Đề tài Giá trị cảm quan của nguyên liệu rau trái và biện pháp bảo vệ

ước và rượu, trong rau trái ở dạng muối canxi. Ăn quá 5g có thể dẫn ñến tử vong. 3. Vò chaùt: Caùc hôïp chaát phenol (chaát chaùt): hôïp chaát phenol trong rau quaû thöôøng toàn taïi ôû daïng polyphenol maø tieâu bieåu laø tannin. Haøm löôïng khoâng lôùn (0.1 – 0.2%), tröø moät soá quaû chaùt (1%). Quaû chín coù haøm löôïng tannin ít hôn quaû xanh. Coù hai loaïi hôïp chaát phenol
Hôïp chaát phenol thuyû phaân ñöôïc: thöôøng laø caùc hôïp chaát töø glucose vaø acid thôm, ñaëc bieät laø tannin (1 glucose + 5 acid galic).
Hôïp chaát phenol ngöng keát (khoâng thuyû phaân ñöôïc) nhö: takesin, lignin, melanin maøu ñen xaùm. Polyphenol tham gia vaøo quaù trình ñieàu khieån trao ñoåi naêng löôïng vaø taùi taïo protein trong rau quaû. Moät soá hôïp chaát phenol laïi coøn coù hoaït tính vitamin. Maøu vaø vò cuûa rau quaû cuõng phuï thuoäc vaøo haøm löôïng vaø bieán ñoåi cuaû caùc hôïp chaát phenol. Ngoaøi ra, hôïp chaát phenol cuõng coù vai troø quan troïng trong baûo quaûn rau quaû vì noù ñieàu chænh traïng thaùi nguû vaø coù khaû naêng khaùng khuaån. Tannin:
Laø hôïp chaát polyoxyphenol coù Mpt = 600 – 2000. Khi hoaø tan trong nöôùc, tannin taïo tủa tannat vôùi protein vaø caùc hôïp chaát keo töï nhieân khaùc neân duøng laøm trong nöôùc quaû. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 24
Trong moät soá tröôøng hôïp tannin laøm taêng muøi vò saûn phaåm nhö trong saûn phaåm traø. Tannin bò oxy hoaù bôûi E.polyphenoloxydase taïo flobafen maøu naâu hay ñoû.
Tannin keát hôïp vôùi Fe, Sn, Zn, Cu taïo caùc maøu khoâng töï nhieân, khoâng neân chöùa rau quaû nhieàu tannin trong nhöõng duïng cuï ñoù.
Khi taøng tröõ trong röôïu quaû, tannin bò oxy hoaù ñeán quinon laøm röôïu coù höông vò ñậm hôn. 4. Vò ñaéng Caùc Glycoside (chaát ñaéng): laø hôïp chaát taïo bôûi glucid (glucose) vaø caùc chaát phi ñöôøng (aglucon) nhö röôïu, acid, aldehyd, phenol, tannin… Glycoside tan trong nước tạo mùi vị ñặc trưng cho trái và vị ñắng. ðôi khi glycoside còn có vai trò bảo vệ vì khi thủy phân tạo một số chất kháng khuẩn. Trong rau trái glycoside tập trung ở vỏ và hạt, bị thủy phân một phần khi gia nhiệt. Trong ñiều kiện bảo quản không tốt, glycoside có thể chuyển vào mô nạc hay dịch bào gây ñắng cho sản phẩm. Một số loại glycoside cần chú ý ñến trong công nghệ chế biến rau trái bao gồm:  Naringin: chứa nhiều trong cùi và thịt trái họ có múi như cam, chanh, quýt, bưởi…làm cho các loại trái này có vị ñắng. Khi trái chín, naringin trong thịt trái dưới tác dụng của enzyme naringinase sẽ bị thủy phân tạo thành ñường (glucose, rhamnose)và naringin không còn vị ñắng  Limonin: chủ yếu có trong các loại trái có múi tương tự như naringin, ñặc biệt có trong cam và bưởi. Trong diều kiện bình thường, limonin không có vị ñắng. Khi cấu trúc tế bào bị phá hủy (lạnh ñông, chà, ép) hay bị thối rửa, limonin và acicd citric kết hợp với nhau tạo thành chất có vị ñắng  Hespiridin: phân bó chủ yếu trong cùi cam, chanh, quýt, bưởi. Hespiridin là thành phần tạo ra vitamin P. Chất này không có vị ñắng và khi thủy phân nó tạo ra ñường rhamnose, ñường glucose và hesperiten  Amygladin: là glycoside có trong hạt mơ, ñào (2-3%), hạnh nhân ñắng (2.5-3%), mận (0.95%). Amygladin có vị ñắng, trong cơ thể người amygladin bị thủy phân tạo ra CN- có ñộc tính  Solanin: khoảng 0.01% khối lượng củ khoai tây và phân bố chủ yếu ở vỏ. ðặc biệt khi nảy mầm khoai tây có vị ñắng vì lượng solanin tăng. Ngoài ra các trái họ cà cũng có chứa solanin như cà tím khi chin có khoảng 0.3%, cà chua 0.004-0.008% solanin. Vị ñắng là một vị rất nhạy cảm và tạo nét ñặc trưng riêng cho một số loại rau trái. Ví dụ như khổ qua là một loại rau trái ñắng ñược sử dụng thông dụng ở Việt Nam. Tất cả mọi thành phần của khổ qua ñều có vị ñắng. Các hợp chất ñắng trong khô qua (glycoside) bao gồm charantin, vicine, convince, zeatin riboside Ñoâi khi glucoside coøn coù vai troø baûo veä vì khi thuyû phaân taïo thaønh moät soá chaát khaùng khuaån. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 25 Bảng 4: Caùc loaïi glycoside thöôøng gaëp trong rau quaû Glucoside Phaân boá Tính chaát Taùc duïng Hespiridin C50H60O27 Cuøi cam chanh quyùt böôûi Khoâng coù vò ñaéng. Thuyû phaân ra ramnose, glucosevaø hesperitein Hoaït tính vitamin P Naringin Voû, cuøi, dòch quaû citrus Vò ñaéng. Khi chín phaân huyû thaønh glucose, ramnose vaø maringinen (C5H12O5) khoâng ñaéng Limonin Citrus Khoâng coù vò ñaéng. Khi caáu truùc teá baøo bò phaù huyû (laïnh ñoâng, chaø eùp) hay khi thoái röõa, limonin vaø acid citric taïo hôïp chaát coù vò ñaéng. Solanin C45H17O15 Caø chua, caø tím, khoai taây Vò ñaéng. Trong khoai taây solanin taäp trung ôû voû 0.01%. Khi naûy maàm löôïng solanin taêng nhanh laøm khoai coù vò ñaéng vaø deã gaây ngoä ñoäc vì coù goác (CN-) Vôùi toång löôïng solanin > 20mg coù theå gaây ñoäc toá Amidalin C20H27O11 Haït mô, ñaøo (2 – 3%, haïnh nhaân ñaéng (2.5 – 3%), maän 0.95%) Vò ñaéng, deã tan trong nöôùc, phaân huyû thaønh HCN C20H27O14 + 2H2O→2C6H12O6 + C6H5CHO + HCN Gaây ñoäc toá Manihotin Voû, cuøi cuû saén Saén troàng ñaát môùi, nhoå saén khi trôøi khoâ naéng, naáu caû voû, haáp laù saén non, chöùa nhieàu manihotin (0.003 – 0.005%). Khi bò phaân huyû taïo HCN gaây ñoäc toá. Gaây ñoäc toá Sinigrin + sinalbin Haït caûi Vò cay xoác Kích thích tieâu hoaù, saûn xuaát muø taït Kapsaisin ÔÙt Vò cay Taïo vò cay cho ôùt Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 26 5. Muøi thôm Các loại chất thơm dễ bay hơi tạo nên hương thơm ñặc trưng cho mỗi loại rau trái. Các chất tạo hương thơm ñược phân làm 2 nhóm là tinh dầu và nhựa. Ở thực vật tinh dầu ñược sinh ra trong các long tuyến và vẩy còn nhựa ñược sinh ra trong các ống nhựa. Phần lớn tinh dầu và nhựa không tan trong nước và có tính sát trùng. Các loại hoa trái có hàm lượng tinh dầu thấp, không quá 0.001%. Họ trái có múi có hàm lượng tinh dầu lớn hơn nhưng chỉ chủ yếu tập trung ở vỏ. Trong vỏ quýt có 1.8-2.5% so với khối lượng vỏ. Về mặt hóa học tinh dầu là hỗn hợp của nhiều hợp chất aldehyde, ceton, ester, rượu, phenol, các acid hữu cơ và các hợp chất khác với tỷ lệ khác nhau. Các chất tạo hương thường gặp nhất là terpen và các dẫn xuất chứa oxy của terpen