Nghiên cứu chế biến bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc

Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng ii Luận văn tốt nghiệp đính kèm theo đây, với đề tài “NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BỘT CÀ CHUA HÒA TAN CÓ BỔ SUNG GẤC”, do sinh viên ĐÔNG NGỌC KHÁNH PHƯƠNG thực hiện và báo cáo đã được hội đồng báo cáo luận văn thông qua. Sinh viên thực hiện Giáo viên hướng dẫn ĐÔNG NGỌC KHÁNH PHƯƠNG BÙI THỊ QUỲNH HOA Cần Thơ, ngày …… tháng …… năm 2008 Chủ tịch hội đồng Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng iii LỜI CẢM TẠ Qua năm năm học tại trường Đại học Cần Thơ, chúng em đã được quý thầy cô truyền đạt những kiến thức vô cùng quý báu. Em xin chân thành gửi lời cảm tạ đến Tất cả quý thầy cô ở bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạt những kiến thức chuyên ngành và kinh nghiệm bổ ích trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn. Xin chân thành cám ơn cô Bùi Thị Quỳnh Hoa, giảng viên bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại học Cần Thơ đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài, để em có thể hoàn thành tốt quyển báo cáo luận văn tốt nghiệp này. Xin chân thành cám ơn thầy Phạm Phi Long, giảng viên bộ môn Máy Chế Biến – Khoa Công Nghệ - Trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài này. Tất cả cán bộ quản lý phòng thí nghiệm cùng các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm khóa 29 đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến trong suốt quá trình học tập tại trường và trong thời gian thực hiện luận văn. Sinh viên thực hiện Đông Ngọc Khánh Phương Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng iv TÓM LƯỢC Sản phẩm bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc là dạng thực phẩm chức năng nhằm mang lại lợi ích sức khỏe cho người sử dụng, đặc biệt cho các bệnh nhân tiểu đường, bệnh nhân cao huyết áp và những bệnh nhân béo phì,… Do vậy, mục đích của đề tài “ Nghiên cứu chế biến bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc” là xây dựng qui trình chế biến sản phẩm sao cho có giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan tốt và bảo quản được thời gian dài ở điều kiện bình thường. Nội dung đề tài bao gồm: _ Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế dịch gấc và cà chua (khảo sát ở các tỷ lệ 1:2, 1:4, 1:6, 1:8, 1:10) đến chất lượng sản phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mẫu có tỷ lệ phối chế 1:4 cho giá trị cảm quan cao nhất. _ Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đường succrose (khảo sát ở 3 nồng độ 12,5 %; 13 %; 13,5 % - tính theo 0Brix), acid bổ sung (khảo sát ở 3 nồng độ 0,15 %; 0,175 %, 0,2 %) và muối (khảo sát ở mức: không bổ sung, bổ sung 0,025 % và 0,05 %) đến chất lượng sản phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mẫu có nồng độ đường tính theo độ Brix là 13 %, nồng độ acid là 0,175 % và nồng độ muối bổ sung là 0,025 % cho chất lượng cảm quan cao nhất. _ Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ phối chế của ba loại đường aspartame/acesulfame kali/maltisorb trong hỗn hợp đường đến chất lượng sản phẩm. Trong đó, ta cố định tỷ lệ giữa đường aspartame và acesulfame kali là 1:1, sau đó khảo sát tỷ lệ phối chế giữa đường maltisorb và hỗn hợp đường trên ở các tỷ lệ 1:6; 1:7; 1:8; 1:9; 1:10. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mẫu có tỷ lệ phối chế 1:7 cho giá trị cảm quan cao nhất. _ Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy (khảo sát ở 3 nồng độ 22, 26, 30 0Bx) và nhiệt độ sấy (khảo sát ở 4 mức nhiệt độ 90, 95, 100, 110 0C) đến chất lượng sản phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mẫu có nồng độ chất khô 26 0Bx và nhiệt độ sấy là 95 0C cho sản phẩm có chất lượng và hiệu quả kinh tế cao. _ Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng bột đến chất lượng sản phẩm. Thí nghiệm khảo sát ở 4 tỷ lệ pha loãng 1:2, 1:4, 1:6, 1:8. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mẫu có tỷ lệ pha loãng bột 1:4 cho giá trị cảm quan cao nhất. _ Khảo sát ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm. Thí nghiệm khảo sát ở 4 loại bao bì: PE, PA, nhôm, Tang (bao bì màng ghép phức hợp có màng nhôm) để bảo quản sản phẩm, thời gian khảo sát là 4 tuần. Kết quả nghiên cứu cho thấy, bao bì Tang cho sản phẩm có chất lượng tốt nhất. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng v MỤC LỤC Trang Lời cảm tạ .................................................................................................................. i Tóm lược.................................................................................................................... ii Mục lục ...................................................................................................................... iii Danh sách bảng .......................................................................................................... v Danh sách hình........................................................................................................... vii CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU......................................................................................... 1 1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 2 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................................... 3 2.1 Sơ lược về thực phẩm chức năng .......................................................................... 3 2.2 Giới thiệu chung về nguyên liệu ........................................................................... 4 2.3 Giới thiệu các thành phần quan trọng trong nguyên liệu ....................................... 10 2.4 Phụ gia dùng trong chế biến.................................................................................. 13 2.5 Giới thiệu chung về quá trình sấy phun................................................................. 20 2.6 Các công đoạn ảnh hưởng đến sản phẩm trong quá trình chế biến ........................ 28 2.7 Qui trình chế biến tham khảo bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc ......................... 34 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 35 3.1 Phương tiện nghiên cứu........................................................................................ 35 3.2 Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 36 3.3 Nội dung và phương pháp bố trí thí nghiệm.......................................................... 37 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 45 4.1 Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu ............................................................ 45 4.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế dịch cà chua và gấc đến chất lượng sản phẩm .................................................................................................................... 46 4.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đường succrose, acid và muối bổ sung đến chất lượng sản phẩm................................................................................................... 48 Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng vi 4.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ phối chế của ba loại đường aspartame/acesulfame kali/maltisorb trong hỗn hợp đường đến chất lượng sản phẩm.................................... 50 4.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến chất lượng sản phẩm ............................................................................................ 52 4.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng bột đến chất lượng sản phẩm...... 64 4.7 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm .......................................................................................................... 65 4.8 Kết quả so sánh giữa mẫu nguyên liệu cà chua có ngâm hóa chất và mẫu không ngâm hóa chất ............................................................................................................ 72 4.9 Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi và ước tính giá thành sản phẩm ....................... 73 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ................................................................... 77 5.1 Kết luận................................................................................................................ 77 5.2 Đề nghị................................................................................................................. 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... PHỤ LỤC I CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN ......................... ix 1 Phương pháp phân tích số liệu................................................................................. ix 2 Phương pháp tính…………………………………………………………………...xiii PHỤ LỤC II THỐNG KÊ…………………………………………………………....xvii Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng vii DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cà chua tươi ......................................................... 5 Bảng 2.2: Hàm lượng carotene (ppm) của một số giống cà chua................................. 6 Bảng 2.3: Thành phần cấu tạo cà chua........................................................................ 6 Bảng 2.4: Hợp chất thơm trong cà chua...................................................................... 6 Bảng 2.5: Thành phần hoá học của gấc....................................................................... 8 Bảng 2.6: Hàm lượng carotenoids của gấc và một số loại trái cây và rau quả khác ..... 9 Bảng 2.7: Thành phần acid béo của thịt quả gấc ......................................................... 9 Bảng 2.8: Thành phần carotenoids có trong dầu gấc ................................................... 10 Bảng 2.9: Chất lượng của maltodextrin trên thị trường ............................................... 14 Bảng 2.10: Tính chất lý hóa và qui định đối với aspartame và acesulfame kali ........... 10 Bảng 4.1: Thành phần chính của cà chua.................................................................... 45 Bảng 4.2: Thành phần chính của gấc .......................................................................... 45 Bảng 4.3: Kết quả điểm đánh giá cảm quan về mùi và màu cho hỗn hợp sau khi phối chế dung dịch cà chua và gấc ở các tỷ lệ khác nhau.................................................... 47 Bảng 4.4: Kết quả điểm đánh giá cảm quan vị cho dung dịch sau khi phối chế đường succrose và acid ở các nồng độ khác nhau .................................................................. 