Tối ưu hóa quá trình sấy lạnh trong chế biến xoài tứ quý (Mangifera Indica) sấy dẻo

NTTƯNCKH-04 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐÈ TÀI NCKH DÀNH CHO CÁN Bộ - GIẢNG VIÊN 2021 TĨI ựu HĨA Q TRÌNH SẤY LẠNH TRONG CHẾ BIẾN XOÀI TỨ QUÝ (MANGIFERA INDICA) SẤY DẺO Tên đề tài số hợp đồng: 2021.01.44/TLHĐ-KHCN Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Bạch Long Giang Đơn vị cơng tác: Phịng Khoa học công nghệ - Viện Khoa học Môi trường NTT Thời gian thực hiện: 06 tháng (Từ tháng 01/2021 đến tháng 06/2021) TP Hồ Chi Minh, ngày thảng 06 năm 2021 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi TÓM TẮT KÉT QUẢ NGHIÊN cửu vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN 1.1 Nguyên liệu xoài sở khoa học 1.1.1 Xoài 1.1.2 Phuơng pháp sấy lạnh 1.1.3 Hợp chất vitaminC, polyphenol 1.2 Nghiên cứu nước 1.3 Nghiên cứu nước CHƯƠNG MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN cứu 11 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 11 2.2 Nội dung nghiên cứu 11 2.3 Hóa chất 13 2.4 Phương pháp phân tích 14 CHƯƠNG 3: KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17 3.1 Xây dựng quy trình cơng nghệ chế biến xồi sấy dẻo 17 3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng cùa độ dày lát xoài đến chất lượng xoài sấy dẻo 17 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng công suất siêu âm den chất lượng xoài sấy dẻo .19 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy lạnh đến chất lượng xoài sấy dẻo 21 3.2 Tối ưu hóa q trình sấy lạnh 24 3.3 Tóm tắt thông số 33 CHƯƠNG 4: KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37 4.1 Kết luận 37 4.2 Kiến nghị 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 PHỤ LỤC 2: SẢN PHẦM MINH CHÚNG 41 PHỤ LỤC 3: DANH MỤC CÁC CỊNG TRÌNH ĐẢ CỊNG Bố 42 DANH MỤC CÁC HÌNH ÃNH Hình Quả xoài (Mangifera Indica L.) Hình Ọuy trình chế biển xồi sấy dẻo dự kiến 15 Hình Ảnh hưởng độ dày lát cắt đến hàm lượng polyphenol xồi 17 Hình Ảnh hưởng độ dày lát cắt đến hàm lượng vitaminC xồi 18 Hình Ảnh hưởng độ lát cắt đến hoạt tính bắt gốc tự xồi 18 Hình Sản phâm khảo sát theo độ dày lát căt 19 Hình Ảnh hưởng cơng suất siêu âm đến hàm lượng TP xồi 19 Hình Ảnh hưởng UP đến hàm lượng vitamin c xồi 20 Hình Ảnh hưởng cơng suất siêu âm den FA xồi 21 Hình 10 Sản phâm khảo sát theo công suât siêu âm 21 Hình 11 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến hàm lượngpolyphenol xồi 22 Hình 12 Anh hưởng cùa nhiệt độ sây đên hàm lượng vitamin c xồi 22 Hình 13 Ánh hương nhiệt độ sấy đến khả kháng oxy hóa xồi 23 Hình 14 Sản phâm khảo sát theo nhiệt độ sây 24 Hình 15 Biếu đồ dự đoán thực tế hàm lượng TP xồi sấy dẻo 26 Hình 16 Bieu đồ bề mặt phản ứng 2D 3D mối quan hệ tương tác TP với (A) nhiệt độ sây lạnh công suât siêu âm, (B) nhiệt độ sây lạnh độ dày lát, (C) công suất siêu âm độ dày lát 27 Hình 17 Ước tính độ xác mơ hình cho TP xồi 29 Hình 18 Bieu đồ bề mặt phản ứng 2D 3D mối quan hệ tương tác TA với (A) nhiệt độ sây lạnh công suât siêu âm, (B) nhiệt độ sây lạnh độ dày lát, (C) công suât siêu âm độ dày lát 30 Hình 19 Bieu đồ 3D the tương tác hoạt tính bắt gốc tự với (A) nhiệt độ sấy lạnh công suất siêu âm, (B) nhiệt độ sấy lạnh độ dày lát, (C) công suất siêu âm độ dày lát 32 Hình 20 Quy trình cơng nghệ chế biến xoài sấy dẻo 34 Hình 21 Quy trình cơng nghệ chế biến xồi sấy dẻo 41 VI TÓM TẮT KẾT QUÃ NGHIÊN cứu Sản phẩm đăng kí Báo cáo đánh