Đồ án Các giải pháp để tạo sự bền màu tự nhiên cho sản phẩm cuối

iúp cho cơ thể đồng hoá thực phẩm được dễ dàng. Vì vậy, trong kĩ thuật sản xuất thực phẩm, người ta không chỉ tìm các giải pháp công nghệ để bảo vệ màu sắc tự nhiên mà còn cho thêm chất màu mới để tạo ra những màu sắc thích hợp với tính chất và trạng thái của sản phẩm. Hiện nay có hơn 80 loại chất màu khác nhau được ứng dụng trong thực phẩm và dược phẩm. Chất màu hiện nay được chia làm hai loại: chất màu tự nhiên và chất màu tổng hợp. * Chất màu tự nhiên Chất màu tự nhiên là các chất màu được chiết tách từ động vật hay thực vật. Các chất màu tự nhiên thường gặp như: - clorofil: chất màu xanh lá cây. - các caroten: sắc tố này tạo màu da cam, màu vàng, đôi khi màu đỏ. - antoxian: sắc tố này cho nhiều màu sắc khác nhau từ đỏ đến tím. - chất màu flavon: sắc tố này cho màu vàng và da cam. Phần lớn các chất màu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên không bền như các chất màu tổng hợp nhưng có mùi, vị gần giống với nguồn gốc tự nhiên của chúng. Phụ thuộc vào vị trí địa lý, khí hậu mà thành phần các chất màu tự nhiên sẽ khác nhau mặc dù xuất phát từ những nguồn gốc tự nhiên như nhau. Đối với các nguyên liệu rau giới thiệu ở trên thì màu xanh clorofil là chất màu chủ yếu. Chất màu này không những cho màu xanh mà còn che mờ các chất màu khác hoặc tạo với các chất màu khác làm nên những màu mới. Trong các phần xanh của lá cây là chủ yếu, ngoài ra chúng còn phân tán ở lục lạp. Hàm lượng clorofil trong cây xanh chiếm khoảng 1% tổng hàm lượng chất khô. Như đã nói ở trên, clorofil bị chuyển thành feofitin khi đun nóng trong môi trường axit của dịch bào, bị ôxyhóa làm mất màu, tạo thành clorofilinic trong môi trường kiềm. Vì vậy, trong quá trình xử lý nhiệt đối với hỗn hợp rau thì không thể giữ được màu xanh cho hỗn hợp bởi clorofil bị biến đổi sâu sắc. Antoxian là chất cho màu trung gian từ đỏ đến tím. Đặc điểm quan trọng của hợp chất màu này là sự thay đổi màu từ đến xanh tùy thuộc vào giá trị pH. Dựa vào đặc tính này có thể sử dụng chúng để bổ sung vào trong hỗn hợp rau xanh nhằm cải thiện màu sắc thích hợp. Antoxian hay còn gọi là antoxianozit là mono- hay diglucozit do gốc đường glucoza, galactoza hoặc ranoza kết hợp với gốc aglucon có màu gọi là antoxianidin. Antoxian hoà tan tốt trong nước và trong dịch bào. Khi kết hợp với đường làm cho nó hòa tan tốt hơn. Màu sắc của các antoxian luôn luôn thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, các chất màu có mặt và nhiều yếu tố khác. Khi tăng số lượng nhóm –OH trong vòng benzen thì màu càng xanh đậm. Mức độ metyl hóa các nhóm -OH ở trong vòng benzen càng cao thì màu càng đỏ. Các antoxian cũng có thể tạo phức với các ion kim loại để tạo các màu khác nhau. Thông thường: - khi pH > 7 các antoxian cho màu xanh. Cường độ màu xanh phụ thuộc vào sự thay đổi pH theo hướng kiềm hóa. - khi pH < 7 các antoxian cho màu đỏ. Ví dụ: Trong bắp cải tím có chứa hợp chất màu có tên rubrobraxinin clorua là một triglucozit của xianidin. + khi pH = 2,4 ¸ 4,0 thì cho màu đỏ thắm. + khi pH = 2,4 ¸ 4,0 cho màu