Luận văn Đặc tính sinh lí, sinh hóa và một số công đoạn chính trong qui trình chế biến bột màu

ứng nhiệt: Triệu chứng đầu tiên xuất hiện trên trái ta có thể nhận biết được ở mức độ tế bào và sự hư hại tương ứng hầu như lien tục lên đặc tính màng tế bào biến từ trạng thái lỏng sang trạng thái đặc (gel). Giai đoạn phản ứng: Trong suốt thời gian này, không có triệu chứng nào xuất hiện. Quá trình này thay đổi phụ thuộc vào loài và cơ quan. Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 45 Sự phát triển không thuận nghịch của những triệu chứng: Trải qua giai đoạn phản ứng, quả xuất hiện các hiện tượng không thuận nghịch và không có khả năng trở lại bình thường sau khi sưởi ấm. Bảng 4.4: Các triệu chứng khi bảo quản trái ở nhiệt độ thấp Loại trái Các triệu chứng biểu hiện thông thường Khóm Thịt quả ngả sang màu đen Trái bơ Vỏ bị chấm đen, thịt và những bó mạch ngả nâu Chuối Vỏ ngả nâu Nhàu Vỏ bị chấm đen, không chín, mùi biến đổi Xoài Vỏ bị cháy xám, những vết nâu như chin Cam Vỏ ngoài ngả nâu, chấm đen Đu đủ Chấm đen, không chín, mùi biến đổi Do đó ta kết luận rằng ta không thể tồn trữ trái nhàu ở nhiệt độ mát như các loại trái cây khác. Vì vậy mục tiêu cần thúc đẩy quá trình chín đồng loạt rồi sau đó tiến hành lạnh động chậm, khi đó mới giảm được sự hao hụt khối lượng và giữ được phẩm chất trái tốt nhất. Thêm vào đó, Trái nhàu sau khi để ở nhiệt độ mát cũng khi đem ra ngoài nhiệt độ thường không thể chín tiếp tục được. Hình 4.16 :Tổn thương lạnh sau khi bảo quản lạnh trái cà phổi và trái nhàu ( (1): Tổn thương lạnh, (2): Bị dập ) Trái qua các quá trình thu hoạch, tồn trữ và các quá trình xử lí, tiêu chuẩn tiêu thụ nên số lượng trái phục vụ cho quá trình chế biến giảm đáng kể. sự giảm về mặt số lượng trái từ lúc trái được thu hoạch đến khâu trái được đưa đi chà và ép nước phản ánh qua sơ đồ sau: Hình 4.17: Ảnh hưởng về số lượng trái từ xử lí đến thành phẩm Bình thường Tổn thương 1 2 Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 46 d = 0.8 THÍ NGHIỆM 2: Khảo sát một số biện pháp ảnh hưởng đến quá trình chín của trái nhàu. Bảng 4.5: Số trái đen và số trái chín theo phương pháp bao gói với thể tích bao bì còn lại Ngày Hình thức Thể tích bao bì còn lại Ngày 1 Ngày 2 V = 63.03% 6 trái (3 đen) 9 trái (5 đen) V = 62.5% 9 trái (1 đen) X Bao gói V = 0% 8 trái ( 2 đen) 9 trái (4 đen) Chín tự nhiên 2 trái 8 trái (1 đen) Không bao gói Khí đá 6 trái (4 đen) 8 trái (7 đen) Thí nghiệm trên được thực hiện với 800g mẫu trái nhàu đã đạt được độ chín thu hoạch cần thiết (trái màu vàng ngà hay màu trắng). Từ bảng trên cho thấy, ở bao bì có thể tích bao bì còn lại khoảng 62.5% cho kết quả tốt nhất. Cấu trúc trái ít bị mềm và thích hợp cho việc đem di lạnh đông để tiến hành chế biến.Việc thúc đẩy quá trình chín đồng loạt chịu ảnh hưởng rất lớn bởi màu sắc của trái nhàu hay mức độ chín của trái khi thu hoạch. Trái nhàu khi thu hoạch phải có màu trắng chiếm hơn 2/3 diện tích bề mặt của trái với mục đích tránh hiện