Luận văn Khảo sát biến đổi Vitamin C trong quá trình chế biến nước dừa Thanh Trùng

thể ảnh hưởng đến chất lượng nếu các thành phần của thực phẩm nhạy cảm với ánh sáng Bao bì là phần bao phủ bên ngoài của sản phẩm hàng hóa, để đảm bảo chống lại các dạng hư hỏng, giúp phân phối sản phẩm dễ dàng và cũng làm tăng giá trị thương phẩm của sản phẩm. Bao bì được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau nhưng phải đảm bảo các yêu cầu: Không gây độc cho thực phẩm, không làm cho thực phẩm biến đổi chất lượng. Không gây mùi vị, màu sắc lạ cho thực phẩm. Bền đối với tác dụng của thực phẩm. Chịu được nhiệt độ và áp suất cao. Truyền nhiệt tốt, chắc chắn, nhẹ. Dễ gia công, rẻ tiền. Hình thức hấp dẫn, thích hợp với sản phẩm Sử dụng, vận chuyển, bảo quản tiện lợi. 2.4.3 Thanh trùng Chọn chế độ thanh trùng Điều cần thiết là phải chọn một chế độ thanh trùng hợp lý, có nghĩa là đảm bảo được yêu cầu tiêu diệt các vi sinh vật có hại trong đồ hộp đó, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất, phẩm chất sản phẩm tốt nhất. Để chọn một chế độ thanh trùng cho một loại đồ hộp, cần xác định được nhiệt độ và thời gian thanh trùng. Cách xác định được tiến hành như sau: Phân tích thành phần hoá học của thực phẩm mà chủ yếu là độ acid và đường. Chọn nhiệt độ thanh trùng căn cứ vào độ acid. Nếu pH < 4,6 thì nhiệt độ thanh trùng nhỏ hơn hoặc bằng 1000C. Nếu pH > 4,6 thì nhiệt độ thanh trùng phải lớn hơn 1000C. Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 18 Đối với các nước trái cây do có pH dưới 4,6 chỉ cần thanh trùng ở nhiệt độ dưới 1000C. Khi xác định nhiệt độ thanh trùng, phải chú ý nhiệt độ đó phải là nhiệt độ của cả khối thực phẩm cần được thanh trùng, phải có nhiệt độ ở vị trí trung tâm hộp (đối với sản phẩm lỏng thì vị trí trung tâm nằm ở 2/3 hộp). Xác định tốc độ truyền nhiệt vào trung tâm hộp theo nhiệt độ trung tâm đã chọn bằng nồi hấp thí nghiệm. Trong quá trình thanh trùng, sản phẩm trong hộp không được đun nóng tức thời tới nhiệt độ thanh trùng cần đạt, mà nhiệt lượng phải chuyển dần từ môi trường đun nóng, qua bao bì và lớp sản phẩm bên ngoài rồi vào tới tâm đồ hộp. Quá trình này phải mất một thời gian truyền nhiệt (t1). Khi đạt được nhiệt độ tâm xác định, vi sinh vật không bị tiêu diệt tức thời, mà cần phải có một thời gian nhất định để tiêu diệt gọi là thời gian tiêu diệt hay thời gian giữ nhiệt (t2). Sau thời gian giữ nhiệt (t2), hạ nhiệt từ nhiệt độ thanh trùng đến nhiệt độ ban đầu, thời gian này gọi là thời gian hạ nhiệt (t3). Vậy tổng thời gian thanh trùng cho quá trình là: T = t1 + t2 + t3 (phút) Phân lập vi sinh vật để xác định loại vi sinh vật nguy hiểm nhất bao gồm: loại gây bệnh, loại sinh độc tố, loại chịu nhiệt,... Từ các mẫu hộp đã thanh trùng theo các chế độ khác nhau, người ta kiểm tra chất lượng đồ hộp về cảm quan, vi sinh vật, sau đó xét đến hiệu quả kinh tế của các chế độ thanh trùng, để chọn ra một chế độ thanh trùng tốt nhất. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt:
Tính chất của sản phẩm: Sản phẩm lỏng có độ nhớt thấp và tỉ trọng nhỏ, sự truyền nhiệt xảy ra nhanh hơn bằng các dòng đối lưu Sản phẩm đặc có hệ số dẫn nhiệt của thực phẩm nhỏ nên sự đun nóng các sản phẩm này xảy ra chậm Dung dịch chứa nhiều đường, tinh bột, pectin, allulose sẽ kéo dài thời gian truyền nhiệt.