tím. + khi pH = 6 thì có màu xanh lam. + khi pH là kiềm thì có màu xanh lá cây. Một đặc tính đáng lưu ý nữa của antoxian là khi đun nóng lâu có thể bị phá huỷ và gây ra sự mất màu. Tóm lại, trong môi trường axit các antoxian là các bazơ mạnh và có thể tạo thành muối bền với axit. Trong điều kiện này sẽ tạo ra các muối mang sắc tố màu đỏ. Ngược lại muối với kiềm tạo nên các phức màu xanh. * Phụ gia tạo trạng thái Một số phụ gia được sử dụng để ổn định trạng thái cho hỗn hợp rau xanh dạng pâte là pectin, alginat natri, natri carboxyl metyl cellucose. Chúng đã được nghiên cứu để bổ sung vào sản phẩm với tỷ lệ cụ thể nhằm ổn định huyền phù của bột thịt rau. Pectin là một polysacarit có cấu tạo từ nhiều gốc axit galacturonic trong đó một số gốc axit có nhóm thế metoxy. Nó không những là chất keo ưa lưu mà còn là chất điện ly cao phân tử. Alginat natri (C6H7O6Na) là một polysacarit háo nước được chiết từ tảo nâu, tồn tại ở dạng sợi không màu hoặc có màu vàng sáng. Nó có cấu tạo từ 2 gốc uranat là a - L guluronat và b - D - manuronat. Natri carboxyl metyl cellucose (Na – CMC) - là hợp chất cao phân tử tan trong nước do chứa nhiều nhóm –CH2COOH. Sản phẩm Na – CMC là muối natri cacboxylic R – O – CH2 được tổng hợp từ phản ứng giữa cellucose với chloroacetat natri. Những chất phụ gia này đều tích điện âm, do có sự đẩy nhau giữa các phân tử tích điện cùng dấu dọc theo chiều dài của mạch, nên mạch có xu hướng duỗi thẳng ra và được hấp phụ lên bề mặt của các phần tử thịt rau. Cơ chế của quá trình này là: trên bề mặt phân cách pha phân tán là thịt rau và môi trường phân tán là dịch rau có sự tạo thành một lớp phân tử của chất làm bền có độ nhớt cao, tạo thành một hàng rào cơ học có khả năng ngăn cản các hạt tiếp xúc với nhau. Độ bền vững của hệ huyền phù nước rau càng tăng khi nồng độ chất làm bền tăng.. Nhưng độ nhớt của sản phẩm tăng lên khi nồng độ các chất này cao làm mất đi tính mềm mại của sản phẩm. Nên việc kết hợp các chất phụ gia có hiệu quả cao hơn trong việc chống lắng cho sản phẩm. 1.4.1.2. Các chất điện ly và vai trò của nó Chất điện ly góp một vai trò quan trọng trong quá trình ổn định trạng thái cấu trúc của hệ nước rau đục nên cũng đóng vai trò quan trọng quá trình ổn định cấu trúc của hỗn hợp rau dạng pâte. Thiếu chất điện ly thì hệ huyền phù của nước rau sẽ không ổn định được lâu bền. Do giữa các hạt keo thịt rau trái dấu có lực hút tĩnh điện, nó sẽ liên kết lại với nhau do khuấy trộn không đều hay do một tác nhân nào đó. Chất điện ly có thể dùng là natri clorua (NaCl), natri citrat, natri hidrocacbonat (NaHCO3),…với một hàm lượng nhất định. Khi bổ sung chất điện ly vào hệ nước rau thì các ion của chất này được hấp phụ lên bề mặt hạt keo thịt rau, trung hòa điện tích của các hạt keo làm cho các hạt keo trái dấu có trong hệ nước rau không hút nhau dẫn tới hiện tưọng kết kắng. Hiệu quả của việc bổ sung chất phụ gia càng cao khi có sự kết hợp với chất điện ly vô cơ để hệ nước rau quả kéo dài thời gian ổn định trạng thái lơ lững của các hạt keo do bảo toàn được trạng thái cân bằng nhiệt động. Theo nghiên cứu của các tác giả trước đây đã cho kết quả tốt khi sử dụng kết hợp các chất phụ gia chống lắng và chất điện ly NaCl với tỷ lệ thích hợp. Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng chất điện ly NaHCO3 do nó có nhiều ưu điểm. * NaHCO3 NaHCO3 là chất ở dạng tinh thể đơn tà màu trắng. Tinh thể của nó gồm những ion Na+ và ion HCO3-. Những ion liên kết lại với nhau bằng liên kết hydro tạo thành mạch dài. HCO3- là một ion lưỡng tính, nó có khả năng vừa cho vừa nhận proton: HCO3- ó H+ + CO32- HCO3- + H+ ó CO2 ­ + H2O Nó tan vừa phải ở trong nước, trong dung dịch ngay ở nhiệt độ thường nó cũng phân hủy chậm giải phóng giải phóng khí CO2. Khi đun nóng, nó phân hủy mãnh liệt hơn: NaHCO3 ó Na2CO3 + CO2 ­ + H2O Khi tan trong nước, natri cacbonat bị thủy phân cho môi trường kiềm yếu: NaHCO3 + H2O ó Na2CO3 + NaOH Na2CO3 ó 2Na+ + CO32- CO32- + H2O ó HCO3- + OH- Như vậy, NaHCO3 không chỉ là chất điện ly, chất tạo vị mà còn là chất làm tăng pH của môi trường, có ý nghĩa trong việc tạo màu xanh đậm cho hỗn hợp rau. Ngoài ra nó còn tạo áp suất đẩy trong lòng dung dịch, góp phần làm cho hỗn hợp rau giữ được trạng thái lơ lững trong quá trình bảo quản. *Na2HPO4 và axit citric: Sử dụng hỗn hợp này với vai trò là dung dịch đệm để ổn định giá trị pH của sản phẩm sau khi thanh trùng. Muối Na2HPO4 dễ tan trong nước, bị thủy phân cho môi trường kiềm: Na2HPO4 + H2O ó NaOH + NaH2PO4 Phản ứng trên xảy ra mạnh hơn so với phản ứng phân ly: HPO42- + H2O ó H3O+ + PO43- Nên dung dịch Na2HPO4 có môi trường kiềm yếu. Còn axit citric trong dung dịch sẽ phân ly tạo thành ion H+, cho môi trường axit. Hỗn hợp trên có thể tạo ra các dung dịch đệm với các pH từ 2 ¸ 8 với bước nhảy là 0,2 để dùng trong thực phẩm. Na2HPO4 và acid citric không những là chất đệm lý tưởng mà còn giữ vai trò là chất điện ly. Do đó đóng góp không nhỏ vào việc hạn chế hàm lượng phụ gia và chất điện ly sử dụng để ổn định trạng thái. Chương II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN LIỆU 2.1.1. Nguyên liệu chính Nguyên liệu chính là các loại rau: bí đao, mướp hương, đậu cô ve, suplơ xanh đã giới thiệu ở mục 1.1 được mua tại các chợ ở Đà Nẵng. 2.1.2. Nguyên liệu phụ * Đường Sử dụng đường kính của công ty đường Biên Hoà, có chỉ tiêu chất lượng như sau: Độ tinh khiết GP: > 99,8%. Hàm lượng đường khử: < 0,03%. Hàm lượng tro: < 0,03%. Độ màu: <1,20%. * Muối NaCl Sử dụng muối được sản xuất tại Trung Quốc có các chỉ tiêu sau: Độ tinh khiết: 99,8%. Độ axit dư (kiềm dư) theo tiêu chuẩn. Sulphat (SO42-) 0,06%. Muối amoni (NH4+): 0,04%. Kim loại nặng (Pb): 0,0005%. Sắt (Fe): 0,001%. Asen (As): 0,0001%. * Bicacbonat natri (NaHCO3) NaHCO3 sử dụng trong nghiên cứu là muối có nguồn gốc từ Trung Quốc, ở dạng bột màu trắng. Độ tinh khiết: 99%. * Axit citric Loại axit này có các chỉ tiêu chất lượng như sau: Độ tinh khiết: > 99%. Hàm lượng tro: < 0,1%. Kim loại nặng: < 50ppm. Tạp chất: không có. Màu sắc: trắng tinh. * Na2HPO4.2H2O Sử dụng muối này ở dạng tinh khiết. Pha chung hỗn hợp axit citric và Na2HPO4 với các tỷ lệ tương ứng thích hợp sẽ tạo thành các dung dịch đệm có các giá trị