(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo(Khóa luận tốt nghiệp) Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ lên vỏ Bưởi sấy dẻo
MỞ ĐẦU
TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Bưởi không chỉ là loại cây ăn quả có tiềm năng kinh tế cao mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe từ phần vỏ thường bị bỏ đi Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng vỏ bưởi chứa các thành phần có lợi, do đó việc tận dụng nguồn nguyên liệu này để sản xuất vỏ bưởi sấy dẻo chất lượng có thể đa dạng hóa các sản phẩm Trên thị trường hiện có nhiều sản phẩm vỏ bưởi sấy dẻo và sấy khô, nhưng việc giữ màu sắc và chất lượng sản phẩm là rất quan trọng Do đó, khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ đường sẽ giúp tối ưu hóa các thông số sản xuất.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Khảo sát các thông số nồng độ dung dịch và điều kiện nhiệt độ nhằm tìm ra các thông số tối ưu nhất về cảm quan và giá trị dinh dưỡng cao.
Khảo sát nồng độ dung dịch ảnh hưởng đến hàm lượng chất rắn hòa tan (SG) và lượng nước mất (WL) trong mẫu nguyên liệu, từ đó có thể đưa ra nhận xét về hàm lượng chất rắn hòa tan trong sản phẩm đạt độ ngọt thích hợp Đồng thời, cũng có thể nhận định sự tương quan về cấu trúc ở những nồng độ khác nhau có ảnh hưởng đến quá trình sấy tiếp theo.
Khảo sát nhiệt độ dung dịch ảnh hưởng đến sự thay đổi của SG và WL trong quá trình thẩm thấu, từ đó xác định nhiệt độ phù hợp với giá trị cảm quan về màu sắc Nếu điều kiện không cần gia nhiệt, sẽ giúp hạn chế chi phí tiêu hao năng lượng.
Khảo sát nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến đường cong tốc độ sấy và giúp nhận định về màu sắc sản phẩm ở các nhiệt độ và thời gian sấy khác nhau Từ đó, có thể đưa ra thông số sấy phù hợp nhất để đảm bảo màu sắc đạt yêu cầu.
TỔNG QUAN
MẤT NƯỚC THẨM THẤU
Trong những năm gần đây, việc khử thẩm thấu thực phẩm, đặc biệt là trái cây và rau quả, đã được nghiên cứu qua nhiều thử nghiệm.
Mất nước thẩm thấu là quá trình loại bỏ một phần nước từ vật liệu tế bào ẩm, giúp giảm thiểu các thay đổi vật lý, hóa học và sinh học trong quá trình sấy ở nhiệt độ cao Quá trình này không liên quan đến thay đổi pha, từ đó thúc đẩy tiết kiệm năng lượng (Azarpazhooh và Ramaswamy 2010).
Khử nước một phần và tích lũy trực tiếp các miếng thức ăn có thể thu được bằng cách ngâm trong dung dịch đậm đặc Quá trình này, được gọi là quá trình khử nước thẩm thấu hoặc khử nước và ngâm tẩm (quy trình DIS), có thể được sử dụng như một tiền xử lý trước khi xử lý bổ sung, và có thể dẫn đến tiết kiệm năng lượng và cải thiện chất lượng Trong mất nước thẩm thấu (OD), mô tế bào được ngâm trong dung dịch đường hoặc muối đậm đặc để thúc đẩy mất nước trong tế bào do sự khác biệt về tiềm năng hóa học nước giữa dung dịch bên ngoài và pha lỏng bên trong của tế bào Tuy nhiên, do cấu trúc mở của mô trong các khoảng gian bào và cắt các tế bào bên ngoài, sự khuếch tán của các chất hòa tan bên ngoài và tăng cường thủy động của dung dịch bên ngoài cũng xảy ra Điều này góp phần tạo ra dòng nước đối diện ròng và các chất hòa tan cho phép mô được cô đặc với tỷ lệ hòa tan / mất nước (SG / WL) xác định tùy theo điều kiện quá trình Ngoài nước, còn có các chất tan và dung dịch trong mô, biến dạng tế bào và biến đổi tế bào sinh lý do các phản ứng hóa học và sinh hóa liên quan đến mất nước Tất cả những hiện tượng này gây ra những thay đổi không chỉ trong các tính chất vĩ mô của mẫu, chẳng hạn như tính chất quang học và cơ học có liên quan đến hình thức và kết cấu sản phẩm, tương ứng (A Chiralt, Fito, and Science 2003)
Quá trình thẩm thấu không chỉ ảnh hưởng đến nước và chất tan trong mô mà còn thay đổi cấu trúc tế bào, phụ thuộc vào tỷ lệ hoạt động của các cơ chế vận chuyển khác nhau trong hệ thống, bao gồm vận chuyển nước, chất hòa tan và dung dịch thủy động bên ngoài Đặc biệt, trong các mô xốp, quá trình ngâm tẩm chân không làm tăng vai trò của dung dịch bên ngoài Cấu hình cấu trúc và cấu trúc khác nhau được hình thành tùy thuộc vào biến quy trình và cấu trúc mô; tế bào gần giao diện mẫu thực tế đạt được sự cân bằng hoàn hảo với dung dịch thẩm thấu, trong khi tế bào bên trong có thể không thay đổi Cấu hình cấu trúc của tổ hợp phát triển trong mô trong quá trình này ảnh hưởng lớn đến các tính chất vật lý như quang học và cơ học, cũng như hóa học như cấu hình dễ bay hơi của sản phẩm cuối cùng, do sự khác biệt về số lượng độ sâu của tế bào Mức độ trao đổi chất lỏng khí trong mô cũng đóng vai trò quan trọng (Amparo Chiralt và Talens 2005).
2.1.2 Cơ chế quá trình mất nươc thẩm thấu
Nước trong khối nguyên liệu mẫu sẽ vận chuyển ra môi trường dung dịch, đồng thời chuyển khối hàm lượng chất rắn hòa tan vào bên trong khối nguyên liệu qua cơ chế thẩm thấu ngược Bên cạnh nước, các chất dinh dưỡng như khoáng chất và vitamin cũng có thể bị vận chuyển ra ngoài môi trường dung dịch thẩm thấu, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm (A.L Raoult-Wack 1994).
