám. Trong môi trường kiềm, flavonol rất dễ bị oxy hóa và sau đó ngưng tụ để tạo thành sản phẩm màu đỏ. 2.2 Các chất màu tổng hợp Chất mầu nhân tạo là chất mầu được tổng hợp hữu cơ từ các nguyên liệu tự nhiên.[2] Ưu điểm - Bền mầu. - Đa dạng về mầu sắc: mầu vàng. mầu đỏ, mầu xanh, mầu đen... - Có thể phối mầu để tạo mầu thích hợp với thị hiếu, Có 3 phương pháp phối mầu - Phương pháp cơ học. - Phương pháp kinh nghiệm. - Phương pháp điện tử. Nhược điểm: phần lớn các chất mầu tổng hợp đều có thể gây ung thư và có tác động không tốt đối với con người nên khi sử dung phải tuân theo sự chỉ dẫn trong tài liệu kỹ thuật. Điều này đã được các nhà khoa học chứng minh từ năm 1979. Bảng 1: Các chất màu tổng hợp (nhân tạo)[1] * Các chất màu hình thành trong quá trình gia công kỹ thuật: Trong các nguyên liệu đưa vào chế biến thực phẩm, thường chứa một tổ hợp các chất khác nhau. Trong quá trình gia công nhiệt, chúng sẽ tương tác với nhau để tạo thành những chất màu mới có ảnh hưởng tốt hoặc xấu đến thành phẩm. Các phản ứng tạo màu trong thực phẩm thường phức tạp và đa dạng, thường là các phản ứng oxy hóa và những phản ứng khác có enzim xúc tác hoặc không có enzim xúc tác. Gồm: Phản ứng giữa đường và axit amin Phản ứng dehydrat hóa các đường hay là phản ứng caramen hóa Phản ứng phân hủy axit ascorbic, axit limonic, axit maleic, axit tactric và một số axit hữu cơ khác Phản ứng oxy hóa các hợp chất của sắt và tạo thành phức có màu Phản ứng tạo nên các sulfua kim loại có màu 3. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến sự thay đổi màu sắc của nước quả Có rất nhiều loại sản phẩm nước quả do các nguyên liệu đầu vào là khác nhau. Điều kiện chế biến, trình độ công nghệ rất khác biệt nên quy trình công nghệ chế biến các sản phẩm cũng khác nhau. Tuy nhiên các công nghệ chế biến nước quả vẫn theo một sơ đồ chung sau đây [4] Quy trình công nghệ sản xuất nước quả Nguyên liệu Lựa chon, phân loại, rửa Xử lý cơ học → Dịch và thịt quả Dịch quả Lọc thô Phối chế Lọc lần 2 Đồng hóa Vào hộp Ghép kín Thanh trùng, làm nguội Bảo quản sản phẩm 6.1.Ảnh hưởng của việc lựa chọn nguyên liệu (yếu tố tự nhiên) Trong công nghệ sản xuất nước quả khâu lựa chọn nguyên liệu chiếm vai trò quan trọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm.Ở khâu này cần loại bỏ các thành phần không đủ quy cách để chế biến như bị sâu, bị thối hỏng.Tuy nhiên đối với những quả có hình dáng không đẹp nhưng chất lượng bên trong thịt quả vẫn tốt thì vẫn được dùng làm nguyên liệu Độ chín của nguyên liệu hay còn gọi là độ chín kỹ thuật có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm, trong đó yếu tố màu sắc cũng bị ảnh hưởng. Nếu nguyên liệu chưa chín sẽ cho màu sắc dịch quả sau khi ép là nhạt màu hơn so với nguyên liệu chín .Tuy nhiên trong quá trình sản xuất nước quả không bao giờ thu hái hoa quả chín 100% vì trong sản xuất bao giờ cũng có khâu tích trữ nguyên liệu trước khi đem chế biến. Do vậy , chỉ tiêu lựa chọn ở đây thường chỉ là độ chín kỹ thuật.