pH khác nhau. Ở đây dùng pH = 7,6. Cách pha: Na2HPO4.2H2O (0,2M): 35,61g/l. Axit citric (0,1M): 21,008g/l. Lấy 18,73ml Na2HPO4.2H2O và 1,27ml axit citric tạo thành dung dịch có pH=7,6. * Pectin Pectin được dùng là loại pectin metoxyl hoá cao (HM) có kí hiệu E4404 của hãng Sanofi - Bio - Industries - cộng hòa Pháp. Lực tạo gel tiêu chuẩn của pectin HM 4404 là 1500 sag. * Alginat natri Alginat natri sử dụng có nguồn gốc từ Trung Quốc, phụ gia này có các thông số kỹ thuật sau: Trạng thái vật lý: dạng bột, màu hơi vàng. Độ nhớt: (dung dịch 1%): 500 ¸ 600 (cps). pH (dung dịch 1%): 5 ¸ 8. * Na-CMC Na-CMC sử dụng có kí hiệu KFA 8600, có nguồn gốc từ Đức với các chỉ tiêu chất lượng: Trạng thái vật lý: bột màu trắng. Độ nhớt dung dịch: 400 ¸ 600 cps. pH (dung dịch 2%): 6 ¸ 8. Độ ẩm: < 10%. Chỉ số khúc xạ: 1.59. 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1. Phương pháp hóa lý * Xác định độ đục (OD). + Nguyên tắc: Độ đục của nước rau được xác định thông qua giá trị OD (Optical Density) ở bước sóng 720nm. Sử dụng máy so màu quang phổ Pharmacia Biotech. Sự thay đổi giá trị OD của hỗn hợp nước rau dạng pâte càng lớn so với mẫu đối chứng chứng tỏ cường độ màu sắc của hỗn hợp cũng biến đổi. * Xác định pH: - Nguyên tắc: Do suất điện động phát sinh trên bề mặt thủy tinh hoàn toàn đồng nhất và có cấu trúc giống nhau. Ở bên trong và bên ngoài của điện cực gồm điện cực thủy tinh là điện cực có khả năng trao đổi với ion H+ có mặt trong dung dịch. Quá trình trao đổi ion này sẽ làm xuất hiện một lớp điện tích kép trên bề mặt phân chia thủy tinh dung dịch, từ đó xuất hiện một bước nhảy thế. m =m0 + Ln[H+].RT/F. m =m0 - pH.RT/F. Suất điện động xuất hiện trên hai bề mặt trong và ngoài của điện cực thủy tinh có liên quan đến pH dung dịch cần đo và đó là nguyên tắc của máy đo pH. Suất điện động đo dược sẽ chuyển sang thang đo pH. 2.2.2. Phương pháp vật lý Sử dụng các phương pháp xử lý nhiệt như: chần, thanh trùng, bảo quản lạnh. Chương III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN CƯỜNG ĐỘ THAY ĐỔi MÀU CLOROFIL CỦA HỖN HỢP NƯỚC RAU DẠNG PÂTE Sản phẩm thực nghiệm ở đây là hỗn hợp nước rau dạng pâte được phối chế theo tỷ lệ các loại rau như sau: Bí đao : Mướp hương : Đậu cô ve : Suplơ xanh : Nước = 4 : 3 : 2 : 1 : 10 [3]. Ngoài ra còn bổ sung 2,5% đường, 0,5% muối và các chất phụ gia chống lắng: 0,2% pectin : 0,2% NaCMC : 0,13% alginat natri [5]. Với tỷ lệ phối chế như trên ta thu được hỗn hợp có giá trị cảm quan tốt cả về màu sắc lẫn mùi vị. Đây là hỗn hợp nước rau có giá trị dinh dưỡng cao, nhờ sử dụng hỗn hợp phụ gia chống lắng kết hợp chất điện ly (NaCl) với tỷ lệ thích hợp như trên nên đã giữ được trạng thái huyền phù của hỗn hợp nước rau thành phẩm. Trong quy trình công nghệ sản xuất nước rau hỗn hợp thì chế độ xử lý nhiệt cụ thể là chần và thanh trùng là hai công đoạn quan trọng, không thể thiếu được và còn quyết định đến chất lượng của sản phẩm, đặc biệt là quyết định đến màu sắc của thành phẩm. Vì vậy, ở đây sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ chần và thanh trùng đến sự thay đổi cường độ màu xanh