Hình 2.1: Sơ đồ rút gọn, chuyển khối trong quá trình thẩm thấu (A.L Raoult-
2.1.3 Các phương pháp thẩm thấu
- Mất nước thẩm thấu ở điều kiện áp suất thường
Mất nước thẩm thấu chân không xung (PVOD) đề cập đến việc giảm áp suất của hệ thống trong quá trình bắt đầu Khác với các phương pháp khử nước thẩm thấu áp suất thông thường (OD), PVOD cho rằng việc ngâm tẩm chân không (VI) sản phẩm dẫn đến sự kết hợp của các cơ chế thủy động lực học Nghiên cứu các hiệu ứng này trong nhiều biến hoạt động sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hiện tượng chuyển khối trong quá trình.
2.1.4 Các yếu tổ ảnh hưởng quá trình thẩm thấu
Nồng độ dung dịch thẩm thấu ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc mềm dẻo và độ ngọt chấp nhận được Khi nồng độ dung dịch tăng cao, tốc độ thẩm thấu sẽ chậm lại do độ đặc của dung dịch ngâm tăng lên.
Nhiệt độ của dung dịch thẩm thấu là yếu tố quyết định sự thẩm thấu vào khối nguyên liệu Thực nghiệm cho thấy, nhiệt độ dung dịch càng cao thì hàm lượng chất hòa tan thẩm thấu nhiều hơn, mặc dù ảnh hưởng không quá lớn Việc xác định nhiệt độ phù hợp cho quá trình thẩm thấu cần dựa vào loại nguyên liệu, nhằm đảm bảo chất lượng cảm quan và thành phần dinh dưỡng.
Thời gian thẩm thấu ảnh hưởng lớn đến sự mật nước thẩm thấu trong nguyên liệu; thời gian thẩm thấu càng lâu, hàm lượng chất tan trong dung dịch càng được thẩm thấu vào nguyên liệu như mong muốn Chất tan sẽ thẩm thấu từ dung dịch đến bề mặt và sau đó vào bên trong khối nguyên liệu Ngược lại, nếu thời gian thẩm thấu quá ngắn, chất tan sẽ không đủ thời gian để thẩm thấu vào nguyên liệu, dẫn đến sản phẩm không đạt yêu cầu về vị Tuy nhiên, thời gian thẩm thấu còn phụ thuộc vào kích thước và cấu trúc của mẫu nguyên liệu.
Kích thước nguyên liệu là yếu tố quyết định đến điều kiện thẩm thấu Nếu mẫu nguyên liệu quá lớn, dày hoặc mỏng, sẽ ảnh hưởng đến tốc độ thẩm thấu, khiến quá trình này diễn ra nhanh hoặc chậm.
Cấu trúc đặc trưng của nguyên liệu, bao gồm tính giòn xốp, dẻo hay mọng nước, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình mất nước thẩm thấu Mức độ hấp thu chất rắn hòa tan, dù dễ dàng hay phức tạp, cũng phụ thuộc vào cấu trúc của nguyên liệu.
2.1.5 Ứng dụng công nghệ mất nước thẩm thấu
Mất nước thẩm thấu xảy ra khi các sản phẩm rắn giàu nước được ngâm trong dung dịch nước đậm đặc, chủ yếu là dung dịch đường hoặc muối.
Hiện ứng công nghệ mất nước thẩm thấu phục vụ lĩnh vực thực phẩm đang dần phổ biến như:
- Các sản phẩm trái cây sấy dẻo từ nguyên liệu xoài, chuối, nho, mận, ổi…
- Các sản phẩm sấy dẻo từ rau quả: cà rốt, cà chua, khoai lang…
Các sản phẩm thịt, thủy hải sản và các ứng dụng công nghiệp hiện nay chủ yếu bị hạn chế trong dây chuyền sản xuất trái cây bán kẹo, với việc kiểm soát chủ yếu dựa vào kinh nghiệm Tuy nhiên, những tiến bộ gần đây trong việc kiểm soát chuyển khối đã mở ra cơ hội tối ưu hóa quy trình và phát triển các ứng dụng mới, kích thích các lĩnh vực nghiên cứu trong những năm tới Các nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào việc quản lý các giải pháp tập trung và xác nhận vi sinh của quá trình.
Cấu trúc rắn và các biến vận hành như diện tích bề mặt, nhiệt độ, thời gian, nồng độ và thành phần dung dịch đều ảnh hưởng đến quá trình chuyển khối lượng Các yếu tố này bao gồm chất tan, trọng lượng phân tử, tính chất, sự hiện diện của các ion, chế độ tiếp xúc giữa pha rắn và lỏng, áp suất, và tỷ lệ dung dịch sản phẩm.
SẤY
Sấy là sử dụng nhiệt độ dể tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu
Trong quá khứ, nghiên cứu và phát triển trong sấy khô chủ yếu tập trung vào quy trình và công nghệ nhằm kéo dài thời hạn sử dụng thực phẩm mà không chú trọng đến việc giữ lại các thuộc tính chất lượng Gần đây, những nỗ lực đã được thực hiện để phát triển thực phẩm khô chất lượng cao, đạt được thông qua việc cải thiện và tối ưu hóa công nghệ sấy hiện có, cũng như tối đa hóa các thuộc tính chất lượng như cấu trúc, màu sắc, hương vị và dinh dưỡng.
Những tiến bộ trong kỹ thuật khử nước và phát triển phương pháp sấy khô gần đây đã cho phép sản xuất nhiều sản phẩm thực phẩm tiện lợi từ trái cây và rau quả, đáp ứng yêu cầu về chất lượng, ổn định và chức năng kinh tế Các nghiên cứu bền vững đã hỗ trợ cho sự phát triển này trong suốt nhiều năm.
Sấy khô là một phương pháp bảo quản thực phẩm cổ xưa, trong đó vật liệu được tiếp xúc với luồng không khí nóng, giúp hơi ẩm bốc hơi Quá trình này liên quan đến việc vận chuyển năng lượng và khối lượng trong hệ thống hút ẩm Sấy khô không chỉ kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm lên đến một năm, mà còn giúp tạo ra các sản phẩm khử nước Tuy nhiên, chất lượng của sản phẩm sấy thường giảm so với thực phẩm ban đầu.
Hình 2.2: Thể hiện đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy
Người ta có thể chia đường cong sấy thành ba giai đoạn:
Giai đoạn đốt nóng nguyên liệu (đoạn AB) bắt đầu khi nhiệt độ của nguyên liệu thấp hơn nhiệt độ bay hơi của không khí, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của nguyên liệu Quá trình này thường diễn ra nhanh chóng và chỉ làm giảm một ít độ ẩm của nguyên liệu.