như rượu, aldehyde, ceton… Ngoài ra hợp chất lưu huỳnh cũng tạo ra mùi hắc cho rau trái ñặc biệt là các rau gia vị như allicin C6H10OS2 trong tỏi và hành, các hợp chất này sẽ tạo nên hương thơm chủ ñạo cho rau trái Cần lưu ý là chất mùi trong rau trái không phải do một chất duy nhất tạo ra mà là do tổ hợp của rất nhiều chất dễ bay hơi khác nhau trong ñó có những chất tạo mùi thơm, có những chất không mùi thậm chí có mùi khó chịu. Các chất dễ bay hơi gọi là chất tạo hương, các chất khó hay không bay hơi, không tạo hương vị nhưng có tác dụng giữ mùi thơm lâu gọi là chất cầm mùi. Tỷ lệ của các chất này khác nhau tạo nên hương thơm của tinh dầu khác nhau Bảng 5: Chaát muøi chính trong caùc toå hôïp muøi rau quaû Rau quaû Chaát thôm Chuoái xanh Chuoái chín Chuoái quaù chín Chanh Cam Döa chuoät Baép caûi töôi Baép caûi naáu Naám Khoai taây Cuû caûi 2 – hexenal Eugenol Isopentanol Citral Valencene 2,6 – nonadienal Allyl isothiocyanate Dimethyl disulfide 1–octen-3-ol; Lenthionine 2-methoxy-3-ethyl pyrazine; 2,5-dimethyl pyrazine 4-methyl thio-trans-3-butenyl isothiocyanate Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 27 IV. Moät soá beänh laøm maát giaù trò caûm quan ôû rau quaû 1. Do vi sinh vaät: - Cô cheá gaây hö haïi: Quaû non nhieãm vi sinh vaät qua caùc ñöôøng thoaùt hôi nöôùc, veát nöùt sinh tröôûng (tieàm aån). Sau thu hoaïch nhieãm vi sinh vaät qua caùc nôi xaây xaùt, daäp, vôõ. Vi sinh vaät seõ phaùt trieån trong thôøi gian baûo quaûn, vì ñieàu kieän luùc ñoù raát thích hôïp. Quaû thay ñoåi maøu saéc sang maøu xaùm, voû chaám maøu ñen, xanh, vaøng laø maøu cuûa caùc loaïi naám. - Nấm mốc: sống hoại sinh, phát triển trên bề mặt quả nhiễm, không ăn sâu vào quả. Lớp Phycomycetes (Mucor, Rhizopus), Ascomyces (Penicillium, Aspergillus), Deuteromyces (Fusarium, Alternaria). - Naám men: Saccharomyces, Canidida ôû rau quaû - Xạ khuẩn: ở ngũ cốc - Vi khuẩn: Bacillus subtilits, Bacillus mesentericus ở rau quả Hình 22: Cam tươi và cam bị thối do nấm mốc 2. Do côn trùng:
Ruoài ñuïc quaû : taán coâng haàu heát caùc loaïi caây troàng, nguy cô raát lôùn treân phaïm vi theá giôùi (choâm choâm, nhaõn, xoaøi, böôûi, maän, khoå qua, baàu, bí, döa leo, caø chua…). Quaû bò thuûng moät loã nhoû do con caùi ñeû tröùng, aáu truøng ruoài ñuïc loã, ñi saâu vaøo quaû, laøm thoái roãng heát ruoät quaû maø ñoâi khi beân ngoaøi khoâng coù bieån hieän hö hoûng.
Ngaøi ñuïc traùi xoaøi : hay gaêp ôû caùc vöôøn caây thuïoâc ÑBSCL, gaây taùc haïi raát lôùn, coù vöôøn maát ñeán 90% toång saûn löôïng, coù vöôøn maát traéng. Saâu böôùm ñ5uc loã qua cuoáng traùi, cho sau vaøo quaû.
Raày haïi boâng xoaøi : traùi xanh vaø hoa chua ñaäu traùi bò ruïng saïch. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 28
Saâu ñuïc quaû nhaõn…
Beänh vaøng laù (Greening) : caây coù muùi (cam, quyùt) do vi khuaån Liberibacter töø moät loaïi aày choång caùnh. Laù cong queo, vaøng uùa, quaû ruïng, caây heùo cheat. Traùi beänh nhoû, meùo moù, haït bò leäh, leùp, maøu saéc xaáu, chua, vò ñaéng.
Beänh thaùn thö : xoaøi do naám, treân quaû coù nhöõng chaám naâu, ñen daàn loõm xuoáng, voû traùi bò thoái, quaû beänh sôùm bò ruïng. Hình 23: Bệnh ñốm vi khuẩn ở cà chua Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 29 Phần II NGUYÊN NHÂN MẤT GIÁ TRỊ CẢM QUAN & BIỆN PHÁP BẢO VỆ I. Cắt gọt trong fresh – cut: 1. Biến ñổi: Khi bị cắt gọt các tế bào rau quả bị phá vỡ lớp màng bảo vệ tạo ñiều kiện cho các thành phần trong rau quả như các chất màu, các chất gây oxy hóa … tiếp xúc với các tác nhân oxy (không khí), ánh sáng, vi sinh vật. Sự tiếp xúc này làm biến ñổi các hợp chất trong rau quả dẫn ñến sự thay ñổi chất lượng sản phẩm, trong ñó sự thay ñổi về các giá trị cảm quan như màu sắc, trạng thái…là quan trọng nhất. a. Biến ñổi của Chlorophyll Chlorophyll rất nhạy cảm với ánh sáng. Dưới tác dụng của ánh sáng, Chlorophyll bị phân hủy tạo hợp chất ñơn giản hơn không màu (Chlorophyll breakdown). Sự mất màu do ánh sáng không xảy ra trong tế bào sống vì Chlorophyll ñược bảo vệ bởi carotenoid trên màng lục lạp. Còn trong chế biến sự cắt gọt làm cho ánh sáng và oxy tác dụng trực tiếp gây ra phản ứng quang oxy hóa phá hủy Chlorophyll. Chlorophyll Chlorophyll breakdown (xanh lá) (không màu) Ví dụ: Dưa chuột bị mất màu trong ñiều kiện có ánh sáng, nhiệt ñộ 1-5oC do sự oxy hóa bởi tác nhân oxy nguyên tử và superoxyde Chlorophyll còn bị mất màu bởi tác nhân oxy hóa là gốc tự do. Trong tế bào, chlorophyll thường liên kết với chất béo. Do tác ñộng của ánh sáng và enzyme lipoxygenase, chất béo bị oxy hóa tạo các gốc tự do alkyl peroxy, các gốc tự do này sẽ oxy hóa làm mất màu chlorophyll. Chlorophyll Chlorophyll breakdown (xanh lá) (không màu) b. Biến ñổi của Carotenoid: Carotenoid là một chất nhạy cảm với ánh sáng. Dưới tác dụng của ánh sáng carotenoid có thể biến ñổi như sau:  Xảy ra quang oxy hóa: Ánh sáng, lipid, lipoxygenase Ánh sáng, O2 Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 30 Ánh sáng tác ñộng lên các chất nhạy cảm, oxy hóa các hợp chất này tạo ra oxy nguyên tử, sau ñó oxy nguyên tử sẽ oxy hóa nối ñôi trong phân tử carotenoid tạo hợp chất không màu.  Phản ứng oxy hóa do tác ñộng của enzyme lipoxygenase: Sự oxy hóa do hoạt ñộng của hệ thống enzyme có sẵn trong rau quả. Trong ñó vai trò quan trọng nhất là enzyme lipoxygenase, chúng tác ñộng lên các vị trí liên kết nối ñôi của lipid ñể tạo ra các gốc tự do và peroxyde (khi có mặt oxy), các hợp chất này sẽ tiếp tục oxy hóa carotenoid hoặc các enzyme sẽ oxy hóa trực tiếp lên hệ thống nối ñôi liên hợp tạo ra các sản phẩm không màu. Carotenoid Carotenoid breakdown (màu ñậm) (không màu)  Phản ứng quang ñồng phân hóa Trans- carotenoid Cis-carotenoid (màu ñậm) ( màu nhạt) Ví dụ: cà chua trên cây mà chịu nhiều ánh sáng và nhiệt ñộ không khí cao thì quả sẽ không ñẹp như khi trồng trong ñiều kiện ôn hòa. Hình 24: Cà rốt tươi và cà rốt cắt lát Ánh sáng, lipid, lipoxygenase Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 31 Hình 25: Sự biến ñổi của carotenoid c. Biến ñổi của Flavonoid: Flavonoid là một chất tan trong nước nên trong quá trình rửa thì một phần các chất này sẽ bị tan vào trong dung dịch nước rửa làm nhạt màu của rau quả. Flavonoid có cấu tạo từ các polyphenol nên rất dễ bị oxy hóa. Các tác ñộng vật lý như cắt gọt, bóc vỏ cắt và dát mỏng làm phá vỡ màng tế bào tạo ñiều kiện cho enzyme oxy hóa tiếp xúc với các chất flavonoid tạo hợp chất flobafen có màu nâu hay ñen. Dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxydase thì các polyphenol bị oxy hóa tạo các quinon. Các phản ứng tạo màu bắt ñầu từ ñây mà không cần có enzyme tham gia. Các chất màu tạo thành (gọi chung là flobaphen) thường có màu nâu, hoặc các gam màu trung gian như hồng, ñỏ, nâu, xanh ñen… Cơ chế tạo màu từ quinon: Phenol orthodiphenol orthoquinon Orthoquinon Flobafen (nâu hoặc nâu ñen) 2. Biện pháp:  Ngâm rau quả vào nước sạch hoặc có phèn chua ñể tránh hiện tượng rau quả bị sậm màu.  