Công nghiệp chế biến trái điều: những kinh nghiệm quý báu từ Ấn Độ

Công nghiệp chế biến trái điều ở Việt Nam hiện còn rất thô sơ. Mặc dù vậy tiềm năng đối với loại quả nhiều vitamin C nhưng có vị chát này là rất lớn. Chúng ta có thể nhìn sang Ấn Độ nơi các bộ phận cây điều được tận dụng tối đa.

Công nghiệp chế biến trái điều – cơ hội và thách thức

So sánh hàm lượng dinh dưỡng giữa trái điều và các loại trái cây khác.

Đầu tiên, quả điều mà Andy đề cập trong bài viết này là phần “quả giả” của cây điều. Hạt điều chính là phần “quả thật”. Quả điều có rất nhiều dưỡng chất tốt cho sức khỏe, chẳng hạn như canxi, phospho, sắt,… Không những vậy hàm lượng dưỡng chất này cũng ko hề thua kém các loại trái cây khác. Bảng dưới giúp bạn đọc so sánh hàm lượng vitamin và khoáng chất trong 100 gram trái điều và các loại quả khác.

	Điều vàng	Điều đỏ	Cam	Quít	Bưởi	Chanh	Chuối	Bơ	Dứa
Vitamin B1	0	0	80	70	40	40	90	120	80
Vitamin B2	98.75	128.75	30.9	30	20	0	60	150	20
Vitamin C	239.56	186	49	31	40	45	10	16	24
Phospho	11	11	23	23	0	10	28	38	11
Canxi	41	41	33	33	0	14	8	10	16
Sắt	3	3	0.4	0.4	0	0.1	0.6	0.6	0.3

Vị thuốc tiềm năng.

Cây điều được phân loại là cây thuốc ở quê hương của nó, lục địa Nam Mỹ. Quả đào lộn hột với lượng nước nhiều (65 đến 80%) được ép làm nước giải khát vừa có giá trị chữa bệnh. Chẳng hạn nước ép là loại thuốc giảm đau chống lại bệnh kiết lị mãn tính.

Những thách thức cần vượt qua trên con đường tạo thêm giá trị gia tăng cho trái điều.

Vị chát của trái điều

Vị chát của trái điều là do thành phần tanin gây ra. Chính vì thành phần này mà trái điều sau khi được tách hạt sẽ bị vứt lại trong vườn. Những quả này sẽ phân hủy tạo thành nguồn thức ăn cho chính cây điều. Mặc dù vậy, trong quá trình phân hủy quả sẽ phát ra mùi hôi thối gây ô nhiễm môi trường. Ở Việt Nam năng lực khử tanin của chúng ta còn khá hạn chế. Các cách xử lý tanin phổ biến ở Việt Nam có thể kể đến:

• Sử dụng đường cát trắng và ủ lên men.
• Kết hợp muối ăn, thuốc bắc nghiền nhỏ với việc ngâm ủ và trưng cất.
• Khử vị chát sử dụng gelatin, lòng trắng trứng hoặc Ca(OH)₂
• Kết hợp enzyme tanase và gelatin.

Mủ từ quả điều

Cây điều thuộc họ xoài nên chúng cũng tiết ra loại nhựa giống như trái xoài. Mủ trái táo điều (cashew apple) xuất hiện trong bài Vườn cây của ba do nhạc sĩ Phan Nhân sáng tác. Bài hát có câu “nhựa (mủ) hạt điều dính vào là rách áo”. Qua đó cho thấy mức độ ảnh hưởng của mủ trái táo điều khi dính vào áo. Ngoài ra, chúng còn gây tổn thương giác mạc nếu dính vào mắt.