của hỗn hợp rau dạng pâte. 3.1.1. Các chế độ chần nguyên liệu Trong quá trình xử lý nhiệt, việc chần hay hấp nguyên liệu đều được. Tuy nhiên tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu để chọn phương pháp thích hợp. Nói chung quá trình này nhằm các mục đích sau: - cố định màu xanh cho nguyên liệu. - làm mềm mô của nguyên liệu, thuận lợi cho quá trình nghiền (xay). - hạn chế các quá trình ôxyhóa vitamin, ôxyhóa clorofil, các hợp chất polyphenol nên cũng hạn chế sự biến đổi màu và tổn thất vitamin cho nguyên liệu. - tiêu diệt được một phần vi sinh vật . - làm mất mùi khó chịu của nguyên liệu như mùi hăng của đậu cô ve. Khi xử lý nhiệt cho nguyên liệu phải đảm bảo các mục đích trên, đồng thời phải hạn chế thấp nhất sự tổn thất các chất dinh dưỡng. Do các loại nguyên liệu sử dụng đều là các loại rau xanh có mô tương đối mềm, nên phương pháp chần là có hiệu quả hơn. Vì khi chần các loại nguyên liệu này một phần axit bay hơi vốn có trong dịch bào sẽ bị lôi cuốn cùng hơi nước làm cho pH của dịch rau tăng lên góp phần giữ màu sắc tự nhiên cho rau. Trước khi đem chần, nguyên liệu đã được lựa chọn, loại bỏ những phần hư hỏng, phần không cần thiết (như vỏ, hạt, xơ), làm sạch, làm nhỏ. Tất cả các công đoạn trên phải được tiến hành nhanh để hạn chế quá trình ôxyhóa cũng như sự xâm nhập của vi sinh vật, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của nguyên liệu. Riêng mướp hương sau khi gọt vỏ và trước khi chần được ngâm trong nước muối loãng (2% NaCl) có pha thêm acid citric 0,05%. Ở đây, sẽ khảo sát ảnh hưởng của các chế độ chần khác nhau (dung dịch chần, nhiệt độ, thời gian chần) đến sự thay đổi cường độ màu của các loại nguyên liệu. 3.1.1.1. Chần trong nước nóng Dựa vào nhiệt độ tới hạn của enzim nên chúng tôi chọn nhiệt độ tối thiểu của nước chần là 700C để khảo sát sự thay đổi cường độ màu của nguyên liệu. Kết quả được trình bày ở bảng 3.1. Bảng 3.1: Sự thay đổi cường độ màu của các loại nguyên liệu phụ thuộc vào nhiệt độ chần khác nhau khi dung dịch chần là nước. Nhiệt độ chần (0C) Thời gian chần (s) Màu sắc của nguyên liệu sau khi chần Bí đao Đậu cô ve Mướp hương Suplơ xanh 70 120 125 45 40 * >120 >125 >45 >40 * <120 <125 <45 <40 - 80 40 42 20 20 * >40 >42 >20 >20 * <40 <42 <20 <20 - 90 12 12 8 7 + >12 >12 >8 >7 + <12 <12 <8 <7 - 99 7 8 5 4 + >7 >8 >5 >4 + <7 <8 <5 <4 - Ghi chú: +: Màu xanh của tất cả các loại nguyên liệu sau khi chần đều đẹp, đậm, tươi và sáng hơn màu xanh ban đầu. Còn mướp hương, phần ruột vẫn trắng, không bị thâm đen. -: Màu sắc của tất cả các loại nguyên liệu sau khi chần không đẹp, không sáng, cho màu gần giống với màu ban đầu, mướp bị thâm đen. *: Màu sắc của bí đao, đậu cô ve, suplơ xanh đều đậm hơn, nhưng của mướp hương bị thâm đen. Các loại nguyên liệu: bí đao, đậu cô ve, suplơ xanh sau khi chần đều được làm nguội nhanh trong nước mát, còn mướp hương được làm nguội nhanh trong nước có pha 0,05% acid citric. Nhận xét: Qua bảng 3.1 nhận thấy: - Thời gian chần các loại nguyên liệu trên khác nhau do cấu trúc của chúng không giống nhau. - Khi chần các loại nguyên liệu trong