Luận văn Nghiên cứu chế biến sản phẩm jelly hỗn hợp gấc - Dừa nước

dụng trái dừa nước để ăn và lá để lợp nhà hay làm củi, không mấy ai biết đến kỹ thuật rút nhựa dừa nước từ cuống hoa để nấu đường, ủ rượu, làm bia, lên men giấm, chưng cất cồn và một số loại sản phẩm có giá trị khác trong khi đó lại là nguồn thu nhập ít có hiệu quả nhất của dừa nước. Sản lượng đường dừa nước trung bình 20,3 tấn/ha cao hơn so với đường mía (khoảng 5 đến 15 tấn/ha). Đến năm thứ 4 hoặc thứ 5 cây mới đơm hoa cho trái. Thời gian này sẽ kéo dài đến năm thứ 55 trở lên, nghĩa là mỗi cây dừa nước có thể khai thác liên tục trên 50 năm. Mỗi ngày 2 lần, người ta dùng dao sạch cắt bỏ một lát mỏng 2mm trên đầu cuống để nhựa cây chảy ra liên tục. Ở các đồn điền tại Sumatra, Indonesia, cứ mỗi 10 hecta cần đến 38 người lao động: 30 người cho việc lấy nhựa, 5 người cho việc tỉa gốc và xử lý cơ học cuống hoa, 2 người cho việc chuyên chở và 1 người cai quản. Sản lượng đường đều đặn tại nước này vào khoảng 22,4 tấn/ha/năm. (www.vi.wikipedia.org) - Thành phần hóa học của dừa nước: chiếm nhiều nhất trong thành phần của dừa nước là glucid (bảng 5) Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 11 Bảng 5. Thành phần hóa học của dừa nước TT Thành phần Hàm lượng (g/100g) 1 Glucid 4,6 2 Chất béo 0,07 3 Protid thô 0,75 4 Đạm toàn phần 0,12 (NXB Nông Nghiệp TP. Hồ Chí Minh. 2000, Lạnh Đông Rau Quả Xuất Khẩu) 2.3 Giới thiệu về vitamin A 2.3.1 Tính chất và vai trò của vitamin A đối với quá trình dinh dưỡng người - Cấu tạo và phân loại: Vitamin A, một loại vitamin hòa tan trong chất béo, là một yếu tố rất quan trọng cho sự tăng trưởng bình thường của động vật, nhất là ở thú sơ sinh còn non trẻ. Khoảng năm 1937 khoa học đã cô lập và tinh thể hóa vitamin A từ mỡ ly trích từ gan của cá Halibut. Hiện nay vitamin A đã được tổng hợp trong phòng thí nghiệm khoảng 4-5 triệu đơn vị cho một gam sản phẩm. Mô thực vật không chứa vitamin A nhưng lại có khả năng tổng hợp được sắc tố carotenoids, chất này được gọi là tiền vitamin A. Phân tử của carotenoids có 40 nguyên tử carbon xếp với nhau dưới nhiều dạng hơi khác nhau, Kerrer đã xác định được khoảng 80 loại sắc tố carotene khác nhau từ các nguồn thực vật có trong thiên nhiên, nhưng trong đó chỉ có 11 loại là có khả năng biến đổi thành vitamin A có ích cho động vật và con người mà thôi. Trong số 11 sắc tố đó, có bốn loại carotene được coi là quan trọng nhất và thường gặp nhất trong thiên nhiên đó là sắc tố α , β, γ và cryptoxanthin-carotene (hay hydro- β- carotene). Đặc biệt trong bốn sắc tố đó, β- carotene quan trọng nhất và chiếm gần như phần lớn sắc tố của carotene được biến đổi ra vitamin A trong cơ thể động vật Sự biến đổi này được mô tả là tác động bẻ gẫy nối đôi ở giữa phân tử β-carotene tại vị trí C15- C15’ để cho ra hai phân tử vitamin A (hình 1 và 2). Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 12 (a) β-carotene (b) Lycopene Hình 1. Cấu trúc của (a) β-carotene và (b) Lycopen Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 13 Vitamin A1 Vitamin A2 Hình 2. Cấu trúc của vỉtamin A1 và vitamin A2 Có hai loại vitamin ở dạng hoạt động khác nhau đó là vitamin A1 và vitamin A2, hai loại này có sự khác nhau về cấu tạo ở công thức vòng, khác nhau trong sự hấp thụ ánh sáng tím trong quang phổ (hình 3) và cũng khác nhau ở nguồn tích chứa thiên nhiên. Vitamin A1 hay retinol được coi là quan trọng nhất, tìm thấy ở hầu hết thực phẩm gốc động vật, còn vitamin A2 chỉ có một ít ở dầu cá nước ngọt. (Nguồn: Hóa sinh công nghiệp) Hình 3. Khác biệt trong hấp thu quang phổ của A1 và A2 - Sự hấp thụ vitamin A trong cơ thể: Sắc tố carotenoids và vitamin A đều là những hợp chất hòa tan trong chất béo vì vậy yếu tố đầu tiên để cho sự hấp thụ được dễ dàng và hữu hiệu là phải có một ít chất béo trong thực phẩm hay trong hỗn hợp thực phẩm để hòa trộn trước khi đến đoạn tá tràng. Ở đây, nhờ chất béo đó, muối mật sẽ dễ dàng tạo nhũ tương hóa, nhờ đó chất carotenoids hay H3C CH3 CH3 CH3 CH2OH CH3 H3C CH3 CH3 CH3 CH2OH CH3 Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 14 vitamin A dễ dàng thẩm thấu và hấp thụ qua màng ruột để vào tế bào màng ruột trước khi đi vào đường bạch huyết. Tuy nhiên, nếu quá trình nhiều chất béo lại có tác động làm đình trệ sự biến đổi của carotenoids thành vitamin A. - Sự biến đổi carotene thành vitamin A tùy thuộc vào nhiều yếu tố: Thực phẩm cần có một ít chất béo để chất muối mật hóa nhũ tương nhờ đó enzym dễ tác động để phân cắt carotene thành vitamin A. Kích thích tố của tuyến giáp trạng có tác động làm gia tăng biến đổi carotene thành vitamin A và cũng làm gia tăng lượng vitamin A tồn trữ trong gan. Những hợp chất nitrate có tác động ngăn cản tác động của kích thích tố thyroxine của tuyến giáp trạng vì vậy nó cũng làm giảm sự biến đổi của carotenoe cũng như giới hạn sự hấp thụ vitamin A. Chất đạm cũng có tác động trong sự biến đổi carotene và hấp thụ vitamin A. Lý do là chất đạm được coi là chất chuyên chở vitamin A trong sự hấp thụ. Một khẩu phần thiếu chất đạm thường kéo theo thiếu vitamin A. - Nhiệm vụ và ảnh hưởng của vitamin A trong cơ thể: Khi thiếu vitamin A, biểu bì sẽ bị sừng hóa, ở cơ thể trẻ xương chậm phát triển. Động vật non chậm lớn, sụt cân, niêm mạc sẽ bị thoái hóa, dễ nhiễm trùng, màng nhày mắt bị khô, tuyến nước mắt không tiết gây nên bệnh quáng gà. Chức năng quan trọng của vitamin A là tham gia vào việc duy trí tính nhạy cảm của mắt đối với việc thu nhận ánh sáng là Rhodopsin. - Nhu cầu của vitamin A trong con người: Theo đề nghị của các nhà dinh dưỡng, để cho một người có được tình trạng khỏe mạnh, cân bằng về vitamin A, tối thiểu mỗi ngày cho mỗi kg trọng lượng cơ thể là 20 IU vitamin A hay 40 IU β-carotene (1IU tương đương 0,3 µg retinol hay vitamin A hoặc 0,6 µg β-carotene) (bảng 6). - Nguồn thực phẩm chứa vitamin A: Vitamin A có mặt gần như ở hầu hết thực phẩm gốc động vật, còn ở thực vật chỉ chứa chất tiền vitamin A (bảng 7). Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 15 Bảng 6. Nhu cầu vitamin A của con người cho mỗi ngày theo đề nghị của Hoa Kỳ Giới tính Nhu cầu (IU vitamin A/ngày) Đàn ông 5000 Đàn bà 5000 Phụ nữ mang thai 6000 Phụ nữ cho con bú 8000 Trẻ con (0-1 tuổi) 1500 (1-3 tuổi) 2000 (3-6 tuổi) 2500 (6-9 tuổi) 3500 (9-12 tuổi) 4500 (12-18 tuổi) 5000 Bảng 7. Nguồn thực phẩm chứa vitamin A Thực phẩm IU/100g Gan cá 10.000 – hàng triệu Bơ 1.000 – 4.000 Trứng 1.000 Sữa bò nguyên chất 150 Sò hến 300 Cà rốt 11.000 Cà chua 800 Đu đủ 1.200 Gạo, lúa mì Dấu vết Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 16 2.4 Giới thiệu sản phẩm jelly 2.4.1 Sản phẩm jelly Jelly là sản phẩm phổ biến đối với người Châu Âu nhưng hiện nay món này đã được các nước trên thế giới biết đến. Jelly trái cây là một sản phẩm mang một hương vị và sắc thái riêng. Jelly trái cây thường được làm từ chính dịch trái cây đó để tạo ra mùi hương đặc trưng cho sản phẩm. Dịch pha loãng, phối chế rồi đem đi nấu để tạo gel cho sản phẩm, sau khi nấu ở thời gian và nhiệt độ nhất định, cho thêm những miếng trái cây vào, làm lạnh để khi gel đông lại tạo thành sản phẩm jelly trái cây. Sản phẩm jelly trái cây thì rất phong phú vì mỗi loại trái cây sẽ cho ra sản phẩm có màu sắc và hương vị đặc trưng. 2.4.2 Lý thuyết về sự tạo gel Có nhiều lý thuyết giải thích về quá trình tạo gel trong chế biến jelly. Trong số đó thuyết được nhiều người chấp nhận nhất là thuyết sự tạo thành hệ thống không gian ba chiều của Speise. Speise cho rằng khi được làm lạnh, thì các chất tạo đông có cấu trúc sợi sẽ hình thành các liên kết ngang trong phân tử và hình thành hệ thống không gian ba chiều. Các liên kết này buộc các sợi vào hệ thống không gian ba chiều có thể là các liên kết cơ bản giữa các nhóm chức năng: liên kết loại hai như liên kết hydro, liên kết bằng lực hút giữa các nhóm alkyl. Hệ thống được tạo thành sẽ giữ đường và các chất khác bên trong, làm cho sản phẩm không bị lại đường khi dùng đường ở nồng độ cao. 2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel - Nồng độ chất tạo đông Khi chất tạo đông được làm lạnh thì hình thành mạng lưới phức tạp tạo thành gel và giữ nước và đường trong cấu trúc gel đó. Độ bền của mạng lưới phụ thuộc vào nồng độ chất tạo đông, nồng độ càng cao gel càng bền. - Nhiệt độ của quá trình tạo gel Các thí nghiệm kiểm tra chứng tỏ là khi quá trình gel hóa xảy ra ở nhiệt độ cao đối với gel pectin thì gel kém bền hơn so với nhiệt độ thấp. Olsen chỉ ra rằng cấu trúc gel đạt được ở nhiệt độ thấp khác với cấu trúc gel tạo thành ở nhiệt độ cao. Và sự giảm độ bền gel ở nhiệt độ cao không phải do sự phá hủy pectin mà do sự khác nhau trong sự tạo thành hệ thống gel. Bên cạnh sử dụng nhiệt độ thấp hơn để tạo gel pectin bền hơn thì cũng gặp khó khăn là phải làm sao cho đường tan hoàn toàn, nếu không nó sẽ bị đóng rắn lại trong thời gian ngắn khi sử dụng đường cao. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 17 - Thời gian nấu Nhiều thí nghiệm cho thấy là nhiệt độ cao thời gian nấu dài làm giảm độ bền gel của pectin. Điều này xảy ra là do sự phân hủy chất tạo đông. Theo Tarr thì đường trong nước quả có tác dụng bảo vệ pectin. Ông thấy là khi nấu pectin trong môi trường acid mà không có đường thì sự bền gel giảm nhanh theo thời gian nấu. Tuy nhiên đối với agar thì ảnh hưởng này chưa rõ. - Nồng độ đường và acid Nồng độ acid ảnh hưởng nhiều đến khả năng tạo gel của pectin methoxyl cao. Olsen đã chứng ming rằng khi tăng nồng độ H+ đến một giá trị giới hạn nào đó thì độ bền gel tăng nhưng nếu tăng lên quá cao thì độ bền gel sẽ giảm. Đường và acid là hai yếu tố có mối tương quan chặt chẽ trong quá trình tạo gel. Khi nồng độ acid cao có thể giảm lượng đường lại và ngược lại là khi nồng độ acid thấp có tăng lượng đường. Tuy nhiên, theo Singh lượng đường trong jelly thường phải từ 60- 65%. Khi lượng đường thấp thì gel tạo thành yếu và nếu đường quá cao thì dẫn đến hiện tượng kết tinh. - Khối lượng phân tử chất tạo đông Khối lượng phân từ chất tạo đông đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng tạo gel của phân tử. Ở dạng gel, phân tử phát triển một hệ thống không gian ba chiều để giữ dung dịch vào trong mạng lưới. Nếu phân tử quá ngắn thì hệ thống không liên tục ở một vị trí nào đó, gel mềm và dễ chảy lỏng. Ngoài ra, sự tạo gel còn ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau như nhiệt độ nấu, các muối đệm, loại và lượng các chất tạo gel Sự bắt đầu gel hóa nhanh sẽ ảnh hưởng đến độ cứng của jelly, nếu gel hóa bắt đầu trước khi jelly được rót vào bao bì cuối cùng thì sự phá vỡ vật lý gây ra trong quá trình rót sẽ làm cấu trúc gel lỏng lẻo hơn. 2.4.4 Chất tạo đông - Carrageenan Tên gọi khác: Irish moss gelose (từ Chondrus spp.); Eucheuman (từ Eucheuma spp.); Iridophycan (từ Iridaea spp.); Hypnean (từ Hypnea spp.); Furcellaran or Danish agar (từ Furcellaria fastigiata); INS No. 407. Nguồn gốc: được chiết xuất từ loại tảo đỏ có nguồn gốc từ Ireland, mọc dọc theo bờ biển Anh, Pháp, Tây Ban Nha, Ireland. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 18 Cấu tạo: carrageenan cấu tạo từ các gốc D-galactose và 3,6-anhydro D-galctose. Các gốc này kết hợp với nhau bằng liên kết -1,4 và -1,3 luân phiên nhau (hình 4). Các gốc D- galactose được sulfate hóa với tỉ lệ cao. Hình 4. Cấu trúc của carrageenan Các polysaccharide phổ biến của carrageenan là kappa-, iota- và lambda- carrageenan: Kappa-carrageenan là một loại polymer của D-galactose- 4-sulfate và 3,6-anhydro D- galctose. Iota-carrageenan cũng có cấu tạo tương tự Kappa-carrageenan, ngoại trừ 3,6-anhydro- galactose bị sulfate hóa ở C số 2. Lambda-carrageenan có monomer hầu hết là các D-galactose- 2-sulfate (liên kết 1,3) và D-galactose-2,6-disulfate (liên kết 1,4). Tất cả các loại carrageenan đều chứa galactose kết hợp với nối glycoside xen kẽ nhau. Tuy nhiên chúng khác nhau về số lượng và vị trí các nhóm sulphated ester và số lượng của 3,6-anhydro-D-galactose mà chúng chứa. Điều này dẫn đến sự đa dạng trong tính chất tạo đông, từ tính chất dòn, dễ vỡ của gel agar đến tính tạo gel của carrageenan và loại lambda carrageenan không tạo gel. Nguồn tảo biển đỏ chứa carrageenan chủ yếu là Chondrus crispus, dạng lambda và kappa được tạo ra từ môi trường nước lạnh, Loài Eucheuma phát triển trong nước ấm và tạo ra kappa và iota, một số loài Gigartina phát triển trong nước lạnh cũng tạo ra dạng kappa và lambda. Phương pháp sản xuất carrageenan trong công nghiệp: Carrageenan được thu nhận bằng cách chiết từ tảo biển bằng nước hay bằng dung dịch kiềm loãng. Carrageenan được thu lại bằng sự kết tủa bởi cồn, sấy thùng quay, hay kết Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 19 tủa trong dung dịch KCl và sau đó làm lạnh. Cồn được sử dụng trong suốt quá trình thu nhận và tinh sạch là methanol, ethanol và isopropanol. Sản phẩm có thể chứa đường nhằm mục đích chuẩn hóa, chứa muối để thu được cấu trúc gel đặc trưng hay tính năng tạo đặc. Tính chất của carrageenan: Màu hơi vàng, màu nâu vàng nhạt hay màu trắng. Dạng bột thô, bột mịn và gần như không mùi. Không tan trong ethanol, tan trong nước ở nhiệt độ khoảng 80oC tạo thành một dung dịch sệt hay dung dịch màu trắng đục có tính chảy; phân tán dễ dàng trong nước hơn nếu ban đầu được làm ẩm với cồn, glycerol, hay dung dịch bão hòa glucose và sucrose trong nước. Độ nhớt của dung dịch tùy thuộc vào loại carrageenan, khối lượng phân tử, nhiệt độ, các ion có mặt và hàm lượng carrageenan. Cũng như những polymer mạch thẳng có mang điện tích khác, độ nhớt tỉ lệ thuận với hàm lượng. Carrageenan có khả năng tương tác với nhiều loại gum đặc biệt là locust bean gum, trong đó tùy thuộc vào hàm lượng nó sẽ có tác dụng làm tăng độ nhớt, độ bền gel và độ đàn hồi của gel. Ở hàm lượng cao carrageenan làm tăng độ bền gel của guar gum nhưng ở hàm lượng thấp, nó chỉ có thể làm tăng độ nhớt. Khi carrageenan được cho vào những dung dịch của gum ghatti, alginate và pectin nó sẽ làm giảm độ nhớt của các dung dịch này. Ổn định ở pH >7, phân hủy ở pH = 5-7; phân hủy nhanh ở pH < 5. Khả năng tạo gel: Phụ thuộc rất lớn vào sự có mặt của các cation. Ví dụ: Khi liên kết với K+, NH4+, dung dịch -carageenan tạo thành gel thuận nghịch về nhiệt. Khi liên kết với Na+ thì carrageenan hòa tan trong nước lạnh và không có khả năng tạo gel. Muối K+ của -carrageenan có khả năng tạo gel tốt nhất nhưng gel giòn và dễ bị phân rã. Chúng ta có thể giảm độ giòn của gel bằng cách thêm vào locust bean gum. -carrageenan có ít liên kết ion hơn nhưng khi tăng lực liên kết có thể tạo gel đàn hồi. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 20 Hình 5. Cơ chế tạo gel của (a) kappa- carrageenan và (b) iota- carrageenan Tính chất của gel: Dung dịch nóng của kappa và iota carrageenan sẽ tạo gel khi được làm nguội xuống từ 40 - 60oC dựa vào sự có mặt của các cation. Gel carrageenan có tính thuận nghịch về nhiệt và có tính trễ nhiệt, có nghĩa là nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ nóng chảy của gel khác nhau. Gel này ổn định ở nhiệt độ phòng nhưng khi gia nhiệt cao hơn nhiệt độ tạo gel từ 5 -12oC thì gel có thể chảy ra, khi làm lạnh sẽ tạo gel lại. Thành phần ion trong một hệ thực phẩm rất quan trọng đến hiệu quả sử dụng carrageenan. Ví dụ: kappa-carrageenan chọn ion K+ để làm ổn định vùng tạo liên kết, tạo trạng thái gel chắc, giòn (hình 5a). Iota carrageenan chọn Ca2+ nối giữa các chuỗi tạo cấu trú gel mềm và đàn hồi (hình 5b). Sự có mặt của các ion cũng có ảnh hưởng lên nhiệt độ hydrat hóa của carrageenan, nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ nóng chảy. Ví dụ: iota carrageenan sẽ hydrat hóa ở nhiệt độ môi trường trong nước nhưng khi cho muối vào sẽ tăng nhiệt độ tạo gel nên được ứng dụng trong sản xuất salad-dressing lạnh. Muối Na+ của kappa carrageenan sẽ hydrat hóa ở 40oC nhưng carrageenan cùng loại trong thịt muối sẽ chỉ hydrat hóa hoàn toàn ở nhiệt độ 55oC hoặc hơn. Carrageenan được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực thực phẩm và phi thực phẩm. Trong công nghệ thực phẩm carrageenan được sử dụng là một chất để điều chỉnh độ chắc, trạng thái, tính chất cảm quanChức năng của nó là tạo nhũ tương, keo tụ và tính Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 21 kết nối. Ngoài ra nó còn ứng dụng trong công nghệ khác như:công nghiệp dệt, sản xuất kem đánh răng, kỹ nghệ sơn Ngày nay với tốc phát triển của khoa học, con người đã khám phá ra những lợi ích của carrageenan trong nhiều lĩnh vực. Trong thực phẩm, carrageenan đóng vai trò là chất phụ gia trong thực phẩm để tạo đông tụ, tạo tính mềm dẻo, đồng nhất cho sản phẩm và cho điểm nóng chảy thấp. Carrgeenan được dùng trong các món ăn trong thực phẩm: các món thạch, hạnh nhân, nước uống Carrageenan được bổ sung vào bia, rượu, dấm làm tăng độ trong. Trong sản xuất bánh mì, bánh bicquy, bánh bông lancarrageenan tạo cho sản phẩm có cấu trúc mềm xốp. Trong công nghệ sản xuất chocolate:bổ sung carrageenan vào để làm tăng độ đồng nhất, độ đặc nhất định. Trong sản xuất kẹo:làm tăng độ chắc, độ đặc cho sản phẩm Trong sản xuất phomat, sản xuất các loại mứt đông, mứt dẻo Đặc biệt ứng dụng nhiều trong lĩnh vực chế biến thủy sản: carrageenan được ứng dụng tạo lớp màng cho sản phẩm đông lạnh, làm giảm hao hụt về trọng lượng và bay hơi nước, tránh sự mất nước của thịt gia cầm khi bảo quản đông Trong bảo quản đóng hộp các sản phẩm thịt, bổ sung vào surimi và giò chả.. Do carrageenan tích điện âm của gốc SO4+ nên có khả năng liên kết với protein qua gốc amin mang điện tích dương khi pH nằm dưới điểm đẳng điện.Chính nhờ điểm này mà trên 50% tổng lượng carrageenan được sử dụng trong công nghiệp sữa. Vai trò của carrageenan là làm cho các sản phẩm sữa có độ ổn định khá cao, không cần dùng đến tinh bột hoặc lòng trắng trứng.. Tất cả các loại carrageenan đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, dưới tác dụng của nhiệt độ cao thì tất cả carrageenan đều bị tan chảy và giảm độ nhớt, ở nhiệt độ lạnh thì hệ thống gel được phục hồi. Chính vì vậy mà nhiệt độ là yếu tố quan trọng xác định loại carrageenan nào được sử dụng trong hệ thống thực phẩm. Ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tạo gel, carrageenan hầu như bền ở pH thông thường trong thực phẩm. Khi chế biến trong điều kiện nâng nhiệt cao thì độ nhớt của carrageenan sẽ giảm ở pH < 4,3. Khi chế biến ở pH thấp, carrageenan phải được thêm vào ở giai đoạn cuối sau khi thực phẩm đã được gia nhiệt. Ở pH tương đối thấp, trạng thái gel bền nhưng trạng thái sol không hình thành, đặc biệt khi đưa vào điều kiện nhiệt độ cao và kéo dài thời gian. Kết quả là sự thủy phân carrageenan dẫn đến độ bền gel kém. Các chất tạo đông khác Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 22 Agar, pectin, arabic gum, gellan gum 2.4.5 Các chất khác Là các chất được dùng để giúp cho sản phẩm có vị hài hòa tạo sự đa dạng riêng cho sản phẩm, ngoài ra một số chất có thể giúp cho sản phẩm bảo quản được lâu hơn. Các chất được sử dụng là: - Đường Hầu hết các loại jelly được làm từ đường saccharose loại RE của mía hoặc củ cải đường. Đường này ngoài chức năng tạo vị ngọt cho sản phẩm nó còn có chức năng bảo quản. Saccharose là một loại disaccharide có công thức phân tử C12H22O11, cấu tạo từ một phân tử glucose và một phân tử fructose nối với nhau bằng liên kết 1-2 glucoside (Hình 6). H-C1 H-C-OH CH2OH HO-C C2 H-C-OH HO-C H-C H-C-OH CH2OH H-C CH2OH (α-D-glucopiranozil-(1 2)-β-D-fructofuranozid) (Saccharose) Hình 6. Cấu trúc của saccharose Có thể bổ sung đường aspartame với hàm lượng đường thấp hơn 0,2% để tăng độ ngọt và hương vị cho sản phẩm jelly. Aspartame có hậu vị ngọt giống như saccharose nhưng ngọt gấp 150-200 lần saccharose - Acid Các loại acid thường dùng trong sản xuất jelly gồm các loại acid citric, acid tartric, acid malic, acid ascorbicTrong đó phổ biến nhất là acid citric vì đây là loại acid có vị chua dịu có thể dùng để điều vị, điều chỉnh pH của sản phẩm. Acid citric có công thức phân tử C6H8O7.H2O ở dạng tinh thể có độ tinh khiết hơn 99%, có tạp chất cho phép thấp hơn 0,5%, lượng sulfuric tự do thấp hơn hoặc bằng 0,05%, hàm lượng asen thấp hơn hoặc bằng 0,00014%. Khi hòa tan trong nước cất dung dịch phải trong suốt không có vị lạ. O CH2OH O O O CH2OH O CH2OH O 1 2 Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 23 Mục đích việc sử dụng acid thực phẩm trong sản phẩm jelly: - Làm nổi bật hương vị của sản phẩm. - Có tác dụng điều vị cho sản phẩm. - Góp phần ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật giúp bảo quản sản phẩm. - Giúp điều khiển quá trình tạo đông. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 24 CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phương tiện thí nghiệm Thực hiện nghiên cứu, thu thập số liệu tại phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm. 3.1.1 Nguyên liệu - Gấc. - Dừa nước. - Đường. 3.1.2 Dụng cụ thí nghiệm Sử dụng các dụng cụ trong phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, bao gồm: Tủ sấy, máy xay, chiết quang kế, máy đo màu, máy đo độ nhớt. 3.1.3 Hóa chất sử dụng Sử dụng hóa chất của phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm và ngoài thị trường, bao gồm: Saccharose, carrageenan, aspartame, acid citric... 3.2 Phương pháp thí nghiệm 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách thịt hạt gấc (màng đỏ gấc) + Mục đích thí nghiệm: Xác định phương pháp tách thích hợp, thu triệt để thịt hạt gấc, giảm tổn thất nguồn nguyên liệu và đảm bảo giá trị dinh dưỡng cao. * Tách thịt hạt gấc ở trạng thái tươi + Chuẩn bị mẫu: Chọn những quả gấc đỏ đủ độ chín, vỏ ngoài đỏ từ 2/3 trở lên, gai nhỏ đều và thưa, loại bỏ những quả bị sâu, thối hỏng. Chẻ đôi và tách hạt ra khỏi vỏ. + Tiến hành thí nghiệm: Màng đỏ gấc bao bên ngoài hạt được tiến hành tách bằng tay. * Tách thịt hạt gấc có sử dụng nhiệt + Chuẩn bị mẫu: Chọn những quả gấc đỏ đủ độ chín, vỏ ngoài đỏ từ 2/3 trở lên, gai nhỏ đều và thưa, loại bỏ những quả bị sâu, thối hỏng. Chẻ đôi và tách hạt ra khỏi trái. + Tiến hành thí nghiệm: Hạt gấc sau khi tách ra khỏi vỏ, được đem đi sấy ở thời gian và nhiệt độ theo bố trí ở (hình 7). + Sơ đồ thí nghiệm: Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 25 Gấc chín Rửa, cắt đôi Tách hạt Sấy A1 A2 A3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 Tách màng đỏ gấc Hình 7. Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến quá trình tách màng đỏ gấc Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với sự thay đổi của 2 nhân tố A và B và 2 lần lặp lại. - Nhân tố A: Nhiệt độ sấy (oC) + A1: 50 + A2: 55 + A3: 60 - Nhân tố B: Thời gian sấy (phút) + B1: 10 + B2: 20 + B3: 30 Số nghiệm thức thực hiện: 3 x 3 x 2 = 18 nghiệm thức. 3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ carrageenan và tỷ lệ (gấc : cơm dừa nước) đến cấu trúc và giá trị cảm quan của sản phẩm + Mục đích thí nghiệm: Xác định nồng độ carrageenan và tỷ lệ (gấc : cơm dừa nước) thích hợp để sản phẩm có cấu trúc và giá trị cảm quan cao. + Chuẩn bị mẫu: Nguyên liệu và các hóa chất cần thiết đều được chuẩn bị tốt theo quy trình được biểu diễn ở (hình 8). + Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 26 Nước Gấc chín Dừa nước Pha chế Rửa, cắt đôi Rửa, cắt đôi C1 C2 C3 Tách hạt Xử lý Sấy Tách màng Cái (thịt) dừa Tách màng đỏ gấc Ngâm Xay Định hình D1 D2 D3 Gia nhiệt Cho vào bao bì Ghép mí Làm nguội, tạo gel Hình 8. Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của nồng độ carrageenan và tỷ lệ (gấc : cơm dừa nước) đến cấu trúc và giá trị cảm quan của sản phẩm Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với sự thay đổi của hai nhân tố C và D và hai lần lặp lại. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 27 - Nhân tố C: Nồng độ carrageenan (%) + C1 = 1,65 + C2 = 1,70 + C3 = 1,75 - Nhân tố D: Tỷ lệ gấc và thịt dừa thay đổi so với dịch jelly (%) + D1 = 1,5 (1 gấc:1 dừa) so với dịch jelly + D2 = 2,0 (1 gấc:1 dừa) so với dịch jelly + D3 = 2,5 (1 gấc:1 dừa) so với dịch jelly - Tiến hành thí nghiệm: Gấc và dừa sau khi định hình hoặc xay với hàm lượng khác nhau và nồng độ carrageenan khác nhau được bố trí theo hình 8, sau đó tiến hành phối chế với 0,01% aspartame, 14% saccharose, hỗn hợp được nấu ở 100oC, thời gian 2 phút. Dịch jelly sau khi nấu xong được rót vào bao bì, ghép mí, sau đó làm nguội nhanh bằng nước lạnh để tạo gel và đánh giá các chỉ tiêu. Số nghiệm thức thực hiện: 3 x 3 x 2 = 18 nghiệm thức. 3.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường saccharose đến khả năng phân bố gấc và cơm dừa nước trong dịch jelly + Mục đích thí nghiệm: Xác định hàm lượng đường saccharose thích hợp bổ sung vào dịch jelly để sản phẩm có giá trị cảm quan cao. + Chuẩn bị mẫu: Nguyên liệu và các hóa chất cần thiết đều được chuẩn bị tốt theo quy trình được biểu diễn ở (hình 9). + Tiến hành thí nghiệm: Tỷ lệ (gấc : dừa nước) và nồng độ carrageenan chọn ở thí nghiệm 3 được phối chế với saccharose ở các nồng độ khác nhau, hỗn hợp được nấu ở 100oC, thời gian 2 phút. Dịch jelly sau khi nấu xong được rót vào bao bì, ghép mí, sau đó làm nguội nhanh bằng nước lạnh để tạo gel và đánh giá các chỉ tiêu. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 28 + Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Dừa nước Gấc chín .. . Định hình Xay Nước Gia nhiệt Cho vào bao bì Ghép mí Làm nguội, tạo gel Hình 9. Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của nồng độ saccharose đến khả năng phân bố gấc và cơm dừa nước trong dịch jelly Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với sự thay đổi của nhân tố E và hai lần lặp lại. - Nhân tố E: Hàm lượng đường saccharose (%) + E1 = 10 + E2 = 12 + E3 = 14 + E4 = 16 + E5 = 18 Số nghiệm thức thực hiện: 5 x 2 = 10 nghiệm thức. E1 E2 E3 E4 E5 Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 29 3.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến chất lượng của sản phẩm + Mục đích thí nghiệm: Chọn nhiệt độ và thời gian nấu thích hợp nhằm đảm bảo sản phẩm có chất lượng cao. + Chuẩn bị mẫu: Gấc và dừa nước được được lựa chọn thích hợp và các hóa chất carrageenan, aspartame, đường, acid citric được chuẩn bị theo quy trình được biểu diễn ở (hình 10). + Tiến hành thí nghiệm: nước được bổ sung aspartame, saccharose, carrageenan, gấc và cơm dừa nước tối ưu ở thí nghiệm 2, 3. Sản phẩm sau khi gia nhiệt ở các nhiệt độ và thời gian khác nhau, được cho vào bao bì, làm mát để tạo gel. + Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Nước Gấc chín Dừa nước Pha chế .. .. Xay Định hình Gia nhiệt H1 H2 H3 I1 I2 I3 I4 I1 I 2 I3 I4 I1 I2 I3 I4 Cho vào bao bì Ghép mí Làm nguội, tạo gel Hình 10. Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến chất lượng của sản phẩm Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với sự thay đổi của hai nhân tố H và I và hai lần lặp lại. Acid citric Aspartame Carrageenan Saccharose Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 30 - Nhân tố H: Nhiệt độ nấu (oC) + H1: 90 + H2: 95 + H3: 100 - Nhân tố M: Thời gian nấu (phút) + I1: 0 + I2: 2 + I3: 4 + I4: 6 Số nghiệm thức thực hiện: 3 x 4 x 2 = 24 nghiệm thức. * Các chỉ tiêu ghi nhận: - Khả năng tách (%). - Màu sắc (thể hiện qua giá trị a trong hệ đo màu L, a, b). - Độ nhớt (cP). - Độ bền gel (gam lực). - Tỷ trọng dịch jelly. - Mức độ phân bố gấc và cơm dừa nước trong dịch jelly (chìm, nổi, mức độ phân tán). - Hàm lượng carotenoids (µg/g). Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 31 3.3 Phương pháp phân tích 3.3.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu vật lý Chỉ tiêu vật lý Phương pháp Độ dai, độ bền gel Máy đo độ cứng Rheotex, giá trị đo được là lực phá vở bề mặt, áp dụng công thức Young để tính độ cứng: E = (F/A)/(∆L/L). 3.3.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học Chỉ tiêu hóa học Phương pháp Xác định hàm lượng carotenoids tổng Phương pháp cải biến AOAC 941.15 sử dụng spectrophotometer (Tran Hoang Thao và ctv, 2007). Đo độ khô Sử dụng chiết quang kế. Đo pH Sử dụng pH kế. Đo màu Dùng máy đo màu colorimeter. Đo độ nhớt Dùng máy đo độ nhớt. 3.4 Phân tích số liệu Sự phá hủy của carotenoids có thể được miêu tả theo phương trình: nCk dt dC .−= (1) Với phương trình động học bậc 1 (n=1) phương trình (1) có thể được viết thành: Ln(C) = Ln(Co) – kt Hay Ln ktk Co C →−=      . (2) Trong đó: C: Hàm lượng carotenoids trong sản phẩm còn lại sau thời gian t (µg/g). Co: Hàm lượng carotenoids ban đầu (µg/g). k: Hằng số tốc độ phản ứng cho sự phân huỷ carotenoids. t: Thời gian xử lý (phút). Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 32 - Xác định năng lượng hoạt hoá Ea dựa vào phương trình Arrhenius: ln =)(k ln )( refk + a refT a E TTR E →                 − 11 (3) Trong đó: k: hằng số tốc độ phản ứng ở nhịêt độ T kref: hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ Tref Ea: năng lượng hoạt hoá (kJ/mol) R: hằng số khí lý tưởng (R = 8,314J/mol) T: Nhiệt độ (K) Tref: nhiệt độ tham chiếu (K) Dùng hệ thống Excel xử lý số liệu thu được để xác định được các thông số k, Ea. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 33 CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách thịt hạt gấc Bảng 8. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến khả năng tách và hàm lượng carotenoids (µg/gck) trong gấc. Nhiệt độ sấy (oC) Thời gian sấy (phút) HS Tách (%) HL carotenoidsa (mg/gck) Tổn thất carotenoids (%) Gía trị ab 0 97,69 ± 2,38c 10,34 ± 0,50c 0,00 30,10 ± 0,62c 10 97,77 ± 2,42 9,55 ± 0,52 7,64 ± 5,07c 28,44 ± 2,11 20 97,81 ± 2,43 7,37 ± 0,95 16,10 ± 6,36 26,17 ± 0,21 50 30 97,88 ± 2,51 6,29 ± 0,22 39,17 ± 2,13 27,70 ± 2,20 0 97,69 ± 2,38 10,34 ± 0,50 0,00 30,10 ± 0,77 10 97.81 ± 2.46 9,47 ± 0,15 8,41 ± 1.47 28.75 ± 0.78 20 97,83 ± 2,45 7,90 ± 0,93 23,59 ± 9,08 26,86 ± 0,90 55 30 97,90 ± 2,51 6,05 ± 0,10 41,46 ± 0,98 28,65 ± 0,47 0 97,74 ± 2,45 15,65 ± 0,61 0,00 30,70 ± 1,46 10 97,86 ± 2,58 14,27 ± 0,81 8,83 ± 5,19 29,53 ± 0,59 20 97,92 ± 2,55 10,97 ± 0,16 29,87 ± 1,04 28,39 ± 1,31 60 30 97,97 ± 2,59 8,60 ± 0,18 45,06 ± 1,17 30,88 ± 0,25 Chú thích: a Carotenoids bao gồm lycopene và β -caroten. b Giá trị đo màu a trong hệ đo màu L, a, b. Với a thay đổi từ xanh lá cây đến đỏ (-a đến +a). c Độ lệch chuẩn của các giá trị đo được. Kết quả thể hiện ở bảng 8 cho thấy nhiệt độ và thời gian sấy ít ảnh hưởng đến hiệu suất tách, nhưng hàm lượng carotenoids trong nguyên liệu lại bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và thời gian sấy rất nhiều. Nhiệt độ sấy càng cao, thời gian sấy càng dài thì hao hụt carotenoids càng nhiều là do carotenoids rất dễ bị oxy hoá và thường bị hao hụt bởi nhiệt độ. Tuy nhiên, thời gian sấy ở 10 phút thì hao hụt hàm lượng carotenoids ở 3 khoảng nhiệt độ là không khác biệt nhiều. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 34 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0 10 20 30 Thời gian (phút) L n (C /C o ) 50oC 55oC 60oC Hình 11. Đồ thị biễu diễn hàm lượng carotenoids thay đổi theo các nhiệt độ và thời gian sấy khác nhau Sự biến đổi carotenoids được biểu diễn bằng mô hình động học bậc 1 (hình 11). Các đường biểu diễn ở hình trên cho thấy, hàm lượng carotenoids giảm tuyến tính theo nhiệt độ và thời gian sấy, nhiệt độ sấy càng cao và thời gian sấy càng kéo dài thì hàm lượng carotenoids giảm càng nhiều. Bảng 9. Các phương trình biểu diễn hàm lượng carotenoids thay đổi theo nhiệt độ và thời gian sấy có dạng y = ax + b Nhiệt độ sấy (oC) Phương trình biểu diễn 50 y = - 0,0175x + 0,0346 r 2 = 0,964 55 y = - 0,0186x + 0,0363 r 2 = 0,937 60 y = -0,0206x + 0,0473 r 2 = 0,966 Các phương trình biểu diễn hàm lượng carotenoids theo nhiệt độ và thời gian sấy cho thấy hằng số tốc độ phản ứng tăng khi nhiệt độ sấy tăng, dấu trừ trước hằng số tốc độ phản ứng cho biết hàm lượng carotenoids giảm dần theo thời gian sấy (bảng 9). Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 35 Bảng 10. Giá trị k, Ea khi xử lý carotenoids trong gấc với các nhiệt độ sấy khác nhau Nhiệt độ(oC) 50 55 60 k (x 10-3) 17,50 ± 2,40d 18,60 ± 3,42 20,60 ± 2,74 Ea (KJ/mol) 14,564 ± 2,253d r2 0,98 Chú thích: d Sai số Hằng số tốc độ phản ứng cho sự phân huỷ hàm lượng carotenoids tăng dần theo nhiệt độ sấy (bảng 10), như vậy khi nhiệt độ sấy càng tăng thì hàm lượng carotenoids mất càng nhiều. Giá trị năng lượng hoạt hoá Ea tính toán được là 14,564 ( KJ/mol). y = -1.7518x + 1.3708 r 2 = 0.98 -4.08 -4.06 -4.04 -4.02 -4.00 -3.98 -3.96 -3.94 -3.92 -3.90 -3.88 -3.86 2.98 3.00 3.02 3.04 3.06 3.08 3.10 3.12 1/T(1/K) L n k Hình 12. Sự phụ thuộc nhiệt độ và thời gian của hằng số tốc độ phản ứng cho sự phân huỷ carotenoids Đường biểu diễn ở hình 12 cho thấy hằng số tốc độ phản ứng cho sự phân huỷ carotenoid tăng dần và tuyến tính theo nhiệt độ sấy. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 36 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Tổn thất carotenoids (%) 0 10 20 30 Thời gian (phút) 50oC 55oC 60oC Hình 13. Đồ thị biểu diễn tổn thất hàm lượng carotenoids theo nhiệt độ và thời gian sấy (%). Đồ thị biểu diễn ở hình 13 cho thấy thời gian sấy càng kéo dài hay nhiệt độ sấy càng cao thì tổn thất hàm lượng carotenoids càng lớn. Ở cùng một thời gian sấy thì hao hụt carotenoids theo nhiệt độ là không nhiều. Tuy nhiên, nếu sấy ở cùng một nhiệt độ thì hao hụt carotenoids theo thời gian lại lớn hơn nhiều. Điều này chứng tỏ carotenoids bền nhiệt hơn, và nếu sấy thời gian dài carotenoids bị mất nhiều là do một phần đã bị oxy hoá. 97.55 97.60 97.65 97.70 97.75 97.80 97.85 97.90 97.95 98.00 Hiệu suất tách (%) 0 10 20 30 Thời gian (phút) 50oC 55oC 60oC Hình 14. Đồ thị biễu diễn hiệu suất tách tách gấc theo thời gian và nhiệt độ sấy Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 37 Đồ thị biểu diễn ở hình 14 cho thấy khi nhiệt độ sấy càng tăng hay thời gian sấy càng kéo dài thì khả năng tách thịt hạt gấc càng dễ dàng hơn, hiệu suất tách càng cao. So sánh các mẫu gấc sấy ở các khoảng nhiệt độ và thời gian sấy khác nhau cho thấy, mẫu sấy ở 60oC trong thời gian 10 phút là tốt, mặc dù gấc sấy ở điều kiện nhiệt độ và thời gian này thì hao hụt carotenoids hơi cao hơn so với gấc sấy ở 50oC và 55oC ở cùng thời gian, tuy nhiên tại điều kiện sấy này thì hiệu suất tách tương đối cao hơn, rút ngắn được thời gian sấy và màu sắc của mẫu cũng ít bị biến đổi so với nguyên liệu ban đầu. 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Biểu hiện màu a 0 10 20 30 Thời gian (phút) 50oC 55oC 60oC Hình 15. Giá trị đo màu a biến đổi theo thời gian và nhiệt độ sấy Đồ thị biểu diễn ở hình 15 cho thấy nhiệt độ và thời gian sấy có ảnh hưởng nhiều đến màu sắc ban đầu của nguyên liệu (biểu hiện qua giá trị a trong hệ đo màu L, a, b). Khi sấy nhiệt độ cao và thời gian sấy kéo dài thì giá trị đo màu a bị biến đổi càng nhiều so với ban đầu. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 38 4.2. Ảnh hưởng của hàm lượng carrageenan và tỷ lệ (gấc : cơm dừa nước) đến cấu trúc và giá trị cảm quan của sản phẩm Bảng 11. Ảnh hưởng của hàm lượng carrageenan và tỷ lệ gấc : cơm dừa nước đến cấu trúc và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm Carrageenan (%) / Gấc :cơm dừa nước (%) Độ dai (gam lực) HL Carotenoids (µg/gsp) 1,65 / 1,50 133,67 ± 4,00c 3 1,25 ± 2,75c 1,65 / 2,00 127,50 ± 0,17 37,50 ± 2,50 1,65 / 2,50 124,17 ± 1,50 47,88 ± 2,75 1,70 / 1,50 155,17 ± 3,83 3 1,25 ± 2,75 1,70 / 2,00 148,67 ± 1,00 37,50 ± 2,50 1,70 / 2,50 139,83 ± 1,17 47,88 ± 2,75 1,75 / 1,50 202,50 ± 1,17 3 1,25 ± 2,75 1,75 / 2,00 175,50± 7,78 37,50 ± 2,50 1,75 / 2,50 156,33 ± 3,33 47,88 ± 2,75 Ghi chú: c Độ lệch chuẩn của các giá trị đo được. 100 120 140 160 180 200 220 1.60 1.65 1.70 1.75 Nồng độ carrageenan (%) Đ ộ da i (g lự c) 1.50 2.00 2.50 Hình 16. Đồ thị biễu diễn độ dai sản phẩm theo nồng độ carrageenan và tỷ lệ gấc : cơm dừa nước Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 39 Kết quả thể hiện ở bảng 11 và hình 16 cho thấy, mẫu 1,75% carrageenan /1,5% tỷ lệ gấc - dừa nước; 1,75% carrageenan / 2% tỷ lệ gấc - dừa nước; 1,70% carrageenan / 2% tỷ lệ gấc - dừa nước, và mẫu 1,75% carrageenan / 2,5% tỷ lệ gấc - dừa nước là 4 mẫu có độ dai cao nhất. So sánh giữa các mẫu cho thấy, sử dụng mẫu 1,75% carrageenan / 2% tỷ lệ gấc - dừa nước là tốt hơn vì mẫu này có độ dai cao thứ 2 và chứa hàm lượng carotenoids là cao hơn so với mẫu 1,75% carrageenan / 1,5% tỷ lệ gấc - dừa nước, còn mẫu 1,75% carrageenan / 2,5% tỷ lệ gấc - dừa nước tuy chứa hàm lượng carotenoids cao hơn mẫu 1,75% carrageenan / 2% tỷ lệ gấc - dừa nước và mẫu 1,70% carrageenan / 2% tỷ lệ gấc - dừa nước nhưng độ cứng lại thấp hơn nhiều, cho nên nếu để ý đến giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng thì chọn mẫu 1,75% carrageenan / 2% tỷ lệ gấc - dừa nước là tốt hơn. 4.3. Ảnh hưởng của nồng độ saccharose đến khả năng phân bố cơm dừa nước trong dịch jelly. Bảng 12. Ảnh hưởng của nồng độ saccharose đến khả năng phân bố cơm dừa nước trong dịch jelly Nồng độ đường (%) Độ nhớt dịch jelly (cP) Tỷ trọng dịch jelly Khả năng phân bố 10 209,5 ± 2,12c 1,0309 ± 0,0016c Hơi chìm 12 256,5 ± 6,36 1,0405 ± 0,0035 Đồng đều 14 269,0 ± 4,24 1,0560 ± 0,0028 Hơi nổi 16 309,0 ± 9,90 1,0645 ± 0,0035 Nổi nhiều 18 366,0 ± 16,97 1,0830 ± 0,0042 Đa số nổi Ghi chú:: c Độ lệch chuẩn của các giá trị đo được. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 40 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 10 12 14 16 18 Nồng độ đường (%) Đ ộ n hớ t d ịc h jel ly (cP ) Hình 17. Đồ thị biểu diễn độ nhớt dịch jelly thay đổi theo nồng độ đường Kết quả thể hiện ở bảng 12 và đồ thị biểu diễn ở hình 17 cho thấy nồng độ đường saccharose có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phân bố của cơm dừa nước trong sản phẩm jelly. Khi nồng độ đường tăng, cơm dừa nước sẽ nổi lên hay khi nồng độ đường saccharose quá thấp thì cơm dừa nước sẽ chìm xuống đáy làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do khi tăng hay giảm nồng độ đường saccharose thì độ nhớt dịch jelly thay đổi theo kéo theo sự thay đổi tỷ trọng của dịch jelly, do có sự chênh lệch tỷ trọng quá lớn giữa dịch jelly với cơm dừa nước nên ở mỗi nồng độ đường khác nhau thì khả năng phân bố của dừa nước trong sản phẩm jelly sẽ khác nhau. So sánh sự phân bố cơm dừa nước trong sản phẩm jelly ở các nồng độ đường saccharose cho thấy, cơm dừa nước phân bố tốt, đồng đều nhất trong sản phẩm jelly ở nồng độ đường saccharose là 12% . Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 41 4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến chất lượng của sản phẩm Bảng 13. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu đến chất lượng của sản phẩm Nhiệt độ (oC) Thời gian (phút) HL carotenoids (µg/gsp) Độ bền gel (gam lực) Giá trị đo màu ab 0 48,00 ± 3,73c 201,00 ± 4,00c 7,53 ± 0,51c 2 43,25 ± 3,50 240,00 ± 4,00 7,35 ± 0,57 4 36,00 ± 3,10 261,50 ± 3.50 7,26 ± 0,47 90 6 31,25 ± 4,60 229,00 ± 6,00 7,11 ± 6,00 0 46,50 ± 4,82 209,50 ± 1,50 7,44 ± 0,43 2 41,75 ± 2,40 241,55 ± 0,88 7,17 ± 0,43 4 33,25 ± 3,10 230,50 ± 2,50 6,78 ± 0,16 95 6 27,25 ± 3,10 205,67 ± 2,34 6,55 ± 0,19 0 43,25 ± 0,88 223,00 ± 4,00 7,24 ± 0,33 2 36,00 ± 1,75 255,50 ± 3,50 6,95 ± 0,23 4 27,25 ± 2,40 224,50 ± 2,50 6,62 ± 0,32 100 6 22,25 ± 1,75 195,50 ± 3,50 6,27 ± 0,13 Ghi chú: b Giá trị đo màu a trong hệ đo màu L, a, b. Với a thay đổi từ xanh lá cây đến đỏ (-a đến +a). c Độ lệch chuẩn của các giá trị đo được. Kết quả thể hiện ở bảng13 cho thấy nhiệt độ và thời gian nấu có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm cả khả năng tạo gel của carrageenan. Khi nhiệt độ nấu tăng, thời gian nấu tăng, hàm lượng carotenoids trong sản phẩm giảm làm giảm giá trị dinh dưõng trong sản phẩm. Hàm lượng carotenoids giảm theo thời gian và nhiệt độ nấu là do carotenoids rất dễ bị oxy hoá và nó bị phá huỷ bởi nhiệt độ. Nhiệt độ và thời gian nấu cũng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng tạo gel của carrageenan là do khi nhiệt độ nấu quá cao, thời gian kéo dài (90oC, 95oC, 100oC, thời gian 6 phút), hay thời gian nấu quá ngắn (0 phút) thì gel tạo thành có cấu trúc yếu nguyên nhân là do ở nhiệt độ quá cao và thời gian nấu kéo dài sẽ làm phân huỷ các liên kết giữa các phân ử Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 42 chất tạo đông, còn nếu nhiệt độ nấu quá thấp hay thời gian nấu quá ngắn sẽ ảnh hưởng đến khả năng trương nở và hoà tan của chất tạo đông, khi đó sẽ không tạo đựơc các liên kết hoặc liên kết lỏng lẻo với nhau dẫn tới gel tạo thành có cấu trúc kém. -0.90 -0.80 -0.70 -0.60 -0.50 -0.40 -0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.10 0 2 4 6 Thời gian (phút) L n (C /C o ) 90oC 95oC 100oC Hình 18. Đồ thị biễu diễn hàm lượng carotenoids trong sản phẩm thay đổi theo thời gian và nhiệt độ nấu Khi nhiệt độ nấu tăng hay thời gian nấu kéo dài thì hàm lượng carotenoids trong sản phẩm giảm dần và tuân theo mô hình động học bậc 1(hình 18). Nhiệt độ sấy càng tăng cao hay thời gian sấy càng kéo dài thì hàm lượng carotenoids trong sản phẩm giảm càng nhiều. Bảng 14. Các phương