Thách thức liên quan vận chuyển và bảo quản:

Việc vận chuyển là một khó khăn ngăn cản việc thương mại hóa hóa trái điều ở Việt Nam cũng như Ấn Độ. Cụ thể:

• Dễ dụng ở giai đoạn cuối của quá trình trưởng thành: Lớp phân tách được hình thành ở cuống trái giai đoạn này làm giảm lực kéo của cành. Ngoài ra, việc lớp này tăng kích thước đột ngột cũng tăng nguy cơ trái điều rụng tự nhiên.
• Dễ bị bầm tím: Trái điều có lớp vỏ mỏng làm cho nó dễ bị bầm tím
• Thời gian bảo quản ngắn

Theo số liệu không chính thức mà Andy có được thì có đến hơn 98% lượng quả điều ở Việt Nam bị vứt bỏ. Nếu như Việt Nam vẫn tự hào là ông trùm gia công hạt điều thì người Ấn đã từ bỏ mục tiêu này. Thay vào đó họ hướng về thị trường trong nước với mục tiêu không bộ phận nào bị loại bỏ.

Chế biến trái điều ở Ấn Độ – ngành công nghiệp tỷ đô bên cạnh nhân điều.

Kỹ thuật bảo quản trái điều

Bảo quản trái điều ở nhiệt độ thấp với áp suất điều chỉnh

Ở điều kiện phòng quả điều chỉ có thể để khoảng 1 ngày. Trái rất dễ bị hỏng, trọng lượng thường giảm khoảng 22%. Tuy nhiên, nếu đặt ở nhiệt độ từ 1 đến 5 độ C kết hợp độ ẩm từ 85 đến 90% thì vòng đời trái điều sẽ tăng lên 25 ngày. Người Ấn thường xúc khí CO2 kết hợp quấn màng nhựa và để ở nhiệt độ 5 độ C. Cách làm này giúp giữ quả tươi mới tới 15 ngày.

Sử dụng chất bảo quản

Công nghiệp chế biến trái điều sử dụng nhiều loại chất bảo quản. Có thể kể đến như natri benzoat, natri metabisulphit, kali metabisulphit, axit citric, thường được sử dụng trong . Nhờ vậy mà màu sắc, hương vị, hình thức, kết cấu cũng như hàm lượng dinh dưỡng của điều không bị thay đổi. Các benzoat và sorbat ức chế sự phát triển của nấm men và nấm mốc. Trong khi đó, natri và kali metabisulphit làm giảm màu nâu trên vỏ trái do enzyme gây ra. Acid citric giúp giảm hoạt tính của polyphenol oxidase.

Người Ấn có thể bảo quản trái điều ở điều kiện phòng trong 20 ngày. Kết hợp viz., natri benzoat và natri metabisulphi nồng độ 1%. Một giải pháp khác là sử dụng natri metabisulphi và kali metabisulphite nồng độ 0,05%. Dầu thực vật như dầu cải mù tạt hoặc dầu neem nếu phủ lên bề mặt có thể giúp trái điều để lâu tới 12 ngày.

Sử dụng hợp chất osmolytes để tác động đến quá trình thẩm thấu của trái điều.

Hợp chất hữu cơ osmolytes như đường hoặc muối giúp làm giảm đáng kể độ ẩm trong trái điều (48 đến 70%). Kỹ thuật ngâm trái điều trong hợp chất osmolyte kết hợp sấy khô thường được dùng để làm mứt trái điều. Cụ thể cứ 1 cm3 trái điều được ngâm trong dung dịch đường từ 40 đến 60 độ Brix ở nhiệt độ 30 đến 50 độ C trong 24 tiếng. Ưu điểm của phương pháp này là:

• Ngăn chặn quá trình nâu hóa do enzyme và sự phát triển của vi sinh vật.
• Có thể áp dụng ở quy mô lớn
• Làm giảm mức độ se của nước ép

Tuy nhiêm, nhược điểm là sẽ loại bỏ nhiều dưỡng chất như vitamin C cũng như những đặc tính vốn có của trái điều.

Sử dụng nhiệt

Đây là phương pháp chế biến trái điều phổ biến. Các chất lỏng hoặc bán rắn trong trái điều sẽ được đồng nhất, khử khi trước khi để dưới nhiệt độ 90 độ C trong 1 giờ. Tiếp đó, dung dịch sẽ được cho vào chai lập tực hoặc đun nóng, làm lạnh, cho vào chai thủy tinh, túi thực phẩm tetrapack. Cả 2 phương pháp này đều giúp duy trì các đặc tính hóa lý của nước ép trái điều đến 12 tháng. Việc kết hợp giữa chất bảo quản hóa học và thành trùng giúp tăng vòng đời của nước ép trái điều.