Tính chất vật lý của bao bì Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 19 Bảng 2.6 Tính chất vật lý của các loại bao bì Loại bao bì Chiều dày trung bình (m) Độ dẫn nhiệt (W/m.oC) Nhiệt trở (oC.m2/W) Sắt tây 0,24 – 0,26.10-3 46 – 52 4,6 – 7,8.10-5 Thủy tinh 2 – 6.10-3 0,6 – 0,9 200 – 1000.10-5 (Nguyễn vân Tiếp, 2000) Nhiệt trở bao bì phụ thuộc độ dày của bao bì và hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm bao bì
Nhiệt độ ban đầu của hộp: Đối với sản phẩm lỏng, nhiệt độ ban đầu ít có ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt Đối với sản phẩm đặc, nhiệt độ ban đầu thấp thì thời gian truyền nhiệt càng kéo dài
Trạng thái chuyển động của đồ hộp khi thanh trùng. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian tiêu diệt vi sinh vật:
Nhiệt độ thanh trùng.
Thành phần hoá học của sản phẩm.
Loại và số lượng vi sinh vật. Dự đoán độ bền của vitamin C dưới tác động của nhiệt độ Acid ascorbic là lacton chưa bão hoà (ester dạng vòng), nó bền trong trạng thái khô và kém bền trong dung dịch. Vitamin C bền trong dung dịch acid, kém bền trong dung dịch kiềm. Acid ascorbic dễ bị oxy hoá khi tiếp xúc với không khí, ánh sáng, nhiệt độ, dưới tác dụng của cơ học Sự phá huỷ vitamin C bằng nhiệt có thể được mô tả theo phương trình: nCk dt dC .−= (1) Dấu trừ biểu thị sự giảm vitamin C theo thời gian dưới tác động của nhiệt độ. k: hằng số tốc độ phản ứng. C: tỉ lệ phần trăm vitamin C của mẫu sau một thời gian t. dt dC : vận tốc phá hủy vitamin C, tức là biến đổi lượng vitamin C theo thời gian. Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 20 Với điều kiện nhiệt độ và phản ứng bậc 1 (n=1) thì phương trình (1) được lấy tích phân trong khoảng giới hạn từ điều kiện ban đầu C0 ở thời điểm t = 0 đến thời điểm cuối C ở thời điểm t = t, thu được: kt dC dC −= 0 Hay ktCC −= )ln()ln( 0 kt C C −=      0 ln )exp(.. 00 ktCeCC kt −==→ − Với C0: Hàm lượng vitamin C của mẫu tại thời điểm ban đầu. t: thời gian xử lý. Từ các phương trình trên chỉ ra rằng lượng vitamin C giảm theo hàm số mũ của thời gian t, ở nhiệt độ phân hủy không đổi. Các nhà khoa học và công nghệ trong lĩnh vực thực phẩm thường dùng DT (thời gian làm giảm lượng vitamin C 10 lần) thay vì sử dụng kt. DT được định nghĩa là thời gian cần thiết ở nhiệt độ T tương ứng để giảm lượng vitamin C ban đầu theo một đơn vị logarit, ví dụ: giảm 90% (10% vitamin C còn sót lại). DT được xác định theo phương trình sau: TDkCC .)ln()ln( 0 −=− Hay: DkC C .ln 10 ln 00 −=−    tDkCCLn .)ln()10ln()( 00 −=−− kk Dt 303.2)10ln( == Như vậy, giá trị D tỷ lệ nghịch với hằng số tốc độ vô hoạt k. Tốc độ phản ứng (k) phụ thuộc vào nhiệt độ có thể được xác định bằng năng lượng hoạt hóa (Ea). Nó được biểu diễn bằng phương trình Arrhenius:                 −= TTR Eakk refT ref 11 exp. Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 21 Hay:                 −+= TTR Ekk refT a ref 11)ln()ln( Với: k: hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ T. kref: hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ Tref. Ea: năng lượng hoạt hóa (kJ/mol). R: hằng số lý tưởng ( R= 8,314J/k.mol). T: nhiệt độ (K). Tref: nhiệt độ tham chiếu (K). Sự phá hủy vitamin C phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của thời gian giảm lượng vitamin C 10 lần được biểu diễn bằng phương trình:       − = z TT refT ref DD 10* T z T z DD refrefT * 1 * 1)log()log( −+= Trong đó: DT: thời gian giảm lượng vitamin C mười lần ở nhiệt độ T (phút). DTref: thời gian giảm lượng vitamin C 10 lần ở nhiệt độ tham chiếu Tref (phút). T: nhiệt độ (K). Tref: nhiệt độ tham chiếu (K). z: hệ số nhiệt độ, là số độ cần thiết cho thời gian phân hủy vitamin C thực hiện một chu trình logarit. Như vậy, có thể thấy rằng tốc độ phân hủy acid ascorbic tăng cùng với sự tăng nhiệt độ. Acid ascorbic kém bền khi nhiệt độ càng cao. Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 22 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phương tiện nghiên cứu 3.1.1 Địa điểm thí nghiệm Phòng thí nghiệm, Bộ môn Công nghệ thực phẩm thuộc Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ. 3.1.2 Thời gian tiến hành Thời gian thực hiện là 12 tuần: từ 26/02/07 đến18/05/07. 3.1.3 Thiết bị, dụng cụ Nồi hấp Nồi thanh trùng Bếp gas Máy chà Thiết bị ghép nắp Chiết quang kế Nhiệt kế Các dụng cụ thủy tinh Đèn cồn Cối, chày sứ Rây Máy đồng hóa Cân, cân điện tử pH kế Burette Các dụng cụ thí nghiệm khác. 3.1.4 Hóa chất HCl tinh khiết 2,6-diclorophenol-indophenol Acid oxalic NaOH 0,1N chuẩn Phenolphtalein 1% trong cồn NaOH 30%, 10%, 1N Pb(CH3COO)2 30% Na2SO4 bão hòa 30% Methyl xanh 1% trong nước Dung dịch Fehling A: CuSO4.5H2O (69,28g) + nước cất Dung dịch Fehling B: kalinatritartrate (346g) + NaOH(100g) + nước cất. 3.1.5 Nguyên liệu Dứa Đường RE Nước Acid Citric Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 23 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.2.1 Phương pháp thí nghiệm Các thí nghiệm được bố trí sau công đoạn thanh trùng của quy trình chế biến. Mỗi thí nghiệm lặp lại 2 lần. Kết quả phân tích, đánh giá cảm quan và được tính thống kê bằng chương trình statgraphic plus. 3.2.2 Phương pháp phân tích Bảng 3.1 Các phương pháp phân tích lý hoá học Chỉ tiêu Phương pháp tiến hành Độ ẩm Sấy khô ở 105oC đến trọng lượng không đổi. cân trọng lượng trước và sau khi sấy, từ đó tính ra phần trăm nước có trong nguyên liệu. Độ khô Dùng chiết quang kế để xác định. Đường tổng số Dùng phương pháp Lane-Eynon: thủy phân mẫu bằng HCl đậm đặc. Trung hòa mẫu bằng NaOH, sau đó chuẩn độ đường khử bằng dung dịch Fehling (A + B) với chỉ thị xanh methylen trong khi đun nóng. Hàm lượng acid Trung hòa bằng NaOH với phenolphtalein làm chỉ thị màu. pH Sử dụng pH kế. Vitamin C Áp dụng phương pháp Muri, dùng HCl 1% và acid oxalic để ổn định vitamin C. Sau đó chuẩn độ bằng 2,6- diclorophenol-indophenol. Độ màu Sử dụng máy colorimeter. Phương pháp đánh giá cảm quan Chỉ tiêu Phương pháp Màu sắc Mùi vị Quan sát trực tiếp trong cốc, trong chai và cho điểm Nếm sản phẩm, chép miệng nhiều lần, hớp một ít ở đầu lưỡi khoảng 15 giây, cho phép nuốt một ít, ghi nhận và cho điểm. Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 24 Bảng 3.2 Đánh giá cảm quan sản phẩm bằng cách cho điểm theo thang điểm Hedonic Điểm Yêu cầu 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Thích cực độ Rất thích Thích vừa phải Thích hơi hơi Không thích không chán Chán hơi hơi Chán vừa phải Chán rất nhiều Chán cực độ 3.3 Nội dung và bố trí thí nghiệm 3.3.1 Sơ đồ quy trình chế biến Hình 3.1 Quá trình chế biến chính Thanh trùng – làm nguội Nguyên liệu Xử lý Tách dịch quả Lọc Phối chế Gia nhiệt Rót bao bì – ghép kín Thành phẩm Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 25 3.3.2 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 1. khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng vitamin C và chất lượng nước dứa đựng trong bao bì sắt tây Mục đích Xác định quy luật biến đổi của vitamin C, sự thay đổi về màu sắc, mùi, vị của sản phẩm nước dứa đựng trong bao bì thủy tinh theo các chế độ thanh trùng khác nhau khi bảo quản ở nhiệt độ phòng. Chuẩn bị mẫu Nguyên liệu dứa được gọt vỏ và nghiền, lọc tách dịch quả. Dịch quả được phối chế theo tỷ lệ: 70% dịch quả, 18o Brix, 0,4% acid. Đun nóng đến nhiệt độ khảo sát, rót vào hộp sắt tây và ghép nắp. Thanh trùng sản phẩm theo chế độ khảo sát. Đánh giá kết quả Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên gồm 2 nhân tố: Nhân tố A: nhiệt độ thanh trùng (oC), với 4 mức độ: A1 = 80oC, A2 = 85oC, A3 = 90oC, A4 = 950C Nhân tố B: thời gian giữ nhiệt (phút), với 5 mức độ: B1 = 2 phút, B2 = 4 phút, B3 = 6 phút, B4 = 8 phút, B5 = 10 phút. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nhân tố B Nhân tố A B1 B2 B3 B4 B5 B1A1 B1A2 B1A3 B2A1 B2A2 B2A3 B3A1 B3A2 B3A3 B4A1 B4A2 B4A3 B5A1 B5A2 B5A3 A1 A2 A3 A4 B1A4 B2A4 B3A4 B4A4 B5A4 Tổng số nghiệm thức: 4*5 = 20 Số mẫu thí nghiệm: 4*5*7*2 = 280 Thu nhận kết quả Sự biến đổi hàm lượng vitamin C của sản phẩm trong quá trình xử lý nhiệt và bảo quản Đánh giá cảm quan sản phẩm Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 26 Xác định các thông số của quá trình thanh trùng: k: hằng số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ T (phút-1) D: thời gian cần thiết để giảm 90% hàm lượng vitamin C Ea: năng lượng hoạt hoá (kJ/mol) z: hệ số nhiệt độ, là số độ cần thiết cho thời gian phân huỷ vitamin C thực hiện một chu trình logarit. Thí nghiệm 2. khảo sát ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến hàm lượng vitamin C và chất lượng nước dứa đựng trong bao bì thủy tinh Mục đích Xác định quy luật biến đổi của vitamin C, sự thay đổi về màu sắc, mùi, vị của sản phẩm nước dứa đựng trong bao bì thủy tinh theo các chế độ thanh trùng khác nhau khi bảo quản ở nhiệt độ phòng. Chuẩn bị mẫu Nguyên liệu dứa được gọt vỏ và nghiền, lọc tách dịch quả. Dịch quả được phối chế theo tỷ lệ: 70% dịch quả, 18o Brix, 0,4% acid. Đun nóng đến nhiệt độ khảo sát, rót vào chai thủy tinh và đóng nút. Thanh trùng sản phẩm theo chế độ khảo sát. Đánh giá kết quả Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên gồm 2 nhân tố: Nhân tố A: nhiệt độ thanh trùng (oC), với 4 mức độ: A1 = 80oC, A2 = 85oC, A3 = 90oC, A4 = 950C Nhân tố B: thời gian giữ nhiệt (phút), với 5 mức độ: B1 = 2 phút, B2 = 4 phút, B3 = 6 phút, B4 = 8 phút, B5 = 10 phút. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nhân tố B Nhân tố A B1 B2 B3 B4 B5 B1A1 B1A2 B1A3 B2A1 B2A2 B2A3 B3A1 B3A2 B3A3 B4A1 B4A2 B4A3 B5A1 B5A2 B5A3 A1 A2 A3 A4 B1A4 B2A4 B3A4 B4A4 B5A4 Tổng số nghiệm thức: 4*5 = 20 Số mẫu thí nghiệm: 4*5*7*2 = 280 Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 27 Thu nhận kết quả Sự biến đổi hàm lượng vitamin C của sản phẩm trong quá trình xử lý nhiệt và bảo quản Đánh giá cảm quan sản phẩm Xác định các thông số của quá trình thanh trùng: k: hằng số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ T (phút-1) D: thời gian cần thiết để giảm 90% hàm lượng vitamin C Ea: năng lượng hoạt hoá (kJ/mol) z: hệ số nhiệt độ, là số độ cần thiết cho thời gian phân huỷ vitamin C thực hiện một chu trình logarit. Thí nghiệm 3. khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ rót nóng đến độ chân không đạt được trong bao bì Mục đích Xác định quy luật biến đổi độ chân không trong bao bì theo nhiệt độ rót nóng và ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Chuẩn bị mẫu Nguyên liệu dứa được gọt vỏ và nghiền, lọc tách dịch quả. Dịch quả được phối chế theo tỷ lệ: 70% dịch quả, 18o Brix, 0,4% acid. Đun nóng đến nhiệt độ khảo sát, rót vào hộp sắt tây và ghép nắp. Thanh trùng sản phẩm theo chế độ khảo sát. Đánh giá kết quả Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 1 nhân tố Nhiệt độ rót nóng 750C, 800C, 850C, 900C, 950C Thu nhận kết quả Sự thay đổi độ chân không theo nhiệt độ rót nóng Sự biến đổi hàm lượng vitamin C của sản phẩm Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 28 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Sau quá trình tiến hành thí nghiệm đã thu được một số kết quả, và việc phân tích số liệu thí nghiệm được thực hiện bằng chương trình STATGRAPHICS PLUS. Kết quả phân tích được trình bày dưới đây: 4.1 Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu Bảng 4.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu dứa Thành phần Giá trị Ẩm (%) 79 – 82 Brix 15 –16 Đường tổng số (mg/100ml) 12 – 14 Acid tổng số (% tính theo acid citric) 0,46 – 0,62 Ascorbic (mg/100g) 12 – 12,5 pH 3,8 – 3,85 4.2. Kết quả khảo sát chế độ thanh trùng 4.2.1 Các đồ thị biểu diễn quá trình thanh trùng 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Thoi gian giu nhiet (phut) N hi et do (0 C) 2 phut 4 phut 6 phut 8 phut 10 phut Hình 4.1 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 800C đối với bao bì thủy tinh Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 29 30 40 50 60 70 80 90 0 5 10 15 20 25 30 35 Thoi gian giu nhiet (phut) N hi et do (0 C) 2 phut 4 phut 6 phut 8 phut 10 Hình 4.2 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 850C đối với bao bì thủy tinh 30 40 50 60 70 80 90 0 5 10 15 20 25 30 35 Thoi gian giu nhiet (phut) N hi et do (0 C ) 2 phut 4 phut 6 phut 8 phut 10 Hình 4.3 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 900C đối với bao bì thủy tinh 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Thoi gian giu nhiet (phut) N hi et do (0 C ) 2 phut 4 phut 6 phut 8 phut Hình 4.4 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 950C đối với bao bì thủy tinh Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 30 30 40 50 60 70 80 90 0 5 10 15 20 25 Thoi gian giu nhiet (phut) n hi et do (0 C ) 2 phut 4 phut 6 phut 8 phut 10 Hình 4.5 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 800C đối với bao bì sắt tây 30 40 50 60 70 80 90 0 5 10 15 20 25 Thoi gian giu nhiet (phut) N hi et di (0 C ) 2 phut 4 phut 6 phut 8 phut Hình 4.6 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 850C đối với bao bì sắt tây 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 