giá ảnh hưởng quy trình chế biến đến chất lượng xồi sấy dẻo tối ưu thơng số ảnh hưởng Quy trình cơng nghệ chế biến xồi sấy dẻo 01 Bài báo khoa học (trường họp công bố báo thuộc danh mục ISI/SCOPUS khen thưởng hồ trợ phí đăng theo Quy định Nhà trường) Thòi gian đăng ký : từ ngày Sản phẩm đạt Báo cáo chi tiết, cụ the, rõ ràng độ xác cao Quy trình đầy đủ thơng số 01 báo tạp chí Scopus đến ngày Thòi gian nộp báo cáo: 06/2021 vii MỞ ĐẦU Theo số liệu FAO năm 2018, xoài chiếm 52% tổng sản lượng trái toàn cầu, đứng thứ sản lượng trái toàn cầu trồng 85 quốc gia Ớ thị trường Châu Á xoài tăng trưởng khoảng 15% từ năm 2009 đen năm 2011, đóng góp khoảng 30,2 triệu xồi vào thị trường quốc tế (FAO, 2013) Việt Nam, xoài trồng khắp vùng nước với diện tích lớn Năm 2019 diện tích trồng xồi cùa nước đạt 99.641,5 Trong đó, diện tích 9.938,6 ha, diện tích xồi cho trái khoảng 78.676,1 (Theo so liệu thong kê Cục Trồng trọt) Khu vực Đơng Nam Bộ có tỉnh Đồng Nai với diện tích trồng 12.384,8 chiếm 64,4% diện tích canh tác cùa khu vực, diện tích cho sản phẩm 10.306 ha, sản lượng đạt 94.367 năm 2019; đồng sơng Cửu Long gồm 13 tình thành khu vực trồng xoài lớn với 55% diện tích trồng xồi nước, rài diện tích khắp tỉnh Đồng Tháp (khoảng 9.600ha, sản lượng 90.000 tấn/năm), Tiền Giang, cần Thơ, Ben Tre, với nhiều giống xồi nối tiếng: xồi cát Hịa Lộc, xồi Cát Chu, xoài Tượng, xoài Thơm, xoài Bưởi, xoài Tứ Quý mang lại hiệu kinh tế cho người trồng xồi nói riêng kinh tế nơng nghiệp Việt Nam nói chung Xoài (Mangifera indica L.) loại trái nhiệt đới toàn giới Trong lượng lớn, có màu xanh ngả vàng chín, vỏ mỏng căng Thịt cung cấp lượng lớn vitamin khống (A, c, nhóm B, E, đong, magie, kali), acid amin, acid hữu cơ, glucid, chất xơ enzyme Đáng lưu ý, hợp chất có hoạt tính sinh học (phenolic, flavonoid, chat diệp lục, carotenoid hợp chất dễ bay khác) giúp ngăn ngừa hồ trợ điều trị bệnh tìm thấy xồi Xồi chứa nhiều họp chất chống oxy hóa mạnh như: isoquercitrin, quercetin, fisetin, methylgallat, axit gallic, astragalin giúp ngăn ngừa hình thành gốc tự do, giúp làm chậm q trình lão hóa ngăn ngừa ung thư Trong xồi có chứa hàm lượng cao vitamin c, pectin chất xơ có tác dụng làm giảm nồng độ cholesterol huyết thanh, giúp cải thiện tình trạng rối loạn mỡ máu, sáng mắt, tăng cường hệ miễn dịch, hồ trợ hệ tiết tăng cường sức khỏe Việc phát triển trái xoài số lượng chất lượng quan kinh tế nông nghiệp Việt Nam Tuy nhiên, tỉnh trồng xoài chưa định giá giá trị xồi, tốn khó nơng nghiệp nước nhà “được mùa, giá”, làm giảm thu nhập người xoài Cây xoài tứ quý xem trong nơng dân xã vùng ven biến Thạnh Phong, Thạnh Hải Giao Thạnh (huyện Thạnh Phú) với 700 hộ dân tham gia trong, có tong diện tích 300 ha, suất trung bình 30 - 40 tấn/ha, thu nhập bình quân từ 300 đen 400 triệu/ha/năm Đây xem mơ hình sản xuất đem lại hiệu kinh tế cao bền vững cho người nông dân địa bàn Cơng bố nhãn hiệu chứng nhận "Xồi tứ quý Thạnh Phú" Cục Sở hữu Trí tuệ công nhận vào 12/3/2019 tạo bước ngoặc lớn canh tác trồng huyện Cho thấy đoi kế hoạch đầu tư cho giong trồng Các mơ hình trồng tập trung đạt tiêu chuẩn đề xuất hỗ trợ thúc đẩy gia tăng sản lượng chất lượng xồi Điều này, góp phần lớn nâng cao chất lượng sản phẩm quy hoạch vùng nguyên liệu ổn định cho chế biến Tuy nhiên, với tình hình dịch bệnh tồn cầu hạn chế giao thương, kim ngạch xuất khấu tháng qua (năm 2020) đà giảm tới 30% so với kỳ năm