trình biểu diễn hàm lượng carotenoids trong sản phẩm thay đổi theo thời gian và nhiệt độ nấu Nhiệt độ nấu (oC) Phương trình biểu diễn 90 y = -0,0732x + 0,0161 r 2 = 0,99 95 y = -0,0923x + 0,0287 r 2 = 0,98 100 y = -0,1393x + 0,0476 r 2 = 0,98 Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 43 Các phương trình biểu diễn ở bảng 14 cho thấy khi nhiệt độ xử lý tăng thì hằng số tốc độ phản ứng tăng. Như vậy, khi nhiệt độ xử lý càng cao thì hàm lượng carotenoids trong sản phẩm bị mất càng nhiều và càng làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Bảng 15. Giá trị k, Ea khi xử lý carotenoids trong gấc với các nhiệt độ và thời gian nấu khác nhau Nhiệt độ(oC) 90 95 100 k (x 10-3) 73,20 ± 4,98 92,30 ± 9,12 139,30 ± 15,05 Ea (KJ/mol) 72,336 ± 12,249 r 2 0,97 Hằng số tốc độ phản ứng cho sự phân huỷ carotenoids k tăng tuyến tính theo nhiệt độ nấu (bảng 15), khi nhiệt độ nấu tăng càng cao thì hằng số k càng lớn, điều đó cho thấy khi nhiệt độ nấu càng cao thì tốc độ phân huỷ carotenoids trong sản phẩm càng lớn với năng lượng hoạt hoá Ea tính toán được là 72,336 (KJ/mol). y = -8.7005x + 21.323 r 2 = 0.97 -3.00 -2.80 -2.60 -2.40 -2.20 -2.00 -1.80 2.66 2.68 2.70 2.72 2.74 2.76 1/T(1/K)x10-3 L n k Hình 19. Đồ thị biễu diễn ln(k) theo 1/T Đường biểu diễn ở hình 19 cho thấy tốc độ phản ứng giảm dần khi nghịch đảo của nhiệt độ tăng hay là khi nhiệt độ nấu tăng thì tốc độ phản ứng cho sự phân huỷ carotenoids trong sản phẩm cũng tăng theo. Điều này chứng tỏ khi nhiệt độ nấu càng tăng thì hàm lượng carotenoids trong sản phẩm mất đi càng nhiều. Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 44 0 50 100 150 200 250 300 0 2 4 6 Thời gian (phút) Đ ộ da i (g lự c) 90oC 95oC 100oC Hình 20. Đồ thị biễu diễn độ dai jelly biến đổi theo thời gian và nhiệt độ nấu Đồ thị biểu diễn ở hình 20 cho thấy khi nhiệt độ nấu quá cao với thời gian kéo dài (90oC, 95oC, 100oC trong thời gian 6 phút), hay thời gian nấu quá ngắn (0 phút) thì gel tạo thành có cấu trúc yếu. Nguyên nhân là do ở nhiệt độ quá cao và thời gian nấu kéo dài sẽ làm phân huỷ các liên kết giữa các phân tử chất tạo đông, còn nếu nhiệt độ nấu quá thấp hay thời gian nấu quá ngắn sẽ ảnh hưởng đến khả năng trương nở và hoà tan của chất tạo đông, khi đó sẽ không tạo đựơc các liên kết hoặc liên kết lỏng lẻo với nhau dẫn tới gel tạo thành có cấu trúc kém. 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 Biểu hiện màu a 0 2 4 6 Thời gian (phút) 90oC 95oC 100oC Hình 21. Biểu hiện màu a thay đổi theo nhiệt độ và thời gian nấu Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 45 Đồ thị biểu diễn ở hình 21 cho thấy khi thời gian nấu jelly càng dài hay khi nấu jelly ở nhiệt độ cao đều có ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm jelly, thông qua giá trị biểu hiện màu a. Nhiệt độ nấu càng cao, thời gian nấu càng kéo dài thì giá trị a càng bị biến đổi nhiều sẽ làm giảm giá trị cảm quan cho sản phẩm tạo thành. So sánh các mẫu trong các điều kiện xử lý với nhiệt độ và thời gian khác nhau cho thấy: mẫu có nhiệt độ nấu 95oC, thời gian nấu 2 phút là tốt nhất vì rút ngắn được thời gian chế biến so với mẫu nấu 90oC, thời gian 4 phút , đồng thời hao hụt hàm lượng carotenoids trong sản phẩm ít hơn so với mẫu nấu 100oC, thời gian 2 phút. Như vậy, chọn nhiệt độ nấu 95oC, thời gian 2 phút để sản phẩm có độ dai tốt nhất và đảm bảo được giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
Các chỉ tiêu của sản phẩm Sản phẩm jelly tạo thành có các chỉ tiêu sau: • pH = 6,5 - 7 • Hàm lượng carotenoids tổng: ≈41,75 ± 2,40 (µg/gsp) • Độ bền gel: ≈ 241,55 ± 0,88 (gam lực) • Hàm lượng đường tổng số: 12% • Hàm lượng chất khô hoà tan: 14,5% Hình 22. Sản phẩm jelly hỗn hợp gấc - dừa nước Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 46 CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Từ các kết quả thu nhận được có thể đánh giá tổng quát như sau: • Thực hiện quá trình sấy ở nhiệt độ 60oC trong thời gian 10 phút sẽ cho hiệu suất tách cao, đảm bảo màu sắc và giá trị dinh dưỡng cho nguyên liệu sau khi sấy. • Nồng độ carrageenan sử dụng 1,75% và tỷ lệ gấc : dừa nước 1 : 1 sẽ cho sản phẩm có độ dai tốt nhất. • Bổ sung đường saccharose với nồng độ 12% sẽ cho sản phẩm có giá trị cảm quan cao về khả năng phân bố của dừa nước trong dịch jelly. • Jelly được nấu ở nhiệt độ 95oC trong thời gian 2 phút cho sản phẩm có độ dai tốt và đảm bảo giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. 5.2 Đề nghị • Khảo sát sự biến đổi hàm lương carotenoids tổng theo thời gian bảo quản sản phẩm. • Nghiên cứu các biện pháp giữ màu sản phẩm. • Nghiên cứu các biện pháp bảo quản sản phẩm trong thời gian dài. • Đa dạng hoá các sảnphẩm jelly gấc (bổ sung các loại trái cây khác vào jelly). Luận văn tôt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp & SHƯD 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Tất Lợi (2003), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y Học. Hoàng Kim Anh ( 2005), Hóa Học Thực Phẩm, NXB Khoa Học Kỹ Thuật. Nguyễn Minh Thủy (2007), Dinh dưỡng người, Tủ sách Đại Học Cần Thơ. Trần Đức Ba (2000), Lạnh đông rau quả NXB Nông Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh. Trần Minh Tâm (2000), Bảo quản và chế biến nông sản sau thu hoạch, NXB Nông Nghiệp. Vũ Ngọc Ruẩn (2005), Dinh dưỡng học và những bệnh dinh dưỡng thong thường, NXB Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh. Nguyễn Thị Tuyết Linh (2006), Khảo sát các yếu tố tác động đến sự biến đổi hàm lượng vitamin C Và dự đoán độ bền của vitamin c trong quá trình sản suất sản phẩm jelly xoài, Luận văn tốt nghiệp Khoa Nông Nghiệp & SHƯD Trường Đại Học Cần Thơ. Phan Hữu Lợi (2004), Nghiên cứu chế biến jelly nho có thịt quả, Luận văn tôt nghiệp Khoa Nông Nghiệp Khoa Nông Nghiệp & SHƯD Trường Đại Học Cần Thơ. Internet: - - - vi.wikipedia.org - - -