tượng thâm đen do quá trình chín không đồng đều giữ các vùng của trái dẫn đến tốc độ hô hấp giữa các vùng khác nhau. Thể tích bao bì còn lại 0% Thể tích bao bì còn lại 62.5% Thể tích bao bì còn lại 63.03% Chín tự nhiên Hình 4.18 : Các phương pháp thúc đẩy quá trình chín của trái nhàu Mặt khác khi trái chín thoát ra một lượng ẩm rất lớn. Quá trình này ảnh hưởng rất lớn đến khả năng hô hấp của các phần xanh còn lại của trái và làm cho trái dễ bị úng. Ngoài ra yếu tố không thể thiếu là điều chỉnh bao bì trong bao bì hay không khí trong phòng tồn trữ thích hợp để lượng khí CO2 và lượng khí ethylene đủ để làm chín mà không tổn thương đến khả năng hô hấp của trái. Đối với trái nhàu, tốc độ hô hấp khác so với các loại rau trái khác do vẫn có thể chín ngay cả khi có nồng độ oxi rất thấp. Việc giảm nồng độ oxi quá thấp có thể gây ra quá trình hô hấp yếm khí làm cho chất lượng cũng như khối Mí ghép Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 47 lượng trái biến đổi nhanh hơn trong quá trình chín cụ thể ở thể tích bao bì còn lại 0%. Thêm vào đó trong quá trình chín trái nhàu sản sinh ra một lượng khí ethylene rất lớn cộng với sự sinh ẩm cao làm cho trái dễ bị úng và thâm đen. Một số trái quá chín dẫn đến cấu trúc mềm, khả năng giữ nước kém, lớp vỏ bên ngoài cũng yếu đi nên ta thấy trong bao bì có hiện tượng rỉ dịch. Trong trường hợp chín tự nhiên, sự thất thoát ẩm ra ngoài môi trường diễn ra đều đặn và liên tục nên ít xảy ra hiện tượng úng do nước và hiện tượng quá chín do khí ethylene. Ở đây quá trình chín diễn ra từ từ nên tùy thuộc vào mức độ chín của mỗi trái mà quá trình chín diễn ra nhanh hay chậm. Ngược lại, trong trường hợp có đục lỗ thể tích bao bì trong bao bì còn lại khoảng 63.03%, khí CO2 sinh ra trong quá trình hô hấp bị thất thoát ra ngoài môi trường và khí O2 xâm nhập vào làm thúc đẩy quá trình sinh khí ethylene diễn ra tiếp tục làm cho trái càng mau chín hơn so với bao bì không đục lỗ trong khi lượng ẩm thoát ra không đáng kể. Đối với trường hợp dùng khí ethylen để làm trái chín không có khả năng áp dụng trên trái nhàu do trái nhau là một loại trái hô hấp mãn dục và sinh ra hàm lượng ethylene rất cao. Mặt khác việc làm chín trái nhàu bằng khí đá nên trái dễ dàng bị tổn thương do chính khí ethylene gây ra. Ngoài ra sự phát triển nấm bệnh và vi khuẩn thích hợp khi độ ẩm tăng cao nhất là khi có sự hiện diện của nước lên bề mặt sản phẩm. Thế nhưng đối với trường hợp của trái nhàu do độ ẩm đạt gần giá trị bão hòa 98% nên ít thuận lợi cho sự tấn công của nấm bệnh nhưng ngược lại dễ làm vỏ bị mềm và dễ bong tróc hơn nếu xử lí ở điều kiện thể tích bao bì còn lại ít hơn 60%. THÍ NGHIỆM 3: Khảo sát ảnh hưởng của các mức độ chín của nhàu đến khả năng trích li dịch nhàu. Bảng 4.6: Hiệu suất trích li dịch của các loại nguyên liệu ở các mức độ chín, điều kiện tồn trữ khác nhau Loại trái Trái xanh Trái chín Trái chín rục Tươi 4.16% 8.30% 25.0% Lạnh đông 10.0% 18.18% 36.2% Từ kết quả trên cho thấy, đối