48 Bảng 4.5: Kết quả điểm đánh giá cảm quan vị cho dung dịch sau khi bổ sung muối ở các nồng độ khác nhau ............................................................................................... 49 Bảng 4.6: Kết quả điểm đánh giá cảm quan vị cho dung dịch sau khi phối chế hỗn hợp 3 loại đường ở các tỷ lệ khác nhau.............................................................................. 51 Bảng 4.7: Kết quả thành phần của nguyên liệu hỗn hợp cà chua và gấc sau khi phối chế dung dịch gấc, acid, đường và muối ........................................................................... 51 Bảng 4.8: Kết quả độ ẩm (%) của sản phẩm bột sau khi sấy ....................................... 53 Bảng 4.9: Kết quả sự khác biệt màu (∆E) của sản phẩm bột so với mẫu trắng ........... 54 Bảng 4.10: Kết quả hiệu suất thu hồi (%) của sản phẩm bột sau khi sấy ..................... 55 Bảng 4.11: Kết quả tổn thất vitamin C (%) tính theo căn bản khô của sản phẩm bột sau khi sấy........................................................................................................................ 56 Bảng 4.12: Kết quả tổn thất carotenoids (%) tính theo căn bản khô của sản phẩm bột sau khi sấy.................................................................................................................. 58 Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng viii Bảng 4.13: Kết quả điểm đánh giá cảm quan mùi của sản phẩm bột khi hòa tan với nước ........................................................................................................................... 59 Bảng 4.14: Kết quả điểm đánh giá cảm quan vị của sản phẩm bột khi hòa tan với nước ................................................................................................................................... 60 Bảng 4.15: Kết quả điểm đánh giá cảm quan màu của sản phẩm bột khi hòa tan với nước ........................................................................................................................... 61 Bảng 4.16: Kết quả tổng hợp ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy đến chất lượng sản phẩm ......................................................................................................... 62 Bảng 4.17: Kết quả tổng hợp ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến chất lượng sản phẩm ......... 62 Bảng 4.18: Kết quả điểm đánh giá cảm quan mùi, vị, màu của sản phẩm bột ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau ................................................................................................... 64 Bảng 4.19: Kết quả độ ẩm (%) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản ........................................................................................................................... 66 Bảng 4.20: Kết quả sự khác biệt màu (∆E) của sản phẩm bột so với mẫu trắng ......... 67 Bảng 4.21: Kết quả hàm lượng vitamin C (mg/100g chất khô) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản ............................................................................. 68 Bảng 4.22: Kết quả hàm lượng tổng carotenoids (µg/g chất khô) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản ............................................................................. 69 Bảng 4.23: Kết quả thành phần chính của sản phẩm bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc sau 4 tuần bảo quan trong bao bì màng ghép phức hợp có màng nhôm....................... 72 Bảng 4.24: Kết quả so sánh các chỉ tiêu của mẫu bột khi nguyên liệu cà chua có ngâm hóa chất và không ngâm hóa chất sau 4 tuần bảo quản trong bao bì PE ...................... 73 Bảng 4.25: Kết quả tính hiệu suất thu hồi sản phẩm qua cá công đoạn........................ 73 Bảng 4.26: Giá trị dinh dưỡng và giá trị năng lượng cho một gói bột sản phẩm 10g ... 75 Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng ix DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1:Quả cà chua ................................................................................................. 4 Hình 2.2:Trái gấc ....................................................................................................... 8 Hình 2.3: Cấu tạo L_ascorbic ..................................................................................... 11 Hình 2.4: Cấu tạo L_dehyroascorbic .......................................................................... 11 Hình 2.5: Sơ đồ sự đồng phân hóa và oxy hóa làm giảm carotenoids.......................... 12 Hình 2.6: Cấu tạo của các carotenoids chính và zeaxanthin ........................................ 13 Hình 2.7: Cấu tạo của Maltodextrin ............................................................................ 13 Hình 2.8: Phân tử acid citric ....................................................................................... 14 Hình 2.9: Công thức cấu tạo của Aspartame ............................................................... 16 Hình 2.10: Cấu tạo phân tử maltitol............................................................................ 19 Hình 2.11: Máy sấy phun qui mô phòng thí nghiệm ................................................... 20 Hình 2.12: Hệ thống thiết bị sấy phun ........................................................................ 22 Hình 2.13: Cơ cấu phun áp lực ................................................................................... 23 Hình 2.14: Cơ cấu phun ly tâm................................................................................... 24 Hình 2.15:Cơ cấu buồng sấy của máy sấy phun.......................................................... 25 Hình 2.16: Đường tốc độ sấy, nhiệt độ sấy và đường tách lớp áo nước trong sấy phun ................................................................................................................................... 26 Hình 2.17: Sơ đồ quy trình và cơ chế sấy dung dịch lỏng ........................................... 26 Hình 2.18: Hệ thống thu hồi sản phẩm........................................................................ 27 Hình 2.19: Qui trình chế biến tham khảo bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc ............. 34 Hình 3.1: Máy đo quang phổ tử ngoại khả kiến .......................................................... 43 Hình 3.2:Cân điện tử .................................................................................................. 43 Hình 3.3: Máy sấy phun ............................................................................................. 43 Hình 3.4: Máy đo màu................................................................................................ 43 Hình 3.5: Máy đo độ ẩm............................................................................................. 43 Hình 4.1: Nguyên liệu chế biến sản phẩm................................................................... 45 Hình 4.2: Nguyên liệu cà chua.................................................................................... 45 Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng x Hình 4.3: Nguyên liệu gấc .......................................................................................... 45 Hình 4.4: Sự thay đổi màu sắc hỗn hợp cà chua gấc từ đậm sang nhạt tương ứng với các tỷ lệ phối chế từ 1:2 đến 1:10 ..................................................................................... 48 Hình 4.5: Dung dịch cà chua ...................................................................................... 52 Hình 4.6: Dung dịch sau phối chế............................................................................... 52 Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến độ ẩm của sản phẩm bột sau khi sấy............................................................... 53 Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến ∆E của sản phẩm bột sau khi sấy ................................................................... 54 Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến hiệu suất thu hồi của sản phẩm bột sau khi sấy .............................................. 55 Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến tổn thất vitamin C của sản phẩm bột sau khi sấy ....................................... 57 Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến tổn thất carotenoids của sản phẩm bột sau khi sấy..................................... 58 Hình 4.12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến điểm cảm quan mùi của sản phẩm bột khi hòa tan với nước...................... 60 Hình 4.13: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến điểm cảm quan vị của sản phẩm bột khi hòa tan với nước......................... 60 Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến điểm cảm quan màu của sản phẩm bột khi hòa tan với nước ..................... 61 Hình 4.15: Màu của các mẫu khi pha loãng với nước với tỷ lệ 1:4.............................. 62 Hình 4.16: Sản phẩm bột cà chua có bổ sung gấc sấy ở 90 0C và 26 0Bx .................... 64 Hình 4.17: Sản phẩm bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc khi pha loãng bột ở tỷ lệ 1:4 ................................................................................................................................... 65 Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến độ ẩm của sản phẩm bột .................................................................................................. 66 Hình 4.19: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến ∆E của sản phẩm bột .................................................................................................. 67 Hình 4.20: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến độ hàm lượng vitamin C (mg/100 g chất khô) của sản phẩm bột ..................................... 69 Hình 4.21: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến độ hàm lượng tổng carotenoids (µg/g chất khô) của sản phẩm bột .................................. 70 Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng xi Hình 4.22: Các mẫu sản phẩm trong 4 loại bao bì PE, PA ,nhôm, Tang trước khi bảo quản ........................................................................................................................... 