[4] Ví dụ: Trong công nghệ sản xuất nước dứa thì độ chín kỹ thuật của nguyên liêuh dứa là có màu vàng từ 2/3 hàng mắt trở lên. Hình 12. Hình ảnh nguyên liệu dứa trước khi đem chế biến Trong công nghệ sản xuất nước chuối yêu cầu lựa chọn nguyên liệu là vỏ chuối có màu xanh nhưng phải hái già rồi sau đó mới dấm chín.Xác định độ già bằng cách xác định tỷ lệ khối lượng quả (g)/chiều dìa quả (cm) của quả ở giữa nải thứ nhất và nải thứ hai của buồng chuối tính từ trên xuống. Hình 13 . Hình ảnh nguyên liệu chuối trước khi đem chế biến Ảnh hưởng của việc lựa chọn nguyên liệu trong sản xuất nước quả tuy là yếu tố tự nhiên nhưng yếu tố con người hoàn toàn có thể làm chủ công đoạn này.Ngoài các tiêu chí chung về lựa chọn nguyên liệu thì các kết quả nghiên cứu và các kinh nghiệm là những yếu tố vô cùng quan trong để tạo được sản phẩm nước quả có màu sắc đẹp. 6.2.Ảnh hưởng của quá trình lọc đến màu sắc của nước quả (yếu tố công nghệ) Trong công nghệ sản xuất nước quả trong và nước quả đục có hoặc có lẫn ít thịt quả thì quá trình lọc luôn chiếm một vai trò quan trọng. Tuy nhiên công đoạn này lại có ảnh sâu sắc đến màu sắc của nước quả. Các yếu tố tạo màu sắc của quả luôn nằm trong thịt quả mà thịt quả gồm các chất:protopectin, pectin, xenluloza…Khi lọc thì các chất này lại bị loại do vậy sẽ làm giảm màu sắc nước quả. Đây là yếu tố công nghệ do vậy để giảm bớt các ảnh hưởng của công nghệ này cần nghiên cứu enzim bổ sung trong quá trình trích ly và các thiết bị lọc phù hợp để giảm sự mất màu của nước quả. Hình 14. Hình ảnh nước dứa và nước cà chua trước và sau khi lọc 6.2.Ảnh hưởng của quá trình phối chế đến màu sắc của nước quả(yếu tố tổng hợp) Quá trình phối chế gồm có ba mục đích: Mục đích thứ nhất: Tăng tính hấp dẫn về hình thức cảm quan: thường sử các chất tạo đục và các chất màu thực phẩm.Quá trình này sẽ làm tăng cảm quan về màu sắc nước quả. Ví dụ đối với nước quả đục thường bổ sung các chất tạo đục như tinh bột biến tính, tinh bột tiền gel hóa… để tăng tính cảm quan về hình thức làm cho người tiêu dùng khi sử dụng sản phẩm có cảm giác sản phẩm gần giống với nước quả tự nhiên. Hình 15.Hình ảnh nước vải đục có bổ sung chất tạo đục. Đối với dạng nước quả giải khát thì thường sử các phẩm màu thực phẩm để làm tăng màu sắc nước quả. Hình 16. Hình ảnh minh họa các loại nước quả có bổ sung chất màu. Mục đích thứ hai của quá trình phối chế: Tăng tính hấp dẫn về vị: Khi bổ sung axit thường là axit citric sẽ làm tăng vị chua của sản phẩm nước quả đồng thời cũng làm thay đổi pH nước quả. Quá trình này sẽ làm ảnh hưởng đến màu sắc nước quả. Ví dụ Trong công nghệ sản xuất nước mận, anthocyanin sẽ bị thay đổi khi pH nước mận thay đổi dẫn đến làm thay đổi màu sắc nước mận. • Thông thường, pH<7 nước mận có màu đỏ. • pH = 1-3,5 các anthocyanin thường ở dạng muối oxonium màu cam đến đỏ. • pH = 4 - 5 chuyển về dạng bazơ cacbinol hay bazơ chalcon không màu. • pH= 6 nước mận có màu tím. • pH = 7 - 8 lại về dạng bazơ quinoidal anhydro có màu xanh. • pH=10-11 nước mận có màu xanh lá cây.