Ảnh hưởng của xử lý natri metabisulfite và nhiệt độ đến chất lượng sản phẩm rau mùi sấy (Coriandrum sativum)

Bài viết Ảnh hưởng của xử lý natri metabisulfite và nhiệt độ đến chất lượng sản phẩm rau mùi sấy (Coriandrum sativum) đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng sản phẩm rau mùi sấy. Mô hình đường cong sấy được xây dựng nhằm dự đoán hàm ẩm ở bất kỳ giai đoạn nào của tiến trình ở các nhiệt độ sấy, xác định điểm kết thúc của tiến trình với chất lượng sản phẩm mong muốn.

TC DD & TP 14 (6) 2018 ảNH HƯởNG CủA Xử Lý NATRI METABISULFITE Và NHIệT Độ ĐếN CHấT LƯợNG SảN PHẩM RAU MùI SấY (Coriandrum sativum) Nguyn Minh Thủy1, Nguyễn Duy Tân2, Nguyễn Thị Trúc Ly3, Phạm Tú Như4 Rau mùi (Coriandrum sativum) loại thảo dược họ Apiaceae với đặc điểm quan trọng hàm lượng polyphenol diện với hoạt tính chống oxy hóa cao Trong nghiên cứu này, rau mùi xử lý dung dịch natri metabisulfite (100 đến 400 ppm) thời gian từ đến phút trước sấy Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí (50-800C) đến độ ẩm rau mùi nghiên cứu bốn mơ hình sấy phổ biến phát triển dựa liệu thu Hàm lượng polyphenol tổng hoạt tính chống oxy hóa phương pháp khử gốc tự (DPPH) phân tích Kết nghiên cứu cho thấy màu sắc rau mùi đạt giá trị cao độ sáng xử lý dung dịch natri metabisulfite 200 ppm phút Rau mùi xử lý sấy khô 700C cho chất lượng tốt (polyphenol tổng số 66,81±0,687 mg/g khô) so với mẫu cịn lại Hoạt tính chống oxy hóa cao (75,23±0,88%) cho thấy gia tăng hiệu khử gốc tự nhiệt độ sấy Mơ hình Page chọn để giải thích tiến trình sấy rau mùi (R2>0,9) Động học trình sấy rau mùi thiết lập Từ khóa: Hoạt tính chống oxy hóa, natri metabisulfite, rau mùi, polyphenol, sấy I MỞ ĐẦU Rau mùi gọi với tên ngị rí (Coriandrum sativum), thuộc họ hoa tán Cây thuộc dạng thảo nhỏ mọc năm, nhẵn, thân mảnh, bóng màu lục tươi, loại thảo dược họ Apiaceae Rau mùi giàu hợp chất polyphenol, thành phần quan trọng góp phần tạo nên tính chống oxy hóa [1] Rau chứa nhiều khống chất, carbohydrate, nước, vitamin C, B1, B2, calci, carotene, thiamine, riboflavin, acid oxalic… [2] Tuy nhiên, độ ẩm rau mùi cao, vi sinh vật phát triển thuận lợi làm hư hỏng nguyên liệu nhanh chóng Phương pháp sấy tạo điều kiện thuận lợi cho việc kéo dài thời hạn sử dụng, giảm chi phí vận chuyển tăng giá trị kinh tế sản phẩm Sấy khơng khí nóng biện PGS.TS Đại học Cần Thơ Email: nmthuy@ctu.edu.vn 2ThS Đại học An Giang; 3Kỹ sư - Đại học Cần Thơ 4Sinh viên K40 - Đại học Cần Thơ pháp ứng dụng hiệu Tuy nhiên, nhiệt độ khơng khí nóng q trình sấy ảnh hưởng đến màu sắc rau mùi Tác nhân sulfite sử dụng rộng rãi để ổn định màu sắc ức chế đổi màu sản phẩm Bên cạnh đó, thơng số q trình sấy cần xác định nguyên liệu thực phẩm, dẫn đến thay đổi tối thiểu thông số chất lượng Bốn mơ hình tốn học áp dụng nhằm xác định thông số sấy cho nguyên liệu thực phẩm khác nhau, bao gồm mơ hình Lewis, Page, Henderson Pabis, Wang Sing [3, 4, 5, 6] Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định nồng độ thời gian xử lý natri metabisulfite, đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ đến chất lượng sản phẩm rau mùi sấy Mơ hình đường cong sấy Ngày nhận bài: 5/11/2018 Ngày phản biện đánh giá: 5/12/2018 Ngày đăng bài: 25/12/2018 75 xây dựng nhằm dự đoán hàm ẩm giai đoạn tiến trình nhiệt độ sấy, xác định điểm kết thúc tiến trình với chất lượng sản phẩm mong muốn II NGUYÊN LIỆU – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu Rau mùi (Coriandrum sativum) tươi thu mua từ siêu thị Lotte Mart – Cần Thơ, rửa sạch, loại bỏ rễ phần bị hỏng, thân cắt thành đoạn dài khoảng cm 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp cơng nghệ 2.2.1.1 Ảnh hưởng q trình tiền xử lý natri metabisulfite đến chất lượng màu sắc rau mùi Rau mùi (500 g) xử lý dung dịch natri metabisulfite (Na2S2O5) nồng độ 100 đến 400 ppm từ đến phút (tỷ lệ dung dịch ngâm nguyên liệu 2:1) Sau xử lý, mẫu sấy cố định 700C 2.2.