Rửa lại bằng nước sạch ñể loại bỏ những tế bào bề mặt, và làm khô bề mặt ñể tránh tiếp xúc với oxy, vi khuẩn…  Sử dụng các chất chống oxy hóa như. Enzyme, Hydroxyl hóa Không enzyme Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 32 - Vitamin C - Acid Citric: có tác dụng giảm pH của môi trường làm chậm phản ứng sẫm màu - SO2 và bi sunfit: tác dụng trực tiếp ñến polyphenoloxydase nên có tác dụng ức chế phản ứng sẫm màu  Bao gói: có thể sử dụng các biện pháp MA hoặc CA - Thành phần khí quyển chứa oxy (2-8%) và CO2 cao : ñể giảm tốc ñộ phản ứng sinh hóa, chậm quá trình chín. - Thành phần CO2 (5-10%) , oxy <5% sẽ làm chậm quá trình hóa nâu, giữ ñộ mềm, màu xanh của rau. Hình 26: Bao gói dưa hấu II.Quá trình nhiệt: Biến ñổi 1. Biến ñổi của Chlorophyll: Nhìn chung, chlorophyll khá bền trong sản phẩm có ñộ ẩm thấp. Sự biến ñổi của chlorophyll phụ thuộc vào nhiệt ñộ, pH, thời gian, hoạt ñộng enzym, oxy và ánh sáng Màu chlorophyll nằm trong lục lạp tế bào. Khi tế bào bị tiêu diệt trong quá trình gia nhiệt, lớp màng của lục lạp bị phá vỡ, chất diệp lục thoát ra ngoài. Khi lớp màng tế bào chất bị phá vỡ, các phân tử acid cùng ñược giải phóng ra ngoài, các acid này sẽ kết hợp với chlorophyll tạo thành pheophytin làm mất dần màu xanh lá và chuyển thành màu xanh oliu (quá trình này chỉ có thể xảy ra khi màng tế bào chất bị phá vỡ). Từ 60oC trở lên thì các tế bào sống bị tiêu diệt, các phần tử pectic bị phá vỡ và cấu trúc của tế bào bị thay ñổi, bắt ñầu có sự chuyển từ màu cholrophyll sang màu pheophytin, tốc ñộ này tăng một cách nhanh chóng khi nhiêt ñộ tăng. Chlorophyl + 2HX → MgX2 + Pheophytin (màu sẫm oliu) Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 33 Hình 27: Sự biến ñổi của pheophytin theo thời gian gia nhiệt Chlorophyll a nhạy cảm với nhiệt hơn chlorophyll b (ví dụ: trong nước cây bông cải xanh, chlorophyll a mất màu nhanh gấp hai lần chlorophyll b) Tóm lại sự ổn ñịnh của màu chlorophyll trong những tế bào bị phân hủy phụ thuộc vào nồng ñộ acid trong tế bào và liên kết giữa chlorophyll và lipoprotein trong lục lạp. 2. Biến ñổi của Carotenoid Carotenoids dễ bị biến ñổi trong quá trình khử nước vì nó có cấu trúc hóa học chưa bão hòa. Ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt ñến sự mất màu và ñồng phân hóa của carotenoid trong các loại rau quả màu vàng, cam và ñỏ tùy thuộc từng chủng loại, thành phần carotenoid, phương pháp gia nhiệt và các ñiều kiện chế biến. Quá trình gia nhiệt làm phá hủy sắc lạp, carotene có thể hòa tan trong chất béo dẫn ñến sự ñổi màu. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ lên hàm lượng carotenoid khá phức tạp. Hàm lượng carotenoid có thể tăng, giảm hay ñược duy trì trong suốt quá trình gia nhiệt (ví dụ: quá trình chần cà rốt sẽ tạo ra màu sáng hơn và gia tăng việc bão hòa cường ñộ màu hơn là không chần) Khi gia nhiệt nhẹ ở dưới 100oC trong một thời gian ngắn, chẳng hạn như chần có thể gia tăng hàm lượng carotenoid trong một ñơn vị khối lượng. Việc gia tăng này là do các chất tăng nồng ñộ khi tế bào bị phá hủy, lượng ẩm bị mất ñi, những chất rắn hòa tan và sự vô hoạt các enzyme oxy hóa carotene. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 34 Tuy nhiên gia nhiệt mạnh cũng có thể dẫn ñến giảm hàm lượng carotenoid. Trong quá trình gia nhiệt, phản ứng ñồng phân hóa có thể xảy ra tùy thuộc vào thời gian và cường ñộ gia nhiệt ðối với quá trình sấy việc tách nước làm cho màu nhạt dần và ñồng phân hóa carotenoid, ñặc biệt là nếu rau quả khô không ñược bảo vệ khỏi ánh sáng, không khí. Việc làm mất màu của rau quả khô sẽ diễn ra nhanh hơn khi nhiệt ñộ cao. Ví dụ:  Trong cà chua, hàm lượng lycopene mất nhiều nhất là 4% khi bị sấy khô trong ñó 17% là ñồng phân cis. ðiều này chỉ ra rằng sự ñồng phân hóa và sự oxy hóa xảy ra ñồng thời. Tuy nhiên, mẫu ñược sấy khô trong ñiều kiện chân không thì hàm lượng carotene bị tổn thất thấp nhất là 2%. Sự khác nhau này có thể là do hàm lượng ñường tồn tại trên bề mặt trong suốt thời gian thẩm thấu ñã ngăn cản oxy xâm nhập vào gây oxy hóa lycopene.  Sự mất màu của carotenoid trong cà rốt sấy khô tùy thuộc vào nhiệt ñộ và thời gian bảo quản. Hàm lượng của tran α, β-carotene và tất cả các ñồng phân trans-lutein sẽ giảm dần khi nhiệt ñộ và thời gian bảo quản tăng dần, trái lại ñồng phân cis tăng. Màu sắc và hàm lượng carotenoid khác nhau tùy thuộc vào phương pháp chế biến. Những phương pháp gia nhiệt khác nhau cũng có thể có những ảnh hưởng như nhau. Ví dụ:  Không có sự thay ñổi về màu sắc của cà rốt trong nước trong 2 phút ở 88oC hay gia nhiệt cao trong thời gian ngắn.  Không có sự thay ñồi lớn giữa việc gia nhiệt bằng lò vi sóng hay gia nhiệt bằng phương pháp truyền thống về hàm lượng carotene trong cà rốt. 3. Biến ñổi của Flavonoid: Sự thay ñổi khác nhau của màu anthocyanine xảy ra trong suốt quá trình ñun nóng sẽ sản sinh ra các màu vàng nhạt hoặc nâu nhạt. Trong quá trình chế biến, anthocyanine thường bị mất màu. Những màu của anthocyanine thường trở lại trong quá trình làm mát. Các enzyme bị vô hoạt trong quá trình gia nhiệt. Một số trường hợp màu của flavonoid sau khi mất sẽ trở lại khi nguội. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 35 OO OH OH OH OGlic O+O OH OH OH OGlic Bazo Quinoldal ( xanh döông) Flavylium cation (maøu ñoû) H+ -H+ H+, -H2O H2O,-H + O OH OH OH OH OGlic OH Carbinol pseudobase (khoâng maøu) OH OH OH OH OH OGlic O Chalcone (khoâng maøu) Hình 28: Biến ñổi của anthocyannine trong quá trình nhiệt 4. Phản ứng caramen hoá Xaûy ra khi cacbonhydrate trong thöùc aên bò nung noùng, keát quaû taïo ra caùc saûn phaåm coù maøu töø nhaït ñeán ñaäm, ñoàng thôøi taïo ra nhöõng muøi vò môùi. Phản ứng Caramel ñoùng vai troø quan troïng trong coâng nghieäp cheá bieán thöïc phaåm, chaúng haïn nhö sản xuất coffee hay tạo ra caùc cheá phaåm caramel thöông maïi (taïo maøu, muøi cho thöùc aên). Thường gặp trong sản xuất bánh, kẹo, mứt… Tuy nhiên trong một số trường hợp sẽ gây ra những ảnh hưởng không mong muốn cho sản phẩm Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 36 Hình 29: Phản ứng Caramel Phản ứng caramen xảy ra ở nhiệt ñộ nóng chảy của ñường: glucose (146 – 150 C), fructose (95 – 1000C), saccarose ( 160-180oC), lactose (223- 2520C). Nhưng còn tuỳ nồng ñộ ñường, pH, thời gian ñun nóng, caramen hoá có thể xảy ra ở nhiệt ñộ thấp hơn, như saccarose có thể bắt ñầu ở 1350C. Do söï caramel hoaù fructose xaûy ra ôû nhieät ñoä thaáp nhaát neân toác ñoä ñoåi maøu cuûa fructose laø nhanh nhaát. Ñieàu naøy giaûi thích taïi sao caùc moùn nöôùng coù maät ong hoaëc xi-roâ fructose coù maøu saäm hôn caùc loaïi ñöôøng khaùc. Với saccharose: phản ứng caramen hoá xảy ra theo sơ ñồ phản ứng: • Tạo các anhydrit không màu: C12H22O11 – H2O → C6H10O5 + C6H10O5 Saccharose glucozan levulozan • ðến 185-1900C sẽ tạo thành izosaccharozan: Glucozan + levulozan → izosaccharozan C6H10O5 + C6H10O5 → C12H20O10 • Khi nhiệt ñộ cao hơn sẽ mất ñi 10% nước và tạo thành caramelan (C12H18O9 hoặc C24H36O18) có màu vàng: 2C12H20O10 – 2H2O → (C12H18O9) hoặc C24H36O18 Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 37 Izosaccharozan caramelan • Khi mất ñi 14% nước sẽ tạo thành caramelen: C12H20O10 + C24H36O18 – 3H2O → C36H48O24.H2O • Và khi mất ñi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu ñen, khi noùng quaù mới trôû thaønh maøu ñen humin. Phaûn öùng caramel hoùa là phản ứng dehydrate hóa ñường, bắt ñaàu ôû 120oC, taêng nhanh vaø taïo maøu ñen ôû 160 – 200oC, ôû 400oC thì chaùy thaønh than. Phản ứng này ảnh hưởng lớn ñối với màu sắc của các sản phẩm giàu ñường. Sản phẩm của phản ứng này ñều có vị ñắng và không mong muốn trong sản phẩm rau quả chế biến. 5. Phản ứng Maillard Hexose + pentose + acid amin Fufurol, oxymetylfurfurol, các loại aldehyd O CHO O C O2 O OO H Fufurol (taùo) A. peroxyfufurolic R CH NH2 COOH O C O OO H R C NH COOH O C O O H A. peroxyfufurolic + A. fufurolic + +H2O RCHO +CO2 +NH3 Ban ñầu tạo ra Fufurol (từ ñường pentose) có mùi táo và Oxymetylfufurol (từ ñường hexose) có mùi dễ chịu. Ngòai fufurol và oxymethylfufurol, các aldehyd khác ñược tạo thành cũng tạo ra hương thơm cho sản phẩm. Söï ngöng tuï cuoái cuøng cuûa phaûn öùng melanoidin seõ taïo neân ñaàu tieân laø caùc polymer khoâng no hoaø tan ñöôïc trong nöôùc, sau ñeán laø caùc polyme khoâng no vaø khoâng hoaø tan ñöôïc trong nöôùc, nhöng ñeàu coù maøu ñaäm vaø coù cuøng teân goïi chung laø melanoidin. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 38 Caùc melanoidin haáp thuï maïnh tia cöïc tím (λ < 220 nm), khoâng khöû ñöôïc dung dòch Felling, nhöng khöû ñöôïc Iod vaø 2,6 – diclophenolindophenol. Khaû naêng hoaø tan cuûa melanoidin phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä maø phaûn öùng tieán haønh. Khi nhieât ñoä cao thì quaù trình xaûy ra maõnh lieät hôn nhöng melanoidin taïo thaønh coù höông thôm keùm hôn vaø ít hoaø tan trong nöôùc hôn AÛnh höôûng cuûa nhieät ñộ • Ở to ≤ 0oC, phaûn öùng Maillard khoâng xaûy ra. • Cuøng vôùi söï taêng nhieät ñoä, vaän toác phaûn öùng taêng leân raát maïnh meõ. • ÔÛ caùc nhieät ñoä khaùc nhau, caùc saûn phaåm taïo thaønh cuõng khaùc nhau. • 95 – 100oC, phaûn öùng seõ cho caùc saûn phaåm coù tính chaát caûm quan toát hôn caû. • Khi nhieät ñoä quaù cao thì caùc melanoidin taïo ñöôïc seõ coù vò ñaéng vaø muøi kheùt. Vì vaäy ngöôøi ta thöôøng khoáng cheá phaûn öùng melanoidin ôû nhiệt ñộ phù hợp tùy theo yêu cầu sản phẩm pH cuûa moâi tröôøng • Phaûn öùng Maillard coù theå tieán haønh trong moät khoaûng pH khaù roäng • Moâi tröôøng kieàm phaûn öùng nhanh hôn. • Trong moâi tröôøng (pH < 3) quaù trình taïo melanoidin theå hieän raát yeáu vaø chuû yeáu laø söï phaân huyû ñöôøng. • Cuøng vôùi söï taêng nhieät ñoä phaûn öùng seõ ñöôïc taêng nhanh ngay caû khi trong moâi tröôøng (pH=2) Chaát kìm haõm vaø chaát taêng toác phaûn öùng melanoidin: • Phaûn öùng caramen hoaù, oxy hoaù vaø melanoidin laø nhöõng phaûn öùng coù söï tham gia cuûa caùc hôïp chaát cacbonyl. Vì vaäy chaát kìm haõm laø nhöõng chaát phaûn öùng ñöôïc vôùi nhoùm cacbonyl : nhö dimedon, hydroxylamine, bisulfit. Nhöõng chaát naøy seõ keát hôïp vôùi caùc chaát khaùc nhau phaùt sinh ra ôû trong giai ñoaïn trung gian, do ñoù laøm ngöøng caùc quaù trình tieáp theo cuûa phaûn öùng. • Caùc acid amin tham gia phaûn öùng khaùc nhau phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä /pH/löôïng nöôùc. Khaû naêng phaûn öùng cuûa acid amin phuï thuoäc nhieàu vaøo ñoä daøi maïch C vò trí nhoùm amin so vôùi nhoùm cacboxyl(nhoùm amin caøng xa nhoùm cacboxyl thì phaûn Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 39 öùng caøng maïnh). Cöôøng ñoä phaûn öùng phuï thuoäc vaøo tæ leä acid vaø ñöôøng (thöôøng laø 1:3) • Ñeå phaûn öùng ñaït cöïc ñaïi thì xung quanh moãi phaàn töû Protein phaûi taïo neân lôùp ñôn phaân cuûa nöôùc noàng ñoä chaát taùc duïng caøng cao löôïng nöôùc caøng ít tì taïo thaønh melanoidin caøng maïnh . 6. Tổn thất các cấu tử hương: Một số chất thơm bay hơi theo ñộ ẩm và do nhiệt ñộ cao bị phân hủy gây tổn thất chất thơm, ñặc biệt là các chất thơm có nguồn gốc sinh học. 7. Các quá trình nhiệt cụ thể 7.1. Quá trình sấy: Bản chất Sấy là quá trình tách nước của sản phẩm bằng nhiệt làm cho nước từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái hơi và thoát khỏi bề mặt sản phẩm. ðó là quá trình khuếch tán nước từ các lớp bên trong ra bề mặt và hơi nước từ bề mặt sản phẩm ra môi trường xung quanh. Rau quả sấy khô gọn nhẹ, chi phí chế biến thấp và dễ vận chuyển nên ñược sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên trong quá trình sấy xảy ra một loạt biến ñổi hóa sinh, hóa lý, cấu trúc cơ học vá các biến ñổi bất lợi khác làm ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm Ứng dụng Sản phẩm sấy rau quả ñược chế biến dưới 3 hình thức: nguyên dạng, bản mỏng và bột.