với trái còn non có hiệu suất trích li kém nhất và lượng dịch ép từ trái tươi ít hơn so với dịch ép từ trái lạnh đông. Hiệu suất trích li từ trái còn non thấp là do trong trái non đang trong quá trình tổng hợp, tạo nên các hợp chất cao phân tử cao như: đường, hợp chất phenolic . . . nên khả năng giữ nước cao. Các phân tử nước được nhốt chặt trong tế bào và được cung cấp thường xuyên từ rễ nhằm tạo cho trái hoàn thiện về các chức năng sinh lí sinh hóa của trái tạo trái có trạng thái căng tròn mọng nước do nước đi vào không bào đẩy chất nguyên sinh chống lại thành tế bào làm cho quả lớn dần lên. Nước lấy từ rễ Nước giúp làm trương không bào Sinh Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 48 Hình 4.19: Sự phát triển của tế bào mô trong trái Trải qua quá trính chín, các hợp chất dự trữ và tinh bột trong trái phân hủy dần tạo thành các hợp chất đơn giản hơn, làm giảm lực liên kết chặt chẽ giữ các phân tử với nước cộng với sự gia tăng mạnh mẽ hoạt động của enzyme PME thủy phân thành tế bào thực vật tạo cấu trúc mạng lỏng lẻo nên nước dễ dàng thoát ra ngoài. Ngoài ra trên bảng số liệu cũng cho thấy trái nhàu chín rục sau khi cấp đông ở nhiệt độ -25oC, dịch trích ra gấp 2 lần so với trái nhàu tươi, hiệu suất khoảng 40%. Ngoài ra, trữ đông vẫn được xem là phương pháp tồn trữ được ưa chuộng nhất hiện nay. Trái nhàu được được lựa chọn ở mức độ chin phù hợp và chế độ trữ đông thích hợp sẽ giúp gia tăng thời gian bảo quản, hạn chế sự thay đổi về chất lượng và giá trị cảm quan đồng thời cũng góp phần tăng giá trị kinh tế cho sản phẩm. Sự lựa chọn nhiệt độ và thời gian trữ đông là một thông số thực nghiệm rất quan trọng trong công nghiệp lạnh đông thực phẩm. Nó được xem như là biến số quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm trong suốt quá trình trữ đông. Việc lựa chọn nguyên liệu để tiến hành lạnh đông và trữ đông có ảnh hưởng đáng kể lên tính ổn định, thời gian tồn trữ, chất lượng và giá trị cảm quan cho sản phẩm sau khi trữ đông. Điều đó đòi hỏi phải lựa chọn những nguyên liệu tốt, ít bị biến đổi, đảm bảo yêu cầu cần thiết cho quá trình trữ đông. Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 49 THÍ NGHIỆM 4: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chần nguyên liệu đến khả năng vô hoạt enzyme polyphenol oxidase và chất lượng của dịch nhàu . 1. Tốc độ hóa nâu của trái nhàu khi để ngoài không khí Tốc độ hóa nâu của trái nhàu 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Thời gian (phút) G iá tr ị L Trái xanh Chín vừa Chín rục Hình 4.20: Tốc độ hóa nâu của trái nhàu Nhìn vào đồ thị ta thấy giá trị L của trái nhàu giảm theo thời gian. Khi để ngoài không khí, dưới xúc tác của enzyme polyphenol oxidase, màu của trái nhàu chuyển dần thành màu nâu đen do các hợp chất polyphenol chuyển thành các hợp chất melanodin. Ngoài ra trên đồ thị ta thấy tốc độ hóa nâu của trái chín vừa có tốc độ hóa nâu nhanh hơn cả. Còn đối với trái nhàu chín rục do có hàm lượng vitamin C khá