[1] Khi bổ sung đường vào nước quả sẽ làm tăng vị ngọt của sản phẩm, tuy nhiên yếu tố này lại là ảnh hưởng đến màu sắc nước quả làm cho màu nước quả sẽ sẫm hơn nhất là khi gia nhiệt. 6.3.Ảnh hưởng của bao bì đến màu sắc nước quả Trong công nghệ sản xuất nước quả bao bì luôn chiếm một vai trò vô cùng quan trọng, nó không chỉ có tác dụng bảo vệ nước quả mà còn là yếu tố thẩm mỹ. Các loại bao bì thường được sử dụng trong chế biến nước quả là bao bì thủy tinh, bao bì nhựa (thường là PE, PVC…), bao bì sắt tây, bao bì giấy… 6.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến màu sắc nước quả Nhiệt độ làm sẫm màu nước quả tại khâu thanh trùng do phản ứng Maillard giữa đường khử (đường fructose) và axitamin khi nhiệt độ từ 70-900C. Đối với sản phẩm nước quả cô đặc thì sự sẫm màu nước quả xảy ra bởi phản ứng caramen. Hình 17. Hình ảnh minh họa nước dứa trước khi đặc Hình 18. Hình ảnh minh học nước dứa sau khi cô đặc 6.5.Ảnh hưởng của quá trình bảo quản đến màu sắc nước quả. Trong quá trình bảo quản nước quả yếu tố nhiệt độ và ánh sáng là tác động nhiều đến sự thay đổi màu sắc nước quả. Nếu nhiệt thấp(4-100C) và sản phẩm không bị ánh nắng trực tiếp chiếu vào thì thời gian bảo quản sẽ dài hơn bảo quản nước quả ở nhiệt độ thường (25-350C). 4. Ví dụ quy trình công nghệ sản xuất nước táo trong có sử dụng enzim để tăng hiệu suất trích ly và màu sắc nước quả Táo Rửa và phân loại Nghiền nát Ép Gia nhiệt 900C Vô hoạt Enzim Pectinex 3X-L/0,3g/ml Xử lý bằng Enzim ở 500C Lọc thô ở 500C Bentonite 0,45g/l Kiselsol 0,45g/l Gelatin 0,05g/l Tiền lọc tinh Lọc tinh Cô đặc ở 500C, 110mbar Sử dụng enzim pectinase để thủy phân dịch táo trong quy trinhg sản xuất nước táo: Enzim oxydase trong quả táo, tác động lên quả sau khi gọt vỏ và phần thịt quả bị oxy hóa làm cho quả có màu sẫm. Trong quá trình oxy hóa bởi enzim này sẽ làm biến đôi chất màu và tanin làm giảm cảm quan của thực phẩm. Ngoài ra trong táo còn chứa một thành phần đó là pectin.[4] Pectin là polysaccharit có nhiều ở quả, củ, trong táo pectin tồn tại dưới hai dạng - Protopectin không tan tồn tại chủ yếu ở thành tế bào có lẽ dưới dạng kết hợp với polysaccharit araban. - Dạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch bào Dưới tác dụng của enzim protopectinaza hoặc khi đun sôi thì Protopectin chuyển sang dạng pectin hòa tan. Phân tử lượng tách ra từ dịch táo từ 25.000 – 35.000. Pectin nói chung là chuỗi mạch thẳng củaD-Galacturonic axit với alpha 1,4 glycosidic liên kết rải rác với L – Rhamnoza. Pectin hòa tan là một dạng polysaccharit cấu tạo bởi các gốc galacturonic trong đó có một số gốc chứa nhóm thế metoxy- CH3. Khi quả đang phát triển protopectin phân tán ở thành tế bào và chiếm tỷ lệ khá cao, tới lúc quả bắt đầu chín, protopectin biến dần sang dạng pectin hòa tan dưới tác dụng của axit hữu cơ và enzim protopectinaza trong quả.