Trong giai đoạn sấy đẳng tốc (đoạn BC), độ ẩm của nguyên liệu giảm tuyến tính theo thời gian sấy Tốc độ sấy trong giai đoạn này là một hằng số, và giai đoạn sấy đẳng tốc sẽ kéo dài cho đến khi độ ẩm của nguyên liệu đạt giá trị độ ẩm tới hạn.
Trong giai đoạn sấy giảm tốc (đoạn CD), khi độ ẩm của nguyên liệu đạt đến giá trị ẩm tới hạn, tốc độ sấy sẽ giảm dần Đường cong sấy trong giai đoạn này không còn là đường thẳng mà trở thành một đoạn cong, tiệm cận đến độ ẩm cân bằng của nguyên liệu Khi đạt đến giá trị cân bằng, độ ẩm trong nguyên liệu không thể giảm thêm, và tốc độ sấy lúc này bằng 0, đánh dấu sự kết thúc của quá trình sấy.
2.2.2 Nguyên tắc tách nước
Trong quá trình sấy nước được tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc:
Cần phân biệt giữa sấy và cô đặc Trong quá trình sấy, nguyên liệu thường ở dạng rắn, nhưng cũng có thể ở dạng lỏng hoặc huyền phù Sản phẩm thu được sau sấy luôn ở dạng rắn và bột.
Có nhiều phương pháp sấy khác nhau, mỗi phương pháp được thực hiện dựa trên các nguyên tắc riêng biệt Chúng ta có thể phân loại các phương pháp sấy thành những nhóm cụ thể.
Sấy đối lưu là phương pháp sử dụng không khí nóng để làm tác nhân sấy, trong đó mẫu nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng trong buồng sấy, giúp bốc hơi ẩm từ nguyên liệu Quá trình này diễn ra theo nguyên tắc đối lưu, với động lực sấy được tạo ra từ sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí và nguyên liệu.
Sự chênh lệch áp suất hơi giữa bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy tạo điều kiện cho các phân tử nước ở bề mặt nguyên liệu bốc hơi.
+ Sự chênh lệch ẩm tại bề mặt và tâm của nguyên liệu, nhờ đó mà ẩm tại tâm của nguyên liệu sẽ khuếch tán ra vùng bề mặt
Sấy thăng hoa là phương pháp sấy mà trong đó, nguyên liệu được làm lạnh đông để một phần ẩm chuyển sang trạng thái rắn Sau đó, áp suất chân không được tạo ra và nhiệt độ được nâng nhẹ, giúp nước thăng hoa, tức là chuyển từ trạng thái rắn trực tiếp sang trạng thái hơi mà không qua trạng thái lỏng.
Làm đông khô là phương pháp loại bỏ nước hiệu quả thông qua thăng hoa các tinh thể băng từ vật liệu đông lạnh, mang lại sản phẩm chất lượng cao hơn so với phương pháp sấy khô truyền thống Tính chất vật lý và hóa học ưu việt của thực phẩm cùng các sản phẩm công nghệ sinh học khiến phương pháp này trở thành lựa chọn hàng đầu cho việc sấy khô các sản phẩm độc quyền Trên thị trường trong nước, có nhiều loại sản phẩm đông khô đa dạng, và sự quan tâm của người tiêu dùng đối với chúng ngày càng tăng Tuy nhiên, chi phí cao cho quy trình sấy khô vẫn là rào cản đối với việc áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm Việc đổi mới thiết bị và cải tiến quy trình xử lý nguyên liệu thô có thể giúp giảm thời gian và năng lượng cần thiết cho quá trình này.
Sấy tiếp xúc là phương pháp sấy hiệu quả, trong đó mẫu nguyên liệu được đặt lên bề mặt đã được gia nhiệt Phương pháp này giúp tăng nhiệt độ của nguyên liệu, từ đó làm cho một phần ẩm trong nguyên liệu bốc hơi và thoát ra môi trường bên ngoài Nhiệt được cấp cho mẫu nguyên liệu theo nguyên tắc dẫn nhiệt, đảm bảo quá trình sấy diễn ra hiệu quả.
Sấy bức xạ là phương pháp sử dụng nguồn nhiệt bức xạ, chủ yếu là tia hồng ngoại, để cung cấp nhiệt cho nguyên liệu cần sấy Trong quá trình này, nguyên liệu hấp thu năng lượng từ tia hồng ngoại, dẫn đến sự tăng nhiệt độ Nhiệt được cung cấp qua hiện tượng bức xạ, trong khi độ ẩm từ nguyên liệu được thải ra môi trường bên ngoài theo nguyên tắc đối lưu Quá trình sấy bức xạ tạo ra một gradient nhiệt lớn bên trong mẫu nguyên liệu, với nhiệt độ bề mặt cao hơn từ 20-50°C so với tâm mẫu Gradient nhiệt này ngược chiều với gradient ẩm, gây khó khăn cho việc khuếch tán ẩm từ tâm mẫu ra bề mặt, đồng thời ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm sau khi sấy.
Sấy bằng vi sóng và dòng điện cao tần là hai phương pháp hiện đại trong ngành công nghiệp chế biến Vi sóng hoạt động với tần số từ 300-300000MHz, khiến các phân tử nước trong nguyên liệu chuyển động quay cực liên tục, tạo ra nhiệt và làm tăng nhiệt độ của mẫu Kết quả là, một số phân tử nước ở bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi Tương tự, khi sử dụng dòng điện cao tần, nguyên tắc gia nhiệt cũng giống như vi sóng, nhưng với tần số sử dụng thấp hơn.
NGUYÊN LIỆU VỎ BƯỞI
2.3.1 Giới thiệu chung về bưởi
Bưởi (Citrus maxima hoặc Citrus grandis) là loại trái cây thuộc chi Cam Chanh, có màu từ xanh lục nhạt đến vàng khi chín, với múi dày và tép xốp, vị ngọt hoặc chua ngọt tùy loại Kích thước bưởi rất đa dạng, ví dụ như bưởi Đoan Hùng chỉ có đường kính 15 cm, trong khi các giống bưởi như Năm Roi, bưởi Tân Triều (Biên Hòa), bưởi da xanh (Bến Tre) và nhiều loại khác thường có đường kính khoảng 18–20 cm, phổ biến ở Việt Nam và Thái Lan.
Bưởi được trồng phổ biến ở nhiều quốc gia như Tây Ban Nha, Morocco, Israel, Jordan, Nam Phi, Brazil, Mexico, Jamaica và các nước Châu Á Ngoài ra, các giống bưởi khác chủ yếu được phát triển tại Florida và Texas, Hoa Kỳ.
