Giải Pháp đo Độ pH Trong Sản Xuất Mứt Và Thạch Trái Cây Đáp Ứng 21 CFR 150

Hiện nay, hoạt động kiểm soát sản xuất và quy trình đối với mứt và thạch trái cây được quy định nghiêm ngặt bởi Tiêu chuẩn 21 CFR 150 (Bộ luật Quy chuẩn Liên bang Hoa Kỳ). Thêm vào đó, do thuộc nhóm thực phẩm acid hóa, các sản phẩm này được quản lý theo Tiêu chuẩn 21 CFR 114, trong đó yêu cầu các sản phẩm cuối phải đạt được mức pH cân bằng từ 4.6 trở xuống. Chính vì vậy, việc đo pH đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất mứt và thạch trái cây. 

Trong bài viết dưới đây, hãy cùng Thiết bị Hiệp Phát tìm hiểu về những thách thức cùng giải pháp đo và kiểm soát độ pH trong sản xuất mứt và thạch trái cây nhằm tối ưu hóa thời gian đo cũng như nâng cao độ chính xác cho các phép đo pH.

Độ pH trong mứt và thạch trái cây là bao nhiêu?

Độ pH trong mứt và thạch trái cây nên được duy trì nằm trong khoảng 2.7 – 3.6

Mứt và thạch trái cây là các dạng thực phẩm bảo quản, được hình thành từ sự kết hợp theo tỷ lệ chính xác giữa acid, đường và pectin. Trong đó, việc duy trì sản phẩm ở trạng thái có độ acid cao (pH thấp) là yếu tố nhằm ức chế sự phát triển của vi sinh vật, đồng thời làm bền màu và tăng cường hương vị tự nhiên của trái cây. Về mặt công thức, các thành phần chính cơ bản bao gồm 1% pectin, 65% đường và một lượng acid thích hợp để điều chỉnh độ pH nằm trong khoảng 2.7 – 3.6.

Tham khảo thêm bài viết độ pH trong thực phẩm và độ uống của Thiết bị Hiệp Phát

Tại sao cần phải kiểm soát độ pH trong sản xuất mứt và thạch?

Citric acid, tartaric acid và malic acid là các loại acid thực phẩm được sử dụng phổ biến trong quy trình sản xuất mứt. Do mỗi loại trái cây sở hữu một độ acid tự nhiên khác nhau, việc đo lường chỉ số pH đóng vai trò quan trọng để điều chỉnh độ acid cần thiết. Khoảng pH thấp hỗ trợ trực tiếp cho quá trình gel hóa của pectin, cơ chế này được gọi là “cơ chế đông tụ đường – acid – pectin“. Do đó, một trạng thái cân bằng giữa các yếu tố đường/ độ acid/ hương vị trái cây sẽ được thiết lập và áp dụng. Ngoài ra, các chất bảo quản cũng cần được bổ sung nhằm duy trì và kéo dài thời hạn sử dụng của nhóm sản phẩm này.

Chính vì vậy, để đạt được sản phẩm thuộc phân khúc cao cấp và đồng nhất về chất lượng, việc kiểm soát nghiêm ngặt tỷ lệ định lượng của các nguyên liệu này theo đúng công thức là yêu cầu bắt buộc.

Thách thức khi đo và kiểm soát độ pH trong sản xuất mứt và thạch trái cây

Tuy nhiên, do tính chất rắn và bán rắn, cũng như thành phần trong mẫu, khiến cho việc phân tích trở nên khó khăn khi sử dụng điện cực pH thông thường, dẫn đến thời gian phản hồi lâu, ảnh hưởng đến kết quả đo. Bảng dưới đây tóm tắt các thách thức và ảnh hưởng tiêu cực đến kết quả đo pH khi sử dụng điện cực pH tiêu chuẩn:

Giải pháp đo độ pH trong sản xuất mứt và thạch trái cây

Máy đo pH Mettler Toledo SevenDirect SD20 kết hợp cùng điện cực InLab Solids Pro-ISM – dòng điện cực chuyên dụng đo pH cho thực phẩm rắn, bán rắn với độ chính xác và độ lặp lại cao.