Ưu điểm của phương pháp sử dụng nhiệt gồm:

• Giảm khả năng phát triển của vi sinh vật gây hại
• Giảm độ chát của trái điều

Nhược điểm của chúng là:

• Giảm lượng vitamin, đặc biệt là vitamin C. Lý do là vì vitamin C rất nhạy với nhiệt độ cao.
• Ngăn hoạt động của các enzyme
• Tăng rủi ro nâu hóa do các yếu tố không thuộc enzyme
• Mất chất lượng cảm quan.

Phương pháp áp suất cao

Áp suất và nhiệt độ là 2 thành tố chính của phương pháp này. Khi được áp dụng lên bề mặt trái điều sẽ mang đến hiệu quả mong muốn. Thời gian cũng như mức độ phụ thuộc vào sản phẩm cũng như loại vi sinh vật có trên bề mặt trái. Nước ép giữ được trong 8 tuần nếu để ở điều kiện áp suất 350 MPa trong 7 phút. Hoặc 300 MPa trong 3 phút ở nhiệt phòng (28 độ C). Áp dụng phương pháp này giúp duy trì lượng chất dinh dưỡng, vitamin C, mức độ cứng cũng như độ chua của ép trái điều. Nhược điểm của phương pháp áp suất cao là:

• Chúng rất đắt tiền
• Đòi hỏi phải có sự chuẩn hóa áp suất, nhiệt độ cũng như thời gian.

Mặc dù vậy, chúng ta cũng không nên phủ nhận những ưu điểm mà chúng mang lại như:

• Ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây hại
• Duy trì tối đa các đặc tính của trái điều giả.

Phương pháp chiếu xạ

Các loại sóng điện từ với bước sóng khác nhau được sử dụng trong bảo quản trái điều. Có thể kể đến tia X hay tia gamma. Chiếu xạ sử dụng tia gamma với liều lượng từ 0.5 đến 1.0 kGy giúp tăng vòng đời của dịch ép trái điều. Phương pháp chiếu xa có ưu điểm:

• Lưu giữ tối đa các dưỡng chất cũng như đặc điểm sinh hóa của trái điều.
• Ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật
• Công nghệ dễ tiếp cận.

Nhược điểm của kỹ thuật này là làm giảm lượng vitamin C có trong trái điều.

Phương pháp khử vị chát trong công nghiệp chế biến trái điều ở Ấn Độ.

Sử dụng các chế phẩm sinh học

Chế phẩm có nguồn gốc thiên nhiên là cách khử tanin an toàn và rẻ nhất. Chẳng hạn, tinh bột sẵn vừa dễ tìm lại hiểu quả trong việc khử tanin tới 39,8%. Mặc dù vậy, loại chế phẩm này cần phải được làm sạch trong tối thiểu 8 tiếng để tránh lên men. Do đó, khi sử dụng tinh bột sắn cần kết hợp giữa việc làm lạnh và ủ lạnh để tránh lên men.

Một chế phẩm sinh học khác là nước gạo xay. Hỗn hợp này giúp làm sạch nhanh và hiệu quả. Tỉ lệ 1:2 giữa nước ép điều và gạo xay giúp pha loãng cũng như thay đổi mùi vị của trái điều. Các chế phẩm khác có thể kể đến bột đậu nành khử béo, tính bột khoai tây khô hoặc tinh bột bajra. Hiệu suất của chúng lần lượt là 34,3%, 28,6% và 24%.

Sử dụng hóa chất

Poly vinyl pyrolidone (PVP) là chất giúp kết tủa tanin trong trái điều hiệu quả nhất. Hiệu suất có thể lên đến 34 đến 35%. Tuy nhiên, PVP lại rất đắt tiền và không phải lúc nào cũng có sẵn trên thị trường. Bột gelatin là giải pháp thay thế phổ biến hơn với hiệu suất cũng cao hơn (35 đến 36%). Thông thường cứ 1 lít dịch từ trái điều thì người ta sẽ bỏ từ 3 đến 10g bột gelatin. Ngoài ra, các enzyme như tannase cũng được sử dụng. Nhưng 2 yếu tố nguồn cung và chi phí luôn phải được đặt lên hàng đầu sử dụng trong chế biến công nghiệp.