Bưởi (Citrus paradisi) là một thành viên quan trọng của chi Citrus thuộc gia đình Rutaceae, được sử dụng rộng rãi trong y học dân gian với nhiều công dụng như kháng khuẩn, chống nấm, chống viêm, chống oxy hóa, và kháng virus Ngoài ra, bưởi còn có khả năng phòng ngừa ung thư, tái tạo tế bào, giảm cholesterol, giải độc, duy trì sức khỏe tim mạch, và hỗ trợ điều trị viêm thận Lupus, viêm khớp dạng thấp cũng như giảm cân Đánh giá này nhằm làm nổi bật các hoạt động dược lý của bưởi cho các mục đích trị liệu khác nhau, giúp các nhà nghiên cứu khám phá tiềm năng của loại cây này trên một nền tảng duy nhất, từ đó thiết kế các loại thuốc mới với hoạt động đa dạng trong một công thức hiệu quả.
Cây có múi là một trong những loại cây ăn quả quan trọng trên toàn cầu, đóng góp đáng kể cho nền kinh tế các quốc gia trồng chúng, với giá trị hàng năm ở Hoa Kỳ đạt khoảng 2,66 tỷ đô la, tương đương hơn 20 tỷ đô la doanh số bán lẻ Hoa Kỳ đứng thứ hai thế giới về sản xuất cam quýt, sau Brazil Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng trái cây và rau quả giúp bảo vệ sức khỏe con người, đặc biệt là cam quýt, nhờ vào hàm lượng vitamin C cao Trong thập kỷ qua, nhận thức về lợi ích sức khỏe của cam quýt ngày càng tăng, với các nghiên cứu cho thấy chúng chứa nhiều hợp chất hoạt tính sinh học như carotenoids, limonoid, flavonoid, vitamin C, và pectin Một số hợp chất này đặc trưng cho các nhóm cam quýt nhất định, ví dụ như cam chứa lutein và zeaxanthin, trong khi bưởi chứa lycopene và naringin Gần đây, nhiều hợp chất hoạt tính sinh học đã được nghiên cứu để xác định tác dụng của chúng trong hóa trị và chống ung thư.
Trái cây có múi là một trong những thực phẩm phổ biến nhất trên thế giới, với sản lượng nông nghiệp vượt quá 100 triệu tấn mỗi năm Mặc dù một lượng lớn cam quýt được tiêu thụ như trái cây tươi, nhưng ngày càng nhiều sản phẩm chế biến như nước trái cây, đồ uống có múi đang trở nên phổ biến Trái cây họ cam không chỉ được yêu thích mà còn chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng cho sức khỏe như vitamin C, carotenoids, axit folic, flavonoid, limonoid, kali và chất xơ hòa tan Tuy nhiên, một vấn đề tồn tại lâu dài trong các sản phẩm chế biến từ cam quýt, đặc biệt là nước cam và bưởi, là vị đắng Mức độ đắng khác nhau giữa các giống, và nước ép đắng thường có giá trị thị trường thấp hơn, đôi khi bị xử lý bằng nhựa hấp phụ hoặc pha trộn với các loại nước ép khác Vị đắng trong nước ép cam quýt chủ yếu do flavanone neohesperidosides như naringin và limonoids gây ra.
Có nhiều giống bưởi nổi tiếng tại Việt Nam, bao gồm bưởi Đoan Hùng từ Phú Thọ, bưởi Diễn ở Hà Nội, bưởi đường Hương Sơn thuộc Hà Tĩnh, bưởi đào Phúc Trạch cũng từ Hà Tĩnh, và bưởi thanh trà.
Nguyệt Biều (Huế), bưởi ổi Tân Triều (Đồng Nai), bưởi Biên Hòa (Đồng Nai), bưởi Năm roi (Vĩnh Long), bưởi da xanh (Ben Tre)
Giống bưởi da xanh, với tên khoa học là Citrus grandis Osbek hay Citrus decumana Mur, thuộc họ cam quýt (Rutaceae), có quả hình cầu hoặc hình quả lê, cùi dày và màu sắc đa dạng Cây bưởi cao từ 8 - 13m, với vỏ thân màu vàng nhạt và cành có gai dài, nhọn ở kẽ lá Lá bưởi có hình trứng hoặc hái xoan, mọc so le Hoa bưởi lớn, đều và rất thơm, thường mọc thành chùm từ 6-10 hoa Tép bưởi có màu vàng nhạt hoặc hồng, mỗi quả chứa từ 12 - 18 múi dễ tách rời, bên trong mỗi múi có vài hạt dẹp, có cạnh và chất nhầy bao quanh Lá, hoa và vỏ quả bưởi chứa tinh dầu, với các thành phần chính gồm dipenten, linalola, citrala và ester, thường được thu hoạch vào tháng 7.