71 Hình 4.23: Các mẫu sản phẩm trong 4 loại bao bì PE, PA ,nhôm, Tang sau 4 tuần bảo quản ........................................................................................................................... 71 Hình 24: sản phẩm bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc............................................... 72 Hình 25: Mẫu có ngâm hóa chất và không ngâm hóa chất trước và sau khi bảo quản 4 tuần ........................................................................................................................... 73 Hình 2.26: Sản phẩm bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc ở dạng bột và khi hoà tan... 76 Hình 5.1: Qui trình chế biến bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc ................................ 78 Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Trong đời sống hàng ngày việc cung cấp nguồn vitamin là điều rất cần thiết đối với mỗi người trong các bữa ăn. Chính vì thế việc sử dụng các loại trái cây, rau quả, củ, hạt… góp phần làm gia tăng giá trị dinh dưỡng là rất cần thiết. Trong các loại rau quả được sử dụng hàng ngày, cà chua là loại rau quả được dùng phổ biến, chẳng những được dùng như rau mà còn được dùng như nước giải khát bổ dưỡng. Cà chua là một trong số rau quả có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp lycopene, vitamin A và C cho cơ thể. Tuy nhiên cà chua là loại quả rất dễ hư hỏng, thối rữa khi bảo quản không tốt hay thời gian bảo quản kéo dài. Điều đó làm giảm giá cà chua khi vào mùa vụ và sự khan hiếm cà chua lúc nghịch mùa. Ngoài ra gấc cũng là loại quả rất giàu chất dinh dưỡng, đặc biệt là lycopene và beta-carotene nên thường được dùng như một loại dược phẩm quí, và từ lâu người ta cũng đã biết dùng gấc để tạo màu sắc đẹp cho thực phẩm. Do đó việc nghiên cứu qui trình chế biến cà chua có bổ sung gấc ở dạng bột để vừa làm đa dạng hoá các sản phẩm rau quả, vừa gia tăng khả năng bảo quản và giá trị dinh dưỡng là điều cần thiết. Mặt khác, vấn đề sử dụng không hợp lý đường succrose hay đường mía, các chất ngọt và các thực phẩm cung cấp năng lượng cao cùng với lối sống thụ động do ảnh hưởng của các phương tiện thông tin nghe nhìn và giải trí đã đưa đến một số thách thức về sức khoẻ như: bệnh tim mạch, béo phì, tiểu đường và các bệnh liên quan đến răng miệng. Việc tăng cường sử dụng các chất ngọt năng lượng thấp hoặc không tạo ra năng lượng là một trong những giải pháp góp phần giảm sự trầm trọng của vấn đề sức khoẻ nói trên. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu chế biến bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc”, là một loại thực phẩm chức năng dùng làm nước giải khát thích hợp cho bệnh nhân tiểu đường, những bệnh nhân bệnh cao huyết áp, tim mạch và những người ăn kiêng. Hơn nữa, đây là sản phẩm dạng bột nên dễ vận chuyển, dễ bảo quản và gọn nhẹ hơn khi ở dạng tươi hay dạng nước. Tuy nhiên, đây chỉ là bước nghiên cứu ở qui mô phòng thí nghiệm nên những thông số trong qui trình chưa phải là tối ưu nhất. Nhưng nó là cơ sở bước đầu để thực hiện các nghiên cứu tiếp theo để tìm ra qui trình chế biến hoàn thiện hơn. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 2 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của đề tài là xây dựng qui trình chế biến bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, để đáp ứng nhu cầu cho người tiêu dùng và đảm bảo tính cạnh tranh cho sản phẩm. Nội dung đề tài bao gồm: _ Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế dịch cà chua và gấc đến chất lượng sản phẩm. _ Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đường succrose, acid và muối bổ sung đến chất lượng sản phẩm. _ Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ phối chế của ba loại đường aspartame/acesulfame kali/maltisorb trong hỗn hợp đường đến chất lượng sản phẩm. _ Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến chất lượng sản phẩm. _ Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng bột đến chất lượng sản phẩm. _ Khảo sát ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 3 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Sơ lược về thực phẩm chức năng 2.1.1 Định nghĩa về thực phẩm chức năng Thực phẩm chức năng được định nghĩa là một loại thực phẩm có chứa các hoạt tính sinh học, có khả năng chống bệnh tật, tăng cường sức khỏe dựa trên cơ sở của quá trình dinh dưỡng, loại thực phẩm chức năng được kể đến đầu tiên là những thực phẩm mà khi ở dạng tự nhiên đã có những hoạt chất có lợi với lượng lớn, tiếp đó những thực phẩm ít hoạt chất hơn, phải bổ sung hoặc tinh chế cô đặc lại ở dạng dễ sử dụng, hay gây biến đổi gen để tăng hàm lượng một số chất có lợi. Các căn bệnh hiện nay chủ yếu là bệnh về trao đổi chất như bệnh béo phì, tiểu đường và tim mạch, trong đó chế độ ăn uống là một nhân tố quan trọng giúp con người tránh khỏi bệnh tật. Con người có thể điều khiển tốt hơn sức khỏe của mình thông qua việc tự chọn thực phẩm, hiểu rằng một số thực phẩm có thể cung cấp những lợi ích sức khỏe đặc biệt. Chúng có thể bao gồm trái cây và rau cải, ngũ cốc nguyên, rượu vang bổ hoặc thức ăn và đồ uống tăng lực, một số thành phần bổ sung vào chế độ ăn kiêng. Những thành phần có hoạt tính sinh học trong thực phẩm chức năng có thể mang đến những lợi ích sức khỏe hoặc những ảnh hưởng về đặc điểm sinh lý. Những thuộc tính chức năng của nhiều loại thực phẩm truyền thống đang được phát hiện trong khi những sản phẩm thực phẩm mới đang được phát triển với những thành phần có lợi. Đối với nước ta hiện nay, việc nghiên cứu tạo ra các chế phẩm thực phẩm chức năng với phương châm “công nghệ cao, bản sắc cổ truyền” đang là hướng nghiên cứu rất lý thú và có lợi thế, vì lẽ chúng ta có thế mạnh về tài nguyên sinh học nhiệt đới và có kho tàng kinh nghiệm phong phú của y học dân tộc. 2.1.2 Tiêu chuẩn khoa học về thực phẩm chức năng Nhiều giáo sư, nhà khoa học và các tổ chức đang quan tâm đến cách thiết lập những tiêu chuẩn khoa học để nâng cao và mở rộng hơn những yêu cầu có giá trị về những thành phần chức năng hoặc những thực phẩm chứa chúng. FDA qui định những sản phẩm thực phẩm phải in trên bao gói các giá trị sử dụng được mong đợi và thành phần của chúng. Năm dạng trạng thái và yêu cầu liên quan đến sức khỏe trong thực phẩm và những thành phần bổ sung cho ăn kiêng như sau: _ Những qui định về những thành phần dinh dưỡng chứa trong thực phẩm chỉ ra sự hiện diện của một thành phần dinh dưỡng đặc biệt với một giới hạn nhất định. _ Những qui định về cấu trúc và chức năng mô tả ảnh hưởng của những thành phần ăn kiêng đối với cấu trúc tự nhiên và chức năng của cơ thể con người. _ Những qui định về việc hướng dẫn chế độ ăn kiêng mô tả những ích lợi sức khỏe trong bảng thông tin về thực phẩm. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 4 _ Những qui định về phẩm chất sức khỏe thông tin về mối quan hệ giữa những thành phần trong thực phẩm và bệnh tật, được cân nhắc bởi FDA và được hỗ trợ bởi những thông tin khoa học có sẵn đáng tin. _ Những yêu cầu về sức khỏe xác nhận mối quan hệ về những thành phần ăn kiêng và bệnh tật hoặc điều kiện sức khoẻ được sự đồng ý của FDA và được ủng hộ bởi những đồng ý khoa học cá nhân. Tóm lại, thực phẩm chức năng là một phần quan trọng của lối sống khỏe mạnh bao gồm sự cân bằng trong chế độ ăn uống và hoạt động vật lý. (Nguồn: 2.2 Giới thiệu chung về nguyên liệu 2.2.1 Giới thiệu về cà chua Hình 2.1:Quả cà chua _ Cà chua (Lycopercium esculentum Mill) _ Họ cà: Solanaceae (Họ này bao gồm 4 nhóm rau quan trọng ._.là: khoai tây, cà chua, cà tím và tiêu). _ Tên tiếng Anh: Tomato Cà chua (Lycopersicon esculentum) là một loại rau phổ biến và được tiêu dùng rộng rãi với số lượng lớn. Ở các nước Lào, Việt Nam và Campodia cũng như ở nhiều nước khác, cà chua thường được tiêu thụ tại chỗ như một món ăn tươi hoặc nấu chín, và chế biến thành một vài dạng sản phẩm khác như: cà chua cô đặc, nước sốt, nước cà chua dạng uống hay dạng bột. Ở Việt Nam, lịch sử trồng cà chua chỉ mới hơn 100 năm. Điều kiện thiên nhiên, khí hậu và đất đai nước ta rất thích hợp cho cà chua sinh trưởng và phát triển, trồng tập trung chủ yếu ở đồng bằng và trung du Bắc bộ: Hà Nội, Hải Phòng,… Nhìn chung, theo giá trị sử dụng và hình dạng quả có thể chia cà chua làm 3 nhóm: nhóm cà chua hồng, nhóm cà chua múi, nhóm cà chua quả nhỏ (cà chua bi). Trong đó nhóm cà chua hồng cho chất lượng chế biến cao do có thịt quả dày. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 5 (i) Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cà chua Thành phần hóa học của cà chua Bảng 2.1: Thành phần hóa học của cà chua tươi Thành phần Hàm lượng (trong 100g phần ăn được) Năng lượng (kJ) 56 Thành phần tổng quát (g) Nước 94,7 Protein 1,0 Chất béo 0,1 Chất xơ 1,6 Carbohydrate (g) Glucose 0,9 Fructose 1,0 Succrose 0 Tinh bột 0 Acid hữu cơ (g) Citric 0,43 Malic 0,08 Oxalic 0 Acid khác 0 Vitamin (mg) Vitamin C 18 Thiamine 0,04 Riboflavin 0,02 Acid Nicotinic 0,7 β_Carotene (đương lượng) 0,34 Khoáng chất (mg) K 200 Na 6 Ca 8 Mg 10 Fe 0,3 Zn 0,2 (Nguồn: Handbook of Vegetable Science and Technology 1998, tr. 183) Các sắc tố trong cà chua Chất màu chủ yếu của cà chua là carotenenoids và chlorophyll. Theo mức độ chín lượng chlorophyll giảm dần, lượng carotenonid tăng dần. Ngoài ra còn có màu của xanthophyll. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 6 Xanthophyll là sản phẩm oxy hóa của carotene có màu vàng. Khi cà chua chín thì xanthophyll tăng nhanh, quả có màu đỏ tươi. Ngoài ra, trong cà chua còn có các carotenoids khác như: phytoene, phytofluene, β_Carotene, ξ –Carotene, γ –Carotene, lycopene. Trong đó, phytoene, phytofluene, ξ –Carotene là tiền chất hay hợp chất trung gian để hình thành lycopene trong sự sinh tổng hợp sau khi đã khử hydro. Ở giống cà chua vàng, tiền chất lycopene hiện diện cùng với β_Carotene. Bảng 2.2: Hàm lượng carotene (ppm) của một số giống cà chua Giống cây Phytoene Phytofluene β_Carotene ξ–Carotene γ–Carotene Lycopene Camplell 24,4 2,1 1,4 0 1,1 43,8 Ace Yellow 10,0 0,2 rất nhỏ 0 0 0 High Beta 32,5 1,7 35,6 0 0 0 Jubilee 68,6 9,1 0 12,1 4,3 5,1 (Nguồn: Food Chemistry 3rd revised edition, 2003 ,tr. 233) Trong quá trình chín, hàm lượng lycopene trong cà chua tăng lên 10 lần, làm cho cà chua có màu sắc đẹp, góp phần làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm trong quá trình chế biến. Tuy nhiên, sắc tố này không có hoạt tính vitamin. Cấu tạo của cà chua Bảng 2.3: Thành phần cấu tạo cà chua Thành phần Tỉ lệ (%) Cơm và thịt quả 80-93 Vỏ và lõi 4-10 Hạt 2-7 (Nguồn: Quách Đĩnh,Công Nghệ Sau Thu Hoạch và Chế Biến Rau Quả, 1996) Bảng 2.4: Hợp chất thơm trong cà chua Hợp chất Trị số mùia (Z)_3_hexenal 5.104 β_ Ionone 6,3.102 hexanal 6,3.102 (E)_β_damascenone 5.102 1_penten_3_one 5.102 3_methylbutanal 130 (E)_2_hexenal 16 2_Isobutylthiazole 10 Dimethylsulfide _ Methional _ 3_Hydroxy_4,5_dimethyl_5(2H)_furanose (HD2F) _ 4_Hydroxy_2,5_dimethyl_3(2H)_furanone (HD3F) _ Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 7 Eugenol _ Methylpropanal _ (Nguồn: Food Chemistry 3rd revised edition, 2003 ,tr. 792) a Trị số mùi được tính dựa trên cơ sở của ngưỡng cảm mùi trong nước. Trong số những hợp chất dễ bay hơi, (Z)_3_hexenal, β_ Ionone, hexanal, β_damas_cenone, 1_penten_3_one, và 3_methylbutanal là đặc biệt quan trọng tạo mùi hương cho cà chua. (iii) Dược tính của cà chua (Nguồn:Tâm Diệu & Tâm Linh, 6/2001) Cà chua chứa nhiều chất β_carotene, vitamin B, C, E, folate, và potassium, là nguồn cung cấp chất lycopene, một chất chống oxy hóa, có công năng phòng vệ một vài chứng bệnh ung thư. Lycopene có nhiều trong quả cà chua chín. Nhưng nếu ăn cà chua tươi thì khó hấp thu lycopene. Lycopene dễ hoà tan trong chất béo, do đó nên ăn cà chua đã qua chế biến, nấu chín hoặc xào vì chúng có tỷ lệ lycopene gấp 5 lần so với ăn cà chua sống. Nhờ chứa nhiều vitamin A nên cà chua có tác dụng bảo vệ mắt và da, tái tạo các tế bào, do đó giữ gìn nét tươi trẻ, làm chậm tiến trình lão hóa con người. Trung bình 100g cà chua chín, tươi sẽ đáp ứng được 13 % nhu cầu hàng ngày về vitamin A, vitamin B6 và vitamin C. Nhờ vitamin B và C, cà chua quân bình được những chất dinh dưỡng và giúp điều hòa hệ thần kinh, chống bệnh hoại huyết, giúp chuyển hóa các thức ăn, tăng sức đề kháng trong cơ thể, chống những bệnh nhiễm trùng. Ngoài ra, trong cà chua có chứa nhiều muối khoáng mang tính kiềm như citrat, tartrat, nitrat, chất sắt, cần cho máu, và chất phosphor cần cho hệ thần kinh. Lợi ích đặc biệt Những nghiên cứu khoa học gần đây cho biết rằng ăn nhiều cà chua có thể ngăn ngừa được sự phát triển của bệnh ung thư tiền liệt tuyến (nhiếp hộ tuyến), ung thư phổi, ung thư dạ dày, ung thư bàng quang, ung thư tuyến tụy và nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Nghiên cứu cũng cho rằng cà chua chín tốt hơn là cà chua sống. Ngoài ra, chất lycopene tức chất bioflavonoid, có tác dụng chống ung thư và cản trở tiến trình lão hóa. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 8 2.2.2 Giới thiệu về gấc Hình 2.2:Trái gấc _ Trái gấc có tên khoa học là Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng _ Thuộc họ: Cucurbitaceae và được gọi theo nhiều tên khác nhau như Bhat Kerale, Moc Niet Tu, Kushika, Rakkao,… Ở Việt Nam, gấc được gọi là dây gấc. Hiện nay gấc được trồng nhiều ở Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Thái Lan, Lào, Campodia, Philipine, Malaysia và Banggladesk. Dây gấc là một loại dây leo đa niên, đơn tính biệt chu nghĩa là có cây đực và cây cái riêng biệt nên có thể trồng bằng hạt hoặc trồng theo kiểu giâm cành. Gấc sống lâu năm, thân cứng nhẵn, có cạnh và khía. Hoa có màu vàng nhạt và tách biệt với nách lá. Bên trong quả gấc là các khoang chứa nhiều múi hạt, trung bình mỗi trái chứa khoảng 18 hạt. (i) Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của gấc Bảng 2.5: Thành phần hoá học của gấc Thành phần Hàm lượng (trong 100g thịt quả) Năng lượng (kJ) 1025 Protein (g) 4,44 (% năng lượng) 7 Carbohydrate (g) 50,9 (% năng lượng) 85 Chất béo (g) 2 (% năng lượng) 8 β_Carotene (mg) 3,5 Tổng carotenoids (mg) 85 Thiamine (mg) 0,2 Riboflavin (mg) 0,02 Niacin (mg) 2,22 Vitamin B_6 (mg) 0,14 Folate (µg) 4,50 Vitamin E (mg) 0,34 Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 9 Calcium (mg) 27,8 Sắt (mg) 1,66 Kẽm (mg) 0,69 (Nguồn: Theo số liệu của Le Thuy Vuong, Stephen R Dueker, and Suzanne P Murphy, 2002, p.875) Bảng 2.6: Hàm lượng carotenoids của gấc và một số loại trái cây và rau quả khác Tên địa phương Tên khoa học β_Carotene (µg/g) Tổng carotenoids (µg/g) Trái cây Gấc Momordica cochinchinensis Spreng 175 977 Đu đủ Carica papaya 12,1 29,6 Quất Citrus japonica 4,65 Chuối Musa sapientum 2,90 Táo ta Ziziphus jujuba 0,40 Rau quả Rau sắn tươi Manihot esculenta 82,80 Rau đay Corchorus olitonus 78,50 60,8 Bắp cải Brassica oleracea 51,00 Rau cải cúc Chrysanthemum cronarium 31,60 Rau muống Ipomoea aquatica 28,65 Rau lang Ipomoea batatas 27,00 32,9 Rau cải xanh Brassica juncea 18,25 Cà chua Solanum lycopersicum 6,00 Khoai lang Opomoea batatas 14,70 13,6 Xu hào Brassica oleracea var. gongylodes 3,13 Khoai tây Solanum tuberrosum 0,29 Bí đỏ Benincasa cerifera 0,05 (Nguồn: Theo số liệu của Le Thuy Vuong, Stephen R Dueker, and Suzanne P Murphy, 2002, tr. 876) Acid béo chiếm khoảng 22 % khối lượng thịt quả gấc, bao gồm hàm lượng các acid béo chưa no (33,7 % acid oleic, 28,7 % acid linoleic). Hạt gấc chứa khoảng 60,5 % acid stearic Bảng 2.7: Thành phần acid béo của thịt quả gấc Tên acid mg/100 g thịt quả % tổng acid béo Loại acid myristic 89 0,87 no palmitic 2248 22,04 no palmitoleic 27 0,26 chưa no stearic 720 7,06 no oleic 3476 34,08 chưa no vaccenic 115 1,13 chưa no linoleic 3206 31,43 chưa no Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 10 alpha linolenic 218 2,14 chưa no eicosanoic 40 0,39 no gadoleic 15 0,15 chưa no arachidonic 10 0,10 chưa no docosanoic 19 0,19 no (Nguồn: Theo số liệu của Le Thuy Vuong, Stephen R Dueker, and Suzanne P Murphy, 2002 ,tr. 876) Bảng 2.8: Thành phần carotenoids có trong dầu gấc Carotenoids % tổng carotenoids α_carotene 13,02 β_Carotene 49,08 Phytoene 2,36 Lutein 7,07 Lycopene 10,73 Các carotenoids khác 17,74 (Nguồn: Theo số liệu của Le Thuy Vuong, Stephen R Dueker, and Suzanne P Murphy, 2002 ,tr. 877) (ii) Dược tính của gấc Các nghiên cứu khoa học cho thấy trong trái gấc chứa nhiều vitamin, đặc biệt rất giàu β_Carotene và lycopene vì vậy gấc là loại thực phẩm bổ dưỡng và đặc biệt có lợi cho sức khỏe. Gấc có các công dụng sau: _ Sữa chữa tổn thương trong cấu trúc AND với những trường hợp bị nhiễm xạ, nhiễm chất độc. Đối với những bệnh nhân ung thư sau điều trị phẩu thuật, tia xạ, hoá chất dùng dầu gấc sẽ giúp phục hồi sức khoẻ nhanh chóng và ngăn chặn các nguy cơ gây ung thư. _ Phòng chữa viêm gan, xơ gan và những thương tổn tiền ung thư, viêm teo dạ dày, viêm thực quản, bàng quan,… _ Phòng chữa thiếu vitamin A, phòng điều trị suy dinh dưỡng, giúp sáng mắt, chữa bệnh quáng gà. _ Tăng cường sức đề kháng cơ thể chống lại các bệnh nhiễm trùng, ngoài ra còn giúp mau lành vết thương, phòng được bệnh lao và các bệnh nhiễm khuẩn đường hô hấp. 2.3 Giới thiệu các thành phần quan trọng trong nguyên liệu 2.3.1 Vitamin C Vitamin C là một thành phần rất quan trọng. Vitamin C là một vitamin tan trong nước, chức năng sinh học của nó như là một chất chống oxy hóa. Trong tự nhiên có thể tồn tại ở hai dạng là acid L_ascorbic và acid L_dehyroascorbic. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 11 Hình 2.3: Cấu tạo L_ascorbic Hình 2.4: Cấu tạo L_dehyroascorbic Vai trò của vitamin C _ Vitamin C có khả năng phòng chống ung thư _ Vitamin C có khă năng phòng chống bệnh tim mạch _ Vitamin C chống đục thủy tinh thể _ Vitamin C kích thích quá trình tổng hợp và duy trì chất tạo keo, kết quả là tăng sức đề kháng và sự khỏe mạnh của các mô: da, sụn, dây chằng, thành mạch máu (nhất là mao mạch), răng xương (không có vitamin C, gãy xương chậm liền). _ Tham gia vào quá trình tổng hợp một vài chất vận chuyển trung gian thần kinh như là norarenalin, duy trì khả năng tỉnh táo, chú ý và tập trung. _ Tạo điều kiện hấp thu sắt và ảnh hưởng đến mức độ phân bố vitamin C trong tổ chức. _ Tăng đào thải kim loại độc như chì và các chất ô nhiễm khác. _ Tạo điều kiện để tổng hợp các catecholamin, hormon tuyến thượng thận mà các hormon này đóng vai trò quan trọng trong stress. Nó giúp củng cố sức lực và chống đỡ với mệt mỏi. _ Tham gia vào cơ chế miễn dịch, chống lại nhiễm trùng vi khuẩn và virus. _ Giảm tuần hoàn của histidin, một chất trung gian gây dị ứng và một vài tai biến khi có thai. (Nguồn: Nguyễn Trung Thuần, Phạm Thị Thu, 2002) 2.3.2 Carotenoids Carotenoids tan trong lipid và các chất hoà tan lipid, không tan trong nước. Những nguyên nhân chủ yếu làm tổn thất carotenoids trong suốt quá trình chế biến và tồn trữ thực phẩm là sự oxy hóa do enzyme và không enzyme. Thời gian chế biến nhiệt càng dài, nhiệt độ chế biến càng cao thì tổn thất carotenoids càng nhiều. Tuy nhiên, những biến đổi phản ứng hoá học và làm mất màu trong thực phẩm xảy ra do sự oxy hóa nhiều hơn do quá trình xử lý nhiệt. Đó là do sự đồng phân hóa từ dạng trans-carotenoids thành dạng cis-carotenoids. Sự đồng phân hóa này xảy ra nhanh khi tiếp xúc với acid, nhiệt xử lý và ánh sáng. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 12 Hình 2.5: Sơ đồ sự đồng phân hóa và oxy hóa làm giảm carotenoids Carotenoids phổ biến rộng rãi trong tự nhiên, chúng có nhiều trong các phần xanh của thực vật, các loại rau quả có màu da cam và đỏ như cà chua, cà rốt, gấc, mơ bưởi,…Nó cũng có nhiều trong các thực vật hạ đẳng như rong, tảo, nấm và vi khuẩn. Nhóm carotenoids bao gồm: α_Carotene, β_Carotene, γ_Carotene và cryptoxanthin. β_Carotene có hoạt tính sinh học cao nhất, khoảng gấp 2 lần các carotene khác. Trong tế bào thực vật carotenoids liên kết với protid và lipid. Carotene và vitamin A cũng có trong phủ tạng và tổ chức của các động vật và người. α_Carotene, β_Carotene, γ_Carotene có công thức phân tử chung là C40H56. Carotene không chuyển hoá thành vitamin A hoàn toàn mà chỉ khoảng 70-80 %. Và chỉ có β_Carotene mới chuyển hoá thành. Vitamin A trong cà chua diện diện dưới dạng tiền Vitamin A là β_Carotene. β_Carotene là chất chống oxy hoá tế bào rất mạnh, chống sự già nua của tế bào cơ thể , nó sửa chửa những thương tổn trong cấu trúc tế bào trong những trường hợp bị tổn thương do ung thư, do nhiễm tia xạ, do nhiễm chất độc hóa học,… β_Carotene còn có tác dụng kích thích sự tạo lập sắc tố melanine và chống lại các gốc tự do, kích thích sự miễn dịch và góp phần vào sự đổi mới các tế bào. 2.3.3 Lycopene Cơ thể chúng ta không có khả năng tự tổng hợp lycopene được, mà chỉ hấp thu chất này từ thực phẩm hoặc qua các dược phẩm có chứa lycopene. Lycopene là chất có sắc tố đỏ thuộc nhóm carotenoids có tác dụng chống lại sự oxy hóa tế bào và hiệu quả trong việc vô hoạt oxy độc thân giúp chống lại các tế bào ung thư. Lycopene được chứng minh là chất chống oxy hoá vì có khả năng trung hoà các gốc tự Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 