cao nên tốc độ hóa nâu của trái chín rục có phần chậm hơn và giảm từ từ. Phản ứng hóa nâu của trái diễn ra trong điều kiện cơ chất và enzyme tiếp xúc với oxi dưới xúc tác của đồng. Phản ứng trên được mô tả theo hình sau: Hình 4.21: Cơ chế phản ứng hóa nâu của polyphenol oxidase Nguồn: Enzymatic browning in fruits and seafoods Ngoài ra trong trái nhàu chin rục do có hàm lượng vitamin C khá cao nên vitamin C là chất oxi hóa thế thay cho enzyme polyphenol oxidase. Thêm vào đó khi vitamin C bị oxi hóa tạo thành L-dehydroascorbic. Cơ chất này tiếp tục qua các quá trình biến đổi tiếp theo tạo thành chất có màu nâu nên màu của trái cũng giảm. Vì vậy biện pháp đặt ra là ứng dụng biện pháp xử lí nhằm vô hoạt enzyme polyphenol oxidase và enzyme ascorbinase và giữ được hàm lượng vitamin C cao nhất có thể. O-diphenol + ½ O2 O-quinone + H2O O-quinone + ascorbic acid O-diphenol + L - dehydroascorbic acid Ascorbic acid + ½ O2 L - dehydroascorbic acid + H2O Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 50 Có rất nhiều biện pháp xử lí nhằm vô hoạt enzyme polyphenol oxidase được mô tả như sau: Bảng 4.7: Các chất ức chế ngăn chặn phản ứng hóa thường dùng Tác nhân khử sulphite hóa, ascorbic acid, cysteine, . . . Tạo phức càng với Cu phosphate, EDTA, acid hữu cơ: citric acid Acid hóa môi trường citric acid, phosphoric acid Ức chế enzyme carboxylic acid bay hơi, aliphatic alcohol, anion, peptide, nhóm resorcinol Phá hủy enzyme oxygenase, o-methyl transferase, protease Tạo phức cyclodextrin Nguồn: Enzymatic browning in fruits and seafoods 2. Ảnh hưởng của thời gian chần và nhiệt độ chần đến khả năng vô hoạt enzyme polyphenol oxidase Việc áp dụng sử dụng nhiệt nhằm vô hoạt enzyme polyphenol oxidase thay cho việc ức chế ezyme này bằng các biện pháp khác như: sử dụng SO2, loại trừ oxy, ức chế bởi muối, methyl hóa cơ chất của phenolase, acid, . . . do biện pháp nhiệt dễ dàng áp dụng cho các nguyên liệu lạnh đông. Ngoài việc dung nhiệt để tan giá thì nhiệt còn giúp vô hoạt enzyme polypheol oxidase từ ngoài vào trong lõi trái. Việc sử dụng hóa chất không thể áp dụng trên nguyên liệu lạnh đông mà chỉ áp dụng trên nguyên liệu dạng dung dịch lỏng (puree) vì khi đó hóa chất có thể tác dụng lên enzyme phenolase và ức chế chúng. Bảng 4.8: Thời gian và nhiệt độ chần đến khả năng vô hoạt enzyme polyphenol oxidase Thời gian chần 0 phút 2 phút 4 phút 6 phút 8 phút 10 phút 12 phút 15 phút Chần hơi ở 85oC - 90oC Giá trị L 30.903 32.686 33.483 34.72 38.160 41.230 43.513 43.236 Chần hơi ở 90oC - 100oC Đối chứng Giá trị L 30.915 33.820 35.376 38.35 39.937 38.805 42.043 Thời gian và nhiệt độ chần 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 15 phút 12 phút 10 phút 8 phút 6 phút 4 phút 2 phút 0 phút Thời gian chần G iá tr ị L Đối chứng 85 - 90 90 - 100 Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 51 Hình 4.22 : Thời gian và nhiệt độ chần đến khả năng vô hoạt enzyme polyphenol oxidase Nhiệt độ tâm trái nhàu trong quá trình