Kỹ thuật hấp và chần

Việc hấp và chần không thể thiếu trong quá trình giảm hoạt tính của enzyme cũng như khử trùng bề mặt trái điều. Để làm giảm hàm lượng tanin trái điều sẽ được hấp từ 5 đến 15 phút ở 0,4N/m2. Hoặc đun sôi trong nước muối (40 đến 50 độ C) trong 15 phút.

Sử dụng màng lọc siêu nhỏ

Màng lọc siêu nhỏ ít được đưa vào sử dụng trong thực tế. Lý do đến từ việc kỹ thuật này đòi hỏi phải sử dụng chất làm sạch trước khi lọc. Điều này dẫn đến phát sinh về mặt chi phí cũng như thời gian chế biến trái điều.

Việc đóng gói và vận chuyển

Việc lựa chọn quả điều chín, chắc không bị hư hỏng ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm đầu ra. Trái điều nên được hái từ cây thay vì đợi đến lúc rụng. Những quả hái phải đủ cứng và không bị hư hỏng. Trong vòng 24 giờ kể từ khi thu hoạch, trái điều phải được vận chuyển đến nhà máy chế biến. Trường hợp trái điều đã tách hạt thô thì thời hạn sử dụng sẽ giảm xuống còn 6 giờ.

Ở Ấn Độ, quả điều được đóng gói trong các thùng carton. Còn ở Brazil chúng được để trong các thùng carton có đục lỗ và chất lên xe lạnh. Nhiệt độ xe nằm ở mức 5 độ C, độ ẩm từ 85 đến 90%.

Thành phẩm từ việc chế biến trái điều

Quả điều giúp tăng giá trị dinh dưỡng cho đất

Thường thì trái điều sẽ bỏ lại trang trại sau khi đã tách hạt thô. Các loại vi sinh vật trong đất thúc đẩy quá trình phân hủy của trái điều. Đây là nguồn phân trộn tại chỗ rất tốt.

Nước ép từ quả điều.

Ở Ấn Độ sau khi thu hoạch trái điều sẽ rửa sạch đất bẩn dính trên quả. Để ép nước, các loại máy ép rổ, máy ép trục vít hoặc máy ép thủy sẽ được sử dụng. Tiếp đó, PVP hoặc bột đậu nành đã khử chất béo sẽ được cho vào. Tỉ lệ 2 loại chất khử tanin này lần lượt là 10 gram và 180 đến 200g cho 8 đến 10 lít nước ép từ trái điều. Sau khoảng từ 20 đến 40 phút, người ta sẽ cho đường (0,5 kg/lít nước ép) vàò. Chất bảo quản như natri benzoate hoặc axit citric (6 gram mỗi loại) cũng được cho vào.

Nước ép cô đặc từ trái điều

Nước ép cô đặc có cách làm tương tự nhưng sẽ được cho thêm đường và axit citric. Cụ thể, hàm lượng đường là 3 kg/lít nước ép thay vì 0,5 kg/lit. Hàm lượng axit citric là 100 gram thay vì 6 gram như nước ép thông thường.

Si rô quả điều

Cứ 1 lít nước cốt từ quả điều thì sẽ cho 2 kg đường. Tiếp đó, cho lên lửa vừa và khuấy đều cho đến khi đường tan hẳn. Tiếp đó, cho 15 gram axit citric vào và tiếp tục khuấy đều. Để làm loãng si rô người Ấn thường cho lượng nước gấp 5 lần.

Nước ép điều đóng chai

Nước đường (200 gram đường/lít nước) và axit citric (5 gram) được đun nóng. Tiếp đó, 200ml nước cốt trái điều và 100ml nước ép táo được cho vào sau khi tắt bếp. Khi hỗn hợp đã khô sẽ được chiết rót vào chai vô trùng.