Thoi gian giu nhiet (phut) N hi ?t do (0 C ) 2 phut 4 phut 6 phut 8 phut 10 phut Hình 4.7 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 900C đối với bao bì sắt tây Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 31 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 Thoi gian giu nhiet (phut) N h ie t d o ( 0 C ) 2 phut 4 phut 6 phut 8 phut 10 phut Hình 4.8 Biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở nhiệt độ 950C đối với bao bì sắt tây Từ các đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ tâm sản phẩm trong quá trình thanh trùng ở các nhiệt độ khác nhau cho thấy đối với sản phẩm đựng trong bao bì sắt tây, quá trình nâng nhiệt và hạ nhiệt diễn ra nhanh hơn đối với bao bì thủy tinh. Do nhiệt trở của bao bì sắt tây (4,6 – 7,8.10-5 0C.m2/w) nhỏ hơn nhiều so với bao bì thủy tinh (200 - 1000.10-5 oC.m2/W). Khoảng thời gian chênh lệch giữa 2 loại bao bì tính cho cả quá trình là 6 – 9 phút. Như vậy có thể dự đoán rằng, sau quá trình thanh trùng, hàm lượng vitamin C và cả chất lượng cảm quan của sản phẩm đựng trong bao bì sắt tây sẽ ít biến đổi hơn so với bao bì thủy ở cùng nhiệt độ thanh trùng. 4.2.2. Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến sự biến đổi hàm lượng vitamin C Bảng 4.2 Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng và thời gian giữ nhiệt đến sự tổn thất vitamin C của sản phẩm trong bao bì thủy tinh (%) Các chữ cái giống nhau biểu thị sự khác biệt không ý nghĩa về mặt thống kê Nhiệt độ thanh trùng (oC) Thời gian giữ nhiệt (phút) 80 85 90 95 Trung bình nghiệm thức 0 0 0 0 0 0a 2 14,63 26,10 42,19 50,95 33,47b 4 17,88 29,43 40,33 54,52 34,54bc 6 19,04 33,08 45,69 56,02 37,46c 8 23,28 41,01 47,32 58,38 42,50d 10 26,81 44,19 50,16 58,46 44,90d Trung bình nghiệm thức 19,52 a 34,76b 45,14c 54,86d Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 32 Bảng 4.3 Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng và thời gian giữ nhiệt đến sự tổn thất vitamin C của sản phẩm trong bao bì sắt tây, % Nhiệt độ thanh trùng (oC) Thời gian giữ nhiệt (phút) 80 85 90 95 Trung bình nghiệm thức 0 0 0 0 0 0a 2 16,92 21,55 25,55 32,52 24,14b 4 20,64 24,37 27,35 36,85 27,30b 6 23,77 30,27 33,55 42,95 32,63c 8 27,25 36,15 38,77 44,87 36,76cd 10 31,66 38,29 43,80 46,21 39,99d Trung bình nghiệm thức 24,05a 30,13b 33,81b 40,68c Các chữ cái giống nhau biểu thị sự khác biệt không ý nghĩa về mặt thống kê Từ kết quả ở bảng 4.2 và 4.3 cho thấy vitamin C là thành phần rất nhạy cảm với chế độ xử lý nhiệt. Hơn nữa, hàm lượng viatamin C còn lại phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau. Thứ nhất là nhiệt độ thanh trùng, tỉ lệ tổn thất vitamin C tăng lên nhanh chóng khi gia tăng nhiệt độ xử lý, từ 20% - 55% ở bao bì thủy tinh và 24 – 40% ở bao bì sắt tây. Tỉ lệ tổn thất vitamin C có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nhiệt độ thanh trùng. Thứ hai là thời gian giữ nhiệt, đối với cả hai loại bao bì, đối với mẫu giữ nhiệt thanh trùng ở khoảng thời gian 8 – 10 phút, tỉ lệ tổn thất vitamin C là khác biệt ý nghĩa so với các thời gian giữ nhiệt ngắn hơn. Giữa hai loại bao bì, với cùng thời gian giữ nhiệt, tỉ lệ tổn thất vitamin C ở bao bì thủy tinh là lớn hơn do quá trình nâng nhiệt và hạ nhiệt ở loại bao