• Điện cực được tích hợp sẵn đầu dò nhiệt độ cùng công nghệ Quản lý Cảm biến Thông minh (ISM), ghi nhận chính xác tất cả các thông số đo lường. Công nghệ hỗ trợ việc theo dõi toàn bộ quá trình phân tích pH, bao gồm các dữ liệu hiệu chuẩn và hiệu suất của điện cực, góp phần tối ưu hóa công tác quản lý.
• Đầu điện cực được thiết kế dạng mũi mác nhọn, dễ dàng đâm xuyên vào các cấu trúc mẫu bán rắn.
• Thân điện cực bằng thủy tinh cường lực có khả năng chống nứt vỡ.
• Màng điện cực pH được chế tạo từ loại thủy tinh nhiệt độ thấp (LoT), có độ nhạy cao giúp đưa ra kết quả đo nhanh chóng.
• Hệ thống tham chiếu sử dụng chất điện ly polymer rắn XEROLYT® EXTRA thay cho chất điện ly dạng lỏng truyền thống, không cần châm dung dịch thường xuyên, đồng thời tạo điều kiện cho quá trình tương tác lý tưởng với nền mẫu.
• Thiết kế mối nối mở nhằm ngăn ngừa hiện tượng tắc nghẽn mối nối và hỗ trợ việc vệ sinh điện cực trở nên dễ dàng.

Những ưu điểm này giúp InLab Solids Pro-ISM bền và ít phải bảo dưỡng. Nhìn chung, thiết kế tổng thể của điện cực giúp đơn giản hóa quy trình đo pH trên các mẫu rắn và bán rắn (như mứt và thạch trái cây), từ đó thu được kết quả đo pH tin cậy và vận hành dễ dàng.

Hướng dẫn tiến hành đo pH trong mứt và thạch trái cây

Bước 1: Hiệu chuẩn máy đo pH

• Tiến hành hiệu chuẩn điện cực bằng các dung dịch đệm có khoảng pH bao quanh giá trị pH mẫu. Đối với trường hợp này, máy đo pH và điện cực được hiệu chuẩn bằng dung dịch đệm METTLER TOLEDO tại các giá trị pH 2.00, 4.01 và 7.00.
• Sau khi hoàn thành, ghi lại các giá trị slope và offset. Giá trị slope trong khoảng 95–105% và offset trong khoảng 0 ± 20 mV chứng tỏ điện cực đang hoạt động ổn định và đảm bảo các phép đo đáng tin cậy.
• Sau khi hiệu chuẩn, kiểm tra bằng cách đo một dung dịch đệm khác có giá trị pH đã biết nằm trong khoảng hiệu chuẩn nhưng không trùng với các dung dịch đệm đã sử dụng, ví dụ pH 5.00 trong trường hợp này.

Bước 2: Thực hiện đo pH mẫu mứt và thạch trái cây

• Trộn đều mẫu để đảm bảo tính đồng nhất khi đo. Cắm trực tiếp đầu điện cực vào lòng mẫu sao cho phần mối nối được tiếp xúc hoàn toàn với mẫu.
• Giá trị pH cần được đo và ghi nhận tại nhiệt độ xác định.
• Sau mỗi phép đo, làm sạch điện cực pH bằng nước khử ion. Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng nước xà phòng loãng, sau đó tráng sạch lại bằng nước khử ion.
• Tuyệt đối không chà xát lên bề mặt điện cực; luôn sử dụng khăn giấy mềm thấm nhẹ để loại bỏ lượng nước dư.
• Tiến hành ghi lại tối thiểu 2 giá trị pH của mẫu và sai lệch giữa các lần đo không vượt quá ± 0.05 đơn vị pH.