8 Múi bưởi dùng để ăn, vỏ và hạt dùng làm thuốc Bưởi được trồng khắp nơi trên nước ta Bưởi là cây ưá sáng, ưa vùng khí hậu nhiệt đới, không thích họp với vùng núi cao Nếu trồng ở vùng núi cao, bưởi sẽ trở nên hoang hóa, càn cỗi, quả chua và vị đắng đến mức không thể ăn được Nước ta có nhiều giống bưởi với sắc màu, vị chua ngọt khác nhau Nổi tiếng gốc ở huyện Mỏ Cày Bắc - tỉnh Bên Tre, đã xuất hiện từ đầu thế kỷ XX Bưởi da xanh được trồng nhiều nhất ở các huyện Mỹ Thạnh An, Mỏ Cày, Chợ Lách, Bưởi da xanh có dạng hình cầu, nặng trung bình từ 1,2 - 2,5kg/trái Khi chín, vỏ trái có màu xanh đến xanh hơi vàng, dễ lột và khá mỏng (14 - 18mm); tép bưởi màu hồng đỏ, bó chặt và dễ tách khỏi vách múi; nước quả khá, vị ngọt, không chua; mùi thơm; rất ít hạt, múi bưởi ăn không đắng, vị ngọt thanh, càng ăn càng thèm; tỷ lệ thịt đạt trên 55% Ở Bến Tré, bưởi da xanh được trồng khá phổ biến với diện tích 3.284 ha, và cũng như các loại ưái cây đặc sản khác, được phân bố ở khắp các vùng ngọt, lợ, ừong đó 32,26% diện tích bưởi cho ừái với năng suất 9-14 tấn/ha Bưởi da xanh là loại cây ăn trái rất khó tính, đòi hỏi người trồng phải biết cách trồng và chăm sóc kỹ lưỡng, chịu khó chăm chút từng ly từng tí thì sản lượng thu hoạch mói cao và cây mới sống được lâu
Bưởi da xanh Bến Tre đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận là giống quốc gia, được thị trường tiêu thụ trong và ngoài nước ưa chuộng nhờ phẩm chất ngon đặc trưng Hiện tại, giống bưởi này nằm trong “top ten” và luôn hút hàng Bưởi lông cổ cò, đặc sản của huyện Cái Bè - tỉnh Tiền Giang, đang được nhân rộng và trồng phổ biến tại các tỉnh Tiền Giang, Vĩnh Long, Bến Tre Quả bưởi có hình dạng quả lê, bên ngoài có lớp lông mịn, khi chín có màu xanh vàng và lớp lông tơ mỏng Vỏ quả mỏng, bên trong có màu trắng hồng, thịt quả màu vàng đỏ, dễ lột, vị ngọt đến ngọt chua nhẹ, độ Brix từ 10 - 11%, có nhiều nước và mùi thơm Mỗi trái có từ 5 - 30 hạt, trọng lượng từ 0,9 - 1,4 kg, đặc biệt có trái lên tới 2 kg Giống bưởi này có khả năng cho quả sai quanh năm, năng suất từ 20 - 30 tấn/ha, cao hơn so với một số giống bưởi khác, trung bình mỗi gốc cây 5 - 7 năm tuổi có thể đạt tối đa 250 - 300 quả/năm Hiện diện tích trồng bưởi tại huyện Cái Bè đã tăng lên 1.700 ha với sản lượng trên 30.000 tấn quả/năm.
Bưởi Năm Roi, một trong những giống bưởi ngon hiện nay, chủ yếu được trồng ở ven sông Hậu, nhưng để đạt chất lượng tốt nhất, cần phải trồng tại đất Bình Minh, Vĩnh Long Khi chín, Bưởi Năm Roi Bình Minh có màu vàng xanh tươi, hình dáng giống quả lê, vỏ mỏng và múi bưởi trong, vị ngọt nhiều và chua ít Giống bưởi này thường có nhiều vào mùa Trung thu và Tết Nguyên đán, với năng suất đạt từ 15 – 20 tấn mỗi năm Toàn huyện hiện có trên 2000 ha đất trồng bưởi.
2.3.1.3 Các sản phẩm từ bưởi
Hình 2.12: Nước ép bưởi Hình 2.13 : Vỏ bưởi sấy dẻo
Hình 2.14: Tinh dầu bưởi Hình 2.15: Nem chay từ vỏ bưởi
2.3.2 Giới thiệu về vỏ quả bưởi
Vỏ quả bưởi có màu sắc đa dạng, từ xanh nhạt đến vàng nhạt khi chín, tùy thuộc vào loại bưởi Hiện nay, vỏ quả bưởi được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, mỹ phẩm và hóa học, phục vụ nhu cầu cuộc sống.
Trong vụ mùa 2003/2004, khoảng 1 triệu tấn bưởi đã được xử lý, dẫn đến việc thải ra 500.000 tấn chất thải vỏ bưởi Chất thải này thường được sấy khô, viên lại và bán như một loại thức ăn gia súc có giá trị thấp (Wilkins et al 2007) Đặc biệt, vỏ bưởi chứa thành phần tinh dầu với các hạt tinh dầu li ti trên bề mặt, mang lại giá trị tiềm năng cho việc sử dụng.
Thành phần hóa học có ở các hạt tinh dầu
Vỏ bưởi chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng như flavonoid và axit ascorbic, có tác dụng chống oxy hóa Năm loại flavonoid chính bao gồm doperidin, naringin, doperin, narigenin và rutin (Wu, Guan, and Ye 2007) Tuy nhiên, naringin có nồng độ cao trong albedo, mang lại vị đắng cho vỏ bưởi, cùng với các tuyến dầu trong flavedo (Baker and Wicker 1996) Ngoài ra, vỏ bưởi còn chứa caroten và pectin (Wang, Chuang, and Hsu 2008).
2.3.2.2 Cấu trúc hóa học của thành phần vỏ quả
Cấu trúc hóa học của Naringin(Puri et al 2011)
Rutin(Wu, Guan, and Ye 2007) Narigenin Ascorbic acid
Hình 2.16 Cấu trúc hóa học của các thành phần có trong vỏ bưởi.(Wu, Guan, and Ye 2007) 2.3.2.3 Công dụng
Vitamin C có khả năng tiêu diệt gốc tự do, giúp ngăn ngừa lão hóa và làm đẹp da Ngoài ra, hàm lượng kali trong quả bưởi giúp giảm căng thẳng trong hệ tuần hoàn, cải thiện lưu thông máu và hoạt động của tim, từ đó giảm nguy cơ mắc các bệnh đột quỵ và đau tim.
Bưởi chứa lượng vitamin C dồi dào, giúp nâng cao sức đề kháng và tăng cường khả năng miễn dịch cho cơ thể Việc tiêu thụ bưởi thường xuyên không chỉ giúp cơ thể khỏe mạnh mà còn phòng chống hiệu quả các bệnh như cảm lạnh, sốt và nhiễm trùng.
NGUYÊN LIỆU ĐƯỜNG SACCHAROSE
2.4.1 Tính chất vật lí
Saccharose tinh khiết, thường được sản xuất dưới dạng bột kết tinh màu trắng, không mùi và có vị ngọt dễ chịu, được biết đến phổ biến là đường hay đường ăn Các tinh thể lớn đôi khi lắng xuống từ dung dịch nước chứa sucroza, tạo thành kẹo cứng Đây là loại đường dễ hòa tan, với khả năng hòa tan đạt 204g/100g nước ở 20°C Độ nhớt của dung dịch đường tăng khi nồng độ tăng và giảm khi nhiệt độ tăng, trong khi saccharose tan tốt trong nước, với độ tan càng cao khi nhiệt độ tăng.