nước có nhiệt độ càng cao thì thời gian xử lý càng ngắn, ở 900C hay 990C đều cho màu đẹp. - Thời gian chần càng dài thì nguyên liệu càng mềm, càng thuận lợi cho quá trình xay, màu sắc vẫn đẹp nhưng nguyên liệu bị tổn thất nhiều chất dinh dưỡng, cụ thể là nước chần đục hơn. - Còn khi chần ở nhiệt độ thấp hơn (800C và 700C) thì thời gian xử lý lớn hơn nhưng màu sắc không đẹp và còn biến đổi theo chiều hướng xấu đi, đặc biệt là mướp hương bị thâm đen gây ảnh hưởng đến màu sắc của cả hỗn hợp. 3.1.1.2. Chần trong dung dịch nước muối nóng Tiếp tục khảo sát các chế độ chần nguyên liệu trong dung dịch nước muối nóng. Nếu dung dịch nước muối có nồng độ cao thì khi chần áp suất thẩm thấu lớn, gây ảnh hưởng đến nguyên liệu. Vì thế, tôi chọn nồng độ nước muối là 2% làm dung dịch chần. Theo kết quả thực nghiệm ở trên cho thấy: cường độ màu xanh của nguyên liệu tăng khi chần ở nhiệt độ cao. Nên chúng tôi chỉ khảo sát ở nhiệt độ chần là 900C và 1000C khi chần nguyên liệu trong dung dịch nước muối. Kết quả được trình bày ở bảng 3.2. Bảng 3.2: Sự thay đổi cường độ màu của các loại nguyên liệu phụ thuộc vào nhiệt độ chần khác nhau khi dung dịch chần là dung dịch nước muối. Nhiệt độ chần (0C) Thời gian chần (s) Màu sắc của nguyên liệu sau khi chần Bí đao Đậu cô ve Mướp hương Suplơ xanh 90 12 12 8 7 + >12 >12 >8 >7 + <12 <12 <8 <7 - 100 7 8 5 4 + >7 >8 >5 >4 + <7 <8 <5 <4 - Ghi chú: +: Màu xanh của tất cả các loại nguyên liệu sau khi chần đều đẹp, đậm, tươi và sáng hơn màu ban đầu. Còn mướp hương, phần ruột vẫn trắng, không bị thâm đen. -: Màu sắc của tất cả các loại nguyên liệu sau khi chần không đẹp, không sáng, cho màu gần giống với màu ban đầu, ruột mướp bị thâm đen. Các loại nguyên liệu: bí đao, đậu cô ve, suplơ xanh sau khi chần đều được làm nguội nhanh trong nước mát thì, còn mướp hương được làm nguội nhanh trong nước có pha 0,05% acid citric. Nhận xét: Qua bảng 3.2 nhận thấy: - Thời gian chần các loại nguyên liệu trên khác nhau do cấu trúc của chúng không giống nhau. - Ở nhiệt độ 900C hay 1000C thì màu của nguyên liệu đều đẹp nhưng ở 1000C thì thời gian chần ngắn hơn có nghĩa là tổn thất chất dinh dưỡng ít hơn. Khi chần nguyên liệu trong hai dung dịch: nước nóng và nước muối nóng, thì chần trong nước muối cho màu xanh đẹp hơn, dù nhiệt độ và thời gian chần như nhau. Điều này là do khi chần trong dung dịch nước muối loãng, tạo ra phức giữa muối và clorofil làm cho màu xanh của nguyên liệu sau khi chần bền, đậm hơn. Hơn nữa, ở nồng độ này của nước muối có thể trung hòa được một phần axit của dịch bào làm tăng giá trị pH góp phần giữ màu xanh cho nguyên liệu đồng thời dung dịch này cũng có tác dụng ức chế hoạt động của vi sinh vật đặc biệt là vi khuẩn E.Coli và butyric. Nên để tiến hành cho các bước nghiên cứu tiếp theo chúng tôi chọn dung dịch nước muối làm dung dịch chần với chế độ chần các loại nguyên liệu cụ thể như sau: Nguyên liệu Bí đao Đậu c ô ve Suplơ xanh Mướp hương Nhiệt độ chần (0C) 100 100 100 100 Thời gian chần (s) 7 8 4 5 3.1.2. Các chế độ thanh trùng sản phẩm Nguyên liệu rau sau khi được lựa chọn, xử lý và phối chế