bì này diễn ra chậm hơn. Có thể thấy rằng sự ổn định của vitamin C phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nếu xét các chế độ xử lý nhiệt, thời gian giữ nhiệt ảnh hưởng mạnh mẽ lên sự phá hủy vitamin C, cũng như thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 33 4.2.3. Sự biến đổi vitamin C trong quá trình thanh trùng Bảng 4.4 Hàm lượng vitamin C còn lại sau các chế độ thanh trùng của sản phẩm đựng trong bao bì thủy tinh (mg/100g) Nhiệt độ thanh trùng (oC) Thời gian giữ nhiệt (phút) Co (mg/100g) C (mg/100g) C/Co 0 7,04 7,04 1,00 2 7,04 6,06 0,86 4 7,04 6,05 0,86 6 7,04 5,94 0,84 8 7,04 5,47 0,78 80 10 7,04 5,24 0,74 0 7,04 7,04 1,00 2 7,04 5,49 0,78 4 7,04 5,38 0,76 6 7,04 5,26 0,75 8 7,04 4,66 0,66 85 10 7,04 4,11 0,58 0 7,04 7,04 1,00 2 7,04 3,80 0,54 4 7,04 3,63 0,52 6 7,04 3,49 0,50 8 7,04 3,39 0,48 90 10 7,04 3,39 0,48 0 7,04 7,04 1,00 2 7,04 3,56 0,51 4 7,04 3,35 0,48 6 7,04 3,23 0,46 8 7,04 3,07 0,44 95 10 7,04 2,97 0,42 Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 34 Bảng 4.5 Hàm lượng vitamin C còn lại sau các chế độ thanh trùng của sản phẩm đựng trong bao bì sắt tây Nhiệt độ thanh trùng (oC) Thời gian giữ nhiệt (phút) Co (mg/100g) C (mg/100g) C/Co 0 4,22 4,22 1,00 2 4,22 3,51 0,83 4 4,22 3,38 0,80 6 4,22 3,28 0,78 8 4,22 3,15 0,75 80 10 4,22 3,05 0,72 0 4,22 4,22 1,00 2 4,22 3,48 0,82 4 4,22 3,26 0,77 6 4,22 3,01 0,71 8 4,22 2,98 0,71 85 10 4,22 2,77 0,66 0 5,63 5,63 1,00 2 5,63 4,65 0,83 4 5,63 4,25 0,75 6 5,63 4,22 0,75 8 5,63 3,99 0,71 90 10 5,63 3,64 0,65 0 5,63 5,63 1,00 2 5,63 4,34 0,77 4 5,63 4,19 0,74 6 5,63 3,73 0,66 8 5,63 3,63 0,64 95 10 5,63 3,48 0,62 Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 35 -1,2 -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0 2 4 6 8 10thoi gian giu nhiet (phut) Ln (C /C o ) 80 85 90 95 Hình 4.9 Sự biến đổi vitamin C trong quá trình thanh trùng của sản phẩm trong bao bì thủy tinh -0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0 2 4 6 8 10Thoi gian giu nhiet (phut) Ln (C /C o ) 80 85 90 95 Hình 4.10 Sự biến đổi vitamin C trong quá trình thanh trùng của sản phẩm trong bao bì sắt tây Hàm lượng vitamin C giảm theo hàm số mũ của thời gian t ở nhiệt độ phân hủy không đổi )ktexp(.Ce.CC 0kt0 −== − Hay kt C C −=      0 ln . Đồ thị 4.9 và 4.10 thể hiện sự giảm hàm lượng vitamin C trong sản phẩm thanh trùng ở hai loại bao bì theo thời gian giữ nhiệt. Như vậy từ các đồ thị trên có thể thấy hằng số tốc độ phân hủy vitamin C kt phụ thuộc vào nhiệt độ thanh trùng được biểu diễn như đồ thị 4.11. Trong đó độ dốc của đường biểu diễn chính là giá trị Ea/R Luận văn tốt nghiệp khoá 28-2007 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 36 -3,8 -3,6 -3,4 -3,2 -3 -2,8 -2,6 -2,4 -2,2 -2 0,0027 0,00275 0,0028 0,00285 1/T (1/K) Ln (k ) Thuy tinh Sat tay Hình 4.11 Sự phụ thuộc của hằng số tốc độ phân hủy vitamin C vào nhiệt độ thanh trùng Bảng 4.6 Hằng số tốc độ phân hủy vitamin C ở các nhiệt độ thanh trùng k (phút –1) Nhiệt độ thanh trùng (oC) Bao bì thủy tinh Bao bì sắt tây 80 0,0258 0,0284 85 0,0459 0,0383 90 0,0577 0,0384 95 0,0686 0,0436 Hằng số tốc độ phân hủy vitamin C kt được biểu diễn theo phương trình Arrhenius                 −= TTR Ekk refT ref 11 exp. 0 . Như vậy dựa vào