ngoái (Hiệp hội rau Việt Nam), ùn ứ sản phàm rau trái tươi kéo theo thất thoát ve kinh tế người nông dân chất lượng sản phẩm sau che biến từ rau trái Được biết, kích thước xoài Tứ Quý lớn (0.5-1.5kg/quả), đồng thời theo cảm quan mùi vị ngon xồi chuyển sang trạng thái chín Cơng nghệ sấy phương pháp lựa chọn nhằm hồ trợ chế biến sản phẩm rau trái ưu kinh tế dề thực Bên cạnh đó, xồi có hàm lượng chất dinh dưỡng cao vitamin, chất chong oxy hóa, dễ bị mat nhiệt độ cao q trình sấy thơng thường sấy đối lưu, sấy tiếp xúc, Vì vậy, việc sử dụng phương pháp sấy lạnh thay cho phương pháp sấy thông thường nhiệt độ cao, giúp nâng cao chất lượng sản phàm, gia tăng giá trị kinh tế cho người nông dân trồng xoài Mặt khác, nhu cầu sản phẩm nội địa tăng, đa dạng hóa sản phẩm chế biến cần đầu tư mức để kịp thời đáp ứng lượng tiêu thụ hàng hóa nước giai đoạn nghịch mùa nông sản Trong khí đó, sản phàm xồi sấy dẻo khơng cung cấp chế độ dinh dưỡng lành mạnh cho người tiêu dùng, giải nguồn nguyên liệu ứ đọng khó tiêu thụ tươi; mà cịn gia tăng khả bảo quản, giảm thiểu diện tích lưu trừ, vận chuyển tăng doanh thu cho doanh nghiệp tiếp nhận công nghệ thương mại Từ nhu cầu cấp thiết trên, vấn đề đẩy mạnh nghiên cứu phát triển sản phẩm chế biến sản phẩm có hoạt tính sinh học hướng phù hợp cho ngành che biến Vì vậy, đề tài “Tối ưu hóa q trình sấy lạnh chế biến xồi sấy dẻo“ tiến hành để kịp thời đáp ứng nhu cầu cho người nông dân, doanh nghiệp, người tiêu dùng CHƯƠNG 1: TƠNG QUAN 1.1 Ngun liệu xồi sở khoa học 1.1.1 Xoài Xoài loại ăn trái nhiệt đới có nguồn gốc từ Ấn Độ, loại trái tiêu thụ nhiều the giới Xồi có tên khoa học Mangifera indict L., thuộc họ Anacadiaceae, chi Mangifera trồng từ 4000 - 6000 năm trước, chi Mangifera có 49 lồi có lồi chưa cơng nhận, 41 lồi cơng nhận có lồi ăn gọi Mangifera india Hiện có hàng trăm giong xoài phân phối toàn giới, châu Á Án Độ có 500 giống phát có 69 lồi chủ yếu giới hạn khu vực nhiệt đới [1] Hình Quả xoài (Mangifera Indica L.) Lịch sử phân bố trái xồi: Xồi có nguồn gốc khu vực Án Độ -Miến Điện-Malaysia, trồng Trung Quốc vào kỷ thứ 7; Đông Phi vào khoảng kỷ 10 sau công nguyên; Philipin đầu kỉ 15; từ cuối kỉ 15 trở xoài trồng rộng rãi khu vực Nam Đông Nam Á, khu vực nhiệt đới cận nhiệt đới Từ kỷ 19 trở xoài khắp giới [1] Xoài loại trái giàu chất dinh dưỡng có hàm lượng vitamin c vitamin A cao Theo NMB (ủy ban Xoài Quốc gia (Mỳ)- National Mango Board), khấu phần cốc phần xoài ăn có 100 calo cung cấp hàng ngày khuyến nghị cho phép 100% vitamin c, 35% vitamin A 12% chất xơ hàng ngày Trong trái xồi có chứa nhiều carotene có tác dụng bảo vệ the khỏi bệnh phổi ung thư vịm miệng Việc bơ sung trái xồi vào thực đơn ăn uống ngày giúp nâng cao sức khỏe, phòng ngừa bệnh tim mạch, chống ung thư [2] Bảng Thành phần hóa học trái xồi chín (Mangifera indie L.) [3] Hàm lượng (g 100 g khối Thành phần lượng trái khô) Nước 78,9-82,8 0,34-0,52 0,30-0,53 0,36 - 0,40 16,20-17,18 0,85-1,06 62,1 - 190 Tro Tống lipid Tông số protein Tông carbohydrate Tổng chất xơ Năng lượng (kcal) Bảng Thành phần acid amin có 100g xồi chín [4] Thành phần Thành phần Hàm lượng (g/100g) Hàm lượng (g/100g) Trytophan 0-0,013 Leucine 0-0,050 Threonin 0-0,031 Lysine - 0,066 Isoleucin - 0,029 Methioinine - 0,008 Phenylalanin - 0,027 Tyrosine 0-0,016 Valine - 0,042 Arginine 0-0,031 Histidine 0-0,019 Alanine 0-0,082 Acid Aspartic - 0,068 Acid Glutamic - 0,096 