13 do gây hại cho các tế bào cơ thể. Hoạt tính chống oxy hoá của Lycopene giúp phòng ngừa các bệnh mạn tính mạnh gấp 5-7 lần so với chất tiền sinh tố A. (Nguồn: Debjani Dutta et al, 2005) Hình 2.6: Cấu tạo của các carotenoids chính và zeaxanthin 2.4 Phụ gia dùng trong chế biến 2.4.1 Maltodextrin Hình 2.7: Cấu tạo của Maltodextrin Maltodextrin là một polysaccharide có cấu tạo mạch thẳng, không phân nhánh trong đó gồm các gốc D_glucose kết hợp với nhau bằng liên kết α_1,4 và nó có chỉ số glucose “Dextrose Equivalent” (DE) nhỏ hơn 20. Trên thị trường maltodextrin thường ở dạng bột trắng là sản phẩm thu được từ sự thủy phân tinh bột bắp hay khoai tây bằng acid hay enzyme. Vì maltodextrin có chỉ số DE thấp nên vị của nó hầu như không ngọt. Chúng gần như không có mùi, mặc dù đôi khi cũng có mùi rất nhẹ. Chúng gần như không bị ảnh hưởng bởi nhiệt, pH và một số yếu tố khác. Maltodextrin rất lý tưởng trong những ứng dụng Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 14 sấy phun, bởi vì khả năng hòa tan cao cho phép maltodextrin kết hợp chặt chẽ với dung dịch sấy làm cho việc thực hiện quá trình sấy diễn ra dễ dàng hơn. Bảng 2.9: Chất lượng của maltodextrin trên thị trường STT Các thông số Đơn vị Ghi chú 1 Miêu tả - Là loại bột có màu trắng 2 Độ ẩm % tối đa 5 3 pH - 4-7 4 Hàm lượng chất khô % 95 5 DE % 12-22 6 Tro % tối đa 0,5 7 Tinh bột % Không phản ứng với iod 8 Khối lượng riêng g/cc 0,3-0,5 9 Vi sinh a Vi sinh vật tổng số CFU/g 10000 b Salmonella CFU/g c E.Coli CFU/g (Nguồn:Origin Agrostar Limited, 2001) 2.4.2 Muối Potasium metabisultfite (K2S2O5) Thông thường để bảo quản thực phẩm hay các chế phẩm rau quả, người ta ít sử dụng trực tiếp SO2 mà thường sử dụng các muối của nó. Tất cả các muối sulfite đều có khả năng sinh ra SO2. Lượng muối K2S2O5 cần dùng tương đương với 1g SO2 là: 1g K2S2O5≈ 0,4g SO2, SO2 có tác dụng bảo quản ở nồng độ 0,1-0,2 %. Trong thành phẩm lượng SO2 còn lại không quá 20 mg/kg. Thường SO2 được đuổi ra khỏi thực phẩm bằng cách đun nóng. Dùng hợp chất sulfite trong thực phẩm có chức năng: chống oxy hóa, ức chế phản ứng hóa nâu (do enzyme polyphenoloxydase và phản ứng Maillard) và chống vi sinh vật. Ngoài ra còn có tách dụng bảo vệ vitamin C. 2.4.3 Acid citric Hình 2.8: Phân tử acid citric Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 15 Acid là thành phần quan trọng trong nước quả. Mục đích của việc bổ sung acid thực phẩm nhằm: _ Điều vị cho sản phẩm. _ Làm nổi bậc mùi vị của sản phẩm. _ Tạo cảm giác giải khát cho người uống. _ Tạo phức với kim loại nặng, giúp ngăn chặn sự oxy hoá và phản ứng hoá nâu. _ Tạo ra môi trường có pH thấp giúp bảo quản sản phẩm. Acid citric có công thức: C6H8O7.H2O Acid citric có nhiều trong quả chanh nên còn gọi là acid chanh, là loại acid được sử dụng rộng rãi trong nước giải khát do có vị phù hợp với hầu hết các loại trái cây. Tiêu chuẩn của acid citric sử dụng trong thực phẩm phải đạt các yêu cầu sau: _ Hàm lượng acid citric > 99% _ Độ tro < 0.5% _ Lượng acid sulfuric tự do < 0.05% _ Hàm lượng Asen < 0.00014% Khi hoà tan acid citric trong nước cất, dung dịch phải trong suốt, vị chua tinh khiết và không có vị lạ. Acid citric tạo cho thức uống có vị thơm ngon hơn so vớicác acid thực phẩm khác. (Nguồn: Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2006) 2.4.4 Chất tạo ngọt Sử dụng các chất tạo ngọt (hay đường thay thế) không sinh năng lượng hoặc năng lượng thấp trong sản xuất thực phẩm là một xu hướng của thời đại ngày nay. Vấn đề sử dụng không hợp lý đường (đường succrose hay đường mía), các chất ngọt và các thực phẩm cung cấp năng lượng cao cùng với lối sống thụ động do ảnh hưởng của các phương tiện thông tin nghe nhìn và giải trí đã đưa đến một số thách thức về sức khoẻ như: bệnh tim mạch, béo phì, tiểu đường và các bệnh liên quan đến răng miệng. Tăng cường sử dụng các chất ngọt năng lượng thấp hoặc không tạo ra năng lượng là một trong những giải pháp góp phần giảm sự trầm trọng của vấn đề sức khoẻ nói trên. Các chất tạo ngọt phổ biến hiện nay phần lớn đều có nguồn gốc tự nhiên, có các đặc tính chung là có độ ngọt gần giống như đường nhưng lại cung cấp năng lượng thấp hơn nhiều lần so với đường, có độ ổn định cao, không gây sâu răng, các chất tạo ngọt ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong sản xuất thực phẩm ở các nước phát triển; đặc biệt Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 16 là thực phẩm cho người ăn kiêng. Ở VN, theo Quyết định 3742/2001/QĐ_BYT aspartame, acesultfame kali, mantitol được phép sử dụng. Tuy nhiên do vấn đề khả năng tiêu dùng và giá thành sản phẩm nên tỷ lệ các sản phẩm sử dụng đường mía ở nước ta vẫn chiếm khá cao; các chất tạo ngọt mới chỉ được sử dụng với một tỷ lệ khiêm tốn bởi các tính chất như: chống đông vón, nhũ hoá, ổn định, làm bóng. Người ta có thể chia chất tạo ngọt thành 2 loại: 1. Đường thay thế dạng “mạnh”, rất ít calori vì tính chất ngọt cao (saccharin, cyclamate, acesulfame kali, aspartame) nên lượng tiêu thụ thấp. Trong số này có mức độ ngọt cao hơn đường tự nhiên (100-13.000 lần). Chúng không thay đổi đường huyết và không kích hoạt điều tiết insulin, được sử dụng như đường trong nhà bếp, thức uống và chế phẩm từ sữa. 2. Đường thay thế dạng “nhẹ” hoặc polyol (sorbitol, mannitol, isomalt, maltitol…) mang hương vị ngọt nhẹ nhàng và lượng calori thấp hơn hai lần so với saccharose (2- 2,6 kcal/g), được sử dụng trong kẹo và chewing gum không đường và vài loại chocolate. Aspartame Hình 2.9: Công thức cấu tạo của Aspartame Aspartame có tên thương mại là NutraSweet, Canderel, Equal, là chất ngọt nhân tạo, được sử dụng rộng rãi trên thế giới, thích hợp sử dụng cho các sản phẩm khô như: bột giải khát, kẹo cao su, mứt, kem, sản phẩm sữa, yogurt, đồ tráng miệng,…và ký hiệu trên nhãn sản phẩm là chất tạo ngọt E951. Chất này được nhà Hóa Học James Schlatter làm việc cho tập đoàn G D Searle phát hiện rất tình cờ vào năm 1965 trong khi ông đang thử nghiệm thuốc chống lở loét vết thương. Chất này được cho phép sử dụng trong nước giải khát có gas vào năm 1983. Aspartame là chất ngọt peptid, có vị rất giống vị succrose, có độ ngọt gấp 180-200 lần đường succrose và không tạo năng lượng nên rất thích hợp cho thực phẩm ít năng Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 17 lượng, thích hợp đối với người giảm cân và tiểu đường. Aspartame có khả năng hoà tan trong nước vừa đủ cho các phản ứng. Ở nhiệt độ phòng hoà tan >1%, hoà tan tốt ở pH = 4, càng gần trung tính aspartame ít hoà tan. Nhiệt độ nóng chảy là 246-247 0C. Dưới các điều kiện về độ ẩm, nhiệt độ cao, pH thấp, aspartame bền nhất ở pH=4,3. Nhiệt độ càng cao thì tính bền của aspartame càng giảm, thường mất độ ngọt từ 0,5-5 % ở nhiệt độ UHT (135-150 0C từ 2-20 giây). Aspartame sẽ bị phân huỷ thành hỗn hợp 2 acid amin acid aspartic và phenylalanine và mất tính ngọt. Aspartame có tên hoá học là L_aspartyl_L_phenylalanine methyl ester. Nó được cấu tạo bởi 2 thành phần chính là phenylalanin and aspartic acid (Được biết đến với cái tên aspartate là một amino acid kích thích, nó là một trong 20 amino acid cấu tạo nên protein và là một carboxylic acid tương tự asparagine tìm thấy trong protein của nhiều loài thực vật nhưng không đóng vai trò chủ yếu trong động vật và có thể hoạt động như là một tác nhân kích thích quá trình truyền tín hiệu thần kinh trong não, và là một sản phẩm của quá trình trao đổi chất trong chu trình urea, tham gia vào quá trình tạo thành glucose) là hai chất đối quang, có nghĩa là chúng có hai đồng phân mà không phải là hai ảnh gương có thể chồng lên nhau. Điều này có nghĩa là phân tử aspartame có hai tâm bất đối. Nếu các đồng phân không đối quang được sử dụng thì phân tử aspartame sẽ có hình dạng không đúng để vị giác phát hiện được nó. Aspartame bị thủy phân trong cơ thể thành 3 chất đó là: aspartic acid (40%), phenylalanin (50%) và metanol (10%). Vì có chứa Phenyllalanine (Phenylalanin cũng là một amino acid khác thường được tìm thấy trong não) nên cần thận trọng đối với người bị bệnh tiểu phenylketon, đây là một bệnh chuyển hoá di truyền. Một loại bệnh mà trong đó các enzym trao đổi chất với amino acid phenylalanin không có mặt gây nên sự dư thừa amoni acid dị thường nếu không được chữa trị sẽ gây biến chứng hệ thần kinh trung ương. Những người mắc chứng này thì trong cơ thể hàm lượng phenylalain tương đối cao do đó sự trao đổi chất giữa enzym và phenylalanin là rất khó khăn trong quá trình thủy phân. Hàm lường phenylalanin cao rất có hại cho não thỉnh thoảng vẫn xảy ra trường hợp tử vong. Vì vậy trên nhãn sản phẩm có sử dụng aspartame phải được ghi rõ là không dùng đối với bệnh nhân này. Mặt khác phenylalanin là một loại acid khó dung nạp ở một số người. Do vậy tất cả những sản phẩm có chứa aspartame đều phải mang ghi chú bắt buộc “chất cần tránh”. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 18 Vấn đề an toàn thực phẩm Những người nghiên cứu cho rằng việc gây ưng thư do aspartame là không rõ ràng. Trong cơ thể aspartame phân hủy thành hai amino acid mà chúng là thành phần của bình thường của protein trong thực phẩm và metanol. Metanol mặc dù có thể có hại, nhưng không được xem như một chất gây ung thư và có mặt trong nhiều sản phẩm bao gồm cả nước ép hoa quả. _ Cục Quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) đã chính thức kết luận: chất tạo ngọt aspartame không gây ung thư _ Cơ quan An toàn thực phẩm châu Âu (EFSA) đã khẳng định tính an toàn của aspartame. Các nhà khoa học của EFSA đã tìm hiểu ảnh hưởng của aspartame đối với 500.000 người cả nam và nữ ở độ tuổi 50-69 và thấy rằng không có bằng chứng nào chứng tỏ aspartame có liên quan đến bệnh bạch cầu, u bạch huyết và u não trong số 500.000 người này. _ Viện ung thư Quốc gia của Mỹ tiến hành nghiên cứu lâm sàng trên 560.000 người thì họ không tìm thấy có mối liên quan giữa aspartam và ung thư máu hoặc các bộ phận khác. _ Ủy ban An toàn thực phẩm Island cho biết chất làm ngọt không đường aspartame an toàn và hoàn toàn không liên quan đến việc gây ra bệnh ung thư. _ Ngoài ra, các cơ quan chức năng của hơn 100 quốc gia trên thế giới cũng có cùng quan điểm. Aspartame là chất ngọt nhân tạo thay thế đường được ưa chuộng nhất hiện nay. Chất này được hơn 350 triệu người trên thế giới tiêu thụ đều đặn và chiếm khoảng 62% thị trường các chất làm ngọt. Tại Anh, chất này thường thấy trong nước ngọt Cola, các thức uống ít calori, nước trái cây, kẹo, kẹo cao su, sữa chua, đồ tráng miệng, bánh kẹo, thuốc và vitamin bổ sung, trong đó có những thứ dành cho trẻ em. Tại Mỹ khoảng 8000 tấn aspartame trong khoảng 6000 sản phẩm được tiêu thụ hàng năm . Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO) qui định liều lượng (ADI) đối với arpartame là 40 mg/kg thể trọng/ngày (tương đương với 120 viên kẹo mút), mức tốt nhất có thể dùng được trong ngày của người có trọng lượng 60kg là 800mg/ngày. Nếu một người uống 28 lon CoCa (đồ uống kiêng) một ngày thì đã vượt quá giới hạn trên. Trong trường hợp người cần kiêng đường ăn, nếu dùng đường hóa học ít hơn 30% của liều lượng cho phép lớn nhất thì vẫn đảm bảo an toàn cho sức khỏe. Không có chất ngọt không đường nào có thể so sánh được với aspartame về tính ngọt cũng như kinh tế. (Nguồn: Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 19 Bảng 2.10: Tính chất lý hóa và qui định đối với aspartame và acesulfame kali Chất tạo ngọt Ký hiệu Châu Âu Độ hòa tan (g/l) Năng lượng (kcal/g) Dinh dưỡng ADI (mg/kg thể trọng) Chấp nhận ở Châu Âu USA Lượng sử dụng tối đa ppm (a) Độ ngọt so với succrose Aspartame 951 10 4 có 40 có 600 200 Acesulfame K 950 270 0 không 9 có 350 200 (Nguồn: Philip R. Ashurst, 2005, tr 74) (a):trong nước giải khát ở Liên hiệp Châu Âu. Acesulfame kali Acesulfame kali (Ace-K) có tên thương mại là Sunett, bắt đầu được bán ra thị trường từ năm 1988. Đường Ace-K ở dạng bột kết tinh trắng, được dùng phổ biến trong chế biến nuớc giải khát, chewing gum, nước súc miệng, kem đánh răng. Đường Ace-K có độ ngọt hơn đường succrose khoảng 200 lần, đặc biệt bền ở nhịệt độ cao, hoà tan tốt trong nước, có thể dùng kết hợp với aspartame. WHO đã khuyến khích nên dùng đường hóa học aspartame hoặc acesulfame kali thay thế cho saccharin trong trường hợp kiêng ăn nhiều đường saccharose hay fructose, glucose. Và theo WHO qui định liều lượng (ADI) đối với Ace_K là 9 mg/kg thể trọng/ngày. (Nguồn: Maltitol (Maltisorb) Hình 2.10: Cấu tạo phân tử maltitol Maltitol có tên thương mại là Maltisorb, Maltisweet và Amalty. Nó được sử dụng trong sản xuất những sản phẩm ngọt không đường như kẹo cứng, kẹo cao su, chocolate, những sản phẩm nướng và kem. Maltitol có độ ngọt bằng 90% độ ngọt của sucrose và gần như đồng nhất về đặc tính. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 20 Về mặt hóa học, matitol còn được biết là 4_O_α_glucopyranosyl_D_sorbitol. Công thức phân tử của maltitol là C12H24O11, nhiệt độ nóng chảy là 145 0C, là một disaccharide có chức rượu (một polyol). Maltitol được sản xuất bằng cách hydro hoá D_maltose, một loại đường làm từ tinh bột. Maltitol sẽ ngọt hơn nếu phối trộn với những chất ngọt khác, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện lạnh (độ hoà tan không phụ thuộc vào nhiệt độ) khi so sánh với những đường chức rượu khác, đặc biệt là sucrose. Maltitol không gây sâu răng, ít thay đổi đường huyết và có thể sử dụng trong giới hạn nào đó, vì ở mức độ quá cao (>20-30 g/ngày) có thể dẫn đến rối loạn đường ruột như chướng hơi, tiêu chảy… Do được hấp thụ chậm hơn sucrose nên nó phù hợp với bệnh tiểu đường hơn sucrose. Giá trị năng lượng thực phẩm của nó là 2,1 calo/g (so với succrose là 4 calo/g). (Theo Beliefnet Health &Hapiness) 2.5 Giới thiệu chung về quá trình sấy phun 2.5.1 Cơ sở khoa học của quá trình sấy phun Hình 2.11: Máy sấy phun qui mô phòng thí nghiệm Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu dưới tác dụng của nhiệt. Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi vật liệu nhờ sự khuếch tán do: _ Chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu. _ Chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trừờng xung quanh. Quá trình sấy phun có một số điểm khác biệt hơn so với các quá trình sấy khác. Mẫu nguyên liệu đưa vào sấy phun có dạng lỏng, còn sản phẩm thu được sau khi sấy có dạng bột. Thực chất, mẫu nguyên liệu khi vào thiết bị sấy sẽ được phân tán thành những hạt nhỏ li ti trong buồng sấy. Chúng được tiếp xúc với tác nhân sấy. Kết quả là hơi nước Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 21 ._. A, B, C…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một hàng. Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% Điểm cảm quan: Trung bình của 20 cảm quan viên. 1 2 3 4 5 22 26 30 Nồng độ chất khô (0Bx) Đ iể m cả m qu an v ị 90 oC 95 oC 100 oC 110 oC Hình 4.13: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến điểm cảm quan vị của sản phẩm bột khi hòa tan với nước Bảng 4.15: Kết quả điểm đánh giá cảm quan màu của sản phẩm bột khi hòa tan với nước Nồng độ chất khô nguyên liệu sấy (0Bx) Nhiệt độ sấy (0C) 22 26 30 Trung bình nghiệm thức 90 4,8 3,8 3,2 3,93 a 95 4,6 3,8 2,8 3,73 ab 100 4,6 3,6 2,6 3,6 b 110 4,4 3,4 2 3,27 c Trung bình nghiệm thức 4,6 A 3,65 B 2,65 C Ghi chú: a,b,c…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một cột. A, B, C…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một hàng. Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% Điểm cảm quan: Trung bình của 20 cảm quan viên. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 60 1 2 3 4 5 22 26 30 Nồng độ chất khô (0Bx) Đ iể m cả m qu an m àu 90 oC 95 oC 100 oC 110 oC Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy và nhiệt độ sấy đến điểm cảm quan màu của sản phẩm bột khi hòa tan với nước Từ kết quả ở ba bảng 4.13, 4.14, 4.15 ở trên ta thấy Khi nồng độ chất khô càng tăng thì điểm đánh giá cảm quan mùi, vị, màu của các mẫu càng giảm. Do nồng độ chất khô càng lớn tức lượng maltodextrin càng nhiều, sản phẩm càng có mùi bột, vị và màu càng nhạt. Các mẫu có nồng độ chất khô 22 0Bx có điểm trung bình cảm quan về mùi, vị, màu cao nhất, ngược lại ở 30 0Bx là thấp nhất. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến điểm đánh giá cảm quan của sản phẩm nhưng có ảnh hưởng không nhiều nằng nồng độ chất khô. Nhiệt độ càng tăng thì điểm đánh giá cảm quan của sản phẩm càng giảm. Do nhiệt độ càng cao thì sự phân hủy các hợp chất mùi và màu càng lớn, các hợp chất dễ bay hơi khi gặp nhiệt độ cao càng dễ bay hơi và phân hủy nên ảnh hưởng đến mùi, vị, màu của sản phẩm (Các hợp chất dễ bay hơi chính tạo mùi cho cà chua xem phần lược khảo tài liệu trang 6). Trong đó, sự khác biệt có ý nghĩa thể hiện rõ nhất ở chỉ tiêu cảm quan mùi. Ngược lại, ở chỉ tiêu cảm quan màu sự khác biệt có ý nghiã chỉ thể hiện khi các mẫu có khoảng cách nhiệt độ là 10 0C. Cụ thể, các mẫu ở nhiệt độ 90, 95 0C và 95, 100 0C có khác biệt không ý nghĩa về mặt thống kê ở mức 5 %. Đối với chỉ tiêu cảm quan vị, các mẫu ở nhiệt độ 95 và 100 0C cũng không có khác biệt có ý nghiã. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 61 Hình 4.15: Màu của các mẫu khi pha loãng với nước với tỷ lệ 1:4 (cách ký hiệu: 2290 ứng với sấy ở điều kiện 22 0Bx, 90 0C) Cần phải kết hợp các chỉ tiêu đánh giá sao cho việc chế biến sản phẩm phải đảm bảo về các mặt cảm quan, dinh dưỡng và kinh tế nên ta lập bảng tóm tắt sau Bảng 4.15: Kết quả tổng hợp ảnh hưởng của nồng độ chất khô nguyên liệu sấy đến chất lượng sản phẩm (*) Điểm cảm quan Nồng độ chất khô (0Bx) Độ ẩm (%) ∆E Hiệu suất thu hồi (%) Tổn thất vitamin C (%) Tổn thất carotenoids (%) Mùi Vị Màu 22 4,92 c 21,40 a 58,98 c 23,86 c 29,59 c 4,05 a 3,7 a 4,6 a 26 4,72 b 19,64 b 65,65 b 17,85 b 25,77 b 3,0 b 3,4 b 3,65 b 30 4,54 a 12,78 c 74,40 a 12,78 a 23,53 a 1,83 c 1,63 c 2,65 c Ghi chú: (*) a,b,c…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một cột. Bảng 4.17: Kết quả tổng hợp ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến chất lượng sản phẩm (*) Điểm cảm quan Nhiệt độ (0C) Độ ẩm (%) ∆E Hiệu suất thu hồi (%) Tổn thất vitamin C (%) Tổn thất carotenoids (%) Mùi Vị Màu 90 5,28 d 20,13 a 64,17 c 9,78 a 25,67 b 3,43 a 3,30 a 3,93 a 95 4,80 c 19,96 ab 67,59 b 13,83 b 23,78 a 3,17 b 2,93 b 3,73 ab 100 4,53 b 19,75 b 70,55 a 19,68 c 26,04 c 2,83 c 2,87 b 3,6 b 110 4,28 a 19,31 c 63,06 c 29,36 d 29,68 d 2,40 d 2,53 c 3,27 c Ghi chú: (*) a,b,c…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một cột. Dựa vào bảng tổng hợp 4.16 và 4.17 ở trên, ta có được nhận xét sau - Nồng độ chất khô nguyên liệu sấy khảo sát ở ba mức 22, 26, 30 0Bx thể hiện kết quả như sau Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 62 Ở nồng độ chất khô 22 0Bx thì giá trị ∆E, điểm đánh giá cảm quan về mùi, vị, màu là cao nhất. Như vậy về mặt cảm quan thì mẫu có nồng độ chất khô 22 0Bx là tốt nhất. Nhưng các giá trị còn lại như độ ẩm, tổn thất vitamin C, tổn thất carotenoids và hiệu suất thu hồi là thấp nhất. Như vậy ở nồng độ chất khô 22 0Bx chỉ có lợi về mặt cảm quan, ngược lại về mặt dinh dưỡng và kinh tế là hai yếu tố quan trọng lại không thể đám ứng được. Do đó, ta không thể chọn mẫu ở nồng độ chất khô 22 0Bx để làm nguyên liệu sấy. Ở nồng độ chất khô 30 0Bx thì ngược lại, có lợi về kinh tế do hiệu suất thu hồi cao, độ ẩm thấp nên khả năng bảo quản là tốt nhất. Tuy nhiên về mặt cảm quan cho giá trị thấp nhất, do có lượng maltodextrin bổ sung nhiều. Ở nồng độ chất khô này, tuy có tổn thất vitamin C và carotenoids thấp nhất nên giá trị dinh dưỡng của sản phẩm là cao nhất, nhưng không đáp ứng được yêu cầu về cảm quan. Do vậy sản phẩm không được yêu thích, nên không là lựa chọn tốt nhất cho nguyên liệu sấy. Ở nồng độ chất khô 26 0Bx, ta thấy giá trị về độ ẩm tương đối thấp 4,72 %, vẫn đáp ứng được điều kiện độ ẩm thấp (< 6 %) của sản phẩm sấy phun nên bảo quản được trong thời gian dài, điểm đánh giá cảm quan cũng khá tốt (trên 3). Ngoài ra các giá trị còn lại đều ở mức trung bình, là giá trị giao nhau của nồng độ chất khô 22 0Bx và 30 0Bx nên đáp ứng được cả ba yêu cầu về kinh tế, dinh dưỡng cũng như giá trị cảm quan cho sản phẩm. Như vậy, 26 0Bx là nồng độ chất khô thích hợp để lựa chọn cho nguyên liệu sấy phun. - Nhiệt độ sấy khảo sát ở bốn mức 90, 95, 100 và 110 0C thể hiện kết quả như sau Ở nhiệt độ sấy 90 0C có giá trị cảm quan cao nhất, tổn thất vitamin C thấp nhất và tổn thất carotenoids cũng tương đối thấp, nhưng có độ ẩm cao nhất và hiệu suất thu hồi thấp nhất nên không có lợi về mặt kinh tế cho sản phẩm. Ngược lại, ở nhiệt độ sấy cao 110 0C, có độ ẩm thấp nhất, nhưng có giá trị cảm quan, tổn thất dinh dưỡng và hiệu suất thu hồi thấp nhất. Do đó, ở cả hai nồng độ chất khô này đều không được lựa chọn. Ở nhiệt độ sấy 95 0C và 100 0C có giá trị ∆E, điểm đánh giá cảm quan vị và màu khác biệt không có ý nghĩa. Mặt khác, độ ẩm ở 100 0C thấp hơn ở 95 0C, nhưng nhìn chung cả hai độ ẩm đều thấp và có khả năng bảo quản tốt. Tuy nhiên, xét về tổn thất dinh dưỡng (đặc biệt là carotenoids ) và điểm cảm quan mùi thì sấy ở nhiệt độ 95 0C có nhiều ưu thế hơn. Như vậy, chọn nhiệt độ sấy là 95 0C là tối ưu nhất. Tóm lại, sản phẩm bột cà chua sấy phun có bổ sung gấc thích hợp sấy ở điều kiện nồng độ chất khô là 26 0Bx, nhiệt độ sấy là 95 0C sẽ đáp ứng được cả ba yêu cầu về kinh tế, dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 63 Hình 4.16: Sản phẩm bột cà chua có bổ sung gấc sấy ở 90 0C và 26 0Bx 4.