Rau quả sấy nguyên dạng còn giữ nguyên cấu trúc các mô thực vật. Tùy theo loại và kích cỡ nguyên liệu sấy mà sản phẩm sấy có thể nguyên hình hay cắt miếng, khi bao gói có thể ñể rời hay ép thành bánh. ðây là hình thức sấy cổ ñiển và hiện này cũng rất phổ biến.
Ở dạng bản mỏng, cấu trúc mô của rau quả sấy ñã bị phá hủy. Khoai tây, chuối thường ñược chế biến ở dạng này.
Bột rau quả là hình thức rau quả sấy ñược phát triển từ sau thế chiến thứ hai. Khi cho bột rau quả vào nước (gọi là phục hồi, hoàn nguyên bột rau quả) ta thu ñược nước quả hay pure quả, pure rau, có chất lượng thực tế không kém nước hay pure rau quả tươi. Do có ưu ñiểm là phẩm chất tốt, sử dụng tiện, giảm chi phí bao bì, vận tải và bảo quản nên bột rau quả ñược sử dụng rộng rãi. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 40 Hình 30: Mít tươi và mít sấy Hình 31: Dưa leo tươi và sấy Biến ñổi: Các sản phẩm sấy rau trái phụ thuộc nhiều vào màu sắc, hương vị của chúng. Sự tổn thất màu mùi ưa thích là ñặc ñiểm hạn chế của hầu hết các sản phẩm sấy. Những cấu tử hương thiên nhiên là ñối tượng chịu nhiều sự tác ñộng và mất ñi trong quá trình tiền sấy, sấy và cất trữ. Sự tổn thất trong các sản phẩm sấy không chỉ là do sự thất thoát hơi mà còn do các phản ứng hóa học, ñặc biệt là phản ứng oxy hóa và phản ứng hóa nâu phi enzym, cũng góp phần khá lớn làm mất ñi các cấu tử mẫn cảm này. Biện pháp:  Trong thực tế, người ta ñã tìm biện pháp ngăn ngừa hiện tượng thâm ñen của rau quả như: Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 41  Tránh va chạm mạnh gây tổn hại các mô, ñể enzym không có ñiều kiện tiếp xúc với cơ chất tạo màu  Ngâm trong nước có pha acid (acid chanh), ñể làm giảm ñộ pH của dung dịch, làm chậm phản ứng sẫm màu.  Dùng nước sôi hay hơi nước ñể tiêu diệt enzym oxy hoá (chần, thanh trùng)  Xử lý hoá chất.  ðể ngăn ngừa quá trình oxy hoá trong quá trình sấy, người ta thường sử dụng các chất chống oxy hoá như acid sunfurơ, acid ascobic, acid ciric và các muối natri của acid sunfurơ (như metabunsunfit, bisunfit, sunfit…).  Acid citric có tác dụng kiềm hãm biến màu không do men.  Axit sunfurơ và các muối natri của nó có tính khử mạnh, tác dụng với nhóm hoạt ñộng của men oxy hoá và làm chậm các phản ứng sẩm màu có nguồn gốc men. Ngoài ra, chúng còn có tác dụng ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin (chất gây hiện tượng sẩm màu) và ổn ñịnh vitamin C, làm cho vitamin C không bị tiêu hoá. Hàm lượng tối thiểu của SO2 ñể có khả năng chống oxi hoá là 0,02% (tính theo khối lượng).  ðối với các muối Natri của acid sunforo: • Xử lý bằng NaHSO3: NaHSO3 + HOOC-CH2-CHOH-COOH → NaOOC-CH2CHOH-COOH + H2O + SO2 • Xử lý bằng Na2S2O3 Na2S2O3 + H2O → 2 NaHSO3  Nhiệt ñộ sấy: Thông thường nhiệt ñộ sấy càng cao thì vận tốc sấy càng nhanh, quá trình sấy càng có hiệu quả, tuy nhiên không dùng nhiệt ñộ cao ñể sấy rau quả. Rau quả là sản phẩm chịu nhiệt kém: trong môi trường ẩm nếu nhiệt ñộ trên 600C thì protein bị biến tính, trên 900C thì fructose bắt ñầu bị caramel hóa, các phản ứng tạo ra melanoidin, polymer hóa các hơp chất cao phân tử xảy ra mạnh. Còn nhiệt ñộ cao hơn nữa rau quả có thể bị cháy. Do vậy ñể sấy rau quả thường dùng chế ñộ sấy ôn hòa, nhiệt ñộ sấy không quá cao. Tùy theo loại nguyên liệu, nhiệt ñộ dốt nóng không quá 80-900C và nhiệt dộ tác nhân sấy (khi sấy ñối lưu) hay của vách truyền nhiệt (khi sấy dẫn nhiệt không quá 1000C. Nếu thời gian sấy ngắn (sấy phun) nhiệt ñộ có thể tới 1500C. Chất lượng sản phẩm sấy còn phụ thuộc vào tốc ñộ tăng nhiệt của tác nhân sấy và của vật liệu sấy. Nếu vận tốc tăng nhiệt ñộ quá nhanh làm cho vận tốc bốc hơi bề mặt vật liệu lớn hơn lớn hơn vận tốc dịch chuyển chất ẩm từ các lớp bên trong ra thì bề mặt rau quả bị rắn lại, tạo thành lớp vỏ ngăn cản sự thoát ẩm. Ngược lại nếu vận tốc tăng nhiệt chậm thì cường ñộ thoát ẩm yếu Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 42 Khi cấu tạo thiết bị và sắp xếp vật liệu sấy không phù hợp thì sức cản lưu thông không khí lớn, tạo ra khu vực chết và khu vực quá nhiệt. Ở khu vực quá nhiệt thì sản phẩm khô cháy, còn ở khu vực chết thì sản phẩm không bốc hơi ñược, có khi còn ẩm thêm. Trong quá trình lưu thông, tác nhân sấy giảm dần nhiệt ñộ và tăng dần ñộ ẩm, khả năng sấy giảm dần  ðộ ẩm của không khí: Khả năng sấy của không khí còn phụ thuộc vào ñộ ẩm của nó. ðộ ẩm này càng thấp thì khả năng sấy càng cao. Sấy chính biện pháp nâng cao ñộ hút ẩm của không khí bằng cách giảm ñộ ẩm tương ñối của không khí do tăng nhiệt ñộ hoặc bằng cách làm khô không khí. Do tiếp xúc với vật liệu ẩm mà ñộ ẩm của không khí tăng lên trong quá trình sấy. ðối với rau quả sấy trong thiết bị sấy buồng hay sấy hầm, ñộ ẩm tương ñối của không khí vào là 10-30% và khi ñộ ẩm tương ñối tăng lên 40-60%. Còn ở thiết bị sấy phun ñộ ẩm tương ñối tương ứng là 5-10% và 20-40%. Ở các thiết bị sấy thủ công ñộ ẩm vào rất cao, do vậy phải nâng nhiệt ñộ lên cao ñể có ñộ ẩm tương ñối thấp hơn nhưng chú ý không ñược nâng nhiệt ñộ quá cao sẽ ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm. 7.2 Quá trình chiên: Bản chất Chiên là quá trình gia nhiệt các sản phẩm nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, trong ñó dầu vừa là chất tải nhiệt vừa là thành phần của sản phẩm cuối cùng. Dầu dùng ñể rán nguyên liệu có thể là dầu lạc, dầu bông, dầu hướng dương, dầu ñậu nành, dầu cọ, dầu olive... ðây là một phương pháp chế biến thực phẩm ñược ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến thức ăn sẵn ñóng hộp. Dưới tác dụng của các tác nhân oxi hóa như oxi trong không khí, ánh sáng … thì dầu sẽ bị biến ñổi tạo thành các hợp chất monomer, polymer làm tăng lượng tạp chất trong dầu ñồng thời tạo ra một số sản phẩm dễ bay hơi như hydrocarbon, aldehyde, ketone, alcohol và acid gây mùi khó chịu cho sản phẩm làm giảm chất lượng. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 43 Hình 32: Khoai chiên và chuối chiên Biến ñổi Biến ñổi nguyên liệu  Ở nhiệt ñộ 60-650C thì protid bị biến tính.  Các protid mất tính tan, các phân tử protid chứa S bị cắt ñứt, giải phóng H2S.  Glucid bị biến ñổi, ñường và tinh bột ở lớp bề mặt bị caramel hóa. Protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan, làm rau rán trở nên mềm.  Clorophyl chuyển thành pheophytin, caroten ít bị phân hủy nhưng lại bị tan nhiều trong dầu nóng làm cho dầu có màu da cam.  Các ester và các chất bay hơi cũng bị tổn thất khi chiên.. Biến ñổi dầu  Trong quá trình rán, do tác dụng của nhiệt ñộ cao và thời gian dài, do tác dụng của nước thoát ra từ nguyên liệu và do dự hòa lẫn các chất glucid, protid, lipid, tạo thành nhũ tương, do tiếp xúc với không khí trên mặt thoáng và với mặt truyền nhiệt, nên dầu bị biến tính.  Khi rán ñộ nhớt của dầu tăng do các chất dinh dưỡng trong nguyên liệu dịch chuyển vào dầu, dầu bị xẫm màu .  Ở nhiệt ñộ cao, dầu tiếp xúc với hơi nước và oxy nên bị thủy phân và oxy hóa thành acid béo, glycerol, rồi thành các chất peroxide, aldehide, cetone (có mùi ôi khét) và acrolein (là chất lỏng, ñộc, khi rán bốc thành khói xanh thoát ra trên mặt thoáng của dầu làm cay mắt). Hình 33: Phản ứng tạo Acrolein Biện pháp Ngày nay, người ta ñã thiết kế ñược thiết bị rán chân không, ñể hạn chế sự oxy hóa dầu, và ít gây biến ñổi nguyên liệu rán. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 44 Hình 34: Thiết bị chiên chân không ðiều chỉnh thời gian chiên sao cho thời gian chiên ngắn nhất. Có thể chống oxy hóa dầu bằng cách cho chất chống oxy hóa vào dầu rán. Bảng 6: Chất chống oxy hóa cho phép sử dụng TÊN GỌI TÊN CHẤT CHỐNG OXY HÓA Liều lượng có thể chấp nhận (mg/kg thể trọng/ngày) E 300E 301E 302E 303E 304 Acid L-ascorbicL-ascorbat NaL-ascorbat CaAcid diacetyl 5,6-L-ascorbicAcid palmityl 6- L-ascorbic Không giới hạn E 306E 307E 308E 309 Chất chiết tự nhiên giàu tocopherolAlpha- tocopherol (tổng hợp)Gamma-tocopherol (tổng hợp)Delta-tocopherol (tổng hợp) Không giới hạn E 310E 311E 312 Propyl Gallate Octyl Gallate Dodécyl Gallate 0 – 0,5 E 320 Butylhydroxyanisole (BHA) 0 – 0,5 E 321 Butylhydroxytoluen (BHT) 0 – 0,5 Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 45 7.3 Quá trình thanh trùng: Bản chất: Thanh trùng, tiệt trùng là quá trình dùng nước nóng hoặc hơi nước ñể tiêu diệt hệ vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm và ức chế quá trình sinh tổng hợp ñốc tố của chúng ñồng thời ức chế enzyme còn trong thực phẩm sau khi chế biến. Biến ñổi  Các cấu tử mùi rất dễ bay hơi nên có thể bị mất mát khi thanh trùng. Các chất màu ít bị biến ñổi hơn.  Tuy nhiên, khi gia nhiệt chậm, giai ñoạn ñầu của quá trình gia nhệt có thể làm tăng phản ứng oxy hóa do enzyme xúc tác khi có mặt oxy làm xấu màu các loại nước ép trái cây.  ðối với loại nước quả trong, chế ñộ thanh trùng có thể làm kết tủa các hợp chất keo giảm giá trị cảm quan của sản phẩm.  Xảy ra phản ứng thủy phân protopectin thành pectin hòa tan làm mềm cấu trúc rau, trái. Tuy nhiên nếu không kiểm soát tốt nhệt ñộ và thời gian xử lý sẽ làm sản phẩm mềm, nhũn quá mức dẫn ñến mất cấu trúc mong muốn. Biện pháp:  Phải có chế ñộ thanh trùng phù hợp: thường ñối với các loại nước quả thì yêu cầu nhiệt ñộ thanh trùng thường không quá cao(<100oC), thời gian thanh trùng thường khoảng 10-25 phút tùy loại quả.  Có thể thanh trùng nước quả bằng cách lọc qua amiant - cellulose có lỗ ñủ nhỏ ñể giữ lại vi sinh vật. Nước quả qua lọc cần ñóng hộp ngay trong ñiều kiện vô trùng. 7.4 Cô ñặc: Bản chất Cô ñặc là làm bốc hơi nước của sản phẩm bằng cách ñun sôi nhằm mục ñích:  Tăng nồng ñộ chất khô trong sản phẩm, làm tăng ñộ sinh năng lượng của thực phẩm.  Kéo dài thời gian bảo quản (vì hạn chế vi sinh vật phát triển do ít nước, áp suất thẩm thấu cao).  Giảm ñược khối lượng vận chuyển. Biến ñổi  Các loại ñường rau quả, do chịu tác dụng của nhiệt ñộ cao ở bề mặt truyền nhiệt của thiết bị cô ñặc nên bị caramel hóa. Hiện tượng caramel tạo ra sản phẩm có màu ñen và vị ñắng làm sản phẩm kém chất lượng. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 46  Hiện tượng sẫm màu còn do phản ứng giữa protein (nhóm –NH2) và ñường khử (- CHO) tạo các melanoidin.  Tinh bột sẽ bị hồ hóa. Pectin bị phân hủy nên giảm tính tạo ñông trong nấu mứt.  Các chất thơm và chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc theo hơi nước làm giảm hương vị sản phẩm. Biện pháp • Sử dụng thiết bị cô ñặc chân không: (với ñộ chân không 600-670 mmHg tương ứng với nhiệt ñộ sôi của mứt là 50-60oC): chất lượng sản phẩm tốt vì cô ñặc liên tục, nhiệt ñộ sôi thấp, thời gian cô ñặc nhanh. ðể giữ hương vị của nước quả, người ta lắp thêm thiết bị thu hồi chất thơm, rồi pha vào thành phẩm. Khi tiến hành một quá trình cô ñặc thực phẩm người ta ñun nóng khối sản phẩm tới nhiệt ñộ sôi. Nước trong sản phẩm bốc hơi cho ñến khi nồng ñộ chất khô ñã ñến nồng ñộ yêu cầu thì ngừng quá trình cô ñặc và cho sản phẩm ra khỏi thiết bị. Nhiệt ñộ sôi của sản phẩm phụ thuộc áp suất hơi ở trên bề mặt, nồng ñộ chất khô và tính chất vật lý, hóa học của sản phẩm. Khi áp suất hơi trên bề mặt của sản phẩm càng thấp thì nhiệt ñộ sôi của sản phẩm càng thấp. Vì vậy việc tạo ñộ chân không trong thiết bị cô ñặc sẽ giảm ñược nhiệt ñộ sôi của sản phẩm. Hay nói cách khác là ñiều chỉnh nhiệt ñộ sôi bằng cách thay ñổi ñộ chân không. Bảng 7: Quan hệ giữa ñộ chân không và nhiệt ñộ sôi của nước ðộ chân không (mmHg) Nhiệt ñộ sôi (0C) 0 100 126 95 234 90 326 85 405 80 430 75 526 70 572,5 65 610 60 642 55 667,6 50 690 44,5 Khi nồng ñộ chất khô trong sản phẩm càng lớn thì nhiệt ñộ sôi càng cao. Trong quá trình cô ñặc, nồng ñộ chất khô tăng dần nên nhiệt ñộ sôi của sản phẩm cũng tăng dần. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 47 Bảng 8: Quan hệ giữa nồng ñộ chất khô và nhiệt ñộ sôi ở 760 mmHg Nhiệt ñộ sôi thấp thì tính chất của thực phẩm ít bị biến ñổi, màu sắc ít bị biến ñổi, mùi thơm cũng ít bị bay hơi. Nhiệt ñộ sôi thấp còn làm giảm tốc ñộ ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị cô ñặc. Hình 35: Thiết bị cô ñặc chân không • Dùng phương pháp cô ñặc lạnh ñông: ban ñầu giảm nhiệt ñộ của dung dịch chưa bão hòa xuống dưới nhiệt ñộ ñóng băng của nó thì dung môi nước sẽ ñóng băng trước còn các chất hòa tan (ñường, acid, muối..) vẫn ở dạng dung dịch. Khi ñó tách pha lỏng khỏi pha rắn bằng cách chiết, lọc hay ly tâm ta sẽ thu ñược nước quả cô ñặc. ðể cô ñặc nước quả thường Nồng ñộ chất khô (%) Nhiệt ñộ sôi ở 760 mmHg (0C) 55 102,4 60 103,5 65 104,5 70 105,5 75 107,5 Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 48 lạnh ñông tới nhiệt ñộ -10 ñến -120C. Phương pháp này sẽ thu thu ñược sản phẩm có chất lượng cao và giữ ñược màu sắc hương vị tốt cho sản phẩm Thông thường ñể thu ñược sản phẩm có ñộ khô cao người ta có thể kết hợp hai phương pháp bốc hơi chân không và lạnh ñông. ðầu tiên cô ñặc bằng cách bốc hơi trong chân không, sau ñó tiếp tục cô ñặc bằng lạnh ñông cho ñến ñộ khô cần thiết III. Quá trình sinh học: Muối chua rau quả 1. Bản chất Rau quả muối chua là các sản phẩm chế biến từ rau quả, bằng cách làm cho chất ñường có sẵn trong nguyên liệu chuyển hóa thành acid lactic. Acicd lactic và các sản phẩm khác do quá trình lên men tạo thành làm cho sản phẩm có hương vị ñặc trưng. Ngoài ra acicd lactic còn có tính sát trùng, có khả năng ức chế hoạt ñộng của nhiều loại VSV gây hư hỏng sản phẩm. Quá trình lên men lactic trong sản phẩm rau muối chua có thể phân thành 3 giai ñoạn Giai ñoạn 1: Do muối ăn gây áp suất thẩm thấu lớn nên ñường và các chất dinh dưỡng khác có trong tế bào rau sẽ khuếch tán vào nước muối và bắt ñầu có sự hoạt ñộng của các vi sinh vật lactic và một số vi sinh vật khác. Trên bề mặt nước muối, thấy xuất hiện những bọt khí, ñó là do hoạt ñộng của một số vi sinh vật có khả năng sinh khí. Chủng vi khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong thời kì này là Leuconostoc mesenteroides. ðó là loại cầu khuẩn có khả năng sinh acid lactic và sinh khí, khả năng tích tụ acid lactic của chủng này yếu (nhỏ hơn 1%). Giai ñoạn 2: Các vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ, acid lactic ñược tích tụ nhiều, nên pH môi trường giảm xuống vào khoảng 3-3,5 làm ức chế các vi khuẩn khác, chỉ còn vi khuẩn lactic phát triển, chiếm ưu thế tuyệt ñối, rau quả trở nên chua, ngon. ðây là giai ñoạn rất quan trọng của quá trình lên men lactic ví sản phẩm tích tụ ñược lượng acid cao và có hương vị ñặc trưng của sản phẩm Chủng vi khuẩn lactic phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là L.cucumeris, B.brassicae fermentati và một số chủng khác. Hàm lượng acid lactic trong nước dưa chua thường vào khoảng 0,8 – 2 %. Mùi vị dưa tốt nhất khi nồng ñộ acid là 0,8 – 1,2 %. Giai ñoạn 3: Khi acid lactic ñã tích tụ với lượng khá cao thì các vi khuẩn lactic cũng bị ức chế. Khi ñó các nấm men và nấm mốc có khả năng phát triển mạnh, phân giải acid lactic thành CO2 và H2O, pH tăng lên, sản phẩm bắt ñầu có váng và môi trường giảm chua, có mùi mốc, có nhiều bọt khí (nấm men dại thường có là Geotrichum candidum). Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 49 Các VSV lactic có hoạt ñộ khác nhau nên cường ñộ lên men lactic của sản phẩm phụ thuộc vào dạng của hệ VSV trong ñó. Dạng của hệ VSV ảnh hưởng ñến ñặc trưng của sản phẩm cuối cùng trong quá trình phân hủy ñường. Một số VSV lactic chuyển hóa toàn bộ lượng ñường trong sản phẩm thành acicd lactic, trong khi một số VSV lactic khác ngoài tạo ra acid lactic còn tạo ra một số sản phẩm phụ của sự phân hủy ñường trong ñó có một số sản phẩm phụ dạng khí 2. Ứng dụng Ở nước ngoài rau muối chua ñược sản xuất nhiều từ dưa chuột, cải bắp, cà chua và một số rau quả khác Ở Việt Nam các loại rau ñược muối chua nhiều là cải bẹ, cà bát, cà pháo, hành củ… Ngoài ra còn một số sản phẩm muối chua khác: a. Atchara: - Teân chung: Ñu ñuû xaét laùt leân men. - Teân ñòa phöông cuûa Phillipine: Atchara. - Nguyeân lieäu: Ñu ñuû xanh laø nguyeân lieäu chính, gia vò(toûi, ôùt, haønh, göøng, muoái). b. Baechoo kim chi: - Teân chung: Döa chua - Teân ñòa phöông cuûa Trieàu Tieân: baechoo kim chi - Nguyeân lieäu: Baép caûi 90%, haønh xanh 2,0%, ôùt 2,0%, göøng 0,5%, muoái 2,5 – 3% c. Gundruk: - Teân chung:döa muoái. - Teân ñòa phöông cuûa Nepan: Gundruk. - Nguyeân lieäu : Rau xanh (rau caûi xanh, baép caûi, caûi boâng). d. Burong mangga: - Teân chung: xoaøi xanh uû chua. - Teân ñòa phöông cuûa Philipine: Burong mangga. - Nguyeân lieäu L xoaøi xanh chöa chín 100%; muoái 10% so vôùi xoaøi xanh; dung dòch CaCl2 1%. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 50 3. Biến ñổi  Saûn phaåm bò bieán maøu • Do hieän töôïng oxy hoaù bôûi oxy khoâng khí, xaûy ra khi nöôùc döa bò roø chaûy vaø lôùp döa beân treân khoâng ngaäp trong nöôùc döa. • Do söï hoaït ñoäng cuûa caùc vi sinh vaät laï, ñieàu naøy xaûy ra khi nhieät ñoä leân men quaù cao (khoaûng 30o C) hoaëc khi muoái phaân boá khoâng ñeàu trong saûn phaåm. Naâng cao noàng ñoä muoái trong moät khu vöïc naøo cuûa beå muoái seõ öùc cheá söï hoaït ñoäng cuûa vi khuaån lactic taïo ñieàu kieän cho caùc vi sinh vaät laï phaùt trieån. • Do phaûn öùng giöõa tanin töø goã ngaám ra vôùi saét (do muoái hoaëc nöôùc döa ñöa vaøo saûn phaåm). • Hoaït ñoäng cuûa caùc vi sinh vaät khaùc cuõng coù theå laøm cho saûn phaåm xuaát hieän caùc maøu khaùc nöõa.