Glycine - 0,034 Proline 0-0,029 Serine 0-0,035 Bảng Thành phần vitamin 100g [4] Vitamin Vitamin c Vitamin Bl Vitamin B? Vitamin B? Vitamin B.s Vitamin Bó Tơng sô folate Hàm lượng (g/100g) 13,2 - 92,8 mg 0,01 - 0,04 mg 0,02 - 0,07 mg 0,2 -1,31 mg 0,16 - 0,24 mg 0,05 - 0,16 mg 20 - 69 pg Vitamin Axit folic Thực phâm folate B12 Vitamin A Vitamin E Vitamin K Hàm lượng (g/100g) pg 20 - 69 pg 0,00 mg 54 pg 0,79 - 1,02 mg 4,2 pg Bảng Thành phần nguyên tố vi lượng 100g [4] Nguyên tố vi lượng Canxi Sắt Magie Photpho Kali Hàm lượng (mg/100g) 7-16 0,09-0,41 8-19 10-18 120-211 Nguyên tố vi lượng Natri Kẽm Đồng Mangan Selen Hàm lượng (mg/lOOg) 0-3 0,06-0,15 0,04 - 0,32 0,03-0,12 0-0,6 1.1.2 Phương pháp sấy lạnh Sấy lạnh phương pháp sử dụng hệ thống bơm nhiệt kết hợp với cấp nhiệt phụ, hệ thống hút ẩm để điều chỉnh xác nhiệt độ sấy độ ẩm khơng khí sấy cần cung cấp cho buồng sấy, sử dụng hệ thống bơm nhiệt nhằm mục đích làm khơ khơng khí sấy trước đưa trở lại buồng sấy tận dụng nguồn nhiệt từ bơm nhiệt tạo để làm nóng khí sấy Điều quan trọng hệ thống phương pháp tách ẩm để làm khơ hồn tồn khơng khí trước đưa trở lại lò sấy, yếu tố giúp cho sản phẩm khô nhanh dù sấy nhiệt độ thấp hay nhiệt độ cao Tuy nhiên yếu tố kỳ thuật nên hệ thống sấy bơm nhiệt thường làm việc phạm vi nhiệt độ từ 10-50°C, khơng khí sấy có độ am thấp 10-20% [5] Mục đích q trình sấy Khai thác: trình sấy tách bớt nước khởi nguyên liệu Do đó, hàm lượng chất dinh dưỡng có đơn vị khối lượng sản phẩm sấy tăng lên [6]I Chế biến: trình sấy làm biến đối nguyên liệu tạo nhiều tính chất đặc trưng cho sản phâm Bảo quản: trình sấy làm giảm giá trị hoạt độ nước nguyên liệu nên ức chế hệ vi sinh vật so enzyme, giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phâm Hoàn thiện: q trình sấy cải thiện vài tiêu chất lượng sản phẩm Những biến đoi nguyên liệu trình sấy lạnh Vật lý: Trong q trình sấy có biến đổi nhiệt độ (sự tạo gradient cùa mặt mặt vật liệu), biến đối tính chất lý biến dạng, tượng co [5] Hóa học: Phương pháp sấy lạnh hoạt động nhiệt độ thấp 10 - 50°C nên không xảy phản không mong muốn phản ứng mailard, caramen Sản phấm sau sấy lạnh giừ nguyên màu sắc, hương vị tự nhiên hàm lượng chất dinh dưỡng sản phàm Hóa lý: Sự chuyến pha lỏng thành pha nước có ngun liệu [6] Sinh học: Trong q trình sấy, trao đổi chất tế bào mô thực nguyên liệu động thực vật dừng lại nhiệt độ sấy tăng cao [6] Hóa sinh: nhiệt độ cao enzyme bị vô hoạt phản ứng hóa sinh dừng lại [6] 1.1.3 Họp chất vitaminC, polyphenol Vitamin c polyphenol họp chất quan trọng thành phần rau trái, có tác dụng phịng bệnh ngăn ngừa triệu chứng có liên quan tim mạch [7], Trong tiêu chuẩn đánh giá chất lượng thực phấm vitamin c coi thành phần tiêu chuẩn đánh giá, việc dề bị phân hủy điều kiện tự nhiên pH, nhiệt độ, ánh sáng, oxy, enzyme chất xúc tác kim loại Mặc khác, chúng không tự tổng họp người, thể sinh vật phải bo sung vitamin c thiết yếu từ thực vật thức ăn [8] Polyphenol nhóm hợp chất tự nhiên bao gồm flavonoid, tocopherols, coumarin Các họp chất polyphenol ngăn ngừa oxy hóa tốt vitamin Đó lý việc nghiên cứu ảnh hưởng tham so quy trình chất lượng rau trái đậu nành [9], khoai tây [10], đậu Hà Lan [11] ớt xanh ớt đỏ [12] rau xanh [13] cần đánh giá suy giảm thành phần dinh dường (vitamin c, polyphenol, V.V.) Mặc dù thành phần dinh dưỡng quan trọng sản phàm chất lượng, chất chống oxy hóa hoạt động số đáng quan tâm 