chần 0 2 4 11 41 62 81 15 27 32 70 81 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 2 4 6 8 10 12 Thời gian (phút) N hi ệt độ (oC ) 85 - 90 90 - 100 Hình 4.23: Đồ thị biểu thị sự biến đổi nhiệt độ tâm trái nhàu khi chần hơi ở các nhiệt độ khác nhau Nhìn vào bảng số liệu ta thấy, chần ở nhiệt độ 85oC - 90oC trong thời gian 12 phút cho kết quả tốt nhất. Nguyên liệu được cắt đôi trái sau đó mới tiến hành chần để tạo điều kiện vừa tan giá nhanh vừa giữ được hàm lượng vitamin C. Khi chần ở nhiệt độ 90oC - 100oC, màu của nước trái nhàu ép sáng dần do nhiệt độ tác dụng làm tăng khả năng vô hoạt enzyme polyphenol oxidase. Nhưng nếu chần ở 85-90oC trong thời gian 10 phút thì có kết quả màu của nước ép lại giảm do có hiện tượng phản ứng Maillard xảy ra do các acid amin kết hợp với đường khử tạo phức màu nâu. Hiện tượng trên cũng xảy ra tương tự khi xử lí ở nhiệt độ 85-90oC. Từ bảng thống kê trên cũng cho thấy nếu so màu (giá trị L) của mẫu chần 85-90oC trong thời gian 12 phút so với dịch nhàu vừa mới ép của nguyên liệu nhàu lạnh đông (không cho thuốc thử guaiacol và oxy già vào) thì mẫu chần ở 85-90oC trong thời gian 12 phút cho kết quả tốt hơn hẳn và có khác biệt ý nghĩa ở mức 5% nên được chọn làm kết quả cho các thí nghiệm tiếp theo. 3. Ảnh hưởng của các phương pháp chần khác nhau đến chat lượng sản phẩm Bảng 4.9: Tổn thất khối lượng theo các phương pháp tan giá Áp suất thấp 160mmHg Microwave Nước nóng Hơi nước 85- 90 Nước lạnh 4.64g 5.35g 13.14g 13.08g 0.92g 1.50g 5.26g 4.70g 0.4g 0.2g Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 52 0 2 4 6 8 10 12 14 Áp suất thấp Microwave Nước nóng Hơi nước 85- 90 Nước lạnh Phương pháp tan giá Tổ n th ấ t (g ) Tổn thất Hình 4.24: Tổn thất khối lượng khi tan giá Nhìn đồ thị trên ta thấy, khi tan giá bằng microwave trong thời gian 2.5 phút có tổn thất khối lượng do rỉ dịch cao nhất. Tổn thất khối lượng trong các biện pháp chần chủ yếu là do sự phá vỡ cấu trúc mô nhanh hay chậm từ đó dẫn đến sự rỉ dịch từ mô xảy ra nhiều hay ít. Đối với chần bằng microwave, do tác động của từ trường lên các phân tử nước là cho chúng quay hỗn loạn và va chạm vào nhau sinh ra nhiệt. Nhiệt này sinh ra trong hầu hết các tế bào mô và sự phát sinh nhiệt diễn ra quá nhanh dẫn đến cấu trúc mô trái bị mềm và dễ bị phá vỡ do nhiệt. Phương pháp xử lí nhiệt khác nhau đến chất lượng dịch nhàu 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Nguyên liệu Áp suất thấp Microwave Nước nóng Hơi nước Phương pháp chần vitamin C (mg%) L-values Hình 4.25: Hàm lượng vitamin C, giá trị L sau khi chần Từ đồ thị trên cho thấy, chần bằng hơi nước ở 85-90oC cho kết quả tốt nhất trong khí đó vitamin C trong việc chần bằng microwave cũng cho kết quả khá cao. Hàm lượng vitamin C biến đổi chủ yếu trong quá trình nâng nhiệt độ tâm của trái nhàu đạt 80oC. Tại thời điểm nâng nhiệt, có những khoảng nhiệt độ đi qua khoảng nhiệt độ tối thích của enzyme ascorbinase làm giảm mạnh mẽ hàm lượng vitamin C. Quá trình