Hình 2.17:Tinh thể đường saccharose
Saccharose là một disacaride (glucose + frutose) với công thức phân tử C12H22O11
Nó còn có một tên khác là là α-D-glucopyranozyl-(1→2)-β-D-fructofuranozit Saccharose (sucrose) là một loại đường đôi (table-sugar), thuộc nhóm Oligo
Saccharide, là disaccharide của glucose và fructose Saccharose được tạo thành từ một gốc α-glucose và một gốc β-fructose liên kết với nhau bằng liên kết 1,2 glucoside
Hình 2.18 : Công thức cấu tạo đường saccharose
Saccharose, hay còn gọi là sucrose, đóng vai trò quan trọng trong khẩu phần dinh dưỡng của con người và được hình thành từ thực vật thay vì từ động vật Nó được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như đường kính, đường ăn, đường cát, đường trắng, đường nâu, đường mía, đường phèn, đường củ cải và đường thốt nốt.
Saccharose sẽ nóng chảy và phân hủy ở nhiệt độ 186 °C để tạo ra caramen, và khi cháy, nó tạo ra cacbon, dioxide cacbon và nước Nước có khả năng phá vỡ cấu trúc của sucroza thông qua quá trình thủy phân, nhưng quá trình này diễn ra rất chậm, cho phép sucroza tồn tại trong dung dịch nhiều năm mà không thay đổi Tuy nhiên, nếu thêm enzym saccharose vào, phản ứng sẽ diễn ra nhanh chóng.
2.4.3 Tính chất hóa học
Saccharose có thể bị thủy phân trong nước nhờ enzyme Invertase hoặc dung dịch acid, dẫn đến việc hình thành dung dịch đường nghịch đảo Quá trình này diễn ra dễ dàng trong môi trường acid, thậm chí với acid yếu như H2O + CO2, tạo ra D-glucose và D-fructose Do D-fructose có khả năng quay trái mạnh, trong khi saccharose và D-glucose chỉ quay phải yếu, nên sau khi thủy phân, dung dịch sẽ quay trái với giá trị ([α] = -20o) Hiện tượng này được gọi là sự nghịch đảo đường Ngoài ra, saccharose cũng có thể bị thủy phân bởi enzyme saccharase.
Saccharose có khả năng tạo thành saccharide với canxi, cụ thể là saccharat canxi (C12H22O11.CaO.2H2O), có thể hòa tan trong nước Để tinh chế saccharose, người ta sử dụng nước vôi (Ca(OH)2) để loại bỏ tạp chất Sau đó, khi cho khí CO2 đi qua dung dịch saccharose hòa tan, CaCO3 sẽ kết tủa Quá trình này cho phép lọc, cô đặc và thu được saccharose tinh khiết.
2.4.4 Nguyên liệu sản xuất đường saccharose
Mía đường là loại cây nhiệt đới, cao từ 2-6m, có thân cây chia đốt và chứa nhiều đường Loại cây này đóng góp 70% sản lượng đường toàn cầu Brazil dẫn đầu thế giới về sản xuất mía và xuất khẩu đường từ mía, chiếm 33% tổng sản lượng toàn cầu vào năm 2008.
- Thốt nốt: là loại cây mọc và được trồng ở một số nước châu Á như Ấn Độ, Thái Lan, Campuchia,…
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
NGUYÊN LIỆU
- Nguyên liệu vỏ bưởi được mua tại nơi sản xuất nước ép bưởi và lựa chọn đồng nhất về màu sắc vỏ quả để phục vụ cho nghiên cứu
- Vỏ quả được mua về, cắt lát mỏng dày 1mm, kích thước 1-1.5*5-10cm
- Sau đó được xử lí đắng bằng cách ngâm vào dung dịch (muối, nước, cyclodextrin) trong vào 6-8h trong ngăn mát tủ lạnh
- Mẫu được lấy ra xả, vò với nước lạnh nhằm mục đích thải đắng ra ngoài trường ngoài
3.1.2 Nguyên liệu đường saccharose Đường là tác nhân thẩm thấu, đây là một loại đường thương mại chứa hàm lượng đường 99,8 % Đường được cân và tính toán với các mức nồng độ khác nhau (40, 50, 60 brix)
DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT
Dụng cụ phục dụng quá trình thực nghiệm:
+ Cốc thí nghiêm thể tích 1000ml: chứa nguyên liệu trong quá trình thẩm thấu và gia nhiệt
+ Nhiệt kế: đo và kiểm soát nhiệt độ dung dịch
+ Nồi nấu dung dịch thẩm thấu
Thiết bị phục vụ quá trình thực nghiệm:
+ Tủ sấy đối lưu (dạng khay): sấy tách ẩm ra khỏi nguyên liệu
+ Nồi cô đặc: gia nhiệt cho quá trình thẩm thấu
+ Máy đo ẩm: đo hàm ẩm trong nguyên liệu
Hóa chất: Cyclodextrin, việc cho cyclodextrin vào quá trình tiền xử lí nhằm hạn chế vị đắng có trong nguyên liệu vỏ bưởi.
THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
Trường ĐH Nguyễn Tất Thành, 331, quốc lộ 1A, phường An Phú Đông, Quận 12
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Hình 3.1:Sơ đồ qui trình công nghệ
Xử lí đắng Phối trộn
Sản phẩm Đường Nước muối Cyclodext rin
THUYẾT MINH QUI TRÌNH
- Chuẩn bị: loại bỏ các tạp chất bụi bẩn có trên nguyên liệu
- Vật lí: khối lượng nguyên liệu có thể tăng
- Sinh học: rủa trôi bớt vi sinh vật có trên bề măt
- Chuẩn bị: cho quá trình thẩm thấu diễn ra dễ dàng hơn
- Vật lí: diện tích bề mặt mẫu nguyên liệu tăng
Mục đích: khai thác Loại bỏ một số cấu tử có vị đắng trong nguyên liệu tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm
Màu sắc của mẫu nguyên liệu có thể thay đổi nếu thời gian xử lý kéo dài, đặc biệt trong quá trình vò xả với nước Cấu trúc của nguyên liệu cũng có thể bị biến đổi do các yếu tố này.
- Hóa lí: xảy ra sự chuyển pha của các thành phần có trong nguyên liệu trong môi trường của hỗn hợp nước muối và cyclodextrin
Mục đích của quá trình này là chuẩn bị cho việc sấy tiếp theo, nhằm khai thác hàm lượng các chất rắn hòa tan tăng lên theo thời gian Đồng thời, việc bảo quản sản phẩm ở nồng độ đường cao cũng giúp duy trì chất lượng và độ tươi ngon của sản phẩm.