1.2 Nghiên cứu nước Theo nghiên cứu Márcio N Kobayakawa cộng năm 2004 “sấy xoài lát máy sấy bơm nhiệt” lát xoài làm khô với độ dày vận tốc thay đổi theo thiết kế thí nghiệm hồn hợp trung tâm, với độ dày từ 0,58 đến 1,42 cm vận tốc khơng khí từ 1,6 4,4 m/s Ảnh hưởng vận tốc khơng khí độ dày cùa lát cắt đen hệ số khuếch tán hiệu tăng khả sấy hiệu suất hệ thống nghiên cứu Hệ số hiệu suất hiệu bơm nhiệt (COPHT, EF) từ 1,21 đến 1,71 Mơ hình Fick sử dụng để dự đốn thời gian sấy xồi khơng the thực phân tích thống kê khơng có kiếm sốt nhiệt độ [14] Năm 2014, Osunde cộng thực nghiên cứu “ảnh hưởng tiền xử lý phương pháp làm khô đến so pham chất xồi khơ (Mangifera indica)” Trong nghiên cứu, lát trái xử lý sơ với ba lần xử lý trước ngâm axit ascorbic nong độ 31 %(w/v), nhúng mật ong 20% cô đặc, chần nước nhiệt độ 120°C làm khô ba phương pháp sấy (phơi nắng, sấy lượng mặt trời sấy lò) Trong điều kiện phơi nắng sấy lượng mặt trời, xoài sấy tám giờ, sấy lò sáu nhiệt độ trung bình 32°c, 41 °C 65°c Trái xoài cắt lát ngâm 1cm) Xu hướng quan sát nhìn chung tích cực, gia tăng yếu tố ba yếu tố kiếm tra dần đến gia tăng giá trị TP Tuy nhiên, giá trị đo giảm tăng nhiệt độ sấy lạnh lớn 45 °C w/g (công suất siêu âm), nhiệt độ thấp 45 °C, có khả họp chất riêng lẻ nhóm phenol bị phân huỷ đe tạo thành dẫn xuất thu hồi gốc tự H + phản ứng với thuốc thử GAE làm tăng hàm lượng TP Khi tăng đồng thời CT UP, tần số siêu âm tăng lên tạo nhiều rung động làm tăng nhiệt độ bên lát xoài, gây giảm giá trị TP nhóm họp chất nhạy cảm với nhiệt nhạy cảm với môi trường [31] Hình 16.B với tương tác nghịch mức có ý nghĩa (p> 0,05) CT UP, giả trị TP tăng lên kích thước lát xồi nằm khoảng 0,5-1,5 cm Kích thước lát mỏng hay dày có ảnh hưởng trực tiếp đen tốc độ truyền nhiệt từ bề mặt vào tâm liên quan đến diện tích tiếp xúc với mơi trường [14], Việc điều chỉnh kích thước lát xồi thêm lem cho thấy tương tác với UP, dần đến giá trị TP cao (Hình 16.C) Q trình làm khơ với hồ trợ sóng siêu âm phát để giữ lại hàm lượng carotenoid cao (80,7%) so với cà rốt chưa xử lý trước (53%) Tác động sóng siêu âm có the tạo độ co ngót cao độ xốp nhở cấu trúc nguyên liệu thực phẩm, cản trở xâm nhập khơng khí Bên cạnh đó, việc xử lý trước siêu âm góp phần phần vào việc vơ hiệu hóa peroxidase chịu trách nhiệm phân hủy hợp chất hoạt tính sinh học [32] Bảng 12 Hệ số mơ hình dự đốn hàm lượng TA xoài sấy dẻo std c.v Adjusted Predicted Adeq Dev % R2 FU Precision 3.55 26.57 13.35 0.9181 0.8261 -0.0132 8.1160 _ Bảng 13 Anh hưởng biên phụ thuộc lên hàm lượng TA Sum Fpof df Mean Source Square value value Squares 9.97 1129.83 125.54 0.0018 significant Model A-Drying temp 0.454 0.454 0.0361 0.8541 B-Ultrasound 95.03 95.03 7.55 0.0252 power C-Slice thick 7.31 7.31 0.5806 0.468 32.59 AB 32.59 2.59 0.1463 AC 68.52 68.52 5.44 0.0479 BC 3.55 3.55 0.282 0.6098 133.79 A2 133.79 10.63 0.0115 0.0004 B2 424.65 424.65 33.73 0.0037 C2 206.91 206.91 16.43 12.59 100.73 Residual 28 Lack of Fit 75.67 Pure Error Cor Total 25.05 1230.56 5.01 17 25.22 5.03 0.057n°i., significant Run Number Actual Hình 17 ước tính độ xác cùa mơ hình cho TP xồi Mơ hình bậc hai hàm lượng TA xác định phương pháp hồi quy đa biến: TA (mg/100g DW) = -0.221490A2 - 0.000986B2 - 27.54413C2 - 1.6557AC + 21.54206A + 0.626361B +127.67717C - 609.15564 Các mơ hình dự đốn hàm lượng TA xồi trình bày Bảng 16 R2 cho thấy yếu tố dự báo phản ứng