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng bột đến chất lượng sản phẩm Tỷ lệ pha loãng bột ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm khi hòa tan với nước. Do đó cần phải có tỷ lệ pha loãng thích hợp thì sản phẩm bột khi hòa tan với nước sẽ có giá trị cảm quan cao. Kết quả cảm quan ở các tỷ lệ pha loãng như sau Bảng 4.18: Kết quả điểm đánh giá cảm quan mùi, vị, màu của sản phẩm bột ở các tỷ lệ pha loãng khác nhau Điểm đánh giá cảm quan Tỷ lệ pha loãng (bột:nước) Mùi Vị Màu 1:2 3,5 b 3,9 b 4,7 a 1:4 4,4 a 4,8 a 4,5 a 1:6 2,8 c 3,4 b 3,2 b 1:8 1,5 d 1,4 c 1,4 c Ghi chú: a,b,c…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một cột. Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% Điểm cảm quan: Trung bình của 20 cảm quan viên. Dựa vào bảng 4.18 cho thấy ở tỷ lệ pha loãng 1:4 có điểm cảm quan về mùi, vị, màu cao nhất và khác biệt có ý nghĩa với các tỷ lệ pha loãng còn lại. Tỷ lệ pha loãng càng lớn thì điểm cảm quan về mùi, vị, màu càng nhỏ. Mẫu có điểm cảm quan thấp nhất là ở tỷ lệ pha loãng 1:8. Do hòa tan ở cùng một lượng bột mà tỷ lệ nước sử dụng tăng nên sản phẩm sau khi hòa tan loãng dần, mùi, vị, màu cũng kém dần. Đối với mẫu có tỷ lệ pha loãng 1:2 có điểm cảm quan màu cao hơn mẫu có tỷ lệ pha loãng 1:4 nhưng không có khác biệt ý nghiã về mặt thống kê, ngược lại có mùi, vị đều kém hơn do ở tỷ lệ pha loãng 1:2 có phát hiện mùi nồng khó chịu của gấc và có vị chưa hài hòa lắm. Do đó, ta chọn tỷ lệ pha loãng là 1:4 làm công thức hòa tan của sản phẩm bột. Tuy nhiên tùy theo sở thích mà người sử dụng có thể pha loãng ở tỷ lệ khác. Nếu pha loãng ở tỷ lệ nước thấp sẽ cho sản phẩm đậm đà, ngược lại sẽ cho sản phẩm loãng hơn. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 64 Hình 4.17: Sản phẩm bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc khi pha loãng bột ở tỷ lệ 1:4 4.7 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm Sau khi ta sấy sản phẩm bột ở điều kiện tối ưu, ta tiến hành bảo quản sản phẩm bột ở điều kiện nhiệt độ bình thường với 4 loại bao bì khác nhau là PE, PA, nhôm và bao bì màng ghép phức hợp có màng nhôm (ở đây lấy bao bì bột cam Tang đại diện làm thí nghiệm, đây là bao bì của sản phẩm bột cam hòa tan hiệu Tang của công ty Kraft-Hoa Kỳ bán bên ngoài thị trường). Thời gian khảo sát bảo quản là 4 tuần. Kết quản khảo sát ở các tuần được thể hiện như sau 4.7.1 Chỉ tiêu độ ẩm (%) và ∆E của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản Vì sản phẩm bột sau sấy có độ ẩm thấp 4,89 % nên rất dễ hút ẩm, nên cần lựa chọn bao bì để bảo quản. (i) Chỉ tiêu độ ẩm (%) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản Bảng 4.19: Kết quả độ ẩm (%) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản Thời gian bảo quản (tuần) Loại bao bì 0 1 2 3 4 Trung bình nghiệm thức PE 4,89 6,24 7,28 8,65 9,51 7,31 d PA 4,89 5,48 5,86 6,59 7,46 6,06 c Nhôm 4,89 5,07 5,19 5,37 5,56 5,22 b Tang 4,89 4,92 4,95 4,99 5,04 4,96 a Trung bình nghiệm thức 4,89 A 5,43 B 5,82 C 6,4 D 6,89 E Ghi chú: a,b,c…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một cột. A, B, C…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một hàng. Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 65 4 6 8 10 0 1 2 3 4 Thời gian bảo quản (tuần) Đ ộ ẩm (% ) PE PA Nhôm Tang Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến độ ẩm của sản phẩm bột Từ kết quả bảng 4.19 cho thấy, ứng với loại bao bì khác nhau sự thay đổi độ ẩm của sản phẩm là khác nhau và tăng dần theo thời gian bảo quản. Độ ẩm trung bình của 4 loại bao bì tăng dần từ tuần 0 (bột ban đầu) là 4,89 % đến tuần 4 là 6,89 %. Sự khác biệt độ ẩm giữa các tuần có ý nghĩa thống kê ở mức 5 %. Đối với 4 loại bao bì PE, PA, nhôm, Tang ta thấy độ ẩm trung bình sau 4 tuần bảo quản của sản phẩm cũng giảm dần, sự khác biệt ý nghĩa thống kê thể hiện ở mức 5 %. Trong đó, bao bì Tang ở tuần 4 có độ ẩm sản phẩm là 5,04 % thấp nhất, ngược lại bao bì PE ở mức cao nhất là 9,51 % và cao gấp 1,9 lần so vời bao bì Tang. Mặt khác, ta thấy độ ẩm của bao bì Tang sau 4 tuần bảo quan tăng từ 4,89 % đến 5,04 % (tăng 0,15 % so với ban đầu). Vì thời gian khảo sát đối với sản phẩm bột không dài nên sự chênh lệch độ ẩm giữa các loại bao bì không nhiều. Để chọn được loại bao bì thích hợp ta cần xét đến các chỉ tiêu khác để đảm bảo giá trị cảm quan, giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cho sản phẩm. (ii) Chỉ tiêu khác biệt màu (∆E) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản so với mẫu trắng Giá trị ∆E ảnh hưởng đến khả năng cảm quan của sản phẩm. Đối với sản phẩm bột cà chua sau thời gian bảo quản, ∆E càng lớn thì sản phẩm bột càng có màu đỏ cam đậm do quá trình hút ẩm và khí của bột. Khi đó, độ ẩm của sản phẩm bột càng lớn, trạng thái vón cục của bột càng nhiều và cho giá trị cảm quan càng thấp. Bảng 4.20: Kết quả sự khác biệt màu (∆E) của sản phẩm bột so với mẫu trắng Thời gian bảo quản (tuần) Loại bao bì 0 1 2 3 4 Trung bình nghiệm thức PE 21,18 22,14 23,25 24,76 26,25 23,52 c PA 21,18 21,36 21,89 23,04 23,61 22,22 b Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 66 Nhôm 21,18 21,29 21,39 21,54 21,78 21,44 a Tang 21,18 21,26 21,31 21,33 21,38 21,29 a Trung bình nghiệm thức 21,18 A 21,51 A 21,96 AB 21,67 BC 23,26 C Ghi chú: a,b,c…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một cột. A, B, C…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một hàng. Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% 21 22 23 24 25 26 27 0 1 2 3 4 Thời gian bảo quản (tuần) De lta E PE PA Nhom Tang Hình 4.19: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến ∆E của sản phẩm bột Giá trị ∆E từ bảng 4.20 trên cho thấy ∆E trung bình của bốn loại bao bì tăng dần từ tuần 0 ( bột ban đầu) là 21,18 đến tuần 4 là 23,26. Tuy nhiên, sự khác biệt ý nghĩa giữa tuần 4 và tuần 0 là không nhiều. ∆E trung bình của 4 loại bao bì ở tuần 4 chỉ gấp 1,1 lần so với tuần 0. Do thời gian khảo sát ngắn nên bột ít biến đổi, sự khác biệt có ý nghĩa của ∆E bắt đầu từ tuần thứ 3. ∆E trung bình của 4 loại bao bì ở tuần 0 và tuần 1 khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê. Tương tự ∆E trung bình của 4 loại bao bì ở tuần 1 và tuần 2, tuần 2 và tuần 3, tuần 3 và tuần 4 cũng không có khác biệt ý nghĩa. Tóm lại, giá trị ∆E trung bình của 4 loại bao bì thay đổi theo từng tuần là không đáng kể. Sự thay đổi ∆E chỉ khác biệt có ý nghĩa thống kê khi so sánh từ 2 tuần trở đi. Mặt khác, ta thấy ∆E trung bình sau 4 tuần bảo quản của 4 loại bao bì PE, PA, nhôm, Tang giảm dần từ 23,52 đến 21,29. Trong đó, ∆E trung bình sau 4 tuần bảo quản của bao bì nhôm và Tang khác biệt không có ý nghĩa. Bao bì PE có ∆E trung bình cao nhất nên sản phẩm bột sau 4 tuần bảo quản có màu đỏ cam đậm và bị vón cục rất nhiều. Bao bì PA tuy không bị vón cục sau 4 tuần bảo quản do bao bì PA có khả năng ngăn khí tốt và do thời gian khảo sát ngắn, nhưng có sự thay đổi về màu sắc. Cả 2 loại bao bì PE và PA đều không có khả năng ngăn sáng nên việc thay đổi màu sắc do ánh sáng thể hiện rõ. Ngược lại bao bì nhôm và Tang sau 4 tuần bảo quản cho sản phẩm bột có màu sáng và không bị vón cục tương ứng với ∆E trung bình thấp nhất. Ở tuần thứ 4, ∆E của bao bì PE là 26,25 lớn gấp 1,2 lần ∆E của bao bì Tang là 21,38. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 67 Như vậy, quả kết quả hai bảng 4.19 và 4.20 cho thấy độ ẩm càng nhỏ thì ∆E càng nhỏ, khả năng bảo quản và giá trị cảm quan càng tốt. Do đó bao bì Tang là bao bì tốt nhất. 4.7.2 Chỉ tiêu hàm lượng vitamin C (mg/100g chất khô) và hàm lượng tổng carotenoids (µg/g chất khô) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản Về mặt dinh dưỡng của sản phẩm bột, ta xét hai chỉ tiêu hàm lượng vitamin C và tổng carotenoids để thấy sự thay đổi ra sao so với chỉ tiêu độ ẩm và ∆E của sản phẩm. (i) Chỉ tiêu hàm lượng vitamin C (mg/100g chất khô) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản Do vitamin C có tính khử mạnh nên rất dễ bị oxy hóa, khả năng chống hút ẩm của bao bì càng thấp thì lượng vitamin C bị oxy hóa càng nhiều. Bảng 4.21: Kết quả hàm lượng vitamin C (mg/100g chất khô) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản Thời gian bảo quản (tuần) Loại bao bì 0 1 2 3 4 Trung bình nghiệm thức PE 13,48 11,57 8,37 3,82 1,33 7,71 d PA 13,48 12,63 11,65 9,71 6,34 10,76 c Nhôm 13,48 13,46 12,75 11,89 10,59 12,43 b Tang 13,48 13,39 13,25 13,04 12,46 13,12 a Trung bình nghiệm thức 13,48 A 12,76 A 11,51 B 9,62 C 7,68 D Ghi chú: a,b,c…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một cột. A, B, C…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một hàng. Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 1 2 3 4 Thời gian bảo quản (tuần) Hà m lư ợ n g v ita m in C (m g/ 10 0g ch ất kh ô) PE PA Nhôm Tang Hình 4.20: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến độ hàm lượng vitamin C (mg/100 g chất khô) của sản phẩm bột Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 68 Kết quả bảng 4.21 cho thấy, hàm lượng vitamin C giảm dần theo thời gian bảo quản và theo các loại bao bì PE, PA, nhôm, Tang. Mặt khác, hàm lượng vitamin C trung bình của 4 loại bao bì chỉ khác biệt có ý nghĩa thống kê rõ rệt từ tuần thứ 2 trở đi. Sự thay đổi hàm lượng vitamin C trung bình của 4 loại bao bì giữa tuần 0 (ban đầu) và tuần 1 khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê. Bao bì PE sau 4 tuần bảo quản có hàm lượng vitamin C trung bình thấp nhất là 7,71 mg% và của bao bì Tang cao nhất là 13,12 mg%, cao hơn gấp 1,7 lần. Ở tuần thứ 4 bao bì Tang có hàm lượng vitamin C là 12,46 mg% gấp 9,4 lần so với bao bì PE là 1,33 mg%. Lượng vitamin C ở bao bì Tang sau 4 tuần bảo quản từ 13,48 mg% còn 12,46 mg% (tức hao hụt chỉ 7,57 % so với ban đầu). Vậy bao bì Tang có khả năng bảo vệ vitamin C là tốt nhất. (ii) Chỉ tiêu hàm lượng tổng carotenoids (µg/g chất khô) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản Bảng 4.22: Kết quả hàm lượng tổng carotenoids (µg/g chất khô) của sản phẩm bột ở các loại bao bì theo thời gian bảo quản Thời gian bảo quản (tuần) Loại bao bì 0 1 2 3 4 Trung bình nghiệm thức PE 109,83 94,26 86,19 73,73 67,96 86,39 d PA 109,83 103,78 99,8 97,18 90,71 100,26 c Nhôm 109,83 106,13 105,4 103,53 100,38 105,05 b Tang 109,83 107,79 107,57 106,33 104,33 107,17 a Trung bình nghiệm thức 109,83 A 102,99 B 99,74 C 95,19 D 90,85 E Ghi chú: a,b,c…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một cột. A, B, C…thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cùng một hàng. Các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ giống nhau thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% 60 70 80 90 100 110 120 0 1 2 3 4 Thời gian bảo quản (tuần) Hà m lư ợ n g Ca ro te n o id (pp m ) PE PA Nhôm Tang Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 69 Hình 4.21: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các loại bao bì và thời gian bảo quản đến độ hàm lượng tổng carotenoids (µg/g chất khô) của sản phẩm bột Tương tự như đối với hàm lượng vitamin C, nhưng sự oxy hóa carotenoids làm thay đổi hàm lượng ở các loại bao bì không nhiều như ở vitamin C, cụ thể như sau: hàm lượng tổng carotenoids trung bình của 4 loại bao bì sau 4 tuần bảo quản chỉ tổn thất 17,28 %, ngược lại hàm lượng vitamin C tổn thất 43,01 %. Bảng kết quả 4.22 cho thấy, hàm lượng tổng carotenoids trung bình sau 4 tuần bảo quan lớn nhất ở bao bì Tang và thấp nhất ở bao bì PE. Cụ thể ở bao bì PE là 86,39 ppm giảm 1,24 lần so với bao bì Tang là 107,17 ppm. Ở tuần thứ 4 hàm lượng tổng carotenoids của bao bì PE là 67,96 ppm thấp nhất và thấp hơn 1,5 lần so với bao bì Tang là 104,33 ppm. Hàm lượng tổng carotenoids của bao bì Tang sau 4 tuần bảo quản từ 109,83 ppm còn 104,33 ppm (tổn thất 5% so với ban đầu). Như vậy, về mặt dinh dưỡng bao bì Tang là bao bì tốt nhất. Tóm lại, từ các bảng kết quả trên ta có nhận xét như sau Do tính chất của các loại bao bì khác nhau nên các chỉ tiêu khảo sát thay đổi cũng khác nhau. Bao bì PE có tính chất ngăn thấm ẩm và khí kém nhất nên khả năng hút ẩm và khí là cao nhất, vì vậy tốc độ oxy hóa xảy ra cũng nhanh nhất. Mặt khác, do bao bì PE không có tính chất ngăn sáng nên các chất nhạy cảm với ánh sáng như vitamin C, carotenoids dễ dàng bị biến đổi. Khi đó sản phẩm bột có màu đỏ cam đậm (do ∆E lớn), sản phẩm bị vón cục (do độ ẩm lớn) và mất mùi sản phẩm nên bao bì PE không có khả năng bảo quản. Ngược lại, bao bì PA có khả năng ngăn thấm khí tốt nhưng khả năng ngăn thấm ẩm và ngăn sáng kém nên các thành phần vitamin C và carotenoids thay đổi ít hơn, sản phẩm không bị vón cục và màu sắc biến đổi cũng không nhiều (do thời gian bảo quản sản phẩm không dài chỉ 4 tuần). Như vậy, bao bì PA không được dùng để bảo quản sản phẩm bột do sản phẩm bột cà chua cần bảo vệ carotenoids nên việc ngăn sáng là rất cần thiết. Đối với bao bì nhôm và bao bì Tang, cả hai đều có khả năng bảo quản sản phẩm. Do khả năng chống thấm ẩm, khí và khả năng ngăn sáng tốt nên sản phẩm có độ ẩm thấp, ∆E thấp và bảo vệ được vitamin C cũng như carotenoids, đặc biệt là khả năng giữ mùi rất tốt. Nhưng bao bì Tang tốt hơn do bao bì Tang là bao bì màng ghép phức hợp (gồm có màng nhôm, và các lớp khác như LDPE, HDPE,…) nên có thể bảo vệ nguyên vẹn sản phẩm bột trong thời gian dài. Tuy nhiên, ta có thể dùng bao bì nhôm để chứa sản phẩm bột tạm thời trong thời gian ngắn. Như vậy, dùng bao bì màng ghép phức hợp có màng nhôm để bảo quản sản phẩm bột sấy phun ở điều kiện nhiệt độ bình thường là thích hợp nhất để vừa đảm bảo giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 70 Hình 4.22: Các mẫu sản phẩm trong 4 loại bao bì PE, PA ,nhôm, Tang trước khi bảo quản Hình 4.23: Các mẫu sản phẩm trong 4 loại bao bì PE, PA ,nhôm, Tang sau 4 tuần bảo quản Bảng 4.23: Kết quả thành phần chính của sản phẩm bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc sau 4 tuần bảo quan trong bao bì màng ghép phức hợp có màng nhôm Thành phần Hàm lượng (*) Ẩm (%) 5,04 Hàm lượng béo (%) 0,96 Vitamin C (mg% hay mg/100g) 11,83 Tổng carotenoids (ppm hay µg/g) 99,07 β-Carotene (ppm hay µg/g) (**) 11,29 (*) :Số liệu tính trên căn bản ướt. (*): Số liệu được đo bằng phương pháp HPLC tại phòng thí nghiệm phân tích chuyên sâu - Trường Đại học Cần Thơ. Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 71 Hình 24: sản phẩm bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc 4.8 Kết quả so sánh giữa mẫu nguyên liệu cà chua có ngâm hóa chất và mẫu không ngâm hóa chất Mặt khác, theo kết quả nghiên cứu của Waqar A. Baloch và cộng tác viên., 1997 dùng hai hóa chất sodium chloride (NaCl) 2 % (w/v) và potasium metabisulphite (K2S2O5) 2 % (w/v) có thể bảo vệ được vitamin C và carotenoids (xem phần lược khảo tài liệu trang 29), ta có làm mẫu thí nghiệm so sánh giữa mẫu nguyên liệu cà chua có ngâm hóa chất và mẫu không ngâm hóa chất như sau: cà chua sau khi được rửa và cắt lát khoảng 1 cm, sau đó được ngâm trong nước có chứa 2 % (w/v) NaCl và 2 % (w/v) K2S2O5 khoảng 5 phút, các bước tiếp theo được thực hiện như qui trình với các thông số tối ưu đã có (ở cùng một công thức phối chế và ở cùng một điều kiện sấy). Sau đó được bảo quản 4 tuần trong bao PE để so sánh sự khác biệt giữa mẫu này. Kết quả được thể hiện như sau Bảng 4.24: Kết quả so sánh các chỉ tiêu của mẫu bột khi nguyên liệu cà chua có ngâm hóa chất và không ngâm hóa chất sau 4 tuần bảo quản trong bao bì PE (*) Chỉ tiêu Có ngâm hóa chất Không ngâm hóa chất ∆E 26,25 22.36 Vitamin C (mg% hay mg/100g) 1,2 0 Tổng carotenoids (ppm hay µg/g) 61,49 23,18 Ghi chú:(*) :Số liệu trung bình của 2 lần lặp lại tính trên căn bản ướt Kết quả từ bảng 4.24 cho thấy, nếu không dùng hóa chất thì hàm lượng carotenoids giảm khoảng 3 lần và hàm lượng vitamin C không còn nữa. Như vậy, Sodium chloride Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 72 và potasium metabisulphite có tác dụng bảo vệ vitamin C và carotenoids rõ rệt, đúng như kết quả thí nghiệm của Waqar A. Baloch và cộng tác viên., 1997. Hình 25: Mẫu có ngâm hóa chất và không ngâm hóa chất trước và sau khi bảo quản 4 tuần trong bao bì PE 4.9 Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi và ước tính giá thành sản phẩm 4.9.1 Hiệu suất thu hồi sản phẩm bột Bảng 4.25: Kết quả tính hiệu suất thu hồi sản phẩm qua các công đoạn (*) Công đoạn Khối lượng (kg) Hiệu suất (%) Nguyên liệu cà chua 1,57 Dung dịch cà thu được 1,13 72,2 Nguyên liệu gấc (=1,96 khối lượng cà) 0,8 Khối luợng thịt gấc thu được 0,15 18,75 Dung dịch gấc thu được 0,53 353,33 Dung dich hỗn hợp cà chua và gấc 1,66 Sản phẩm bột thu được 0,43 25,9 Ghi chú:(*) :Số liệu trung bình của 2 lần lặp lại Từ bảng kết quả 4.25 ta thấy rằng, hiệu suất thu hồi của sản phẩm bột sấy phun cà chua có bổ sung gấc không cao, do tùy thuộc vào nguyên liệu cà chua và gấc. Do đó, ta nên chọn những quả cà có thịt quả dày và chín đỏ (thường quả cà chua có dạng hơi dài sẽ cho thịt quả nhiều hơn loại quả tròn) để có hàm lượng chất khô cao, từ đó sẽ tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm và tiết kiệm được các chất phụ gia bổ sung. 4.9.2 Ước tính giá thành sản phẩm Từ kết quả bảng 4.25 ta tính được hiệu suất thu hồi qua từng công đoạn như sau Khối lượng nguyên liệu cà chua: 10 kg Khối lượng dịch cà thu được: 7,22 kg Khối lượng nguyên liệu gấc cần sử dụng: 5,1 kg Khối lượng thịt gấc thu được: 0,96 kg Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 73 Khối lượng dịch gấc thu được: 2,13 kg Khối lượng dung dịch cà chua và gấc thu được: 2,13+7,22= 9,35 kg Khối lượng sản phẩm bột thu được: 2,42 kg Dung dịch cà chua thu được có 0Brix là 4,5 Lượng acid cần bổ sung: 0,175 % * 9,35 = 0,016 kg Lượng muối cần bổ sung: 0,025 % * 9,35 = 0,0023 kg Lượng maltodextrin cần phối chế để đạt 26 0Bx: 2,72 kg Tính lượng đường succrose cần dùng để đạt 13 0Bx: 0,91 kg Cách tính qui đổi sang đường hỗn hợp đường X (aspartame, acesulfame kali) và maltisorb (phối chế với tỷ lệ maltisorb/ đường X =1/7) như sau 1g hỗn hợp đường X = 270g succrose 7g hỗn hợp đường X = 1890g succrose 1g maltisorb = 0,8g succrose Do đó: 1890,8g succrose = 7g hỗn hợp đường X + 1g maltisorb 910 g succrose = 3,3702g hỗn hợp đường X + 0,4815g maltisorb Như vậy: trong 9,35 kg dung dịch cà chua và gấc ta cần: 1,6851g aspartame, 1,6851g acesulfame kali và 0,4815g maltisorb Chi phí mua nguyên liệu và hóa chất như sau Nguyên liệu cà chua: 10kg * 6.000 đồng/kg = 60.000 đồng Nguyên liệu gấc: 5,1kg * 8.000 đồng/kg = 40.800 đồng Acid citric: 0,016 kg * 160.000 đồng/kg = 2.560 đồng Muối: 0,0023 kg * 2500 đồng/kg = 5,75 đồng Maltodextrin: 2,72 * 45.000 đồng/kg = 122.400 đồng Aspartame: 0,0016851kg * 500.000 đồng/kg = 840,25 đồng Acesulfame kali: 0,0016851kg * 420.000 đồng/kg = 707,74 đồng Maltisorb: 0,0004815kg * 120.000 đồng/kg = 57,78 đồng Tổng chi phí: 227.372 đồng Số gói sản phẩm (với mỗi gói sản phẩm chứa 10g): 2420g/10g = 242 gói sản phẩm Giá thành cho mỗi gói: 227.372 đồng/242 gói = 940 đồng/gói sản phẩm (chưa tính chi phí bao bì sử dụng) Luận văn Tốt nghiệp khoá 29 - 2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên nghành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Úng Dụng 74 Bảng 4.26: Giá trị dinh dưỡng và giá trị năng lượng cho một gói bột sản phẩm 10g Thành phần Gía trị dinh dưỡng/10g Năng lượng Giá trị năng lượng/10g Lượng cần hàng ngày Ẩm 5,04 % - Tinh bột (maltodextrin) 9,52 g 4 kcal/g 38,08 kcal 300 g Béo (0,96 %) 0,096 g 9 kcal/g 0,864 kcal 65 g Aspartame (a) 0.16851 g 4 kcal/g 0,674 kcal Acesulfame kali (b) 0.16851 g 0 Maltisorb (c) 0,04815 2,1 kcal/g 0,1 kcal Vitamin C 1,183 mg - 60 mg Tổng carotenoids 990,7 µg - β-Carotene (*) 112,9 µg - 1500 µg (d) Tổng năng lượng 39,72 kcal/10g Ghi chú: (a): Theo WHO qui định liều lượng sử dụng đối với aspartame là 40 mg/kg thể trọng/ngày. (b) : Theo WHO qui định liều lượng sử dụng đối với ace-K là 9 mg/kg thể trọng/ngày. (c) : Theo WHO qui định liều lượng sử dụng đối với maltisorb là 20-30 g/kg thể trọng/ngày. (d) : Theo USDA Nutrition Database. (*): Số liệu được đo bằng phương pháp HPLC tại phòng thí nghiệm phân tích chuyên sâu - Trường Đại học Cần Thơ. Như vậy, dựa vào mức liều lượng sử dụng đối với acesulfame kali là 9 mg/kg thể trọng/ngày, ta thấy rằng người có trọng lượng trung bình là 55 kg thì lượng cho phép sử dụng đối với sản phẩm bột cà chua hòa tan có bổ sung gấc là không quá 3 gói ngày (với mỗi gói là 10g). Nếu sử dụng 2 gói bột/ngày sẽ đáp ứng được 15 % nhu cầu về β- carotene cho cơ thể. Để sản phẩm uống ngon hơn, ta pha loãng với nước với tỷ lệ 1:4, tức 1 gói 10 g pha được trong 40 ml nước và thời gian hòa tan của một gói bột khoảng 4-5 phút. ._.