- Vật lí: thể tích mẫu nguyên liệu tăng, màu sắc của nguyên liệu có thể thay đổi ở nhiệt độ cao
Trong quá trình thẩm thấu, hóa lý diễn ra sự chuyển pha giữa hàm lượng chất rắn hòa tan trong dung dịch và lượng nước có trong môi trường thẩm thấu cùng nguyên liệu.
Mục đích : chế biến, hoàn thiện, bảo quản
- Vật lí: cấu trúc nguyên liệu co rút, ẩm mất đi, màu sắc nguyên liệu thay đổi nếu nhiệt độ cao và thời gian sấy lâu
- Sinh học: vi sinh vật có thể bị tiêu diệt
Mục đích: hoàn thiện, bảo quản
Nguyên liệu Xử lí Giai đoạn thẩm thấu Đo ẩm Cân
Tủ sấy đối lưu Nồi gia thiệt
Hình 3.2: Sơ đồ nghiên cứu
Thực nghiệm được tiến hành ở điều kiện thẩm thấu áp suất thường, tỉ lệ dung dịch và nguyên liệu là 5:1
Ảnh hưởng của nhiệt độ thẩm thấu
- Yếu tố khảo sát: nhiệt độ 30, 40, 50, độ C
- Cố định yếu tố: nồng độ dung dịch (50 bx), thời gian ngâm từ 20-100 (phút)
BẢNG 3.1 Bảng bố trí thí nghiêm khảo sát nhiệt độ dung dịch (20 phút)
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
STT Random Nhiệt độ Nồng độ đường(bx), thời gian ngâm (phút)
Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch thẩm thấu
- Yếu tố khảo sát: nồng độ dung dịch 40,50, 60 độ brix
- Yếu tố cố định: nhiệt độ dung dịch (30 độ C), thời gian ngâm từ 20- 100 (phút)
BẢNG 3.2 Bảng khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm ( 0 C), thời gian (phút)
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm ( 0 C), thời gian (phút)
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm ( 0 C), thời gian (phút)
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm ( 0 C), thời gian (phút)
STT Random Nồng đô ngâm Nhiệt độ ngâm ( 0 C), thời gian (phút)
Ảnh hưởng nhiệt độ sấy
- Yếu tố khảo sát: nhiệt độ sấy 40, 50, 60 độ C
- Yếu tố cố định: nồng độ dung dịch (50 độ brix), nhiệt độ dung dịch (30 độ C), thời gian sấy từ 20- 100 (phút)
BẢNG 3.3 Bảng khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm ( 0 C),nồng độ ngâm (bx), thời gian (phút)
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm ( 0 C),nồng độ ngâm (bx), thời gian (phút)
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm ( 0 C),nồng độ ngâm (bx), thời gian (phút)
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm ( 0 C),nồng độ ngâm (bx), thời gian (phút)
Stt Random Nhiệt độ sấy Nhiệt độ ngâm ( 0 C),nồng độ ngâm (bx), thời gian (phút)
Hàm lượng WL mất đi và SG trong nguyên liệu trong quá trình ngâm được xác định dựa trên khối lượng mẫu, thời gian ngâm và nồng độ ngâm.
Tốc độ đường cong sấy và sự mất nước trong quá trình sấy được xác định dựa trên lượng ẩm trước và sau, cũng như khối lượng nguyên liệu theo thời gian sấy Đánh giá trao đổi khối lượng giữa dung dịch và mẫu trong quá trình khử nước thẩm thấu được thực hiện thông qua các tham số như mất nước (WL) và độ rắn (SG), được tính theo phương trình cụ thể.
Tại thời điểm ban đầu, khối lượng mẫu bưởi được xác định là 𝑊₀ (gr/gr), trong khi khối lượng mẫu mất nước theo thời gian t được ghi nhận là 𝑊ₜ (gr/gr) Hàm lượng chất rắn hòa tan tại thời điểm 0 được tính bằng 𝑆₀, với công thức 𝑆₀ = 𝑊₀ ∗ (100 − 𝑎₀)%, và hàm lượng chất rắn hòa tan theo thời gian t được biểu thị là 𝑆ₜ (%).
𝑎 0 hàm lượng ẩm ban đầu (%) 𝑎 𝑡 hàm lượng âm theo thời gian t (%) Lượng ẩm mất đi theo thời gian sấy được tính: 𝑎 𝑤 = 𝑚 𝑡 −𝑚 𝑠 𝑚 𝑠 ∗ 100% (5)
𝑚 𝑡 khối lượng mẫu tại thời điểm 0 (gr)
𝑚 𝑠 khối lượng mẫu theo thời điểm t (gr)
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
3.7 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Các mẫu thí nghiệm được thực hiện nhiều lần để thu thập dữ liệu chính xác Giá trị trung bình được tính toán dựa trên các yếu tố như độ ẩm, lượng nước mất, hàm lượng chất khô và khối lượng của mẫu.
Phần mềm xử lí số liệu vẽ biẻu đồ: origin
Keét quả phân tích được xử lí bằng excel
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch thẩm thấu lên SG, WL (nhiệt độ dung dịch thẩm thấu 30 0 C)
Nồng độ dung dịch có ảnh hưởng lên SG, WL (ở cùng thời gian ngâm 40 phút,
SG đạt khoảng 60% (40 0 brix), 70% (50 0 brix) và 87% (60 0 brix), trong khi WL lần lượt là -18% (40 0 brix), -12,5% (50 0 brix) và trên 4% (60 0 brix) Biểu đồ a) cho thấy nồng độ dung dịch tăng thì SG cũng tăng Tuy nhiên, biểu đồ b) thể hiện hiện tượng hút nước ngược vào nguyên liệu dẫn đến WL âm; mặc dù vậy, nồng độ WL vẫn tăng theo Đến nồng độ 60 0 brix, hiện tượng mất nước mới xảy ra Mục đích của việc này là để xác định nồng độ dung dịch thẩm thấu phù hợp với mức độ ngọt của sản phẩm.
Việc ngâm tẩm dung dịch đường trong quá trình chế biến có tác dụng tăng cường cấu trúc độ bền của sản phẩm và loại bỏ vị đắng có sẵn trong nguyên liệu Nồng độ thẩm thấu ảnh hưởng đến mức độ chấp nhận vị ngọt trong các thuộc tính cảm quan Hình 1 minh họa sự phát triển của độ hòa tan.
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Các thí nghiệm được thực hiện nhiều lần để thu thập dữ liệu chính xác về độ ẩm, lượng nước mất, hàm lượng chất khô và khối lượng mẫu, từ đó tính toán giá trị trung bình.