tốt so với mơ hình Mơ hình thiết lập sử dụng để điều hướng không gian thiết kế thông qua hình Adeq Precision 8.116 (mong muốn> 4) Chỉ có khoảng 0,09 chênh lệch giá trị dự đốn giá trị thực tế Điều ngụ ý mức ý nghĩa mơ hình Mơ hình với giá trị F 9,97 ngụ ý ý nghĩa mơ hình Chỉ có 0,18% khả giá trị F có the xuất nhiễu Giá trị p nhỏ 0,05 cho thấy mơ hình có ý nghĩa Trong trường hợp này, hệ số tương tác B, AC, A2, B2, C2 thuật ngừ mơ hình quan trọng Giá trị lớn 0,1000 điều khoản mơ hình khơng đáng ke Neu có nhiều điều khoản mơ hình khơng đáng ke (khơng tính điều khoản cần thiết để hỗ trợ phân cấp), việc giảm mơ hình cải thiện mơ hình Các tương tác đa biến đoi với hàm lượng TA sau xử lý thể Hình 18 Giá trị TA tối đa 38,8897 mg/100g DW điểm trung tâm xử lý CT khoảng 44-46°C, UP tăng từ w/g đến 2,33W/g Giá trị TA có xu hướng giảm tăng biến (Hình 18.M) 29 A: Drying temp (0) B Ultrasound power (W) 05 *0 05 200 Hình 18 Biểu đồ bề mặt phản ứng 2D 3D mối quan hệ tương tác TA với (A) nhiệt độ sấy lạnh công suất siêu âm, (B) nhiệt độ sấy lạnh độ dày lát, (C) công suất siêu âm độ dày lát Trong báo cáo trước đây, trình siêu âm liên tục phá hủy nhiều mô hợp chất cấu trúc (bao gom vitamin chất phytochemical) Bên cạnh đó, nhiệt độ sấy lạnh tăng lên làm tăng tốc độ loại phản ứng oxy hóa, dần đến giá trị TA giảm [32] Điều phù hợp với tuyên bố độ nhạy nhiệt họp chất chong oxy hóa [33] Belay Dereje et aỉ (2020) báo cáo 30 hàm lượng vitamin c xoài sấy nằm khoảng 28,45 - 78,87 mgAA/lOOg [19] Cho thấy kết biến động hàm lượng Vitamin c mô hình quán Sự tương tác CT-ST (Hình 18.N) UP-ST (Hình 18.P) cho thấy số liệu tương tự đe kết luận: mức độ phù hợp việc lựa chọn CT 45,02°C, UP 312,22 W/150g, ST 0,963cm tham số tối ưu Bảng 14 Ảnh hưởng biến độc lập lên hoạt tính bắt gốc tự Source Model A-Nhiệt độ sẩy B-Công suất siêu âm C-ĐỘ dày lát căt AB AC BC A2 B2 C2 Residual Lack of Fit Sum of Squares Mean Square df F-value p-value 108.3354 0.851774 12.037262 0.8517735 9.31806 0.659359 1.714582 1.7145816 1.32726 0.28256 4.695887 4.6958866 3.635092 0.09302 0.212429 0.000795 2.165312 18.39727 25.90062 36.85019 10.33457 1 1 1 0.2124288 0.0007952 2.1653123 18.397269 25.900615 36.850193 1.2918207 0.164441 0.000616 1.676171 14.24135 20.0497 28.52578 0.69573 0.98081 0.23155 0.00544 0.00206 0.00069 7.214746 2.4049154 3.854254 0.09027 0.00225 significant 0.44028 not significant Pure Error 3.119819 0.6239639 Cor Total 118.6699 17 Từ mơ hình kêt phân tích phương sai cho thây yêu tô nhiệt độ sấy, công suất siêu âm, độ dày lát cắt ảnh hưởng có ý nghĩa đến hoạt tính bắt gốc tự (p < 0,05 Mơ hình dạng tồn phương bậc hai theo hoạt tính bắt gốc tự xác định phương pháp hồi quy đa biến, có dạng: FA = 25.8083 - 2.0533 A2 -2.4363 B2 - 2.906 c2 31 Hoat tinh bát gốc tư (ty 40 Boat tính bát góc tư (%) Hoat tính bất gốc tư (ty 200 B: Cơng suất siêu âm (W) B: Công suất siêu âm (W) Hình 19 Biểu đồ 3D tương tác hoạt tính bắt gốc tự với (A) nhiệt độ sấy lạnh công suất siêu âm, (B) nhiệt độ sấy lạnh độ dày lát, (C) công suất siêu âm độ dày lát 32 Thực nghiêm đánh giá mô hình Bảng 15 Tong hàm lượng polyphenol tổng hàm lượng axit ascorbic điều kiện tối ưu hóa TP TA (mg CT UP ST (mg/100g GÃE/g DW) DW) 312.89 Dự đoán 44.88 0.965 338.994 36.783 45 310 344.968 37.459 45 310 338.248 33.134 Thưc 45 310 344.231 37.988 nghiệm Trung bình 45 310 341.798 36.193 Sai số 0.867 0.604 Công suât siêu