theo đúng tỷ lệ tạo ra hỗn hợp nước rau dạng pâte có các thông số như sau: Bx = 6 ¸ 6,5 pH = 5,8 ¸ 5,9 Lượng hỗn hợp rau dạng pâte trong các mẫu thí nghiệm là 100g, chứa trong các chai thủy tinh không màu, có nút mài và dung tích 125ml hoặc đựng trong các bình tam giác 100ml, khối lượng 80g, có nút đậy. Hỗn hợp trước khi rót chai được đun nóng đến nhiệt độ 550C để tạo độ chân không cho sản phẩm. Dựa vào đặc điểm của nước rau quả nên chúng tôi chọn nhiệt độ thanh trùng tối thiểu là 700C để khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến sự thay đổi cường độ màu của hỗn hợp rau dạng pâte này. Kết quả được trình bày ở bảng 3.3. Bảng 3.3: Sự thay đổi cường độ màu xanh của sản phẩm thực nghiệm phụ thuộc vào chế độ thanh trùng. Kí hiệu mẫu Chế độ thanh trùng Màu của sản phẩm thực nghiệm sau thanh trùng 1 Tất cả các mẫu thí nghiệm này đều bị biến đổi màu. Từ màu xanh clorofil tự nhiên chuyển sang màu xanh ôliu, không đẹp, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. 2 3 4 5 Ghi chú: - Mẫu đối chứng (MĐC): là mẫu rau sau khi xay chưa qua thanh trùng nên màu của nó là màu xanh tự nhiên của nguyên liệu. - Các mẫu thí nghiệm (MTN): các mẫu thí nghiêm sau khi thanh trùng đều được làm nguội nhanh đến nhiệt độ 35 ¸ 400C với thời gian tương ứng ở công thức thanh trùng (bảng 3.3) - Tốc độ nâng và hạ nhiệt sản phẩm càng nhanh thì càng hạn chế tác động của nhiệt độ cao đến sản phẩm. Vì chính nhiệt độ và thời gian thanh trùng đã tác động bất lợi đến sự không bền màu của sản phẩm. Trong các công thức thanh trùng ở bảng 3.3, các thông số A,C là nhỏ nhất trong điều kiện thí nghiệm cho phép. Nhận xét: Qua bảng 3.3 nhận thấy: - Nhiệt độ thanh trùng càng cao thì thời gian thanh trùng càng ngắn và ngược lại. - Các mẫu thí nghiệm từ 1¸5 sau khi thanh trùng với các chế độ tương ứng như trên thì không thể giữ được màu xanh tự nhiên. Như vậy, với giá trị pH của hỗn hợp trong khoảng 5,8 ¸ 5,9 dưới tác dụng của nhiệt độ cao trong thời gian dài thì clorofil bị biến đổi.Vì vậy, không thể chọn được một chế độ thanh trùng để giữ được màu xanh tự nhiên cho hỗn hợp nước rau dạng pâte này. Chỉ có thể chọn một chế độ thanh trùng mà cường độ biến đổi màu là thấp nhất. Nhưng việc quan sát bằng mắt thường rất khó nhận biết được sự khác nhau về màu sắc của các mẫu này. Nên phải tiến hành đo chỉ số mật độ quang (OD) bằng máy so màu quang phổ ở bước sóng 720nm sau khi thanh trùng các mẫu. Nếu mẫu thí nghiệm nào có chỉ số OD càng gần với MĐC thì cường độ biến đổi màu của mẫu đó càng ít và ngược lại. Kết quả được trình bày ở bảng 3.4. Bảng 3.4: Sự thay đổi chỉ số OD của sản phẩm thực nghiệm phụ thuộc vào chế độ thanh trùng. Mẫu MĐC 1 2 3 4 5 t (0C) 0 70 80 90 95 115 OD (720nm) 4,05 5,93 5,04 4,95 4,89 6,03 Kết quả ở bảng 3.4 được biễu diễn trên đồ thị 3.1 về quan hệ giữa nhiệt độ thanh trùng và chỉ số OD của hỗn hợp rau dạng pâte. Đồ thị 3.1: Quan hệ giữa nhiệt độ thanh trùng và chỉ số OD của hỗn hợp nước rau dạng pâte. Nhận xét: Qua bảng 3.4 và đồ thị 3.1 nhận thấy: - Mẫu đối chứng (MĐC) là mẫu có chỉ số OD nhỏ nhất trong các mẫu thí nghiệm (1 ¸ 5 ). - Các mẫu thí nghiệm (MTN) từ 1 ¸ 5 đều có chỉ số OD lớn hơn chỉ số OD của MĐC. - Các mẫu thí nghiệm 1 ¸ 4 có chỉ số OD giảm dần. - Mẫu 5 là mẫu thí nghiệm có chỉ số cao nhất trong các mẫu. Như vậy, khi nhiệt độ thanh trùng càng cao hay thời gian thanh trùng càng ngắn thì chỉ số OD càng nhỏ và càng gần với MĐC. Điều này có nghĩa là cường độ màu xanh của sản phẩm nước rau thay đổi càng ít. Còn mẫu số 5 có nhiệt độ thanh trùng cao nhất nhưng do mẫu này được tiến hành trong thiết bị thanh trùng kiểu đứng, có thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt kéo dài nên thời gian thanh trùng lớn, kết quả là có chỉ số OD cao nhất làm cho màu sắc của sản phẩm biến đổi sâu sắc. Từ kết quả thực nghiệm trên cho thấy: nếu tiến hành thanh trùng ở nhiệt độ càng cao, thời gian thanh trùng càng ngắn (như thanh trùng ở thiết bị bản mỏng) thì có thể hạn chế đến mức thấp nhất cường độ biến đổi màu của hỗn hợp nước rau. Ở đây do điều kiện thí nghiệm không cho phép, nên chúng tôi chỉ khảo sát ở một vài nhiệt độ thanh trùng như trên và chọn chế độ thanh trùng như ở mẫu 4 để tiến hành cho các nghiên cứu tiếp theo, cụ thể là: Với chế độ thanh trùng này đảm bảo tiêu diệt, ức chế được hoạt động của vi sinh vật đồng thời mùi vị tự nhiên của sản phẩm không bị biến đổi. Nhưng sự biến đổi màu sắc là không tránh khỏi, nên trong các nghiên cứu tiếp theo sẽ tìm các giải pháp để giữ màu xanh cho sản phẩm qua thanh trùng. 3.2. VAI TRÒ CỦA pH TRONG VIỆC ỔN ĐỊNH MÀU XANH CHO HỖN HỢP NƯỚC RAU DẠNG PÂTE KHI THANH TRÙNG. Rõ ràng, dưới tác dụng của nhiệt độ thanh trùng sản phẩm thực nghiệm không thể giữ được màu xanh tự nhiên của các loại rau sử dụng trong phối chế, do clorofil tham gia phản ứng: Clorofil + 2HX à Feofitin + MgX2 Xanh Xanh vàng Để khắc phục sự biến đổi màu này của hỗn hợp nước rau sau thanh trùng, chúng tôi tiến hành nâng pH của hỗn hợp bằng việc bổ sung NaHCO3 dựa theo nghiên cứu trước đây về khả năng giữ màu clorofil của sản phẩm sau thanh trùng. Kết quả này được trình bày ở bảng 3.5 [5]. Bảng 3.5: Cường độ biến đổi màu và giá trị pH của hỗn hợp nước rau dạng pâte phụ thuộc vào hàm lượng NaHCO3. Mẫu % NaHCO3 pH Màu của hỗn hợp sau thanh trùng 1 0,02 6,12 Các mẫu thí nghiệm này đều bị biến đổi màu. Từ màu xanh tự nhiên của hỗn hợp chuyển sang màu xanh vàng với những cường độ màu khác nhau. 2 0,04 6,33 3 0,06 6,65 4 0,08 6,68 5 0,10 6,98 6 0,12 7,21 Hai mẫu này vẫn giữ được màu xanh, nhưng sau 12h bắt đầu chuyển sang màu hơi vàng, sau 24h thì chuyển sang màu vàng úa. 7 0,14 7,36 8 0,16 7,41 Các mẫu này có màu xanh đậm, đến ngày thứ 3 bắt đầu chuyển sang màu vàng úa. 9 0,18 7,45 Ghi chú: - Tất cả các mẫu thí nghiệm ở bảng trên đều được thanh trùng ở chế độ thanh trùng như đã xác định ở phần trước : . Nhận xét: Qua kết quả ở bảng 3.5, nhận thấy: - Nồng độ NaHCO3 càng cao thì giá trị pH của hỗn hợp càng tăng. - Với nồng độ NaHCO3 từ 0 ¸ 0,08, thì có thể nâng giá trị pH của hỗn hợp từ 5,81 đến 6,68 nhưng sau thanh trùng màu của hỗn hợp cũng bị biến đổi chuyển sang màu vàng úa. - Nồng độ NaHCO3 từ 0,10 ¸ 0,18 thì nâng giá trị