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến chất lượng rau mùi sấy Rau mùi sau xử lý với thời gian nồng độ Na2S2O5 thích hợp (kết đạt Phần 2.2.1), làm cân xác định khối lượng 500 g, đặt khay kim loại không rỉ (đã xác định khối lượng trước), mẫu phân bố thiết bị sấy đối lưu (SIBATA, Nhật) nhiệt độ 50, 60, 70 800C Xác định nước mẫu cách đọc số liệu liên tục (cách 15 phút) cân kỹ thuật số (độ xác ±0,01 g), dừng trình độ ẩm sản phẩm đạt 6-8% 2.2.2 Phân tích hoạt chất sinh học 2.2.2.1.Hàm lượng polyphenol tổng số: phân tích theo phương pháp phản ứng với thuốc thử Folin-Ciocalteau Xác định hàm lượng polyphenol tổng số 76 TC DD & TP 14 (6) – 2018 tính thơng qua đường chuẩn Y = 0,025X + 0,0632 ( R2= 0,9957), với acid gallic chất chuẩn, X hàm lượng polyphenol tổng số tính theo acid gallic (mgGAE/mL) Y độ hấp thu đo bước sóng 750 nm 2.2.2.2.Hoạt tính chống oxy hóa sản phẩm: xác định thông qua khả khử gốc tự DPPH (1,1 – diphenyl – pcryl hydrazine) [7] Độ hấp thu quang học đo bước sóng 517 nm Khả khử gốc tự DPPH xác định theo công thức (Acontrol-A1).100 DPPH= - (1) Acontrol Acontrol: Độ hấp thu quang học mẫu trắng không chứa dịch chiết A1: Độ hấp thu quang học mẫu có chứa dịch chiết Màu sản phẩm dựa vào giá trị độ sáng L*: biểu thị độ sáng-tối Mẫu rau mùi đặt vào khay trắng đưa vào buồng đo màu sắc, sử dụng phần mềm Artwaever 1.0 để lấy giá trị từ ảnh kỹ thuật số (Canon EOS 750D, Nhật) 2.2.3 Xây dựng Mô hình đường cong sấy Sử dụng mơ hình đường cong sấy công bố nghiên cứu sản phẩm sấy (Bảng 1) nhằm chọn mô hình thích hợp trường hợp sấy rau mùi Với mơ hình tham khảo, tỷ lệ hàm ẩm (MR) tính theo cơng thức (M-Me) MR= (2) (Mo-Me) Trong đó, M độ ẩm (%) sản phẩm theo thời gian t (phút); Mo, Me độ ẩm ban đầu độ ẩm cân TC DD & TP 14 (6) – 2018 sản phẩm Tuy nhiên, giá trị độ ẩm cân Me tương đối nhỏ so với M Mo, cơng thức tính MR cơng thức đơn giản hóa thành công thức MR = M/Mo (3) Bảng Các mơ hình đường cong sấy Tên mơ hình Lewis Page Henderson Pabis Wang Singh Mơ hình Tài liệu tham khảo MR= exp(-kt) MR= exp(-ktn) MR= a.exp(-kt) MR= + at +bt2 Bruce, 1985 Page, 1949 Henderson Pabis, 1961 Wang Singh, 1978 k, a b số trình sấy t thời gian sấy III KẾT QUẢ 3.1 Ảnh hưởng natri metabisulfite đến chất lượng màu sắc rau mùi 3.1.1 Hàm lượng polyphenol tổng số Kết phân tích ANOVA (Bảng 2) cho thấy xử lý rau mùi với nồng độ natri metabisulfite (từ 100 đến 400 ppm), hàm lượng polyphenol tổng số nguyên liệu (từ 56,07 đến 57,19 mg GAE/g-CBK) đạt giá trị cao so với mẫu không xử lý (56,16 mgGAE/gCBK) 2.2.4 Phương pháp Xử lý liệu Các liệu thu thập tính tốn vẽ đồ thị phần mềm Microsoft Excel 2007 Phân tích thống kê ANOVA (độ tin cậy 95%) phương pháp bề mặt đáp ứng sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI (Hoa Kỳ) Phép kiểm định LSD sử dụng để phân biệt khác biệt nhỏ giá trị trung bình Bảng Ảnh hưởng nồng độ thời gian xử lý natri metabisulfite đến hàm lượng polyphenol tổng số (mg GAE/g-CBK) rau mùi Nồng độ xử lý (ppm) Thời gian (phút) 100 55,91 55,99 56,16 56,20 300 56,68 57,29 57,37 57,33 200 400 Trung bình 56,40 56,72 56,43A 57,49 57,31 57,02B 57,17 57,39 57,02B Trung bình 56,07a 57,26 57,08b 57,35 