Phần mềm xử lí số liệu vẽ biẻu đồ: origin
Keét quả phân tích được xử lí bằng excel.
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
Hình 4.1 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch thẩm thấu lên SG, WL (nhiệt độ dung dịch thẩm thấu 30 0 C)
Nồng độ dung dịch có ảnh hưởng lên SG, WL (ở cùng thời gian ngâm 40 phút,
SG đạt khoảng 60% (40 0 brix), 70% (50 0 brix) và 87% (60 0 brix), trong khi WL khoảng -18% (40 0 brix), -12,5% (50 0 brix) và trên 4% (60 0 brix) Biểu đồ a) cho thấy nồng độ dung dịch càng tăng thì SG càng tăng Tuy nhiên, biểu đồ b) xuất hiện hiện tượng hút nước ngược vào nguyên liệu dẫn đến WL âm, nhưng nồng độ càng tăng thì WL cũng tăng theo Đến nồng độ 60 0 brix, hiện tượng mất nước mới xảy ra Mục đích của việc này là để chọn ra nồng độ dung dịch thẩm thấu có thể ở mức chấp nhận vị ngọt của sản phẩm.
Việc ngâm tẩm dung dịch đường trong chế biến thực phẩm không chỉ tăng cường cấu trúc độ bền của sản phẩm mà còn loại bỏ vị đắng có sẵn trong nguyên liệu Nồng độ thẩm thấu ảnh hưởng đến mức độ chấp nhận vị ngọt trong các thuộc tính cảm quan Kết quả cho thấy tỷ lệ phần trăm SG và WL tăng khi nồng độ tăng, nhưng không thay đổi theo thời gian ngâm Nồng độ và nhiệt độ dung dịch càng cao thì SG càng tăng, tuy nhiên, sự thẩm thấu ngược của vật liệu dẫn đến chỉ số âm Cấu trúc xốp và diện tích tiếp xúc của vật liệu khối giải thích hành vi này, với độ xốp cao mang lại hiệu quả lớn cho quá trình ngâm Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng dung dịch pha loãng thẩm thấu vào mô trái cây tốt hơn dung dịch đậm đặc Khi nồng độ đường tăng, dung dịch trở nên nhớt hơn, gây khó khăn cho việc hòa tan các chất hòa tan Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đó, cho thấy rằng nồng độ dung dịch cao hơn dẫn đến tăng chỉ số guavas bị mất nước thẩm thấu trong điều kiện khí quyển, nhờ vào áp suất thẩm thấu cao hơn.
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ DUNG DỊCH
Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ dung dịch lên SG, WL (nồng độ dung dịch 50 0 brix)
Nhiệt độ dung dịch có ảnh hưởng không đáng kể đến SG và WL Biểu đồ a) cho thấy phần trăm SG tăng nhẹ theo nhiệt độ ngâm, dao động từ khoảng 70-80%, và không bị ảnh hưởng bởi thời gian ngâm Biểu đồ b) cho thấy phần trăm
WL dao động từ -9% đến -1%, cho thấy rằng khi nhiệt độ dung dịch tăng, lượng nước mất đi cũng tăng theo Mục tiêu của quá trình này là xác định nhiệt độ ngâm phù hợp Trong trường hợp nhiệt độ dung dịch thẩm thấu không ảnh hưởng đáng kể đến số lượng và WL, nó vẫn có tác động đến màu sắc sản phẩm Từ đó, có thể đưa ra các thông số thích hợp nhằm tiết kiệm năng lượng.
ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY LÊN TỐC ĐỘ ĐƯỜNG CONG SẤY
Moi st ure c on tent (%)
Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên tốc độ đường cong sấy (nồng độ dung dich thẩm thấu 50 0 brix)
Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên hàm lượng ẩm mất đi theo thời gian sấy, cho thấy nhiệt độ sấy cao làm giảm lượng ẩm nhanh chóng, trong khi thời gian sấy cũng ảnh hưởng mạnh mẽ đến tốc độ sấy Thời gian ngâm gần như không tác động đến lượng ẩm mất đi trong quá trình sấy Mục đích của quá trình này là chọn ra nhiệt độ và thời gian sấy phù hợp, nhằm rút ngắn thời gian sấy đồng thời hạn chế thất thoát hàm lượng dinh dưỡng và màu sắc trong sản phẩm khi tiếp xúc với nhiệt độ.
Lượng ẩm tại thời điểm t = 0 thể hiện phần trăm ẩm cao, điều này giải thích cho khối lượng mẫu ban đầu sau khi ngâm tăng lên đáng kể Sự thẩm thấu ngược lại cũng diễn ra do cấu trúc nguyên liệu.
ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH LÊN TỐC ĐỘ ĐƯỜNG
Moi st ure c on tent (%)
Drying time (min) t = 20 min, 40 brix
Hình 4.4 ảnh hưởng của nồng độ dung dịch lên tốc độ đường cong sấy (nhiệt độ sấy 40 0 C)
Nồng độ dung dịch có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ sấy; khi nồng độ dung dịch tăng, tốc độ sấy giảm Sau 20 phút ngâm, lượng ẩm đạt khoảng 90% ở 40 độ Brix, 75% ở 50 độ Brix và 55% ở 60 độ Brix Thời gian ngâm không tác động nhiều đến tốc độ sấy Quá trình này cho thấy nồng độ dung dịch ảnh hưởng đến lượng ẩm mất đi trong thời gian sấy, điều này có tác động đến cấu trúc mềm dẻo của sản phẩm.
Hàm ẩm tại thời điểm t=0 ở mức cao, điều này có thể giải thích tương tự như trước Tuy nhiên, khi nồng độ tăng lên, lượng ẩm trong giai đoạn đầu sẽ giảm dần.
Bảng 5.1: Bảng phân tích hàm lượng dinh dưỡng ở độ brix khác nhau (sấy 50 0 C, ngâm 30 0 C)
Theo bảng phân tích dinh dưỡng, nồng độ đường cao hơn dẫn đến năng lượng tăng so với mẫu có nồng độ thấp hơn.
Hàm lượng vitamin C và chất xơ trong nguyên liệu có sự chênh lệch không đáng kể Tuy nhiên, quá trình tiền xử lý như vỏ xả đắng và ngâm trong dung dịch có thể dẫn đến sự thất thoát vitamin C Việc phân tích hàm lượng dinh dưỡng nhằm so sánh ảnh hưởng của các điều kiện khác nhau đối với giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.