âm áp dụng cho 150 g mâu thử Giá trị TP TA thu thập thực nghiệm dựa thơng số q trình tối ưu hóa từ mơ hình dự đốn, trình bày bảng 19 Ket thực nghiệm giá trị TP TA 341,798 mg GAE/g DW 36,1993 mg AA/100g DW tưong thích với giá trị dự đốn từ mơ hình 338,994 mg GAE/g DW 36,783 mg AA/100g DW Điều chứng tỏ điều kiện mơ hình phù hợp với giá trị thực nghiệm Áp dụng phân tích RSM ANOVA phần mem Design Expert 11, nghiên cứu xác định thông số tối ưu trình sấy lạnh hồ trợ siêu âm nhằm thu hàm lượng polyphenol vitamin c giừ lại cao nhiệt độ 45°c, công suất siêu âm 2,07 w/g, độ dày lát xoài cm 3.3 Tóm tắt thơng số Thuyết minh quy trình Phân loại / Mục đích: - Chuẩn bị: Xồi sau thu hoạch phân loại đe lựa chọn nguyên liệu phù hợp cho q trình sản xuất xồi sấy dẻo - Khai thác: giữ lại nguyên liệu sử dụng được, loại bỏ phần không đạt yêu cầu - Hồn thiện: q trình giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, loại bỏ phần không sử dụng ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm, đồng nguồn nguyên liệu đầu vào / Biến đổi: - Vật lý: khối lượng nguyên liệu giảm - Sinh học: vi sinh vật bên nguyên liệu giảm 33 V Cách thực hiện: Xoài Tứ Quý sau thu hoạch phân loại theo trọng lượng khoảng 700g ± 100g, cứng, không dập úng, không mùi lạ, to, đều, hàm lượng chất hòa tan tổng số đạt 13-14°Brix, độ ẩm khoảng 75% ± 3, pH 3,2 ± 0.3 Thực thủ cơng quy mơ phịng thí nghiệm, cân trọng lượng từ 500800g/quả đạt tiêu chuân Rửa / Mục đích: - Chuẩn bị: q trình rửa giúp làm đất cát, bụi bẩn, vi sinh vật bám bên ngồi xồi; giúp sản phàm thu có chất lượng đạt yêu cầu - Hoàn thiện: Làm nguyên liệu hơn, giúp tăng chất lượng, tăng giá trị cảm quan / Biến đổi: - Vật lý: Nguyên liệu hơn, có tổn thương be mặt nguyên liệu - Sinh học: Vi sinh vật bên nguyên liệu giảm / Cách thực hiện: rửa xồi vịi nước, tạp chất nhẹ bề mặt nguyên liệu sè bị kéo tác dụng chảy dòng nước Các tạp chất nặng đất đá lắng xuống đáy Tách vỏ / Mục đích: - Khai thác: loại bỏ phần không sử dụng trái vỏ, cuống, cùi, hạt 34 Hoàn thiện: tạo hình cho sản phẩm - / Biến đoi: - Vật lý: thay đổi hình dạng kích thước; lớp vỏ bảo vệ bị gọt bỏ, nên tốc độ hô hấp cùa trái tăng nhanh, trái sè mau bị nhũn, giảm khối lượng - Hóa sinh: dịch bào tiết bề mặt nguyên nhân tăng cường phản ứng oxy hóa làm mềm bề mặt lát xồi Vi sinh: tăng khả lây nhiễm vsv từ môi trường / Cách thực hiện: Xoài sau rửa để ráo, dùng dao gọt nhanh cuống xồi sau đến vỏ với độ dày khoảng 3mm Sử dụng dao tách hai phần thịt xoài hai bên theo chiều dọc cho sát với hạt tránh lãng phí Vì xồi có nhiều nhựa cuống nên tránh hạn chế tình trạng nhiễm lại thịt quả, xoài Tứ Quý, thành phần thấp hon giong khác, cần thiết phải rửa lại với vòi phun lần Q trình cắt phải thực nhanh chóng đưa qua trình xử lý tiếp theo, nham tránh hư hỏng sản phẩm Định hình / Mục đích: - Chuẩn bị: Tạo đồng kích thước cho sản phẩm, giúp tăng giá trị cảm quan đồng thời giúp tăng trình tiếp xúc cùa nguyên liệu với dịch đường, giúp cho trình nước thấm thấu dịch đường thuận lợi nhanh chóng / - Biến đoi: Vật lý: Giảm kích thước nguyên liệu Sinh học: Vi sinh vật bên vỏ giảm Hóa học: Các chất dinh dưỡng có the bị thất ngồi tiết dịch bào / Cách thực hiện: Sau tách vỏ, dùng dao tách theo chiều dọc miếng xoài với chiều dày lát l-1.5cm Kích thước dài X rộng (3,0 X 7,0 cm) Chần hỗ trợ vi sóng / Mục đích: - Hồn thiện: chần giúp vơ hoạt nhóm enzyme oxy hóa, bảo vệ màu