57,19b 57,04B 57,17b Hàm lượng polyphenol tổng số mẫu không xử lý: 56,16 (mgGAE/g-CBK) Các trung bình nghiệm thức mang chữ khác cột/hàng thể khác biệt ý nghĩa 5% 77 TC DD & TP 14 (6) – 2018 3.1.2 Hoạt tính chống oxy hóa (DPPH%) Tương tự biến đổi hàm lượng polyphenol, kết phân tích ANOVA (Bảng 3) cho thấy nồng độ Na2S2O5 xử lý tăng từ 100 đến 200 ppm có ảnh hưởng đáng kể đến khả trung hịa gốc tự DPPH (%) rau mùi thể khác biệt (từ 72,16 lên 72,66%, tương ứng) Tuy nhiên, DPPH% rau mùi khác biệt (khoảng 72,4972,66%) tiếp tục tăng nồng độ Na2S2O5 xử lý đến 400 ppm Mặt khác, DPPH% rau mùi có khuynh hướng tăng lên (từ 71,43 lên 72,58%) thời gian xử lý dung dịch Na2S2O5 tăng từ đến phút Tiếp tục tăng thời gian xử lý rau mùi dung dịch Na2S2O5 đến phút, DPPH (%) khác biệt (khoảng 72,5873,10%) Bên cạnh đó, tương quan polyphenol khả khử gốc tự DPPH chứng minh hàm lượng pophenol tăng hoạt tính chống oxy hóa tăng lên Hàm lượng polyphenol tổng số rau mùi có khuynh hướng tăng (56,07 đến 57,08 mgGAE/g-CBK) tăng nồng độ natri metabisulfite từ 100 đến 200 ppm Tuy nhiên, tiếp tục tăng nồng độ Na2S2O5 đến 400 ppm khơng tìm thấy khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê hàm lượng polyphenol mẫu Bên cạnh đó, thời gian xử lý rau mùi dung dịch Na2S2O5 tăng từ đến phút, hàm lượng polyphenol tổng số rau mùi có khuynh hướng tăng (từ 56,43 đến 57,02 mgGAE/gCBK, tương ứng) Và hàm lượng rau mùi khơng tìm thấy khác biệt có ý nghĩa tiếp tục tăng thời gian xử lý đến phút dung dịch Na2S2O5 Hàm lượng polyphenol tăng lên nồng độ Na2S2O5 xử lý tăng Bên cạnh đó, quinone phenol (sản phẩm oxy hóa) tái chế trở lại phenol trình oxy hóa sulfite thành sulfate Bảng Ảnh hưởng nồng độ thời gian xử lý natri metabisulfite đến khả trung hòa gốc tự DPPH (%) rau mùi sấy Nồng độ xử lý (ppm) Thời gian (phút) 100 71,19 72,53 71,99 72,92 300 71,46 72,45 73,20 73,25 200 400 Trung bình 71,53 71,55 71,43A 72,79 72,55 72,58B 72,73 73,18 72,78B 72,89 73,35 73,10B Trung bình 72,16 a 72,49b 72,59b 72,66b Khả trung hịa DPPH (%) mẫu khơng xử lý 52,12% Các trung bình nghiệm thức mang chữ khác cột/hàng thể khác biệt ý nghĩa 5% 78 TC DD & TP 14 (6) – 2018 3.1.3 Màu sắc Sự khác biệt màu sắc mẫu rau mùi sau xử lý Na2S2O5 thể qua giá trị độ sáng (L*) (Bảng 4) Bảng Ảnh hưởng nồng độ thời gian xử lý natri metabisulfite đến độ sáng (L*) rau mùi Nồng độ xử lý (ppm) Thời gian (phút) 100 36,00 36,67 36,33 36,72 300 36,89 38,37 38,55 38,65 200 400 Trung bình 36,67 36,92 36,62A 38,30 38,41 37,94B 38,33 39,10 38,08B Trung bình 36,43a 38,31 37,90b 39,23 38,42b 38,23B 38,12b Độ sáng (L*) mẫu không xử lý 35,12 Các trung bình nghiệm thức mang chữ khác cột/hàng thể khác biệt ý nghĩa 5% Khi nồng độ Na2S2O5 tăng từ 100 đến 400 ppm, giá trị L* rau mùi khuynh hướng tăng (36,43-38,42) Rau mùi sau xử lý nồng độ Na2S2O5 100 200 ppm, giá trị L* (từ 36,43 đến 37,90, tương ứng) thể khác biệt (p 0,93) Hình Tương quan liệu thực nghiệm liệu theo mơ hình Page (rau mùi sấy nhiệt độ thực hiện) cho sản phẩm chất lượng cao chấp nhận cao người tiêu dùng Mơ hình Page (1949) áp dụng tốt cho trường hợp sấy rau mùi, có khả dự đoán thay đổi độ ẩm nhiệt độ khác xác định thời gian dừng tiến trình sấy độ ẩm sản phẩm đạt yêu cầu nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Bhat S., Kaushal P., Kaur M and Sharma H.K (2014) Coriander (Coriandrum sativum L.): Processing, nutritional and functional aspects African Journal of Plant Science 8(1): 25-33 Sarimeseli A (2011) Microwave drying characteristics of coriander (Coriandrum sativum L.) leaves