này tuân theo phương trình phản ứng bậc 1. Sau khi quá trình nâng nhiệt hoàn tất, hàm lượng vitamin C biến đổi chậm lại và chủ yếu là do oxi, ánh sáng . . . Hàm lượng vitamin C trong quá trình chần này được giải thích là do nhiệt độ do microwave tác động nhanh lên vitamin C trong thời gian ngắn và đủ nhiệt độ vô hoạt enzyme polyphenol oxidase trong trái nhàu. Ngoài ra do sự tác động của nhiệt độ nhanh làm phá hủy mô nên khi trích li lấy dịch chuẩn Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 53 vitamin C, lượng vitamin C nhiều hơn các phương pháp xử lí khác. Tuy nhiên phương pháp này đắt tiền và chỉ được ứng dụng chủ yếu trong quy mô hộ gia đình hay quy mô công nghiệp nhỏ. Ứng dụng chần trái nhàu bằng hơi nước ở áp suất thấp (160mmHg) cho thấy khi xử lí nhiệt ở nhiệt độ thấp (nhiệt độ nước 55-60oC) ít có khả năng giữ được vitamin C do nhiệt độ chần nằm gần nhiệt độ tối thích của enzyme ascorbinase, tuy nhiên khi nhiện độ thấp sẽ không làm vô hoạt được enzyme polyphenol oxidase dẫn đến dịch dễ dàng bị hóa nâu khi thử với thuốc thử guaiacol và oxy già. Việc chần bằng hơi nước ở 85-90oC được chọn vì cho kết quả hàm lượng vitamin C còn lại cao do ít bị hòa tan như chần bằng nước nóng ở cùng một nhiệt độ do vitamin C tan trong nước và giá trị L cao. Do vậy phương pháp này được dùng cho quá trình chế biến tiếp theo. THÍ NGHIỆM 5: Khảo sát tỉ lệ enzyme pectinase sử dụng trong quá trình làm trong dịch nhàu. Việc ứng dụng enzyme pectinase trong việc làm trong dịch quả đã được ứng dụng nhiều trong cong nghệ sản xuất nước quả trong. Việc ứng dụng này dựa trên nguyên tắc các hạt tĩnh điện trái dấu hút nhau tạo thành những phân tử lớn hơn, kết bông và lắng xuống. Trong enzyme pectinase có hai loại chủ yếu: ♦ PME: cắt gốc este, không ảnh hưởng tới chiều dài mạch carbon. Sản phẩm của quá trình này tạo ra rượu methanol và acid pectinic. ♦ PG: xúc tác sự phân cắt các liên kết 1,4 - glucosid của mạch carbon, làm ngắn mạch carbon, nhờ đó độ nhớt của sản phẩm giảm. ♦ Amylase: thủy phân tinh bột thành đường giúp làm trong dịch Hình 4.26: Cơ chế làm trong dịch quả bằng enzyme pectinase Nguồn: Pectinase activity in cleaning fruit juice Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 54 Bảng 4.10: Số liệu về hiệu suất, mật độ quang, độ truyền quang sau khi xử lí pectinase dịch trái nhàu Tỉ lệ enzyme (%) Thời gian (phút) Hiệu suất (%) A %T 0 X 33.33 X X 0.1 15 30 45 39 53.33 45 0.120 0.052 0.105 76.4 88.6 78.3 0.2 15 30 45 38 66.66 44 0.052 0.052 0.156 88.8 88.9 69.3 0.3 15 30 45 39 66.66 45 0.058 0.128 0.163 87.5 74.5 68.1 Ghi chú: - Giá trị ghi trong bảng là kết quả trung bình của hai lần lặp lại - Bước sóng đo trong thí nghiệm ở 600 nm bằng máy quang phổ Ti le enzyme Thoi gianM at do qu an g 0.1 0.14 0.18 0.22 0.26 0.3 15 2025 3035 4045 0.05 0.08 0.11 0.14 0.17 0.2 0.23 0.295722 - 1.17917*X- 0.0104833*Y +1.76667*X*X + 0.01975*X*Y + 0.000145185*Y*Y Ti le enzyme Th o i g ia n Function 0.05 0.065 0.08 0.095 