(naám men Torula hoaït ñoäng seõ sinh maøu hoàng, maøu thaâm ñen laø do caùc saéc toá hoøa tan taïo ra bôûi Bacillus nigrificans). Nhöng caùc naám men ñoù chæ hoaït ñoäng trong ñieàu kieän hieáu khí, nhieät ñoä cao hoaëc khi caùc vi sinh vaät lactic bò öùc cheá vì yeáu toá naøo ñoù.  Saûn phaåm bò meàm hoaëc nhuõn: • Saûn phaåm quaù meàm hoaëc nhuõn laø do muoái trong saûn phaåm coù noàng ñoä quaù thaáp. Khi ñoù do hoaït ñoäng cuûa caùc enzym phaân giaûi protopectin thaønh pectin hoøa tan (pectinoesterase, pectipolygalacturonase) laøm meàm nhuõng saûn phaåm. Caùc enzym naøy do caùc vi sinh vaät taïo ra trong ñieàu kieän noàng ñoä nöôùc muoái thaáp (chuû yeáu laø Bacillus vulgatus) • Ngoaøi ra ñieàu kieän nhieät ñoä quaù cao vaø möùc ñoä yeám khí keùm (neùn döa khoâng chaët) cuõng caûn trôû söï phaùt trieån bình thöôøng cuûa caùc vi sinh vaät lactic, taïo ñieàu kieän cho caùc vi sinh vaät laï phaùt trieån vaø laøm meàm saûn phaåm. • Do muoái döa trong thuøng quaù lôùn, caùc lôùp döa ôû phía döôùi thuøng chòu moät aùp suaát lôùn neân bò meàm hoaëc bò bieán daïng  Saûn phaåm bò nhôùt: • Trong nhieàu tröôøng hôïp saûn phaåm bò nhôùt laø do moät soá chuûng vi sinh vaät lactic phaùt trieån quaù maïnh trong ñieàu kieän nhieät ñoä quaù cao. • Nöôùc döa bò nhôùt coù theå do caùc vi khuaån coù voû nang phaùt trieån trong ñieàu kieän nöôùc döa coù haøm löôïng muoái vaø haøm löôïng acid quaù thaáp. Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 51  Saûn phaåm bò nhaên nheo: Döa chuoät bò nhaên nheo: do duøng nöôùc muoái vôùi noàng ñoä quaù cao, hieän töôïng co nguyeân sinh cuûa teá baøo xaûy ra nhanh vaø maïnh laøm döa bò teo.  Saûn phaåm coù höông vò laï, khoù chòu: Trong quá trình muối chua rau, ngoài các vi sinh vật lactic, còn có các vi sinh vật “lạ” phát triển. Các vi sinh vật ñó cũng phân hủy ñường như vi khuẩn butyric, vi khuẩn acetic, các vi khuẩn gây thối và một số vi khuẩn khác Saûn phaåm coù höông vò laï, khoù chòu laø do hoaït ñoäng cuûa caùc vi sinh vaät laï nhö caùc naám moác, naám men Mycoderma, Debaromyces, Hanzenula, Pichia vaø moät soá vi sinh vaät khaùc. Moät soá naám men ñoù coù theå chòu ñöôïc noàng ñoä muoái cao, coù khi tôùi 20%. Chuùng oxy hoaù acid lactic, laøm giaûm haøm löôïng acid naøy trong saûn phaåm, taïo ñieàu kieän cho caùc vi sinh vaät gaây hö hoûng khaùc phaùt trieån. Khi caùc vi sinh vaät naøy hoaït ñoäng thì treân beà maët saûn phaåm seõ coù moät lôùp vaùng. Một số loại nấm và vi khuẩn gây thối: • Nấm Sclerotinia libertiana gây bệnh thối trắng ở bắp cải, carrot, …làm rau củ mềm và lá cuộn bắp cải biến thành một khối nhầy. • Nấm Botrytis cinerea gây bệnh thối xám ở rau, hành và tỏi. • Nấm Altenaria gây bệnh thối ñen ở carrot và nấm Sterigmatocytis nigra gây bệnh thối ñen ở hành, tỏi. • Nấm Penicilium glaucum gây bệnh thối xanh ở hành tỏi. • Vi khuẩn Bacterium carotovorum gây bệnh thối ở các loài rau củ. • Nấm bệnh Colletotrichum lagenarium gây bệnh thối hồng ở dưa chuột. • Nấm men và nấm mốc gây váng trắng trên bề mặt sản phẩm muối chua như Mycoderma, Aspergillus, Torular, Oidium lactis, Penicilium.  Saûn phaåm bò tröông, bò roãng ruoät: Döa chuoät muoái bò tröông, bò roãng ruoät laø do hoaït ñoäng cuûa caùc VSV hieáu khí nhö vi khuaån Aerobacter vaø caùc naám men hoaït ñoäng maïnh khi noàng ñoä muoái quaù thaáp hoaëc quaù trình leân men saûn phaåm xaûy ra vôùi cöôøng ñoä quaù maïnh. Khi aáy caùc khí sinh ra laøm quaû döa bò tröông vaø bò roãng ruoät nhaát laø ñoái vôùi gioáng döa chuoät voû moûng 4. Biện pháp Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 52 - Pha acid sorbic vaøo nöôùc döa vôùi noàng ñoä 0,01 – 0,1% ñeå öùc cheá hoaït ñoäng cuûa caùc naám men ( noàng ñoä naøy aûnh höôûng khoâng ñaùng keå ñeán vi sinh vaät lactic). Cuõng coù theå duøng natri benzoat - Ñeå traùnh döa bò meàm, bò nhôùt coù theå duøng caùc bieän phaùp sau: • Loaïi boû nöôùc döa ñang leân men vaø thay baèng nöôùc muoái môùi. • Chaét nöôùc döa ra, ñem ñun soâi ñeå nguoäi roài laïi ñoå vaøo saûn phaåm. - Moät soá bieän phaùp ñeå ngaên ngöøa hieän töôïng taïo vaùng: + Phuû leân beà maët saûn phaåm moät lôùp daàu thöïc vaät trung tính daøy khoaûng 3mm + Ñeå thuøng môû thoâng vôùi aùnh saùng Maët Trôøi seõ ngaên ngöøa taïo vaùng Mycoderma vì aùnh saùng öùc cheá naám men Mycoderma nhöng can thaän vì coù theå seõ phaùt trieån moät soá naám moác + Coù theå baûo quaûn baèng tia töû ngoaïi ñeå choáng vaùng nhöng giaù thaønh seõ cao TÀI LIỆU THAM KHẢO Công nghệ chế biến rau trái GVHD: Toân Nöõ Minh Nguyeät Giá trị cảm quan của rau trái và biện pháp bảo vệ 53 1. Tôn Nữ Minh Nguyệt, Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thị Thu Trà, “Công nghệ chế biến rau trái, tập 1: Nguyên liệu và công nghệ bảo quản sau thu hoạch”, NXB ðại học Quốc gia TPHCM-2008 2. Quách ðĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, “Bảo quản và chế biến rau quả”, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội 3. Lê Ngọc Tú, “Hoá học Thực phẩm”, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1994. 4. Văn Ngọc Hướng, “Hương liệu và ứng dụng”, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2003. 5. Douglas B. MacDougall, “Colour in food”, Woodhead Publishing Limited, Cambridge England, 2002, 378 trang. 6. 7.