Energy Conversion and Management 52(2): 1449-1453 Bruce D.M (1985) Exposed-layer barley drying: three models fitted to new data up to 150C Journal of Agricultural Engineering Research 32(4): 337-348 Page G.E (1949) Factors influencing the maximum rates of air drying shelled corn in thin layers M.S thesis Department of Mechanical Engineering, Purdue University, Purdue United States, 44 pages Henderson S.M and Pabis S (1961) Grain drying theory II Temperature effects on drying coefficients Journal of Agricultural Engineering Research 6: 169–174 TC DD & TP 14 (6) – 2018 Wang C.Y and Singh R.P (1978) Use of variable equilibrium moisture content in modelling rice drying Paper-American Society of Agricultural Engineers 11: 668–672 Chun J.E., Baik M.Y and Kim B.Y (2014) Manufacture and quality evaluation of purple sweet potato Makgeolli vinegar using a 2-stage fermentation Food Science and Biotechnology 23(4): 1145–1149 Chaethong K., Tunnarut D and Pongsawatmanit R (2012) Quality and color parameters of dried chili and chili powder pretreated by metabisulfite soaking with different times and concentrations Kasetsart J (Nat Sci.) 46: 473-484 Deepa N., Kaura C., George B., Singh B and Kapoor H (2007) Antioxidant constituents in some sweet pepper (Capsicum annuum L.) genotypes during maturity LWT: Food Science and Technology 40(1): 121–129 Summary EFFECT OF SODIUM METABISULFITE AND TEMPERATURE TREATMENT ON THE QUALITY OF DRIED CORIANDER (Coriandrum sativum) Coriander (Coriandrum sativum) is an herb in the Apiaceae family with an important characteristic that high levels of polyphenols are present with antioxidant activity In this study, coriander leaves and stem were subjected to dipping in sodium metabisulfite solution of 100 to 400 ppm in to minutes The effect of air temperature (50-800C) on moisture content of coriander was studied experimentally and four common drying models were developed, based on data obtained The total polyphenol content and antioxidant activity by free radical (DPPH) method of dried coriander leaves and stem were also measured The best color of dried coriander leaves was obtained by dipping coriander leaves in 200 ppm sodium metabisulfite for minutes The treated coriander leaves and stem were dried at 700C for better quality (total polyphenol content of 66.81±0.687 mg/g in dry weight) than the rest samples The assessment of radical scavenging activity DPPH (75.23±0.88%) showed an increase in scavenging effect particularly at this drying In addition, experimental data was fitted to four thin-layer drying models The Page drying model was found to satisfactorily describe and predict than the others ( R2>0.9) for dried coriander leaves The drying kinetics of coriander leaves and stem were also established Keywords: Antioxidant activity, coriander, drying, natri metabisulfite, polyphenol 83 ... nghệ 2.2.1.1 Ảnh hưởng q trình tiền xử lý natri metabisulfite đến chất lượng màu sắc rau mùi Rau mùi (500 g) xử lý dung dịch natri metabisulfite (Na2S2O5) nồng độ 100 đến 400 ppm từ đến phút (tỷ... Sau xử lý, mẫu sấy cố định 700C 2.2.2.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến chất lượng rau mùi sấy Rau mùi sau xử lý với thời gian nồng độ Na2S2O5 thích hợp (kết đạt Phần 2.2.1), làm cân xác định khối lượng. .. Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến hàm lượng polyphenol khả trung hòa gốc tự DPPH (%) rau mùi sấy Nhiệt độ sấy (50-800C) có ảnh hưởng đến hàm lượng polyphenol tổng số khả trung hịa gốc tự DPPH% rau mùi