sắc tự nhiên cho nguyên liệu, đặc biệt enzyme peroxydase, polyphenoloxida - Bảo quản: chắn sè làm giảm bớt mật độ vi sinh vật nguyên liệu, góp phần kéo dài thời gian bảo quản sản phàm / Biến đoi: Vật lý: màu sáng hơn, cấu trúc lỏng lẻo, mềm - Hóa sinh: ức chế chấm dứt phản ứng sinh hóa enzyme - Vi sinh: giảm tiêu diệt phần vi sinh vật y Cách thực hiện: Sử dụng phương pháp chần vi sóng cân 200g xồi đà cắt lát cho vào cốc thủy tinh 500 ml cho vào lị vi sóng chần chế độ Medium, thời gian phút, sử dụng thiết bị vi sóng cho hộ gia đình Có the thực chần nước bo sung 0.2% acid citrid 85°c phút 35 Thẩm thấu hỗ trợ siêu âm y Mục đích: - Chế biến: tăng nhiệt nước nội tế bào, làm chín phần lát xoài - Hoàn thiện: siêu âm phá vờ màng te bào thuận lợi cho trình đường thẩm thấu vào nguyên liệu loại bỏ bớt nước tự / Biến đoi: - Vật lý: thay đổi màu, khối lượng tăng đường vào lát xoài, nhiệt độ tăng - Hóa lý: tỷ trọng tăng, xảy trình tham thấu thâm thấu ngược - Hóa sinh: bất hoạt enzyme - Vi sinh: tiêu diệt vi sinh vật y Cách thực hiện: Rót 800ml dung dịch syrup 300Bx vào cốc thủy tinh 1000 ml, thêm 0,2% acid citric (% m/v) vào dung dịch cho tan hoàn toàn Đưa 200g xoài chần vào dung dịch, tỷ lệ giừa xoài dung dịch syrup 1:4 Sau tiến hành tiền xử lý siêu âm máy đồng hóa siêu âm Chế độ siêu âm 20 phút biên độ siêu âm 20% AMPL Sử dụng thiét bị đong hóa siêu âm có tần số 20kHz công suất 500W Sấy nhiệt độ thấp / Mục đích: - Chế biến: q trình sấy làm biến đổi nguyên liệu tạo nhiều tính chất đặc trưng cho sản phẩm - Hồn thiện: q trình sấy cải thiện vài tiêu chất lượng sản phẩm - Khai thác: trình sấy sè tách bớt nước khỏi nguyên liệu Do đó, hàm lượng chất dinh dưỡng có đơn vị khối lượng sản phẩm sấy sè tăng lên - Bảo quản: trình sấy làm giảm giá trị hoạt độ nước nguyên liệu nên ức chế hệ vi sinh vật số enzyme, giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Một số vi sinh vật enzyme nguyên liệu bị vô hoạt nhiệt / Biến đổi: Vật lý: khối lượng giảm, màu sắc biến đổi sáng màu hon, cấu trúc dẻo, độ tăng Hóa học: tốc độ phản ứng hóa học tăng Q trình sấy ảnh hưởng có lợi có hại đến chất lượng sản phẩm sấy phản ứng oxy hoá làm so vitamin thực phâm bị oxy hóa q trình sấy; phản ứng Maillard làm cho sản phẩm bị sậm màu Hóa lý: biến đổi quan trọng trình sấy chuyển pha cùa nước từ lỏng thành Các họp chất dễ bay nguyên liệu mơi trường bên ngồi Ket mùi sản phẩm sấy sè giảm so với nguyên liệu ban đầu Sinh học: nhiệt độ tăng, hoạt độ nước bị giảm ức chế tiêu diệt vi sinh vật Hóa sinh: hệ enzyme tế bào bị vô hoạt bất thuận nghịch, giai đoạn đầu trình sấy, nhiệt độ nguyên liệu tăng cao phản ứng enzyme nguyên liệu tiếp tục diễn mạnh mẽ Khi nhiệt độ tăng cao enzyme bị vơ hoạt phản ứng hóa sinh sè ngưng lại 36 V Cách thực hiện: xoài sau thẩm thấu làm trãi lên khay sấy, dàn lát xồi khơng chất chong, khơng gấp khúc Quá trình sấy nhiệt độ thấp thực đến hàm lượng ấm lát xoài 10 Xây dựng quy trình cơng nghệ sấy lạnh để sản xuất xoài Tứ Quý sấy dẻo 2.2 Nội dung... độ sấy thích hợp cho q trình sấy xồi nhằm giữ lại hoạt tính kháng oxy hóa cao 45°c 23 35°c 45°c 40°C 50°C Hình 14 Sản phấm khảo sát theo nhiệt độ sấy 3.2 Tối ưu hóa q trình sấy lạnh Trong qua trình. .. biến sản phẩm có hoạt tính sinh học hướng phù hợp cho ngành che biến Vì vậy, đề tài ? ?Tối ưu hóa q trình sấy lạnh chế biến xoài sấy dẻo? ?? tiến hành để kịp thời đáp ứng nhu cầu cho người nông dân,