Mứt xoài trái điều

Trái điều và xoài chín được rửa sạch, thái mỏng rồi cho vào máy xay. Tiếp đó 2,5 g kali meta-bisulphate, 5 gram axit citric được thêm vào để tiện cho việc bảo quản.

Đồ chua

Các nguyên liệu để làm đồ chua gồm:

• Trái điều cắt lát đã được khử vị chát (500 g)
• Dầu gingelly (75 ml)
• Bột ớt (75 gram)
• Bột cỏ cà ri (20 gram)
• Bột lá cà ri và mù tạt (5 gram)
• Bột asafoetida (10 gram)
• Bột nghệ (5 gram)
• Mù tạt (10 gram)
• Giấm (100 ml)
• Natri benzoat (0,75 gram)
• Muối

Đầu tiên, trái điều sẽ được ướp trong dung dịch muối ít nhất 24 giờ. Tiếp đó, cho dầu gingelly vào chảo và đợi cho nóng lên. Tiếp đó cho mù tạt, bột cỏ cà ri, bột nghệ, bột ớt, lá cà ri vào. Điều cắt lát được cho vào hỗn hợp đang đun và khuấy đều trong 5 đến 10 phút. Sau đó, cho muối và giấm vào rồi khuấy đều. Cho 1 nhúm natri benzoat vào và trộn đều. Lấy sản phẩm cho vào ngăn lạnh trước khi lấy ra và sử dụng.

Rượu Feni

Rượu Feni được chế biến qua quá trình lên men và chưng cất. Để thay đổi nồng độ người Ấn phụ thuộc vào phương pháp chưng cất. Rượu Feni đã được đảo Goa xin cấp chỉ dẫn địa lý vào năm 2009. Các thành phần của rượu điều Feni có thể kể đến etanol (42,85%), axit axetic (12,28%), etyl axetat (55,97%), axetandehit (18,28%), furfural (3,22%) và đồng (1,04%).

Rượu vang từ quả điều

Trái điều sau khi thu hoạch sẽ được làm sạch rồi ngâm trong dung dịch muối 5% từ 2 đến 3 ngày để khử tanin. Tiếp đó, chúng được cho vào nồi áp suất hoặc nồi hấp để tiếp xúc với hơi nước trong 15 phút. Công đoạn tiếp theo là nghiền nát táo hấp bằng dụng cụ ép hoặc máy xay. Bã được loại bỏ bằng cách lọc qua ray. Ở bước tiếp theo, chất bảo quản natri metabisulfite được thêm vào với nồng độ 1 gram/lít nước ép. Mục đích là ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật. Tiếp đó, cho 1 kg đường và 6 gram axit tartaric vào và khuấy đều đến khi đạt 17 độ Brix.

Để chuẩn bị cho quá trình lên men, vi khuẩn saccharomyces cerevisiae var. bayanus được thêm vào với tỷ lệ 2%. Việc lên men được thực hiện ở nhiệt độ phòng, tức giao động từ 25 đến 31 độ C. Lượng chất rắn lơ lửng (TSS) trong rượu vang nằm ở mức từ 2 đến 3 độ brix. Để làm rượu vang có màu trong, rượu vang sẽ được cho khoảng 0.04% bentonit.

Dấm từ quả điều

Quá trình chế biến trái điều thành dấm gồm 2 giai đoạn là lên men rượu và lên men axit. Đầu tiên, men (2 gram) trong 20 ml nước dừa được cho vào và để khoảng 12 tiếng. Để làm trong nước cốt trái điều, nước hạt sago nghiền được thêm vào. Tiếp đó, dung dịch được để 12 ngày trong chai cổ hẹp có nút bấc đậy lại để lên men rượu. Sau đó, nước ép lên men trải qua quá trình lọc cặn để lên men rượu. Rượu lên men được đựng trong bình thủy tinh miệng rộng hoặc nồi đất.

Ở giai đoạn lên men axit, giấm cái được thêm vào và đựng trong thùng chứa đậy chặt bằng vải muslin trong 15 ngày. Phần rượu đã gạn lọc được để trong 1 bình thép không gỉ sạch. Và được thanh trùng bằng cách ủ trong nước sôi 10 phút, để nguội. Tiếp đó, giấm có độ chua 5 đến 6% sẽ được đóng chai vào ngày thứ 16. Trong công nghiệp, dịch lọc có thể được dùng làm giấm cái.