Bước 3: Bảo quản điện cực

• Tùy thuộc vào hiệu suất của điện cực, nên vệ sinh định kỳ cho điện cực trong dung dịch HCl 0.01M. Tần suất thực hiện phụ thuộc vào số lượng mẫu phân tích hàng ngày và tuổi thọ thực tế của điện cực. Lưu ý phải tiến hành hiệu chuẩn lại điện cực sau khi vệ sinh.
• Khoảng đo pH quy định của dòng điện cực này từ 1 đến 11 đơn vị pH; do đó, tuyệt đối không để điện cực tiếp xúc với các dung dịch acid mạnh (dưới pH 1.00) hoặc dung dịch kiềm mạnh (trên pH 11.00).
• Giữa các lần đo hoặc khi điện cực không được sử dụng trong một khoảng thời gian ngắn, cần lưu trữ điện cực trong nắp bảo quản có chứa dung dịch bảo quản chuyên dụng (KCl 3M/ InLab Storage Solution).
• Tuyệt đối không để điện cực khô hoặc ngâm trong nước cất, điều này gây tổn hại đến màng điện cực và làm rút ngắn tuổi thọ điện cực.
• Đảm bảo sử dụng đúng các dung dịch đệm hiệu chuẩn và tuân thủ theo đúng thứ tự quy trình. Luôn sử dụng dung dịch đệm mới và kiểm tra kỹ hạn sử dụng trước khi thao tác.

Quý khách hàng có thể tham khảo bộ Máy Đo pH Để Bàn Mettler Toledo SevenDirect SD20 Solids Kit

Kết quả thực nghiệm

Các kết quả đo pH (được thực hiện lặp lại 3 lần) đối với các loại mứt và thạch trái cây khác nhau. Phép đo được thực hiện bằng Máy đo pH Mettler Toledo SevenDirect SD20 cùng điện cực InLab Solids Pro-ISM.

Kết quả cho thấy giá trị pH của tất cả các mẫu đều nằm trong khoảng tối ưu từ 2.7 đến 3.6 và đáp ứng nghiêm ngặt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm đạt dưới 4.6. Đồng thời, độ lệch chuẩn thấp (0.01) cùng thời gian phản hồi nhanh (từ 7 đến 30 giây) đã chứng minh điện cực InLab Solids Pro-ISM mang lại độ chính xác, độ lặp lại cao và hiệu suất vượt trội trên nền mẫu bán rắn.

Tóm lại, kiểm soát độ pH đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất mứt và thạch trái cây, ảnh hưởng trực tiếp độ ổn định, an toàn, hương vị và thời gian bảo quản sản phẩm. Do tính chất rắn và bán rắn, cũng như các thành phần trong mẫu, việc sử dụng điện cực pH chuyên dụng – InLab Solids Pro-ISM là giải pháp hiệu quả, giúp đảm bảo độ chính xác, tăng độ lặp lại của kết quả và kéo dài tuổi thọ điện cực.

Hy vọng rằng bài viết trên đây giúp quý khách hàng hiểu rõ hơn về những thách thức cũng như giải pháp đo và kiểm soát độ pH trong quy trình sản xuất mứt và thạch trái cây. Bên cạnh đó, Công ty TNHH Thiết bị Hiệp Phát cũng đang là Đại lý phân phối ủy quyền các dòng máy đo pH hãng Mettler Toledo, chuyên cung cấp các dòng máy đo pH, độ dẫn, cùng điện cực tùy chọn theo từng ứng dụng. Nếu quý khách hàng đang có nhu cầu tìm mua các dòng máy đo pH, độ dẫn cao cấp, chính hãng đến từ hãng Mettler Toledo, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi theo Sđt: 0394.858.526 – Ms. Thảo Vy hoặc Email: sales6@thietbihiepphat.com để được tư vấn và hỗ trợ kịp thời.