[2] Tính chất tạo gel của pectin Khả năng tạo gel của pectin phụ thuộc vào 2 yếu tố: chiều dài của chuỗi pectin và mức độ metyl hóa. Các pectin là những chất keo háo nước nên khả năng hydrat cao nhờ sự gắn các phân tử háo nước và các nhóm hydroxyl của chuỗi polymetyl-galacturoni. Ngoài ra trong phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau do đó làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch. Khi làm giảm điện tích và hydrat hóa sẽ làm cho chuỗi pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chắc chứa pha lỏng. Vô hoạt enzim oxydase ở nhiệt độ cao sẽ làm giảm độ nhớt của dịch quả, tạo điều kiện cho quá trình lọc được dễ dàng hơn. Đồng thời tiêu diệt vi sinh vật có trong dịch táo, do dịch táo chứa hàm lượng cacbonhydart cao, môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Trong sản xuất đồ uống nước táo thì khối nghiền sẽ có trạng thái keo, do đó khi ép dịch quả không thoát ra được gây khó khăn cho việc chiết rút dịch trong nước quả ép. Như vậy, phải làm thế nào để dich quả sau khi nghiền được lọc dễ dàng, tăng hiệu suất của sản phẩm, dịch quả không sẫm màu. Do đó khi sử dụng enzim pectinaza có khả năng thủy phân pectin trong sản xuất nước quả từ nguyên liệu quả nhờ cơ chế phá vỡ protopectin (chất làm liên kết tế bào), thủy phân protein, phá vỡ nguyên sinh chất của tế bào làm vỡ tế bào, nước từ trong tế bào chảy ra, hiệu suất thu hồi dịch quả tăng lên mà dịch quả trong suốt không bị vẩn đục. Khi bổ sung enzim pectinase sẽ xảy ra quy tình liên kết giữa cơ chất (dịch quả) với trung tâm hoạt động của enzim pectinaza tạo thành nhiều tương tác yếu, do đó nước xâm nhập dễ đàng vào cơ chất kéo căng liên kết cơ chất, pectin từ cấu trúc mạch dài bị cắt thành những mạch ngắn sản phẩm của quá trình thủy phân là axit galacturonic, glucoza, galactoza…Hoạt tính của enzyme pectinase còn phụ thuộc vào nguồn cơ chất, pH = 5,5 -6, nhiệt độ trong khoảng 40-450C - Trong nhiệt độ này ezyme bền vững, nhưng nó sẽ bị vô hoạt hóa ở nhiệt độ 50 – 650C - Thời cho phép để enzyme phát huy tác dụng tốt nhất là 30 phút. Không những như vậy enzim pectinaza còn góp phần chiết rút chất màu, tanin và những chất hòa tan nữa do đó làm tăng chất lượng của thành phẩm. Như vậy enzim pectinaza đã góp phần quan trọng trong việc gia tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm nước ép trái cây nói chung và nước táo nói riêng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Lê Ngọc Tú (2002) –Hóa sinh công nghiệp –Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Tr 87-112. 2.Nguyễn Duy Thịnh –Bài giảng các chất phụ gia dùng trong sản xuất thực phẩm.Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. 3.Nguyễn Thị Hoàng Yến, Lê Phạm Tuấn Quốc, Đàm Sao Mai (2010)-Giáo trình thực hành phụ gia -Đại học Công nghiệp TPHCM, Tr 75 4. Quách Đĩnh (2009) – Bảo quản và chế biến rau quả -Nhà Xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Tr 34-57. 5.www.wikipedia.org 6.www.scribd.com