0.11 0.125 0.14 0.155 0.17 0.185 0.20.1 0.14 0.18 0.22 0.26 0.3 15 20 25 30 35 40 45 Hình 4.27: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian và tỉ lệ enzyme đến mật độ quang của dịch nhàu Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 55 43.8 + 219.917*X + 1.93278*Y -337.5*X*X - 3.55*X*Y - 0.0272222*Y*Y Ti le enzyme Thoi gianD o tr u ye n qu an g 0.1 0.14 0.18 0.22 0.26 0.3 15 2025 3035 4045 63 68 73 78 83 88 93 43.8 + 219.917*X + 1.93278*Y -337.5*X*X - 3.55*X*Y - 0.0272222*Y*Y Ti le enzyme Th o i g ia n Function 63.0 66.0 69.0 72.0 75.0 78.0 81.0 84.0 87.0 90.0 0.1 0.14 0.18 0.22 0.26 0.3 15 20 25 30 35 40 45 Hình 4.28: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian và tỉ lệ enzyme đến độ truyền quang của dịch nhàu Nhìn vào bảng số liệu trên ta thấy khi xử lí dịch nhàu với hàm lượng 0.2% trong thời gian 30 phút có kết quả tốt nhất. Ta thấy khi xử lí nồng độ enzyme pectinase tăng dần ta thấy hiệu suất thu hồi tăng dần trong khi đó nếu tăng thời gian xử lí enzyme, hiệu suất thu hồi chỉ tăng trong 30 phút sau đó nếu tiếp tục tăng thời gian xử lí thì hiệu suất lại giảm. Điều này được giải thích là do enyme pectinase tác động chủ yếu trên vách tế bào thực vật, phá vỡ chúng và giải phóng dịch bào ra ngoài nên làm tăng khả năng thu hồi dịch quả. Nếu xử lí tiếp tục trong thời gian dài, enzyme pectinase tiếp tục thủy phân và cắt nhỏ hơn các mạch cellulose, hemicellulose cả tế bào, thủy phân tinh bột. Việc cắt các phân tử sẽ tạo thành một lớp vật liệu lọc nhưng nếu cắt quá mịn các phân tử này sẽ bít các lỗ lưới lọc làm hiệu suất thu hồi giảm. Mặt khác nếu thời gian xử lí enzyme quá dài, các phân tử bị cắt nhỏ hơn lỗ lưới sẽ lọt qua lưới lọc khi vừa mới ép dịch nhàu. Điều này làm cho độ truyền quang và độ trong giảm. Ngoài ra nếu xử lí enzyme ở nồng độ cao sẽ làm tăng khả năng phân cắt các mạch phân tử và cũng làm mật độ quang giảm. Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 56 Hình 4.29: Cấu tạo thành tế bào của thực vật Nguồn: Plant cell wall structure Hiệu suất thu hồi 0 10 20 30 40 50 60 70 15 30 45 Phút H iệu su ất 0.10% 0.20% 0.30% Hình 4.30: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian và tỉ lệ enzyme đến hiệu suất thu hồi của dịch nhàu Ngoài ra do lượng protein khá cao nên khi ép trích li lấy dịch nhau sau khi xử lí enzyme pectinase sẽ tạo thành bọt gây khó lọc cặn huyền phù. Bọt này to, dày và mịn, rất khó phá vỡ bằng phương pháp cơ học như đảo, khuấy trộn. Vì vậy ta cần thực hiện thêm công đoạn khử bọt bằng cách đun dịch nhàu vừa mới ép ra lên 60oC để làm biến tính protein. Ngoài ra việc khử protein ở 60oC còn tạo điều kiện hoạt hóa enzyme pectinase do đó làm giảm hàm lượng pectin bị methyl hóa (Bartolome và Hoff, 1972) và khả năng làm trong có thể nhìn thấy rõ khi vừa mới nâng nhiệt lên khoảng 40oC – 50oC. Việc gia nhiệt thêm một lần nữa cũng là nguyên nhân gây tổn thất một phần vitamin C có trong dịch nhàu, tuy nhiên lượng này không đáng kể do thời gian nâng nhiệt rất ngắn và hạ nhiệt nhanh. Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 57 Hình 4.31: Bọt protein hình thành khi ép dịch, phương, phương pháp lọc qua than hoạt tính, li tâm dịch nhàu, Sau khi quá trình lắng kết thúc, ta tiến hành li tâm dịch nhàu với vận tốc thí nghiệm khoảng 1000 vòng/phút nhằm giảm áp lực cho quá trình lọc . Ta thấy độ trong tăng đáng kể được biểu hiện qua mật độ quang và độ truyền quang ( A = 0.142 và %T = 73.4 ). Vì vậy công đoạn này dễ dàng áp dụng trên qui mô các xí nghiệp nhỏ với vận tốc từ 1000 – 2000 vòng/ phút khi đó sẽ tách được huyền phù hoàn toàn. Sau khi thu được dịch nhàu trong, ta tiến hành lọc hấp phụ qua than hoạt tính. Công đoạn xử lí nhiệt mặc dù khó phát hiện mùi nấu lẫn trong mùi dịch nhàu trong ngày đầu tiên nhưng mùi nấu sẽ dần xuất hiện trong những ngày tiếp theo. Vì vậy lọc qua than hoạt tính nhằm khử bớt mùi nấu, giữ được mùi tự nhiên của trái nhàu nguyên chất. THÍ NGHIỆM 6: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường bổ sung ở các pH khác nhau đến chất lượng sản phẩm bột nhàu. Bảng 4.11: Bảng kết quả đánh giá cảm quan (dịch nhàu nguyên chất với nước theo tỉ lệ 1:2) theo pH và Bx của dịch nhàu Bx pH Màu sắc Mùi Vị 9oBx 3.8 4.0 4.2 3.15c 3.15c 3.60d 11oBx 3.8 4.0 4.2 4.25e 2.95c 1.05a 13oBx 3.8 4.0 4.2 4.45 4.65 2.55b 2.35b 1.10a Ghi chú: Kết quả ghi trong bảng là giá trị trung bình của 10 thành viên, 2 lần lặp lại Các chữ cái giống nhau biểu thị sự không khác biệt ý nghĩa ở mức 5% Luận Văn Tốt Nghiệp CNTP K29 Trường Đại Học Cần Thơ Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng Trang 58 Hình 4.32: Màu của nước trái nhàu trước và sau khi pha loãng Qua kết quả đánh giá cảm quan cho thấy mẫu có 11oBx và pH = 3.8 có giá trị cảm quan cao nhất. Do mùi của nước nhàu rất khó chịu và khó uống nên khi ta tiến hành pha loãng ở tỉ lệ 1:2 với nước cho thấy mùi của sản phẩm được chấp nhận rõ rệt. Vấn đề đặt ra do pH = 3.8, aspartame sẽ bị phân hủy sau khoảng 1–2 ngày tồn trữ sẽ tạo nên vị đắng gắt rất khó chịu và cũng tạo môi trường dinh dưỡng cho vi khuẩn và nấm mốc phát triển gây mùi chua, ôi. Vì vậy nhằm mục đích giữ được giá trị cảm quan cho sản phẩm ta nên chọn ở pH = 4.2 vì ở tại giá trị này gần với pH bền của vitamin C (pH = 4.06) và cũng bền với cả aspartame. Theo những giải thích trên, tôi chọn mẫu có 9oBx và pH = 4.2 là mẫu có giá trị cảm quan cao xếp sau mẫu 11oBx, pH = 3.8 được ứng dụng cho các công đoạn chế biến tiếp theo. Ngoài ra tôi cũng tiến hành thí nghiệm độ phân hủy của đường aspartame ở các độ pH khác nhau. Kết quả thí nghiệm được mô tả trong bảng sau: Bảng 4.12: Các biểu hiện hư hỏng của dịch nhàu ở các pH khác nhau pH của dịch nhàu Các biểu hiện hư hỏng pH = 3.4 Có nấm mốc dạng sợi phát triển sau 2 – 3 ngày bảo quản, có mùi chua, khó chịu pH = 3.6 Có vi khuẩn sinh khí, sinh hương, gây đục nước nhàu, có mùi ôi chua pH = 3.8 Aspartame phân hủy chậm, có vị đắng sau 3 ngày bảo quản pH = 4.2 Đây là pH bền của as