Các phụ phẩm khác từ trái điều

Khi kết hợp trái điều với các loại men vi sinh khác nhau sẽ tạo ra các các loại đồ uống có cồn và không cồn đa dạng. Andy xin phép được liệt kê các sản phẩm từ trái điều và loại men vi sinh tương ứng để các bạn tham khảo.

Sản phẩm	Loại men vi sinh sử dụng
Rượu vang và bioethanol	Saccharomyces cerevisiace
Axit lactic và probiotic	Lactobacillus casei
Tannase và Pectinase	Pseudomonas aeruginosa
Prebiotic – oligaosaccharides	Acinetobacter calcoaceticus
Chất hoạt động bề mặt sinh học	Bacillus subtilis
Kem dưỡng da dạng nước	Aspergillus spp
Surfactin	Leuconostoc spp

Sản phẩm từ công nghệ chế biến trái điều kết hợp với các loại trái cây khác

Trái điều có thể được sử dụng kết hợp với các loại trái cây khác nhau như nước chanh, dứa, chanh dây, đu đủ, dừa. Bảng dưới cho biết tỉ lệ kết hợp giữa nốt cốt từ quả điều với các loại trái cây khác.

Loại trái cây kết hợp với nước cốt trái điều	Tỉ lệ giữa trái điều và loại trái cây kết hợp
Nước chanh	72:25
Dứa	75:25
Chanh dây	50:50
Trái amla	50:50
Đu đủ	50:50
Nước dừa	12,5:87,5

Kẹo ngọt

Để làm kẹo ngọt điều nguyên trái hoặc cắt lát sẽ được ngâm 10 đến 14 tiếng trong dung dịch sacaroza. Trong du dịch sacaroza người ta sẽ bỏ thêm canxi clorua (2%) và kali metabisulphat (0.6%). Trái điều sẽ được đảo thường xuyên nhằm tránh vi sinh vật xâm nhập. Nồng độ dung dịch đường được duy trì ở mức 60 độ Brix trong 3 đến 4 ngày. Tiếp đó, chung được lấy ra khỏi dung dịch và rải lên các khay theo cho đến khi ráo nước. Trái điều tiếp tục được cho vào tủ sây ở nhiệt độ 50 độ C trong 3 đến 4 giờ. Mục đích là để làm khô nhanh chóng. Cuối cùng, nẹp tre sẽ được xiên qua 4 cạnh của trái điều để tăng thẩm thấu.

Kẹo cay

Kẹo cay cũng tương tự kẹo sẽ được ngâm từ 10 đến 14 tiếng. Tuy nhiên dung dịch sử dụng bao gồm muối trộn bột nghệ, ớt bột, tiêu bột, canxi clorua (2%) và kali metabisulphat (0.6%). Để đảm bảo bề mặt được phủ kín gia vị, trái điều cần được đảo thường xuyên. Ngoài ra việc lật qua lại liên tục cũng giúp ngăn chăn vi sinh vật gây hại xâm nhập. Việc tẩm ướp này diễn ra trong ít nhất 2 ngày. Tiếp đó, ở bước làm khô kẹo điều sẽ được bỏ vào tủ sấy ở nhiệt độ 50 độ C từ 3 đến 4 giờ. Để làm kẹo cay người ta thường cắt lát điều thay vì để nguyên trái.

Thức ăn gia súc

Bã điều sau khi đã được ép nước trước đây thường là nguồn chất thải chưa được giải quyết triệt để. Hiện nay bã điều  thường giàu xenlulo được chế biến thành nguồn thức ăn dạng khô cho gia súc, gia cẩm. Loại thức ăn gia súc này có lượng chất khô cao (22,5%), protein (13,7%), protein dạng thô (11,8%). Nếu so với việc ủ quả điều trực tiếp ở Việt Nam thì việc ủ bã điều ở Ấn Độ mang lại lợi ích kinh tế to lớn hơn.